JP2012058265A - Stereoscopic image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体画像表示装置に関する。特に、本発明は、鉛直方向における解像度の低下を抑制する立体画像表示装置に関する。 The present invention relates to a stereoscopic image display device. In particular, the present invention relates to a stereoscopic image display device that suppresses a decrease in resolution in the vertical direction.
液晶ディスプレイと位相差板とを組み合わせた立体画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この立体画像表示装置では、液晶ディスプレイのピクセルを水平方向に対して一ライン毎に右目用ピクセル領域および左目用ピクセル領域を交互に配し、位相差板もそれに対応するように右目領域および左目領域を交互に設けている。
上記立体画像表示装置の場合、液晶ディスプレイのピクセルを水平方向に対して一ライン毎に右目用ピクセル領域および左目用ピクセル領域を交互に配しているため、観察者の右目および左目に入るそれぞれの画像情報量は、平面（二次元）の画像表示装置を観察した場合に比べ、半分の画像情報量となる。このため特に鉛直方向における解像度が低下するという問題点を有していた。 In the case of the stereoscopic image display device, since the pixels of the liquid crystal display are alternately arranged with the pixel region for the right eye and the pixel region for the left eye for each line with respect to the horizontal direction, The amount of image information is half the amount of image information compared to the case of observing a planar (two-dimensional) image display device. For this reason, there has been a problem that the resolution in the vertical direction is lowered.
上記課題を解決するために、本発明の第一の形態においては、立体画像表示装置であって、右目用画像光を生成する右目用画像生成領域および左目用画像光を生成する左目用画像生成領域を有する画像生成部と、画像生成部が生成した右目用画像光および左目用画像光を同一の偏光方向で出射する偏光板と、偏光板から右目用画像光および左目用画像光を入射し、右目用画像光および左目用画像光の偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する偏光軸制御板とを備え、偏光軸制御板は、右目用画像光が入射する右目偏光領域および右目偏光領域に隣接して配され、左目用画像光が入射する左目偏光領域を有し、右目偏光領域および左目偏光領域は、右目用画像生成領域および左目用画像生成領域にそれぞれ対応し、画像生成部は、水平方向および鉛直方向に二次元的に配されたピクセルを有し、ピクセルはサブピクセルから構成され、サブピクセルは上下に分割された右目用サブピクセルおよび左目用サブピクセルから構成され、右目用画像生成領域および左目用画像生成領域が、右目用サブピクセルおよび左目用サブピクセルに対応する。 In order to solve the above-described problem, in the first embodiment of the present invention, a stereoscopic image display device, which generates a right-eye image light generation region for generating right-eye image light and a left-eye image light generation for generating left-eye image light. An image generation unit having a region, a polarizing plate that emits the right-eye image light and the left-eye image light generated by the image generation unit in the same polarization direction, and the right-eye image light and the left-eye image light are incident from the polarizing plate. A polarization axis control plate that emits linearly polarized light in which the polarization axes of the right-eye image light and the left-eye image light are orthogonal to each other or circularly polarized light in which the rotation directions of the polarization axes are opposite to each other. Is arranged adjacent to the right-eye polarizing region and the right-eye polarizing region where the right-eye image light is incident, and has the left-eye polarizing region where the left-eye image light is incident. The right-eye polarizing region and the left-eye polarizing region generate the right-eye image. Area and left eye The image generation unit corresponds to each of the image generation areas, and the image generation unit includes pixels arranged two-dimensionally in the horizontal direction and the vertical direction. The pixels are composed of sub-pixels, and the sub-pixels are divided into upper and lower sub-pixels for the right eye. The right-eye image generation area and the left-eye image generation area correspond to the right-eye subpixel and the left-eye subpixel.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴のすべてを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
本発明によれば、鉛直方向における解像度の低下を抑制した立体画像表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the three-dimensional image display apparatus which suppressed the fall of the resolution in a perpendicular direction can be provided.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Moreover, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solution means of the invention.
図１は、本実施形態の立体画像表示装置１００の分解斜視図である。立体表示装置１００は、光源１２０と、偏光板１５０と、画像生成部１６０と、偏光板１７０と、偏光軸制御板１８０とをこの順で備える。また、この立体画像表示装置１００に表示される立体画像を観察者が観察する場合、図１における偏光軸制御板１８０よりも右側から観察する。 FIG. 1 is an exploded perspective view of the stereoscopic image display apparatus 100 of the present embodiment. The stereoscopic display device 100 includes a light source 120, a polarizing plate 150, an image generation unit 160, a polarizing plate 170, and a polarization axis control plate 180 in this order. In addition, when an observer observes a stereoscopic image displayed on the stereoscopic image display device 100, the observer observes from the right side of the polarization axis control plate 180 in FIG.
光源１２０は、観察者から見て立体画像表示装置１００の最も奥側に配され、立体画像表示装置１００を使用している状態（以下、「立体画像表示装置１００の使用状態」という）において、白色の無偏光を偏光板１５０の全面に向けて出射する。なお、本実施形態では、光源１２０に面光源を用いているが、面光源に替えて例えば点光源と集光レンズとの組み合わせでもよい。この点光源の一例は発光ダイオード（LED）等であり、集光レンズの一例は、フレネルレンズシートである。 In the state where the light source 120 is arranged on the farthest side of the stereoscopic image display device 100 as viewed from the observer and is using the stereoscopic image display device 100 (hereinafter referred to as “use state of the stereoscopic image display device 100”), White non-polarized light is emitted toward the entire surface of the polarizing plate 150. In the present embodiment, a surface light source is used as the light source 120, but a combination of a point light source and a condenser lens may be used instead of the surface light source. An example of this point light source is a light emitting diode (LED) or the like, and an example of a condenser lens is a Fresnel lens sheet.
偏光板１５０は、画像生成部１６０における光源１２０側に配される。偏光板１５０は、透過軸および当該透過軸に直交する吸収軸を有し、光源１２０から出射された無偏光が入射すると透過軸の方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸の方向と平行な偏光軸の光を遮断する。ここで偏光軸の方向とは、光における電界の振動方向のことをいい、偏光板１５０における透過軸の方向は、図１に矢印で示すように、観察者が立体画像表示装置１００を見たときの水平方向に対し右上４５度の方向である。 The polarizing plate 150 is disposed on the light source 120 side in the image generation unit 160. The polarizing plate 150 has a transmission axis and an absorption axis perpendicular to the transmission axis. When non-polarized light emitted from the light source 120 is incident, the polarizing plate 150 transmits light having a polarization axis parallel to the direction of the transmission axis, and the direction of the absorption axis. Blocks light with a polarization axis parallel to the. Here, the direction of the polarization axis refers to the vibration direction of the electric field in the light, and the direction of the transmission axis in the polarizing plate 150 indicates the stereoscopic image display device 100 as shown by the arrow in FIG. The upper right direction is 45 degrees with respect to the horizontal direction.
画像生成部１６０は、右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４を有する。これら右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４は、図１に示すように、画像生成部１６０を水平方向に区切った領域であり、複数の右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４が鉛直方向に互い違いに配されている。立体画像表示装置１００の使用状態において、画像生成部１６０の右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４には、それぞれ右目用画像および左目用画像が生成される。このとき、偏光板１５０を透過した偏光が画像生成部１６０の右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４に入射すると、右目用画像生成領域１６２を透過した偏光は右目用画像の画像光（以下、「右目用画像光」という）となり、左目用画像生成領域１６４を透過した偏光は左目用画像の画像光（以下、「左目用画像光」という）となる。なお右目用画像生成領域１６２を透過した右目用画像光および左目用画像生成領域１６４を透過した左目用画像光は、それぞれ特定方向の偏光軸を有する直線偏光である。ここで、それぞれ特定方向の偏光軸とは、互いに同じ方向であってもよく、図１に示す例においては、共に偏光軸が後述する偏光板１７０の透過軸の方向と同じ方向である。 The image generation unit 160 includes a right-eye image generation area 162 and a left-eye image generation area 164. As shown in FIG. 1, the right-eye image generation area 162 and the left-eye image generation area 164 are areas obtained by dividing the image generation unit 160 in the horizontal direction, and a plurality of right-eye image generation areas 162 and left-eye image generation areas are generated. Regions 164 are staggered in the vertical direction. In the usage state of the stereoscopic image display device 100, a right-eye image and a left-eye image are generated in the right-eye image generation region 162 and the left-eye image generation region 164 of the image generation unit 160, respectively. At this time, when the polarized light transmitted through the polarizing plate 150 is incident on the right-eye image generating region 162 and the left-eye image generating region 164 of the image generating unit 160, the polarized light transmitted through the right-eye image generating region 162 is image light of the right-eye image. (Hereinafter referred to as “right-eye image light”), and the polarized light transmitted through the left-eye image generation region 164 becomes image light of the left-eye image (hereinafter referred to as “left-eye image light”). Note that the right-eye image light transmitted through the right-eye image generation region 162 and the left-eye image light transmitted through the left-eye image generation region 164 are linearly polarized light each having a polarization axis in a specific direction. Here, the polarization axes in specific directions may be the same as each other. In the example shown in FIG. 1, the polarization axes are the same as the transmission axis of the polarizing plate 170 described later.
画像生成部１６０は、二枚の透明基板間に液晶を封止した液晶セルからなる液晶ディスプレイが用いられる。透明基板の表面に形成され、液晶を駆動する透明電極は、ピクセルを構成するサブピクセルをさらに上下に分割した右目用サブピクセルおよび左目用サブピクセル毎に形成されている。画像生成部１６０を水平方向に区切った右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４は、この右目用サブピクセルおよび左目用サブピクセルにそれぞれ対応するように交互に配されている。ここで、ピクセルとは、画像を扱うときの単位をいい、色調および階調の色情報を有する。画像生成部１６０において、ピクセルは水平方向および鉛直方向に二次元的に配されている。また、サブピクセルとは、ピクセルを３つに分けた赤領域、緑領域および青領域のそれぞれをいい、これらの色を強めたり弱めたりしながら様々な色を表現する最小単位である。 The image generation unit 160 uses a liquid crystal display including a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed between two transparent substrates. The transparent electrode that drives the liquid crystal and is formed on the surface of the transparent substrate is formed for each of the right-eye subpixel and the left-eye subpixel obtained by further dividing the subpixels constituting the pixel into upper and lower parts. The right-eye image generation region 162 and the left-eye image generation region 164 obtained by dividing the image generation unit 160 in the horizontal direction are alternately arranged so as to correspond to the right-eye subpixel and the left-eye subpixel, respectively. Here, the pixel means a unit for handling an image and has color information of tone and gradation. In the image generation unit 160, the pixels are two-dimensionally arranged in the horizontal direction and the vertical direction. A subpixel refers to each of a red region, a green region, and a blue region obtained by dividing a pixel into three, and is a minimum unit that expresses various colors while strengthening or weakening these colors.
偏光板１７０は、画像生成部１６０における観察者側に配される。この偏光板１７０は、上記右目画像生成領域１６２を透過した右目用画像光、および、上記左目画像生成領域１６４を透過した左目用画像光が入射すると、これらのうち偏光軸が透過軸と平行な光を透過し、偏光軸が吸収軸と平行な光を遮断する。ここで、偏光板１７０における透過軸の方向は、図１に矢印で示すように、観察者が立体表示装置１００を見たときの水平方向から左上４５度の方向である。 The polarizing plate 170 is disposed on the viewer side in the image generation unit 160. When the polarizing plate 170 receives the right-eye image light that has passed through the right-eye image generation region 162 and the left-eye image light that has passed through the left-eye image generation region 164, the polarization axis is parallel to the transmission axis. Transmits light and blocks light whose polarization axis is parallel to the absorption axis. Here, the direction of the transmission axis in the polarizing plate 170 is 45 degrees from the horizontal direction when the observer looks at the stereoscopic display device 100 as indicated by an arrow in FIG.
偏光軸制御板１８０は、右目偏光領域１８１および左目偏光領域１８２を有する。この偏光軸制御板１８０における右目偏光領域１８１および左目偏光領域１８２の位置および大きさは、立体表示装置１００を正面の中央位置において所定の観察距離から観察した場合に、右目偏光領域１８１には、上記右目画像生成領域１６２を透過した右目用画像光が入射し、左目偏光領域１８２には、上記左目画像生成領域１６４を透過した左目用画像光が入射するように配される。 The polarization axis control plate 180 has a right eye polarization region 181 and a left eye polarization region 182. The positions and sizes of the right-eye polarizing region 181 and the left-eye polarizing region 182 on the polarization axis control plate 180 are as follows when the stereoscopic display device 100 is observed from a predetermined observation distance at the center position on the front surface. The right-eye image light transmitted through the right-eye image generation region 162 is incident, and the left-eye image light transmitted through the left-eye image generation region 164 is incident on the left-eye polarization region 182.
右目偏光領域１８１は、入射した右目用画像光の偏光軸を回転させずにそのまま透過する。また、左目偏光領域１８２は、入射した左目用画像光の偏光軸を右目偏光領域１８１に入射した右目用画像光の偏光軸に対して直交する方向に回転させる。したがって、右目偏光領域１８１を透過した右目用画像光の偏光軸と、左目偏光領域１８２を透過した左目用画像光の偏光軸とは、図１に矢印で示すように、その方向が互いに直交する。なお、図１の偏光軸制御板１８０における矢印は、偏光軸制御板１８０を通過した偏光の偏光軸を示している。右目偏光領域１８１には、例えば透明なガラスまたは樹脂などが用いられ、左目偏光領域１８２には、例えば入射される左目用画像光の偏光軸の方向に対して４５度の角度の光学軸を有する１／２波長板が用いられる。図１に示す例において、左目偏光領域１８２の光学軸の方向は、水平方向または鉛直方向である。ここで、光学軸とは、光が左目偏光領域１８２を通過するときの進相軸または遅相軸の一方を指す。 The right-eye polarization region 181 transmits the incident right-eye image light as it is without rotating the polarization axis thereof. The left-eye polarization region 182 rotates the polarization axis of the incident left-eye image light in a direction orthogonal to the polarization axis of the right-eye image light incident on the right-eye polarization region 181. Therefore, the polarization axes of the right-eye image light transmitted through the right-eye polarization region 181 and the polarization axes of the left-eye image light transmitted through the left-eye polarization region 182 are orthogonal to each other as indicated by arrows in FIG. . In addition, the arrow in the polarization axis control plate 180 in FIG. 1 indicates the polarization axis of the polarized light that has passed through the polarization axis control plate 180. For example, transparent glass or resin is used for the right-eye polarizing region 181, and the left-eye polarizing region 182 has an optical axis having an angle of 45 degrees with respect to the direction of the polarization axis of the incident left-eye image light, for example. A half-wave plate is used. In the example shown in FIG. 1, the direction of the optical axis of the left-eye polarizing region 182 is the horizontal direction or the vertical direction. Here, the optical axis refers to one of a fast axis and a slow axis when light passes through the left-eye polarizing region 182.
また、上記立体画像表示装置１００は、偏光軸制御板１８０よりも観察者側（図１における偏光軸制御板１８０の右側）に、上記偏光軸制御板１８０の右目偏光領域１８１および左目偏光領域１８２を透過した右目用画像光および左目用画像光を水平方向または鉛直方向の少なくとも一方向の方向に拡散する拡散板を有していてもよい。このような拡散板には、例えば水平方向または鉛直方向に延伸するかまぼこ状の凸レンズ（シリンドリカルレンズ）が複数配されたレンチキュラーレンズシート、または凸レンズが平面上に複数配されたレンズアレイシートが用いられる。 Further, the stereoscopic image display device 100 has a right-eye polarization region 181 and a left-eye polarization region 182 of the polarization axis control plate 180 on the viewer side (right side of the polarization axis control plate 180 in FIG. 1) with respect to the polarization axis control plate 180. There may be provided a diffusion plate that diffuses the image light for the right eye and the image light for the left eye transmitted through the light in at least one direction of the horizontal direction or the vertical direction. As such a diffuser plate, for example, a lenticular lens sheet in which a plurality of cylindrical convex lenses (cylindrical lenses) extending in the horizontal direction or the vertical direction are arranged, or a lens array sheet in which a plurality of convex lenses are arranged on a plane are used. .
図２は、立体画像表示システム１０の使用状態を示す概略上面図である。立体画像表示システム１０により立体画像を観察するときに、観察者５００は、図２に示すように、立体画像表示装置１００から投影される右目用画像光および左目用画像光を、偏光眼鏡２００をかけて観察する。この偏光眼鏡２００には、観察者５００がこの偏光眼鏡２００をかけたときに観察者５００の右目５１２側にあたる位置に右目用画像透過部２３２が配され、左目５１４側にあたる位置に左目用画像透過部２３４が配される。 FIG. 2 is a schematic top view showing a usage state of the stereoscopic image display system 10. When observing a stereoscopic image by the stereoscopic image display system 10, the observer 500, as shown in FIG. 2, applies the right eye image light and the left eye image light projected from the stereoscopic image display device 100 to the polarizing glasses 200. Observe over. The polarizing glasses 200 are provided with a right-eye image transmission unit 232 at a position corresponding to the right eye 512 side of the observer 500 when the observer 500 wears the polarizing glasses 200, and a left-eye image transmission at a position corresponding to the left eye 514 side. A part 234 is arranged.
右目用画像透過部２３２は、透過軸方向が右目偏光領域１８１を透過した右目用画像光と同じ方向であり、吸収軸方向が上記透過方向と直交する方向を有する偏光板である。左目用画像透過部２３４は、透過軸方向が左目偏光領域１８２を透過した左目用画像光と同じ方向であり、吸収軸方向が上記透過方向と直交する方向を有する偏光板である。これら右目用画像透過部２３２および左目用画像透過部２３４には、例えば二色性染料を含浸させたフィルムを一軸延伸して得られる偏光膜を貼り付けた偏光レンズが用いられる。 The right-eye image transmission unit 232 is a polarizing plate having a transmission axis direction that is the same as that of the right-eye image light transmitted through the right-eye polarization region 181 and an absorption axis direction that is orthogonal to the transmission direction. The left-eye image transmission unit 234 is a polarizing plate whose transmission axis direction is the same as that of the left-eye image light transmitted through the left-eye polarization region 182 and whose absorption axis direction is perpendicular to the transmission direction. For the right-eye image transmission part 232 and the left-eye image transmission part 234, for example, a polarizing lens to which a polarizing film obtained by uniaxially stretching a film impregnated with a dichroic dye is attached is used.
観察者５００は、立体画像表示システム１０により立体画像を観察するときに、上記偏光軸制御板１８０の右目偏光領域１８１および左目偏光領域１８２を透過した右目用画像光および左目用画像光の出射する範囲内において、上記のように偏光眼鏡２００をかけて立体表示装置１００を観察することにより、右目５１２では右目用画像光だけを観察することができ、左目５１４では左目用画像光だけを観察することができる。したがって、観察者５００は、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。 When the observer 500 observes a stereoscopic image with the stereoscopic image display system 10, the right-eye image light and the left-eye image light transmitted through the right-eye polarizing region 181 and the left-eye polarizing region 182 of the polarization axis control plate 180 are emitted. Within the range, the right eye 512 can observe only the right eye image light and the left eye 514 only the left eye image light by observing the stereoscopic display device 100 with the polarizing glasses 200 as described above. be able to. Therefore, the observer 500 can recognize these right-eye image light and left-eye image light as a stereoscopic image.
図３は、図１に示した本実施形態の立体画像表示装置１００において画像を表示した状態を示す図である。図３に示すように、画像生成部１６０には、樹木を模式的に表した樹状形状９００が表示されている。ここで、立体画像表示装置１００を構成する光源１２０、偏光板１５０、偏光板１７０、および偏光軸制御板１８０は説明を簡略化するために省略し、画像生成部１６０に基づいて以下説明する。また、図１の立体画像表示装置１００および図２の立体画像表示システム１０と同じ構成については同じ参照番号を付して以下説明を省略する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which an image is displayed on the stereoscopic image display apparatus 100 according to the present embodiment illustrated in FIG. 1. As illustrated in FIG. 3, the image generation unit 160 displays a tree shape 900 schematically representing a tree. Here, the light source 120, the polarizing plate 150, the polarizing plate 170, and the polarization axis control plate 180 constituting the stereoscopic image display device 100 are omitted for simplification, and will be described below based on the image generation unit 160. The same reference numerals are assigned to the same components as those of the stereoscopic image display device 100 in FIG. 1 and the stereoscopic image display system 10 in FIG.
図４は、画像生成部１６０を説明する図３の部分拡大図である。図４に示すように、画像生成部１６０は、水平方向および鉛直方向に二次元的に複数のピクセル６６０が配列したものである。このピクセル６６０は、赤領域（R）のサブピクセル６６２(以下、「サブピクセルR６６２」という)と、緑領域（G）のサブピクセル６６４(以下、「サブピクセルG６６４」という)と、青領域（B）のサブピクセル６６６(以下、「サブピクセルB６６６」という)とから構成される。さらに、これらのサブピクセルはそれぞれ上下に分割されており、サブピクセルR６６２は、上領域６７２および下領域６７３に、サブピクセルG６６４は、上領域６７４および下領域６７５に、サブピクセルB６６６は、上領域６７６および下領域６７７に分割されている。本実施形態においては、上領域６７２，６７４および６７６が右目画像生成領域１６２に、下領域６７３，６７５および６７７が左目画像生成領域１６４に対応する。なお、本実施形態においては、上領域６７２，６７４および６７６をまとめて右目用サブピクセル６７８、下領域６７３，６７５および６７７をまとめて左目用サブピクセル６７９と称する。 FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 3 illustrating the image generation unit 160. As shown in FIG. 4, the image generation unit 160 has a plurality of pixels 660 arranged two-dimensionally in the horizontal direction and the vertical direction. The pixel 660 includes a red region (R) sub-pixel 662 (hereinafter referred to as “sub-pixel R 662”), a green region (G) sub-pixel 664 (hereinafter referred to as “sub-pixel G 664”), and a blue region ( B) subpixel 666 (hereinafter referred to as “subpixel B666”). Further, each of these sub-pixels is divided into upper and lower parts, and sub-pixel R 662 is divided into upper region 672 and lower region 673, sub-pixel G 664 is divided into upper region 674 and lower region 675, and sub-pixel B 666 is divided into upper region. 676 and a lower region 677. In the present embodiment, the upper regions 672, 674, and 676 correspond to the right eye image generation region 162, and the lower regions 673, 675, and 677 correspond to the left eye image generation region 164. In the present embodiment, the upper regions 672, 674, and 676 are collectively referred to as a right-eye subpixel 678, and the lower regions 673, 675, and 677 are collectively referred to as a left-eye subpixel 679.
図５は、図３に示した本実施形態の立体画像表示装置１００における鉛直方向の解像度を説明する図である。鉛直方向における解像度は、画像生成部１６０に配されているピクセルおよびサブピクセルに基づいて説明することができる。ここで、図３および図４に示した構成と同じ構成については同じ参照番号を付して以下説明を省略する。 FIG. 5 is a diagram for explaining the resolution in the vertical direction in the stereoscopic image display apparatus 100 of the present embodiment shown in FIG. The resolution in the vertical direction can be described based on pixels and subpixels arranged in the image generation unit 160. Here, the same components as those shown in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted below.
図５（a）は、立体画像表示装置１００において、樹状形状９００を表示した状態を示すものである。図５（b）は、立体画像表示システム１０において、観察者５００が偏光眼鏡２００をかけて右目５１２で観察される、樹状形状９００である。図５（c）は、立体画像表示システム１０において、観察者５００が偏光眼鏡２００をかけて左目５１４で観察される、樹状形状９００である。図５（b）および図５（c）に示すように、右目５１２および左目５１４でそれぞれ観察される樹状形状９００は、樹状形状の輪郭を保持しており、片目でも樹状形状９００を細部まで認識することができる。すなわち、画像生成部１６０における右目画像生成領域１６２を右目用サブピクセル６７８に、画像生成部１６０における左目画像生成領域１６４を左目用サブピクセル６７９に対応させることにより、鉛直方向において解像度の低下を抑制することができる。 FIG. 5A shows a state in which the tree shape 900 is displayed on the stereoscopic image display apparatus 100. FIG. 5B shows a dendritic shape 900 that the observer 500 observes with the right eye 512 wearing the polarizing glasses 200 in the stereoscopic image display system 10. FIG. 5C shows a dendritic shape 900 that the observer 500 observes with the left eye 514 wearing the polarizing glasses 200 in the stereoscopic image display system 10. As shown in FIG. 5 (b) and FIG. 5 (c), the dendritic shape 900 observed by the right eye 512 and the left eye 514, respectively, retains the dendritic shape outline, and the dendritic shape 900 is also observed in one eye. It can recognize every detail. That is, the right-eye image generation area 162 in the image generation unit 160 corresponds to the right-eye subpixel 678 and the left-eye image generation area 164 in the image generation unit 160 corresponds to the left-eye subpixel 679, thereby suppressing a decrease in resolution in the vertical direction. can do.
図６は、従来の立体画像表示装置１００において画像を表示した状態を示す図である。図６に示すように、画像生成部１６０には、図３と同じように樹状形状９００が表示されている。なお、図６は、画像生成部１６０における右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４を水平方向に区切ったピクセル６６０毎に交互に対応させること以外は、図３の構成と同じ構成であり、立体画像表示装置１００を構成する光源１２０、偏光板１５０、偏光板１７０、および偏光軸制御板１８０は説明を簡略化するために省略し、画像生成部１６０に基づいて説明する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which an image is displayed on the conventional stereoscopic image display apparatus 100. As shown in FIG. 6, the tree shape 900 is displayed on the image generation unit 160 as in FIG. 6 is the same as the configuration in FIG. 3 except that the right-eye image generation region 162 and the left-eye image generation region 164 in the image generation unit 160 are alternately associated with each pixel 660 divided in the horizontal direction. The light source 120, the polarizing plate 150, the polarizing plate 170, and the polarization axis control plate 180 that configure the stereoscopic image display device 100 are omitted for the sake of simplicity, and will be described based on the image generation unit 160.
図７は、従来の立体画像表示装置１００における鉛直方向の解像度を説明する図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the resolution in the vertical direction in the conventional stereoscopic image display apparatus 100.
図７（a）は、図６における従来の立体画像表示装置１００において、樹状形状９００を表示した状態を示すものである。図７（b）は、従来の立体画像表示装置１００を用いた立体画像表示システム１０において、観察者５００が偏光眼鏡２００をかけて右目５１２で観察される樹状形状９００である。図７（c）は、従来の立体画像表示装置１００を用いた立体画像表示システム１０において、観察者５００が偏光眼鏡２００をかけて左目５１４で観察される樹状形状９００である。図７（b）および図７（c）に示すように、右目５１２および左目５１４でそれぞれ観察される樹状形状９００は、本実施形態の画像生成部１６０における右目画像生成領域１６２を右目用サブピクセル６７８に、画像生成部１６０における左目画像生成領域１６４を左目用サブピクセル６７９に対応させた立体画像表示装置１００に比べて、樹状形状９００の輪郭が粗くなるため、片目で認識できる樹状形状９００は不明瞭となる。すなわち、本実施形態の構成は、従来の構成に比べて鉛直方向における解像度の低下を小さくすることができる。 FIG. 7A shows a state in which the tree shape 900 is displayed in the conventional stereoscopic image display apparatus 100 in FIG. FIG. 7B shows a dendritic shape 900 that is observed with the right eye 512 by the observer 500 wearing the polarizing glasses 200 in the stereoscopic image display system 10 using the conventional stereoscopic image display device 100. FIG. 7C shows a tree-like shape 900 that is observed by the left eye 514 with the viewer 500 wearing the polarizing glasses 200 in the stereoscopic image display system 10 using the conventional stereoscopic image display device 100. As shown in FIG. 7B and FIG. 7C, the tree-like shape 900 observed with the right eye 512 and the left eye 514, respectively, makes the right eye image generation region 162 in the image generation unit 160 of the present embodiment the right eye sub Compared to the stereoscopic image display device 100 in which the left eye image generation region 164 in the image generation unit 160 corresponds to the pixel 678 in correspondence with the left eye sub-pixel 679, the outline of the tree shape 900 becomes rough, so that the tree shape can be recognized with one eye. The shape 900 is unclear. That is, the configuration of the present embodiment can reduce the reduction in resolution in the vertical direction as compared with the conventional configuration.
図８は、他の立体画像表示装置１０１の分解斜視図である。図８に示す立体画像表示装置１０１において、図１の立体画像表示装置１００と同じ構成については同じ参照番号を付して説明を省略する。図８に示すように、立体画像表示装置１０１は、上記立体画像表示装置１００の偏光軸制御板１８０に替えて偏光軸制御板１８５を備える。この偏光軸制御板１８５は、右目偏光領域１８６および左目偏光領域１８７を有する。ここで、右目偏光領域１８６および左目偏光領域１８７を有する。右目偏光領域１８６および左目偏光領域１８７は、ともに１／４波長板であり、それぞれの光学軸が互いに直交する。この偏光軸制御板１８５における右目偏光領域１８６および左目偏光領域１８７は、上記偏光軸制御板１８０における右目偏光領域１８１および左目偏光領域１８２と同様に、図３で説明した位置および大きさで形成される。したがって、立体画像表示装置１０１の使用状態において、右目偏光領域１８６には、上記右目画像生成領域１６２を透過した右目用画像光が入射し、左目偏光領域１８７には、上記左目画像生成領域１６４を透過した左目用画像光が入射する。 FIG. 8 is an exploded perspective view of another stereoscopic image display apparatus 101. In the stereoscopic image display apparatus 101 shown in FIG. 8, the same components as those in the stereoscopic image display apparatus 100 of FIG. As shown in FIG. 8, the stereoscopic image display apparatus 101 includes a polarization axis control plate 185 instead of the polarization axis control plate 180 of the stereoscopic image display apparatus 100. The polarization axis control plate 185 has a right eye polarization region 186 and a left eye polarization region 187. Here, a right-eye polarizing region 186 and a left-eye polarizing region 187 are provided. Both the right-eye polarizing region 186 and the left-eye polarizing region 187 are quarter-wave plates, and their optical axes are orthogonal to each other. The right-eye polarization region 186 and the left-eye polarization region 187 in the polarization axis control plate 185 are formed at the positions and sizes described with reference to FIG. 3, similarly to the right-eye polarization region 181 and the left-eye polarization region 182 in the polarization axis control plate 180. The Therefore, in the usage state of the stereoscopic image display apparatus 101, the right-eye image light transmitted through the right-eye image generation region 162 is incident on the right-eye polarization region 186, and the left-eye image generation region 164 is included in the left-eye polarization region 187. The transmitted image light for the left eye is incident.
図８に示す偏光軸制御板１８５は、入射した光を偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する。例えば、右目偏光領域１８６は入射した光を右回りの円偏光として出射し、左目偏光領域１８７は入射した光を左回りの円偏光として出射する。ここで、図８の偏光軸制御板１８５の矢印は、この偏光軸制御板１８５を通過した偏光の回転方向を示している。右目偏光領域１８６には、例えば光学軸が水平方向である１／４波長板が用いられ、左目偏光領域１８７には、例えば光学軸が鉛直方向である１／４波長板が用いられる。 The polarization axis control plate 185 shown in FIG. 8 emits the incident light as circularly polarized light whose polarization axes have opposite rotation directions. For example, the right-eye polarizing region 186 emits incident light as clockwise circularly polarized light, and the left-eye polarizing region 187 emits incident light as counterclockwise circularly polarized light. Here, the arrow on the polarization axis control plate 185 in FIG. 8 indicates the rotation direction of the polarized light that has passed through the polarization axis control plate 185. For the right-eye polarizing region 186, for example, a quarter-wave plate whose optical axis is in the horizontal direction is used, and for the left-eye polarizing region 187, for example, a quarter-wave plate whose optical axis is in the vertical direction is used.
図８に示す偏光軸制御板１８５を備えた立体画像表示装置１０１を観察する場合、観察者５００は、図２に示す偏光眼鏡２００の右目用画像透過部２３２および左目用画像透過部２３４に替えて、それぞれの光学軸が互いに直交する１／４波長板が配される。例えば、右目用の位相差板には、ポリカーボネートで形成された光学軸が水平方向である１／４波長板が用いられ、左目用の位相差板には、ポリカーボネートで形成された光学軸が鉛直方向である１／４波長板が用いられる。さらに、上記偏光眼鏡２００は、位相差板よりも観察者側に、ともに透過軸の方向が観察者５００から見て右斜め４５度であり、吸収軸方向が上記透過軸方向と直交する方向を有する偏光板を有する。観察者５００は、上記偏光眼鏡をかけて立体画像表示装置１０１を観察することにより、右目５１２では右目用画像光だけを観察することができ、左目５１４では左目用画像光だけを観察することができる。 When observing the stereoscopic image display apparatus 101 including the polarization axis control plate 185 shown in FIG. 8, the observer 500 replaces the right-eye image transmission unit 232 and the left-eye image transmission unit 234 of the polarized glasses 200 shown in FIG. A quarter-wave plate whose optical axes are orthogonal to each other is arranged. For example, a quarter-wave plate whose optical axis formed of polycarbonate is horizontal is used for the right-eye retardation plate, and an optical axis formed of polycarbonate is vertical for the left-eye retardation plate. A quarter wave plate that is the direction is used. Further, in the polarizing glasses 200, the direction of the transmission axis is 45 degrees to the right when viewed from the observer 500, and the absorption axis direction is perpendicular to the transmission axis direction, closer to the observer side than the retardation plate. It has a polarizing plate. The observer 500 can observe only the right-eye image light with the right eye 512 and only the left-eye image light with the left eye 514 by observing the stereoscopic image display apparatus 101 with the polarizing glasses. it can.
図８に示す立体画像表示装置１０１においても、画像生成部１６０における右目画像生成領域１６２を右目用サブピクセル６７８に、画像生成部１６０における左目画像生成領域１６４を左目用サブピクセル６７９に対応させることにより、鉛直方向における解像度の低下を抑制することができる。 Also in the stereoscopic image display apparatus 101 illustrated in FIG. 8, the right eye image generation region 162 in the image generation unit 160 corresponds to the right eye subpixel 678, and the left eye image generation region 164 in the image generation unit 160 corresponds to the left eye subpixel 679. Thus, it is possible to suppress a decrease in resolution in the vertical direction.
上記説明から明らかなように、本実施形態によれば、画像生成部における右目用画像生成領域を右目用サブピクセルに、左目画像生成領域を左目用サブピクセルに対応させることにより、鉛直方向における解像度の低下を抑制することができる立体画像表示装置を実現することができる。 As is apparent from the above description, according to the present embodiment, the resolution in the vertical direction is obtained by associating the right-eye image generation region with the right-eye subpixel and the left-eye image generation region with the left-eye subpixel in the image generation unit. It is possible to realize a stereoscopic image display device that can suppress the decrease in the image quality.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることは当業者に明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
１０ 立体画像表示システム
１００ 立体画像表示装置
１０１ 立体画像表示装置
１２０ 光源
１５０ 偏光板
１６０ 画像生成部
１６２ 右目画像生成領域
１６４ 左目画像生成領域
１７０ 偏光板
１８０ 偏光軸制御板
１８１ 右目偏光領域
１８２ 左目偏光領域
１８５ 偏光軸制御板
１８６ 右目偏光領域
１８７ 左目偏光領域
２００ 偏光眼鏡
２３２ 右目用画像透過部
２３４ 左目用画像透過部
５００ 観察者
５１２ 右目
５１４ 左目
６６０ ピクセル
６６２ 赤領域（R）のサブピクセル
６６４ 緑領域（G）のサブピクセル
６６６ 青領域（B）のサブピクセル
６７２ 上領域
６７３ 下領域
６７４ 上領域
６７５ 下領域
６７６ 上領域
６７７ 下領域
６７８ 右目用サブピクセル
６７９ 左目用サブピクセル
９００ 樹状形状
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stereoscopic image display system 100 Stereoscopic image display apparatus 101 Stereoscopic image display apparatus 120 Light source 150 Polarizing plate 160 Image generation part 162 Right eye image generation area 164 Left eye image generation area 170 Polarizing plate 180 Polarization axis control board 181 Right eye polarization area 182 Left eye polarization area 185 Polarization axis control plate 186 Right-eye polarization area 187 Left-eye polarization area 200 Polarized glasses 232 Right-eye image transmission section 234 Left-eye image transmission section 500 Viewer 512 Right eye 514 Left eye 660 pixels 662 Red area (R) sub-pixel 664 Green area ( G) sub-pixel 666 blue region (B) sub-pixel 672 upper region 673 lower region 674 upper region 675 lower region 676 upper region 677 lower region 678 right eye sub pixel 679 left eye sub pixel 900 dendritic shape
Claims (2)
前記画像生成部が生成した前記右目用画像光および前記左目用画像光を同一の偏光方向で出射する偏光板と、
前記偏光板から右目用画像光および左目用画像光を入射し、前記右目用画像光および左目用画像光の偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する偏光軸制御板とを備え、
前記偏光軸制御板は、
前記右目用画像光が入射する右目偏光領域および前記右目偏光領域に隣接して配され、前記左目用画像光が入射する左目偏光領域を有し、
前記右目偏光領域および前記左目偏光領域は、
前記右目用画像生成領域および前記左目用画像生成領域にそれぞれ対応し、
前記画像生成部は、
水平方向および鉛直方向に二次元的に配されたピクセルを有し、前記ピクセルはサブピクセルから構成され、前記サブピクセルは上下に分割された右目用サブピクセルおよび左目用サブピクセルから構成され、前記右目用画像生成領域および前記左目用画像生成領域が、前記右目用サブピクセルおよび前記左目用サブピクセルに対応する立体画像表示装置。 An image generation unit having a right eye image generation region for generating right eye image light and a left eye image generation region for generating left eye image light;
A polarizing plate that emits the right-eye image light and the left-eye image light generated by the image generation unit in the same polarization direction;
The right-eye image light and the left-eye image light are incident from the polarizing plate, and the polarization axes of the right-eye image light and the left-eye image light are orthogonal to each other, or the rotation directions of the polarization axes are opposite to each other. A polarization axis control plate that emits as circularly polarized light,
The polarization axis control plate is
A right-eye polarization region where the right-eye image light is incident and a right-eye polarization region disposed adjacent to the right-eye polarization region, the left-eye image light being incident;
The right eye polarizing region and the left eye polarizing region are:
Corresponding to the right-eye image generation region and the left-eye image generation region,
The image generation unit
The pixel has two-dimensionally arranged pixels in a horizontal direction and a vertical direction, the pixel is composed of sub-pixels, and the sub-pixel is composed of right-eye sub-pixels and left-eye sub-pixels divided vertically, A stereoscopic image display device in which a right-eye image generation region and a left-eye image generation region correspond to the right-eye subpixel and the left-eye subpixel.
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