JP2012133024A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に関する。 The present invention relates to a display device.
複数の視点の方向に対して異なる画像を表示する多視点表示装置が知られている。多視点表示装置は、一例として、透過型表示モニタと、透過型表示モニタの裏面側から光を照射する光源と、透過型表示モニタと光源との間に設けられたレンチキュラレンズとを備える。レンチキュラレンズは、光源から射出した光を複数の視点位置のそれぞれの方向へと屈折させる。 A multi-viewpoint display device that displays different images for a plurality of viewpoint directions is known. As an example, the multi-viewpoint display device includes a transmissive display monitor, a light source that emits light from the back side of the transmissive display monitor, and a lenticular lens provided between the transmissive display monitor and the light source. The lenticular lens refracts the light emitted from the light source in the directions of the plurality of viewpoint positions.
ところで、このような多視点表示装置は、レンチキュラレンズにより光を屈折させているので、左右の視野角を広げることが困難であった。 By the way, in such a multi-viewpoint display device, since light is refracted by a lenticular lens, it is difficult to widen the left and right viewing angles.
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、複数の観視位置に向けて画像を表示する表示装置であって、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの裏面に平行光を照射するバックライト部と、前記バックライト部および前記表示パネルの間の光路上において、複数の観視位置のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが対応する観視位置の方向へ前記平行光を屈折させる複数のフレネルプリズムと、前記バックライト部および前記表示パネルの間の光路上において、前記複数のフレネルプリズムのそれぞれに対応して設けられた複数のシャッター部と、前記複数のシャッター部のそれぞれおよび前記複数のフレネルプリズムのそれぞれを通過した光を、それぞれのフレネルプリズムに対応する観視位置へと集光する光学部と、を備え、前記複数のシャッター部のそれぞれは、前記表示パネルの水平方向の各位置において光を通過または遮断する複数のシャッターを有する表示装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, in the first aspect of the present invention, there is provided a display device that displays an image toward a plurality of viewing positions, the display panel displaying an image, and a back surface of the display panel. On the optical path between the backlight unit that irradiates parallel light and the backlight unit and the display panel, the backlight unit is provided corresponding to each of a plurality of viewing positions, and each is in the direction of the corresponding viewing position. A plurality of Fresnel prisms that refract parallel light, a plurality of shutter units provided corresponding to each of the plurality of Fresnel prisms on an optical path between the backlight unit and the display panel, and the plurality of shutters Light that passes through each of the sections and each of the plurality of Fresnel prisms to a viewing position corresponding to each of the Fresnel prisms Comprising a part, and each of the plurality of shutter portions to provide a display device having a plurality of shutters that passes or blocks light at each position in the horizontal direction of the display panel.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全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。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
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全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. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図１は、本実施形態に係る表示装置１０の構成を示す。表示装置１０は、複数の観視位置に向けて画像を表示する。
FIG. 1 shows a configuration of a
より詳しくは、表示装置１０は、右眼用画像を表示して複数の観視者のそれぞれの右眼に与え、左眼用画像を表示して複数の観視者のそれぞれの左眼に与えることができる。このような表示装置１０は、画像分離用の専用メガネを装着しない複数の観視者、即ち、裸眼の複数の観視者に対して立体像を提供することができる。
More specifically, the
表示装置１０は、表示パネル２０と、バックライト部２２と、シャッターパネル２４と、プリズムパネル２６と、垂直方向拡散板２８と、光学部３０と、シャッター制御部３２と、表示制御部３４とを備える。表示パネル２０は、右眼用画像および左眼用画像を表示する。表示パネル２０は、裏面側から照射された光を透過することにより、表示した画像を観視者に与える透過型パネルである。
The
バックライト部２２は、表示パネル２０の裏面側に設けられる。バックライト部２２は、表示パネル２０の裏面に光を照射する。本実施形態においては、バックライト部２２は、平行光を、表示パネル２０の裏面に照射する。表示パネル２０の裏面に照射された光は、表示パネル２０を透過して複数の観視者のそれぞれに与えられる。これにより、複数の観視者のそれぞれは、表示パネル２０に表示された画像を見ることができる。
The
シャッターパネル２４は、バックライト部２２および表示パネル２０の間の光路上に設けられる。シャッターパネル２４は、表示パネル２０の領域毎にバックライト部２２から出力された光を透過または遮断する。
The
プリズムパネル２６は、バックライト部２２および表示パネル２０の間の光路上に設けられる。プリズムパネル２６は、バックライト部２２から出力された光を表示パネル２０の領域毎に異なる方向に屈折させる。
The
垂直方向拡散板２８は、プリズムパネル２６と表示パネル２０との間の光路上に設けられる。垂直方向拡散板２８は、シャッターパネル２４から出射する光を表示パネル２０の垂直方向に拡散する。
The
光学部３０は、シャッターパネル２４およびプリズムパネル２６を通過した光を、複数の観視位置のそれぞれの方向へと集光する。例えば、第１の観視者および第２の観視者のそれぞれに立体像を提供する場合には、光学部３０は、第１の観視者の右眼に対応する観視位置、第１の観視者の左眼に対応する観視位置、第２の観視者の右眼に対応する観視位置、および、第２の観視者の左眼に対応する観視位置のそれぞれに、それぞれの観視位置に対応する光を集光する。
The
シャッター制御部３２は、シャッターパネル２４における光を透過および遮断する位置およびタイミングを制御する。表示制御部３４は、右眼用画像および左眼用画像の表示タイミングを制御する。
The
図２は、本実施形態に係る表示装置１０に備えられる、表示パネル２０、バックライト部２２、シャッターパネル２４、プリズムパネル２６、垂直方向拡散板２８および光学部３０のそれぞれの構成を示す。
FIG. 2 shows configurations of the
バックライト部２２は、バックライトパネル３６と、コリメータレンズパネル３８とを有する。バックライトパネル３６は、表示パネル２０の裏面の全面に対して光を照射する。バックライトパネル３６は、一例として、予め定められたピッチで表示パネル２０の水平方向および垂直方向に配列された複数の光源５０を有する。
The
コリメータレンズパネル３８は、バックライトパネル３６の複数の光源５０から出力されたそれぞれの光を平行光に変換する。コリメータレンズパネル３８は、一例として、水平方向に並んだ、垂直方向に延伸した細長い複数のコリメータレンズ５２を含む。複数のコリメータレンズ５２のそれぞれは、表示パネル２０の水平方向に配列された複数の光源５０のそれぞれに、対応して設けられる。複数のコリメータレンズ５２のそれぞれは、対応する光源５０からの光における水平方向の成分を平行光とする。
The
プリズムパネル２６は、バックライト部２２および表示パネル２０の間の光路上に設けられる。プリズムパネル２６は、一例として、シャッターパネル２４と表示パネル２０との間に配置される。また、プリズムパネル２６は、一例として、バックライト部２２とシャッターパネル２４との間に配置されてもよい。
The
プリズムパネル２６は、バックライト部２２および表示パネル２０の間の光路上において、複数の観視位置のそれぞれに対応して設けられる複数のフレネルプリズム４４を有する。複数のフレネルプリズム４４は、それぞれが対応する観視位置の方向へ、バックライト部２２から出力された平行光を屈折させる。
The
複数のフレネルプリズム４４のそれぞれは、表示パネル２０の水平方向に延伸した帯状である。複数のフレネルプリズム４４は、垂直方向に並べて配置される。
Each of the plurality of Fresnel prisms 44 has a strip shape extending in the horizontal direction of the
複数のフレネルプリズム４４のそれぞれは、予め定められたピッチで表示パネル２０の水平方向に配列された複数のプリズム５４を含む。複数のプリズム５４のそれぞれは、対応する観察位置（観視者）に応じた角度の傾斜面を有し、裏面側から入射された平行光を対応する観察位置の方向に屈折させる。
Each of the plurality of Fresnel prisms 44 includes a plurality of
本例において、プリズムパネル２６は、第１の観視者に対応する複数のフレネルプリズム４４−１と、第２の観視者に対応する複数のフレネルプリズム４４−２とを有する。本例において、プリズムパネル２６は、第１の観視者に対応するフレネルプリズム４４−１と第２の観視者に対応するフレネルプリズム４４−２とが垂直方向に交互に配置される。このような、複数のフレネルプリズム４４のそれぞれは、他の観察位置の方向へ平行光を屈折させる他のフレネルプリズム４４が垂直方向に隣接して設けられる。
In this example, the
また、本例においては、第１の観視者に対応するフレネルプリズム４４−１が有する複数のプリズム５４のそれぞれは、裏面から入射された平行光を表示パネル２０の左側へと屈折させる。また、第２の観視者に対応するフレネルプリズム４４−２が有する複数のプリズム５４のそれぞれは、裏面から入射された平行光を表示パネル２０の右側へと屈折させる。
In this example, each of the plurality of
シャッターパネル２４は、バックライト部２２および表示パネル２０の間の光路上において、複数のフレネルプリズム４４のそれぞれに対応して設けられた複数のシャッター部４２を有する。即ち、シャッターパネル２４は、複数の観察位置のそれぞれに対応して、対応する複数のシャッター部４２を有する。複数のシャッター部４２のそれぞれは、一例として、対応するフレネルプリズム４４と同様の形状であり、対応するフレネルプリズム４４から出射された光または対応するフレネルプリズム４４へと入射される光を、透過および遮断可能な位置に配置される。
The
本例において、シャッターパネル２４は、第１の観視者に対応する複数のフレネルプリズム４４−１のそれぞれに対応した複数のシャッター部４２−１と、第２の観視者に対応する複数のフレネルプリズム４４−２のそれぞれに対応した複数のシャッター部４２−２とを有する。即ち、複数のシャッター部４２−１は、第１の観視者に対応する。また、複数のシャッター部４２−２は、第２の観視者に対応する。
In this example, the
垂直方向拡散板２８は、複数のシャッター部４２から出射される光を表示パネル２０の垂直方向に拡散する。これにより、垂直方向拡散板２８は、水平方向に伸びた帯状のシャッター部４２のそれぞれから出力された光を、表示パネル２０に対して垂直方向に均一に照射することができる。
The
光学部３０は、表示パネル２０およびシャッターパネル２４との間に設けられる。光学部３０は、複数のシャッター部４２のそれぞれおよび複数のフレネルプリズム４４のそれぞれを通過した光を、それぞれのフレネルプリズム４４に対応する観視位置へと集光する。
The
本例においては、光学部３０は、第１の観視者に対応する複数のシャッター部４２−１のそれぞれおよび複数のフレネルプリズム４４−１のそれぞれを通過した光を、第１の観視者に対応する観視位置へと集光する。また、光学部３０は、本例においては、光学部３０は、第２の観視者に対応する複数のシャッター部４２−２のそれぞれおよび複数のフレネルプリズム４４−２のそれぞれを通過した光を、第２の観視者に対応する観視位置へと集光する。
In this example, the
光学部３０は、一例として、レンチキュラレンズ４６と、レンズ４８とを有する。レンチキュラレンズ４６は、複数のシャッター部４２のそれぞれおよび複数のフレネルプリズム４４のそれぞれを通過した光を、それぞれのフレネルプリズム４４に対応する観視位置の方向へと屈折させる。レンチキュラレンズ４６は、一例として、水平方向に並んだ、垂直方向に延伸した細長い複数のレンズを含む。レンチキュラレンズ４６は、レンズ間のピッチが、複数のフレネルプリズム４４のそれぞれにおけるプリズム５４間のピッチと同一である。これにより、レンチキュラレンズ４６は、対応する観察位置の方向に精度良く光を屈折させることができる。
The
本例においては、レンチキュラレンズ４６は、第１の観視者に対応する複数のシャッター部４２−１のそれぞれおよび複数のフレネルプリズム４４−１のそれぞれを通過した光を、第１の観視者に対応する観視位置の方向へと屈折させる。また、本例においては、レンチキュラレンズ４６は、第２の観視者に対応する複数のシャッター部４２−２のそれぞれおよび複数のフレネルプリズム４４−２のそれぞれを通過した光を、第２の観視者に対応する観視位置の方向へと屈折させる。
In this example, the
レンズ４８は、レンチキュラレンズ４６を通過した光を、対応する観視位置へと集光する。本例においては、レンズ４８は、第１の観視者に対応する複数のシャッター部４２−１のそれぞれおよび複数のフレネルプリズム４４−１のそれぞれを通過した光を、第１の観視者に対応する観視位置上に集光する。また、本例においては、レンズ４８は、第２の観視者に対応する複数のシャッター部４２−２のそれぞれおよび複数のフレネルプリズム４４−２のそれぞれを通過した光を、第２の観視者に対応する観視位置上に集光する。
The
なお、レンチキュラレンズ４６は、レンズ４８の機能も更に備えてもよい。この場合、レンチキュラレンズ４６は、垂直方向に延伸した細長い複数のレンズの水平方向のピッチを、複数の光源５０のピッチよりも短くすることが好ましい。
The
図３は、本実施形態に係る表示装置１０の構成および表示装置１０から第１観視者に与えられる光の一例を示す。図４は、本実施形態に係る表示装置１０の構成および表示装置１０から第２観視者に与えられる光の一例を示す。
FIG. 3 shows an example of the configuration of the
図３に示されるように、バックライト部２２から出射された平行光は、第１の観視者に対応して設けられた複数のシャッター部４２−１、第１の観視者に対応して設けられた複数のフレネルプリズム４４−１、垂直方向拡散板２８、光学部３０および表示パネル２０を順次に通過して、第１の観視者の観視位置に集光される。また、図４に示されるように、バックライト部２２から出射された平行光は、第２の観視者に対応して設けられたシャッター部４２−２、第１の観視者に対応して設けられたフレネルプリズム４４−２、垂直方向拡散板２８、光学部３０および表示パネル２０を順次に通過して、第２の観視者の観視位置に集光される。
As shown in FIG. 3, the parallel light emitted from the
ここで、表示パネル２０は、右眼用画像と左眼用画像とを時分割で表示する。右眼用画像および左眼用画像の表示タイミングは、表示制御部３４により制御される。
Here, the
そして、図３に示されるように、第１の観視者に対応するシャッター部４２−１は、右眼用画像が表示されている期間において、複数の右眼用の開口７０−１−Ｒを形成する。複数の右眼用の開口７０−１−Ｒのそれぞれは、バックライト部２２から出力された光のうち、第１の観視者の右眼の観視位置へと与えられる方向の光のみを透過する。そして、第１の観視者に対応するフレネルプリズム４４−１は、対応するシャッター部４２−１から出射された光または対応するシャッター部４２−１へ入射される光を、第１の観視者の右眼に向かう方向に屈折させる。
As illustrated in FIG. 3, the shutter unit 42-1 corresponding to the first viewer has a plurality of right-eye openings 70-1-R during the period in which the right-eye image is displayed. Form. Each of the plurality of right-eye openings 70-1-R emits only the light in the direction given to the viewing position of the right eye of the first viewer among the lights output from the
これにより、第１の観視者に対応するシャッター部４２−１は、右眼用画像が表示されている期間において、第１の観視者の右眼へと向かう光を透過させ、他の光を遮断することができる。そして、第１の観視者に対応するフレネルプリズム４４−１は、右眼用画像が表示されている期間において、対応するシャッター部４２−１が透過する光を、第１の観視者の右眼へと屈折させることができる。従って、表示装置１０は、右眼用画像を第１の観視者の右眼のみに与えることができる。
Accordingly, the shutter unit 42-1 corresponding to the first viewer transmits light toward the right eye of the first viewer during the period in which the right eye image is displayed, and the other Light can be blocked. The Fresnel prism 44-1 corresponding to the first viewer transmits the light transmitted through the corresponding shutter unit 42-1 during the period in which the right-eye image is displayed. Can be refracted to the right eye. Therefore, the
また、図３に示されるように、第１の観視者に対応するシャッター部４２−１は、左眼用画像が表示されている期間において、複数の左眼用の開口７０−１−Ｌを形成する。複数の左眼用の開口７０−１−Ｌのそれぞれは、バックライト部２２から出力された光のうち、第１の観視者の左眼の観視位置へと与えられる方向の光のみを透過する。そして、第１の観視者に対応するフレネルプリズム４４−１は、対応するシャッター部４２−１から出射された光または対応するシャッター部４２−１へ入射される光を、第１の観視者の左眼に向かう方向に屈折させる。
In addition, as illustrated in FIG. 3, the shutter unit 42-1 corresponding to the first viewer has a plurality of left-eye openings 70-1-L during the period in which the left-eye image is displayed. Form. Each of the plurality of openings 70-1-L for the left eye only emits light in a direction given to the viewing position of the left eye of the first viewer among the lights output from the
これにより、第１の観視者に対応するシャッター部４２−１は、左眼用画像が表示されている期間において、第１の観視者の左眼へと向かう光を透過させ、他の光を遮断することができる。そして、第１の観視者に対応するフレネルプリズム４４−１は、左眼用画像が表示されている期間において、対応するシャッター部４２−１が透過する光を、第１の観視者の左眼へと屈折させることができる。従って、表示装置１０は、左眼用画像を第１の観視者の左眼のみに与えることができる。
As a result, the shutter unit 42-1 corresponding to the first viewer transmits light toward the left eye of the first viewer during the period in which the left-eye image is displayed. Light can be blocked. The Fresnel prism 44-1 corresponding to the first viewer transmits the light transmitted through the corresponding shutter unit 42-1 during the period in which the left-eye image is displayed. Can be refracted to the left eye. Accordingly, the
同様に、図４に示されるように、第２の観視者に対応するシャッター部４２−２は、右眼用画像が表示されている期間において、複数の右眼用の開口７０−２−Ｒを形成する。複数の右眼用の開口７０−２−Ｒのそれぞれは、バックライト部２２から出力された光のうち、第２の観視者の右眼の観視位置へと与えられる方向の光のみを透過する。そして、第２の観視者に対応するフレネルプリズム４４−２は、対応するシャッター部４２−２から出射された光または対応するシャッター部４２−２へ入射される光を、第２の観視者の左眼に向かう方向に屈折させる。
Similarly, as illustrated in FIG. 4, the shutter unit 42-2 corresponding to the second viewer has a plurality of right-eye openings 70-2-2 during the period in which the right-eye image is displayed. R is formed. Each of the plurality of right-eye openings 70-2-R emits only the light in the direction given to the viewing position of the right eye of the second viewer among the lights output from the
これにより、第２の観視者に対応するシャッター部４２−２は、右眼用画像が表示されている期間において、第２の観視者の右眼へと向かう光を透過させ、他の光を遮断することができる。そして、第２の観視者に対応するフレネルプリズム４４−２は、右眼用画像が表示されている期間において、対応するシャッター部４２−２が透過する光を、第２の観視者の右眼へと屈折させることができる。従って、表示装置１０は、右眼用画像を第２の観視者の右眼のみに与えることができる。
As a result, the shutter unit 42-2 corresponding to the second viewer transmits the light toward the right eye of the second viewer during the period in which the right-eye image is displayed. Light can be blocked. The Fresnel prism 44-2 corresponding to the second viewer transmits the light transmitted through the corresponding shutter unit 42-2 during the period in which the right-eye image is displayed. Can be refracted to the right eye. Therefore, the
また、図４に示されるように、第２の観視者に対応するシャッター部４２−２は、左眼用画像が表示されている期間において、複数の左眼用の開口７０−２−Ｌを形成する。複数の左眼用の開口７０−２−Ｌのそれぞれは、バックライト部２２から出力された光のうち、第２の観視者の左眼の観視位置へと与えられる方向の光のみを透過する。そして、第２の観視者に対応するフレネルプリズム４４−２は、対応するシャッター部４２−２から出射された光または対応するシャッター部４２−２へ入射される光を、第２の観視者の左眼に向かう方向に屈折させる。
In addition, as illustrated in FIG. 4, the shutter unit 42-2 corresponding to the second viewer has a plurality of left-eye openings 70-2-L during a period in which the left-eye image is displayed. Form. Each of the plurality of openings 70-2-L for the left eye only emits light in a direction given to the viewing position of the left eye of the second viewer among the lights output from the
これにより、第２の観視者に対応するシャッター部４２−２は、左眼用画像が表示されている期間において、第２の観視者の左眼へと向かう光を透過させ、他の光を遮断することができる。そして、第２の観視者に対応するフレネルプリズム４４−２は、左眼用画像が表示されている期間において、対応するシャッター部４２−２が透過する光を、第２の観視者の左眼へと屈折させることができる。従って、表示装置１０は、左眼用画像を第２の観視者の左眼のみに与えることができる。
Accordingly, the shutter unit 42-2 corresponding to the second viewer transmits light toward the left eye of the second viewer during the period in which the image for the left eye is displayed. Light can be blocked. The Fresnel prism 44-2 corresponding to the second viewer transmits the light transmitted through the corresponding shutter unit 42-2 during the period in which the left-eye image is displayed. Can be refracted to the left eye. Therefore, the
以上のように、本実施形態に係る表示装置１０によれば、複数の観視位置のそれぞれに向けて、個別の画像を表示することができる。従って、表示装置１０によれば、画像分離用の専用メガネを装着しない複数の観視者、即ち、裸眼の複数の観視者に対して立体像を提供することができる。
As described above, according to the
さらに、本実施形態に係る表示装置１０は、バックライト部２２から出力された平行光を、複数の観視位置のそれぞれに対応した複数のフレネルプリズム４４により屈折されている。従って、表示装置１０によれば、左右の視野角を広くすることができる。
Furthermore, in the
図５は、本実施形態に係るシャッターパネル２４の構成の一例を示す。シャッターパネル２４が有する複数のシャッター部４２のそれぞれは、表示パネル２０の水平方向の各位置において光を通過または遮断する複数のシャッター６０を有する。複数のシャッター６０は、一例として、水平方向に配列された液晶シャッター群である。
FIG. 5 shows an example of the configuration of the
また、複数のシャッター６０のそれぞれは、１つの光源５０の発光面の大きさよりも十分に小さい。これにより、複数のシャッター６０のそれぞれは、１つの光源５０から出力された光のうちの一部を透過して、他を遮断することができる。
Each of the plurality of
このような複数のシャッター６０は、複数の光源５０のそれぞれに対応して水平方向に並んだ複数の開口７０を形成する。複数の開口７０は、遮断状態とされた複数のシャッター６０の一部分に、透過状態とされた少なくとも１つの隣接するシャッター６０のグループが設けられることにより、形成される。
Such a plurality of
また、複数の開口７０のそれぞれは、対応する光源５０に対する水平方向の位置が、対応する観視位置によって異なる。例えば、右眼に照射する光を透過する右眼用の開口７０−Ｒ、および、左眼に照射する光を透過する左眼用の開口７０−Ｌは、水平方向の位置がそれぞれ異なる。
In addition, each of the plurality of
また、このような複数の開口７０のそれぞれの水平方向の位置は、シャッター制御部３２により制御される。そして、シャッター制御部３２は、複数の観視者のそれぞれの位置に応じて、それぞれの観視者の右眼および左眼へと照射する光を透過する複数の開口７０を適切な位置に形成する。シャッター制御部３２は、一例として、予め登録された情報および観視位置に基づいて、複数の開口７０の位置を変更する。
Further, the horizontal position of each of the plurality of
このように複数の開口７０が形成されることにより、表示装置１０は、複数の観察位置のそれぞれに、対応する光のみを照射し、他の光を照射させないことができる。これにより、本実施形態に係る表示装置１０は、複数の観視位置のそれぞれに光を正確に集光して、他の観視位置への漏れを無くすことができる。
By forming the plurality of
図６は、複数の観視者に対して同一の立体像を提供する場合の制御タイミングを示す。表示装置１０は、図６に示されるように、シャッター部４２の開閉タイミングおよび表示パネル２０の表示タイミングを制御する。
FIG. 6 shows the control timing when the same stereoscopic image is provided to a plurality of viewers. As illustrated in FIG. 6, the
まず、表示パネル２０は、当該表示パネル２０を観視位置から観視する複数の観視者の、右眼に対応するべき右眼位置に向けて表示する右眼用画像と、左眼に対応するべき左眼位置に向けて表示する左眼用画像とを、時分割で表示する。より具体的には、表示パネル２０は、右眼用画像と左眼用画像とを交互に表示する。
First, the
そして、複数のシャッター部４２のそれぞれは、表示パネル２０が右眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部４２に対応する複数の観視者のそれぞれの右眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を開き、左眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を閉じる。これにより、複数のシャッター部４２のそれぞれは、右眼用画像を複数の観視者のそれぞれの右眼のみに与え、左眼には与えないことができる。
Each of the plurality of
また、複数のシャッター部４２のそれぞれは、表示パネル２０が左眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部４２に対応する複数の観視者のそれぞれの右眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を閉じ、左眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を開く。これにより、複数のシャッター部４２のそれぞれは、左眼用画像を複数の観視者のそれぞれの左眼のみに与え、右眼には与えないことができる。
In addition, each of the plurality of
以上のようなタイミングによりシャッター６０の開閉および表示を制御することにより、表示装置１０は、専用のメガネを装着していない複数の観視者に対して同一の立体像を提供することができる。
By controlling the opening / closing and display of the
図７は、複数の観視者に対してそれぞれ異なる立体像を提供する場合の制御タイミングを示す。それぞれ異なる立体像を提供する場合、表示装置１０は、図７に示されるように、シャッター部４２の開閉タイミングおよび表示パネル２０の表示タイミングを制御する。
FIG. 7 shows control timings when different stereoscopic images are provided to a plurality of viewers. When providing different three-dimensional images, the
まず、表示パネル２０は、当該表示パネル２０を観視位置から観視する観視者毎の、右眼に対応するべき右眼位置に向けて表示する複数の右眼用画像と、左眼に対応するべき左眼位置に向けて表示する複数の左眼用画像とを、時分割で表示する。
First, the
例えば、表示パネル２０は、第１から第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の観視者に対して異なる立体像を表示する場合、一例として、まず、第１観視者の右眼用画像を表示し、続いて、第１観視者の左眼用画像を表示し、続いて、第２観視者の右眼用画像を表示し、続いて、第２観視者の左眼用画像を表示する。以後、表示パネル２０は、同様に、それぞれの観視者の右眼用画像および左眼用画像を表示する。そして、表示パネル２０は、第Ｎ観視者の右眼用画像および左眼用画像まで表示した後に、第１観視者の右眼用画像および左眼用画像の表示に戻す。
For example, when the
そして、複数のシャッター部４２のそれぞれは、表示パネル２０がそれぞれのシャッター部４２に対応する観視位置に向けた右眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部４２に対応する観視者の右眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を開き、左眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を閉じる。これにより、複数のシャッター部４２のそれぞれは、対応する観視位置の観視者に対して表示するべき右眼用画像を、その観視者の右眼のみに与え、その観視者の左眼には与えないことができる。
Each of the plurality of
また、複数のシャッター部４２のそれぞれは、表示パネル２０がそれぞれのシャッター部４２に対応する観視位置に向けた左眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部４２に対応する観視者の右眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を閉じ、左眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を開く。これにより、複数のシャッター部４２のそれぞれは、対応する観視位置の観視者に対して表示するべき左眼用画像を、その観視者の左眼のみに与え、その観視者の右眼には与えないことができる。
In addition, each of the plurality of
さらに、複数のシャッター部４２のそれぞれは、表示パネル２０が他のシャッター部４２に対応する観視位置に向けた右眼用画像および左眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部４２に対応する観視者の右眼位置および左眼位置に向かう光が入射するシャッター６０を閉じる。これにより、複数のシャッター部４２のそれぞれは、対応する観視位置の観視者以外に表示するべき右眼用画像および左眼用画像を、その観視者の右眼および左眼には与えないことができる。
Further, each of the plurality of
以上のようなタイミングによりシャッター６０の開閉および表示を制御することにより、表示装置１０は、専用のメガネを装着していない複数の観視者のそれぞれに対して、互いに異なる立体像を提供することができる。
By controlling the opening / closing and display of the
図８は、本実施形態に係るバックライト部２２の構成の一例を示す。バックライト部２２は、一例として、下記の文献１に記載された光源を適用した構成であってもよい。
FIG. 8 shows an example of the configuration of the
文献１ Adrian Travis, Tim Large, Neil Emerton, and Steven Bathiche、"Collimated light from a waveguide for a display backlight"、OPTICS EXPRESS 19719、Vol. 17,No.22、２００９年 Reference 1 Adrian Travis, Tim Large, Neil Emerton, and Steven Bathiche, "Collimated light from a waveguide for a display backlight", OPTICS EXPRESS 19719, Vol. 17, No. 22, 2009
文献１に記載された光源が適用されたバックライト部２２は、一例として、薄板状の照射導光部８２と、少なくとも１つの光源５０とを有する。少なくとも１つの光源５０は、照射導光部８２の１つの側部から、照射導光部８２の内部へと光を入射する。
The
照射導光部８２は、光源５０から内部へ入射された光を一方の主面から当該主面に対して垂直に光を射出する。このようなバックライト部２２は、表示パネル２０の裏面に対して均一な平行光を射出することができる。
The irradiation
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が当業者に明らかである。その様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.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
１０ 表示装置、２０ 表示パネル、２２ バックライト部、２４ シャッターパネル、２６ プリズムパネル、２８ 垂直方向拡散板、３０ 光学部、３２ シャッター制御部、３４ 表示制御部、３６ バックライトパネル、３８ コリメータレンズパネル、４２ シャッター部、４４ フレネルプリズム、４６ レンチキュラレンズ、４８ レンズ、５０ 光源、５２ コリメータレンズ、５４ プリズム、６０ シャッター、７０ 開口、８２ 照射導光部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの裏面に平行光を照射するバックライト部と、
前記バックライト部および前記表示パネルの間の光路上において、複数の観視位置のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが対応する観視位置の方向へ前記平行光を屈折させる複数のフレネルプリズムと、
前記バックライト部および前記表示パネルの間の光路上において、前記複数のフレネルプリズムのそれぞれに対応して設けられた複数のシャッター部と、
前記複数のシャッター部のそれぞれおよび前記複数のフレネルプリズムのそれぞれを通過した光を、それぞれのフレネルプリズムに対応する観視位置へと集光する光学部と、
を備え、
前記複数のシャッター部のそれぞれは、前記表示パネルの水平方向の各位置において光を通過または遮断する複数のシャッターを有する
表示装置。 A display device that displays images toward a plurality of viewing positions,
A display panel for displaying images,
A backlight unit for irradiating parallel light on the back surface of the display panel;
A plurality of Fresnel prisms provided corresponding to each of a plurality of viewing positions on the optical path between the backlight unit and the display panel, each refracting the parallel light toward the corresponding viewing position; ,
On the optical path between the backlight unit and the display panel, a plurality of shutter units provided corresponding to each of the plurality of Fresnel prisms;
An optical unit for condensing light that has passed through each of the plurality of shutter units and each of the plurality of Fresnel prisms to a viewing position corresponding to each Fresnel prism;
With
Each of the plurality of shutter units includes a plurality of shutters that pass or block light at each position in the horizontal direction of the display panel.
請求項１に記載の表示装置。 Each of the plurality of Fresnel prisms has a strip shape extending in the horizontal direction of the display panel, and another Fresnel prism that refracts the parallel light in the direction of another observation position is provided adjacent to the vertical direction. Item 4. The display device according to Item 1.
請求項１または２に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the optical unit is a lenticular lens.
請求項３に記載の表示装置。 The display device according to claim 3, wherein a pitch between the lenses of the lenticular lens is the same as a pitch between the prisms in each of the plurality of Fresnel prisms.
前記表示パネルの水平方向に配列された複数の光源と、
前記複数の光源のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが対応する光源からの光を平行光とする複数のコリメータレンズと、
を有する
請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。 The backlight unit is
A plurality of light sources arranged in a horizontal direction of the display panel;
A plurality of collimator lenses provided corresponding to each of the plurality of light sources, each of which collimates light from the corresponding light source;
The display device according to any one of claims 1 to 6.
薄板状の照射導光部と、
前記照射導光部の１つの側部から、前記照射導光部の内部へと光を入射する光源と、
を有し、
前記照射導光部は、前記光源から内部へ入射された光を一方の主面から当該主面に対して垂直に光を射出する
請求項１から６の何れか１項に記載の表示装置。 The backlight unit is
A thin plate-shaped irradiation light guide,
A light source for entering light from one side of the irradiation light guide into the irradiation light guide;
Have
The display device according to claim 1, wherein the irradiation light guide unit emits light incident from the light source to the inside perpendicularly to the main surface from one main surface.
前記複数のシャッター部のそれぞれは、
前記表示パネルが右眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部に対応する観視者の右眼位置に向かう光が入射するシャッターを開き、左眼位置に向かう光が入射するシャッターを閉じ、
前記表示パネルが左眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部に対応する観視者の右眼位置に向かう光が入射するシャッターを閉じ、左眼位置に向かう光が入射するシャッターを開く、
請求項１から９のいずれか１項に記載の表示装置。 The display panel includes a right eye image to be displayed toward a right eye position corresponding to the right eye of a viewer who views the display panel from a viewing position, and a left eye position corresponding to the left eye. The left-eye image to be displayed toward the
Each of the plurality of shutter portions is
At the timing when the display panel displays the right-eye image, the shutter that receives light toward the right eye position of the viewer corresponding to each shutter unit is opened, and the shutter that receives light toward the left eye position is closed. ,
At the timing when the display panel displays the image for the left eye, the shutter that receives light toward the right eye position of the viewer corresponding to each shutter unit is closed, and the shutter that receives light toward the left eye position is opened. ,
The display device according to claim 1.
前記複数のシャッター部のそれぞれは、
前記表示パネルがそれぞれのシャッター部に対応する観視位置に向けた右眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部に対応する観視者の右眼位置に向かう光が入射するシャッターを開き、左眼位置に向かう光が入射するシャッターを閉じ、
前記表示パネルがそれぞれのシャッター部に対応する観視位置に向けた左眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部に対応する観視者の右眼位置に向かう光が入射するシャッターを閉じ、左眼位置に向かう光が入射するシャッターを開き、
前記表示パネルが他のシャッター部に対応する観視位置に向けた右眼用画像および左眼用画像を表示するタイミングにおいて、それぞれのシャッター部に対応する観視者の右眼位置および左眼位置に向かう光が入射するシャッターを閉じる、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の表示装置。 The display panel should correspond to a plurality of right-eye images to be displayed toward a right eye position that should correspond to the right eye and a left eye for each viewer who views the display panel from the viewing position. Multiple left-eye images to be displayed toward the left eye position are displayed in a time-sharing manner,
Each of the plurality of shutter portions is
At the timing when the display panel displays the image for the right eye toward the viewing position corresponding to each shutter unit, the shutter that receives light toward the right eye position of the viewer corresponding to each shutter unit is opened. , Close the shutter where the light toward the left eye position enters,
At the timing when the display panel displays the image for the left eye toward the viewing position corresponding to each shutter unit, the shutter that receives light toward the right eye position of the viewer corresponding to each shutter unit is closed. , Open the shutter where the light toward the left eye is incident,
At the timing when the display panel displays the image for the right eye and the image for the left eye toward the viewing position corresponding to the other shutter unit, the right eye position and the left eye position of the viewer corresponding to each shutter unit Close the shutter where the light going toward
The display device according to claim 1.
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