JP2012252262A - Stereoscopic image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体映像表示装置に関し、特に、立体映像（２Ｄ映像）および平面映像（３Ｄ映像）を選択的に表示することが可能な立体映像表示装置に関する。 The present invention relates to a stereoscopic video display device, and more particularly to a stereoscopic video display device capable of selectively displaying a stereoscopic video (2D video) and a planar video (3D video).
専用の眼鏡を使用しないで立体映像を表示することができる方法の一つとして、パララックスバリア方式が知られている。パララックスバリア方式においては、視点数に応じた視差画像を表示する映像表示用ディスプレイと観察者との間に、複数のスリット（透過部）を有するパララックスバリアが配置される。 A parallax barrier method is known as one of the methods capable of displaying stereoscopic images without using dedicated glasses. In the parallax barrier method, a parallax barrier having a plurality of slits (transmission portions) is disposed between a video display for displaying a parallax image corresponding to the number of viewpoints and an observer.
パララックスバリアに対向配置された映像表示用ディスプレイには、右眼用の視差画像と左眼用の視差画像とがそれぞれ表示される。映像表示用ディスプレイに映し出された右眼用の視差画像は、パララックスバリアに設けられたスリットを通過した後、観察者の右眼によって観察される。映像表示用ディスプレイに映し出された左眼用の視差画像は、パララックスバリアに設けられたスリットを通過した後、観察者の左眼によって観察される。観察者は、映像表示用ディスプレイに映し出された複数の視差画像を、パララックスバリアを通して立体映像として認識することができる。 The right-eye parallax image and the left-eye parallax image are respectively displayed on the video display that is disposed to face the parallax barrier. The parallax image for the right eye displayed on the video display is passed through a slit provided in the parallax barrier and then observed by the observer's right eye. The parallax image for the left eye displayed on the video display is passed through the slit provided in the parallax barrier and then observed by the left eye of the observer. The observer can recognize a plurality of parallax images displayed on the video display as a stereoscopic video through the parallax barrier.
従来の立体映像表示装置においては、常時、パララックスバリアが観察者と映像表示用ディスプレイとの間に存在する。立体映像表示装置が平面映像を表示する場合、映像表示用ディスプレイに映し出された平面映像の一部は、パララックスバリアによって遮蔽（遮光）される。当該遮蔽によって、映像表示装置としての解像度が低下する。 In conventional stereoscopic video display devices, a parallax barrier always exists between the observer and the video display. When the stereoscopic video display device displays a flat video, a part of the flat video displayed on the video display is shielded (shielded) by the parallax barrier. Due to the shielding, the resolution of the video display device is lowered.
これに対して、特許第２８５７４２９号公報（特許文献１）および特許第４５３１６４４号公報（特許文献２）に開示されるように、パララックスバリアを電子的に発生させる立体映像表示装置が知られている。このような立体映像表示装置は、平面映像を表示する場合、パララックスバリアを非表示に切り替える。映像表示用ディスプレイに映し出された平面映像がパララックスバリアによって遮蔽されないため、映像表示装置としての解像度の低下は抑制されることができる。 On the other hand, as disclosed in Japanese Patent No. 2857429 (Patent Document 1) and Japanese Patent No. 4531644 (Patent Document 2), a stereoscopic video display device that electronically generates a parallax barrier is known. Yes. Such a stereoscopic video display device switches the parallax barrier to non-display when displaying a planar video. Since the planar image projected on the image display is not shielded by the parallax barrier, a decrease in resolution as an image display device can be suppressed.
パララックスバリアを非表示に切り替えることによって立体映像および平面映像を選択的に表示することができる立体映像表示装置においても、立体映像表示時および平面映像表示時に、高い輝度および高い解像度を有する映像を表示することが望まれる。 Even in a stereoscopic video display device capable of selectively displaying stereoscopic video and planar video by switching the parallax barrier to non-display, video having high brightness and high resolution is displayed during stereoscopic video display and planar video display. It is desirable to display.
したがって本発明は、立体映像および平面映像を選択的に表示することができる立体映像表示装置であって、立体映像表示時においても平面映像表示時においても、より高い輝度およびより高い解像度を有する映像を表示することが可能な立体映像表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a stereoscopic video display device capable of selectively displaying a stereoscopic video and a planar video, and a video having higher brightness and higher resolution both when displaying stereoscopic video and when displaying planar video. An object of the present invention is to provide a stereoscopic video display device capable of displaying the image.
本発明に基づく立体映像表示装置は、立体映像および平面映像を選択的に表示することが可能な立体映像表示装置であって、水平方向および垂直方向に並んで配列された複数の第１サブピクセルを含み、水平方向の同一列上には各色の上記第１サブピクセルが周期的に配置され、垂直方向の同一列上には同一色の上記第１サブピクセルが配置され、複数の上記第１サブピクセルの動作によって、立体視の視点の数に応じた複数の視差画像を表示する状態と、平面映像を表示する状態とをそれぞれ選択的に形成する第１液晶ディスプレイと、水平方向および垂直方向に並んで配列された複数の第２サブピクセルを含み、複数の上記第２サブピクセルの動作によって、複数の上記視差画像の数に応じた複数の透過部および複数の遮蔽部をそれぞれ有するパララックスバリアを表示する状態と、上記第１液晶ディスプレイに表示された平面映像をそのまま透過させる状態とをそれぞれ選択的に形成する第２液晶ディスプレイと、互いに対向配置される上記第１液晶ディスプレイと上記第２液晶ディスプレイとの間に配置され、上記第１液晶ディスプレイと上記第２液晶ディスプレイとの間に均一な間隙を形成するスペーサと、を備え、上記第１液晶ディスプレイにおける複数の上記第１サブピクセルの解像度と上記第２液晶ディスプレイにおける複数の上記第２サブピクセルの解像度とは同一であり、上記立体映像表示装置が立体映像を表示する際には、１つの上記第１サブピクセルに対して１つの上記第２サブピクセルが一対一で対応するように、複数の上記第２サブピクセルが複数の上記第１サブピクセルに対して上記透過部または上記遮蔽部を形成する。 A stereoscopic image display device according to the present invention is a stereoscopic image display device capable of selectively displaying a stereoscopic image and a planar image, and a plurality of first subpixels arranged side by side in a horizontal direction and a vertical direction. The first subpixels of each color are periodically arranged on the same column in the horizontal direction, the first subpixels of the same color are arranged on the same column in the vertical direction, and a plurality of the first subpixels are arranged. A first liquid crystal display that selectively forms a state of displaying a plurality of parallax images corresponding to the number of stereoscopic viewpoints and a state of displaying a planar image by the operation of the sub-pixel, and a horizontal direction and a vertical direction A plurality of second subpixels arranged side by side, and a plurality of transmission parts and a plurality of shielding parts corresponding to the number of the plurality of parallax images are obtained by the operations of the plurality of second subpixels, respectively. A second liquid crystal display that selectively forms a state in which the parallax barrier is displayed and a state in which the planar image displayed on the first liquid crystal display is transmitted as it is, and the first liquid crystal display that is disposed to face each other And a spacer disposed between the first liquid crystal display and the second liquid crystal display, and forming a uniform gap between the first liquid crystal display and the second liquid crystal display, and a plurality of the second liquid crystal displays in the first liquid crystal display. The resolution of one subpixel is the same as the resolution of the plurality of second subpixels in the second liquid crystal display, and when the stereoscopic image display device displays a stereoscopic image, one subpixel is displayed. A plurality of the second sub-pixels are a plurality of the second sub-pixels so that one second sub-pixel corresponds to the one-to-one correspondence. Against serial first sub-pixel to form the transmissive portion or the shielding portion.
好ましくは、上記立体映像表示装置が立体映像を表示する際には、複数の上記第２サブピクセルの動作によって、上記視差画像に対応するように千鳥状に配列された複数の上記透過部を有する上記パララックスバリアが形成される。 Preferably, when the stereoscopic video display device displays a stereoscopic video, the stereoscopic video display device includes a plurality of transmission parts arranged in a staggered manner so as to correspond to the parallax image by the operation of the plurality of second subpixels. The parallax barrier is formed.
好ましくは、上記立体映像表示装置が立体映像を表示する際には、複数の上記第２サブピクセルの動作によって、上記視差画像に対応するように階段状に配列された複数の上記透過部を有する上記パララックスバリアが形成される。 Preferably, when the stereoscopic image display device displays a stereoscopic image, the stereoscopic image display device includes a plurality of the transmission units arranged in a stepped manner so as to correspond to the parallax image by the operations of the plurality of second subpixels. The parallax barrier is formed.
好ましくは、上記立体映像表示装置が立体映像を表示する際において、視差数をｎとし、上記透過部を構成する上記第２サブピクセルのサイズをＰｄとした場合、上記第２サブピクセルによって形成される上記透過部の上記遮蔽部に対する配列周期Ｐｂは、
Ｐｂ＝ｎ×Ｐｄ
の式を満足するように構成される。
Preferably, when the stereoscopic video display device displays a stereoscopic video, when the number of parallaxes is n and the size of the second subpixel constituting the transmissive part is Pd, the stereoscopic video display device is formed by the second subpixel. The arrangement period Pb of the transmission part with respect to the shielding part is
Pb = n × Pd
It is constituted so as to satisfy the following formula.
好ましくは、上記立体映像表示装置が立体映像を表示する際には、複数の上記透過部に隣接する上記第２サブピクセルに、半透明部が形成される。 Preferably, when the stereoscopic video display device displays a stereoscopic video, a semi-transparent portion is formed in the second subpixel adjacent to the plurality of transparent portions.
本発明によれば、立体映像および平面映像を選択的に表示することができる立体映像表示装置であって、立体映像表示時においても平面映像表示時においても、より高い輝度およびより高い解像度を有する映像を表示することが可能な立体映像表示装置を得ることができる。 According to the present invention, a stereoscopic video display device capable of selectively displaying stereoscopic video and planar video, which has higher luminance and higher resolution both when displaying stereoscopic video and when displaying planar video. A stereoscopic video display device capable of displaying video can be obtained.
本発明に基づいた実施の形態および各変形例について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態および各変形例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態および各変形例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。 Embodiments and modifications according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the embodiments and the modifications, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the description of the embodiments and the modifications, the same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.
図１および図２を参照して、実施の形態における立体映像表示装置１００について説明する。図１は、立体映像表示装置１００の分解した状態を示す斜視図である。図２は、立体映像表示装置１００の組み立てられた状態を示す斜視図である。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the stereoscopic
図１に示すように、立体映像表示装置１００は、第１液晶ディスプレイ１１０、第２液晶ディスプレイ１２０、およびスペーサ１３０を備える。
As shown in FIG. 1, the stereoscopic
（第１液晶ディスプレイ１１０）
第１液晶ディスプレイ１１０は、背面側に設けられた本体部１１２と、正面側に設けられた取り付け枠部１１４と、取り付け枠部１１４の内側において平面状に並んで配列された複数の第１サブピクセル１０と、から構成される。本体部１１２の内部には、背面側から複数の第１サブピクセル１０に向かって光を照射するバックライト（図示せず）が設けられる。
(First liquid crystal display 110)
The first
複数の第１サブピクセル１０を構成する部材としては、たとえば、画面サイズが３２インチの映像表示用液晶ディスプレイ（シャープ株式会社製：４ＰＮ−Ｔ３２１など）を用いることが可能である。
As a member constituting the plurality of
複数の第１サブピクセル１０は、水平方向および垂直方向のそれぞれに並んで全体としてマトリックス状に配列される。詳細は後述されるが、水平方向の同一列上には、各色の第１サブピクセル１０が周期的に配置される。垂直方向の同一列上には、同一色の第１サブピクセル１０が配置される。複数の第１サブピクセル１０のうち、たとえば赤色、緑色、および青色の３つの第１サブピクセル１０（画素）によって、１つのピクセル（絵素）が構成される。
The plurality of
複数の第１サブピクセル１０の各々は、透明画素電極（図示せず）と、透明共通電極（図示せず）と、ＲＧＢカラーフィルタとを含む。透明画素電極および透明共通電極は、液晶（図示せず）を挟んで互いに対向するように配置される。透明画素電極には、スイッチング用の薄膜トランジスタ（図示せず）が接続される。薄膜トランジスタのスイッチング動作によって、透明画素電極に対して映像信号電圧が印加され、第１サブピクセル１０が駆動される。
Each of the plurality of
透明画素電極と透明共通電極との間に発生した電位差によって、光学的異方性と分極性質とを有する液晶分子が励起される。各々の第１サブピクセル１０における液晶分子同士の間には、透過率の差が生じる。複数の第１サブピクセル１０は、バックライトの光からの光を受けて、各々の透過率および各々のカラーフィルタの色に応じて発色する。
Liquid crystal molecules having optical anisotropy and polarization properties are excited by a potential difference generated between the transparent pixel electrode and the transparent common electrode. A difference in transmittance occurs between the liquid crystal molecules in each of the
第１液晶ディスプレイ１１０は、薄膜トランジスタのスイッチング動作に合わせて複数の第１サブピクセル１０が駆動されることよって、立体視の視点の数に応じた複数の視差画像を表示する状態と、全体として１つの平面映像を表示する状態とをそれぞれ選択的に形成することができる。
The first
（第２液晶ディスプレイ１２０）
第２液晶ディスプレイ１２０は、外周側に設けられた枠体部１２２と、枠体部１２２の内側において平面状に配列された複数の第２サブピクセル２０と、から構成される。複数の第２サブピクセル２０を構成する部材としては、第１サブピクセル１０の場合と同様に、画面サイズが３２インチの映像表示用液晶ディスプレイ（シャープ株式会社製：４ＰＮ−Ｔ３２１など）を用いることが可能である。第２液晶ディスプレイ１２０には、ＲＧＢカラーフィルタは設けられない。
(Second liquid crystal display 120)
The second
複数の第２サブピクセル２０は、水平方向および垂直方向のそれぞれに並んで全体としてマトリックス状に配列される。立体映像表示装置１００においては、第１液晶ディスプレイ１１０における複数の第１サブピクセル１０の解像度と第２液晶ディスプレイ１２０における複数の第２サブピクセル２０の解像度とが同一に構成される。
The plurality of
複数の第２サブピクセル２０の各々は、透明画素電極（図示せず）と、透明共通電極（図示せず）とを含む。透明画素電極および透明共通電極は、液晶（図示せず）を挟んで互いに対向するように配置される。透明画素電極には、スイッチング用の薄膜トランジスタ（図示せず）が接続される。薄膜トランジスタのスイッチング動作によって、透明画素電極に対してパララックスバリアを形成するための液晶駆動電圧が印加され、第２サブピクセル２０が駆動される。
Each of the plurality of
透明画素電極と透明共通電極との間に発生した電位差によって、光学的異方性と分極性質とを有する液晶分子が励起される。各々の第２サブピクセル２０における液晶分子同士の間には、透過率の差が生じる。複数の第２サブピクセル２０は、各々の透過率（配向）に応じて、透過部２０Ａ（図４を参照して後述する）または遮蔽部２０Ｂ（図４を参照して後述する）を構成することができる。複数の第２サブピクセル２０の各々に印加される信号電圧が制御されることによって、複数の視差画像の数に応じた透過部２０Ａ（図４参照）または遮蔽部２０Ｂ（図４参照）を有するパララックスバリアが表示される。
Liquid crystal molecules having optical anisotropy and polarization properties are excited by a potential difference generated between the transparent pixel electrode and the transparent common electrode. A difference in transmittance occurs between the liquid crystal molecules in each
第２液晶ディスプレイ１２０は、パララックスバリアを形成する状態と、パララックスバリアを形成しない状態とをそれぞれ選択的に形成することができる。具体的には、複数の第２サブピクセル２０の動作によって、第２液晶ディスプレイ１２０の全面が遮蔽部２０Ｂとなり、第１液晶ディスプレイ１１０に表示された平面映像をそのまま透過させる状態も形成される。
The second
（スペーサ１３０）
スペーサ１３０は、枠状に形成される。スペーサ１３０の材質は、たとえばＡＢＳ樹脂（Acrylonitrile Butadiene Styrene共重合合成樹脂）である。
(Spacer 130)
The
図１および図２を参照して、立体映像表示装置１００が組み立てられた状態においては、スペーサ１３０が取り付け枠部１１４の内側に嵌め込まれる。第２液晶ディスプレイ１２０は、複数の第２サブピクセル２０と複数の第１サブピクセル１０とが互いに対向するように、第１液晶ディスプレイ１１０に対して取り付けられる。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, in a state where the stereoscopic
互いに対向配置された複数の第１サブピクセル１０と複数の第２サブピクセル２０との間には、スペーサ１３０によって、均一な間隙（たとえば３．９ｍｍ）が形成される。複数の第２サブピクセル２０と複数の第１サブピクセル１０との間の間隔は、立体映像表示装置１００の立体映像表示時における視野域が、立体映像表示装置１００からたとえば１５００ｍｍの位置になるように光学的に設計されるとよい。
A uniform gap (for example, 3.9 mm) is formed by the
図３を参照して、第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０の関係についてより具体的に説明する。図３は、立体映像表示装置１００に備えられる第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０を示す正面図である。図３は、第１液晶ディスプレイ１１０における複数の第１サブピクセル１０の一部と、第２液晶ディスプレイ１２０における複数の第２サブピクセル２０の一部とを、互いに分離した状態で拡大して示している。
The relationship between the first
矢印ＡＲ１に示すように、第２液晶ディスプレイ１２０は、第１液晶ディスプレイ１１０に対向するように配置される。上述のとおり、第１液晶ディスプレイ１１０（第１サブピクセル１０）と第２液晶ディスプレイ１２０（第２サブピクセル２０）との間には、立体映像表示装置１００の立体映像表示時における視野域に応じた間隙が設けられる。
As indicated by the arrow AR1, the second
第１液晶ディスプレイ１１０における複数の第１サブピクセル１０（便宜上、符号を１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとして表示している）の解像度と第２液晶ディスプレイ１２０における複数の第２サブピクセル２０の解像度とは同一である。換言すると、第１サブピクセル１０のサブピクセルとしての大きさと第２サブピクセル２０のサブピクセルとしての大きさとは等しくなるように構成される。
The resolution of the plurality of first sub-pixels 10 in the first liquid crystal display 110 (for convenience, the symbols are displayed as 10R, 10G, and 10B) and the resolution of the plurality of second sub-pixels 20 in the second
第１液晶ディスプレイ１１０においては、上述のとおり、水平方向（図３紙面左右方向）の同一列上に、第１サブピクセル１０Ｒ、第１サブピクセル１０Ｇ、および、第１サブピクセル１０Ｂが、この順に並んで周期的に配置される。垂直方向（図３紙面上下方向）の同一列上においては、同一色の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれが直線状に並んで配置される。
In the first
第１サブピクセル１０Ｒは、第１サブピクセル１０Ｒの背面側に配置されたバックライト（図示せず）からの光を受けて、赤色に発色する。第１サブピクセル１０Ｇは、第１サブピクセル１０Ｇの背面側に配置されたバックライトからの光を受けて、緑色に発色する。第１サブピクセル１０Ｂは、第１サブピクセル１０Ｂの背面側に配置されたバックライトからの光を受けて、青色に発色する。
The
１つの第１サブピクセル１０Ｒと１つの第１サブピクセル１０Ｇと１つの第１サブピクセル１０Ｂとによって、１つのピクセル（絵素）が構成される。第１液晶ディスプレイ１１０が３２インチの大きさを有している場合、第１液晶ディスプレイ１１０の全体としては、１３６６×７６８のピクセル（絵素）が構成される。図３中には、これらのうちの約１６（４×４）個のピクセル（絵素）が図示されている。
One pixel (picture element) is configured by one
（平面映像表示時）
立体映像表示装置１００が平面映像を表示する際には、複数の第２サブピクセル２０には電圧が印加されない。第２サブピクセル２０には、遮蔽部２０Ｂ（図４参照）が形成されず、複数の第２サブピクセル２０は全面にわたって透明な状態（または透明度の高い半透明な状態）のままとなる。
(When displaying flat images)
When the stereoscopic
一方、複数の第１サブピクセル１０に対して印加された映像信号電圧によって、第１液晶ディスプレイ１１０上には平面映像が表示される。この平面映像は、そのまま第２液晶ディスプレイ１２０を単純透過して、観察者によって平面映像として視認されることが可能となる。
On the other hand, a planar image is displayed on the first
（立体映像表示時）
図４を参照して、立体映像表示装置１００が立体映像を表示する際には、複数の第１サブピクセル１０によって、立体視の視点の数に応じた複数の視差画像が形成される。複数の第１サブピクセル１０に合わせて、複数のうち一部の第２サブピクセル２０には、パララックスバリアを形成するための電圧が印加される。電圧の印加によって、たとえば、垂直方向に沿って延びるとともに、水平方向に縞状に交互に並ぶように配列された複数の透過部２０Ａおよび複数の遮蔽部２０Ｂが形成される。
(When displaying stereoscopic images)
Referring to FIG. 4, when stereoscopic
上述のとおり、第１液晶ディスプレイ１１０における複数の第１サブピクセル１０の解像度と第２液晶ディスプレイ１２０における複数の第２サブピクセル２０の解像度とが同一に構成される。換言すると、第１サブピクセル１０のサブピクセルとしての大きさと第２サブピクセル２０によって形成される透過部２０Ａの大きさ（開口サイズ）とは、同一となるように構成される。
As described above, the resolution of the plurality of
立体映像表示装置１００が立体映像を表示する際には、１つの第１サブピクセル１０に対して１つの第２サブピクセル２０が一対一で対応するように、複数の第２サブピクセル２０は、複数の第１サブピクセル１０に対して透過部２０Ａまたは遮蔽部２０Ｂを形成する。
When the stereoscopic
複数の第１サブピクセル１０によって形成された右眼用の画像（視差画像）は、遮蔽部２０Ｂによる遮蔽によって観察者の左眼には観察されず、透過部２０Ａによる透過によって観察者の右眼のみに観察される。
The right-eye image (parallax image) formed by the plurality of first sub-pixels 10 is not observed by the observer's left eye due to the shielding by the shielding
同様に、複数の第１サブピクセル１０によって形成された左眼用の画像（視差画像）は、遮蔽部２０Ｂによる遮蔽によって観察者の右眼には観察されず、透過部２０Ａによる透過によって観察者の左眼のみに観察される。
Similarly, the image (parallax image) for the left eye formed by the plurality of first sub-pixels 10 is not observed by the viewer's right eye due to the shielding by the
観察者は、複数の第２サブピクセル２０によって形成されたパララックスバリアを通して、複数の第１サブピクセル１０によって形成された複数の視差画像を立体映像として認識することができる。
The observer can recognize a plurality of parallax images formed by the plurality of
（作用・効果）
立体映像表示装置１００においては、第１サブピクセル１０のサブピクセルとしての大きさと第２サブピクセル２０によって形成される透過部２０Ａの大きさ（開口サイズ）とが同一となるように構成される。
(Action / Effect)
The stereoscopic
ここで、立体映像表示装置１００に対して次の測定を行なった。まず、第１液晶ディスプレイ１１０（第１サブピクセル１０）に映像を表示せず、且つ第２液晶ディスプレイ１２０（第２サブピクセル２０）に電圧を印加しない状態を得た。この状態で、入射光強度と出射光強度との比率に基づき光の透過率を測定したところ、１０回の測定の平均値で８１．５％であった。
Here, the following measurement was performed on the stereoscopic
また、第１液晶ディスプレイ１１０（第１サブピクセル１０）に平面映像を表示し、且つ第２液晶ディスプレイ１２０（第２サブピクセル２０）に電圧を印加しない状態を得た。この状態では、第１液晶ディスプレイ１１０（第１サブピクセル１０）に平面映像を表示していない状態に比べて極端な輝度の低下は見受けられず、画像輝度としても３００ｃｄ／ｍ２を得ることができた。 Further, a planar image was displayed on the first liquid crystal display 110 (first subpixel 10), and no voltage was applied to the second liquid crystal display 120 (second subpixel 20). In this state, an extreme decrease in luminance is not seen compared to a state in which no planar image is displayed on the first liquid crystal display 110 (first subpixel 10), and an image luminance of 300 cd / m 2 can be obtained. did it.
一方、第１液晶ディスプレイ１１０（第１サブピクセル１０）に映像（複数の視差画像）を表示し、且つ第２液晶ディスプレイ１２０（第２サブピクセル２０）に電圧を印加してパララックスバリアを形成している状態を得た。この状態で、輝度計を用いて立体映像の画像輝度を測定したところ、１２０ｃｄ／ｍ２を得ることができた。 On the other hand, a video (a plurality of parallax images) is displayed on the first liquid crystal display 110 (first subpixel 10), and a voltage is applied to the second liquid crystal display 120 (second subpixel 20) to form a parallax barrier. I got a state. In this state, the image luminance of the stereoscopic video was measured using a luminance meter, and 120 cd / m 2 was obtained.
立体映像表示装置１００においては、第１サブピクセル１０のサブピクセルとしての大きさと第２サブピクセル２０によって形成される透過部２０Ａの大きさ（開口サイズ）とが同一となるように構成される。観察者側から立体映像表示装置１００を観た場合、観察者は、画像を形成する最小単位である第１サブピクセル１０（画素）をそのまま観察することができる。
The stereoscopic
映像に対して透過部２０Ａのサイズが対応しており、立体映像（視差画像）を構成する第１サブピクセル１０からの光は、出射時の輝度を維持したまま、観察者に到達されることができる。第１サブピクセル１０からの光は効率良く観察者に届けられることができ、立体映像表示装置１００としては、高い輝度および高い解像度を有する映像を表示することが可能となる。
The size of the
（第１変形例）
図５に示す立体映像表示装置１００Ａのように、第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０は、次のように構成されてもよい。図５は、本変形例における立体映像表示装置１００Ａに備えられる第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０を示す正面図である。
(First modification)
As in the stereoscopic
立体映像表示装置１００Ａにおいても、第１液晶ディスプレイ１１０における複数の第１サブピクセル１０（便宜上、符号を１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとして表示している）の解像度と第２液晶ディスプレイ１２０における複数の第２サブピクセル２０の解像度とは同一である。換言すると、第１サブピクセル１０のサブピクセルとしての大きさと第２サブピクセル２０のサブピクセルとしての大きさとは等しくなるように構成される。
Also in the stereoscopic
第１液晶ディスプレイ１１０においては、水平方向（図５紙面左右方向）の同一列上に、第１サブピクセル１０Ｒ、第１サブピクセル１０Ｇ、および、第１サブピクセル１０Ｂが、この順に並んで周期的に配置される。垂直方向（図５紙面上下方向）の同一列上においては、同一色の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれが直線状に並んで配置される。
In the first
立体映像表示装置１００Ａが立体映像を表示する際には、複数の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによって、左眼用の視差画像Ｌおよび右眼用の視差画像Ｒが形成される。立体映像表示装置１００Ａにおいては、左眼用の視差画像Ｌを構成する複数の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと、右眼用の視差画像Ｒを構成する複数の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとが、水平方向および垂直方向のそれぞれにおいて交互に並んで配列され、全体としては図５に示すように千鳥状に配列される。
When the stereoscopic
複数の第１サブピクセル１０に形成された視差画像Ｌおよび視差画像Ｒに対応するように、複数の第２サブピクセル２０によってパララックスバリアが形成される。パララックスバリアは、複数の透過部２０Ａおよび複数の遮蔽部２０Ｂを有する。複数の透過部２０Ａおよび複数の遮蔽部２０Ｂは、水平方向および垂直方向のそれぞれにおいて交互に並んで配列され、視差画像Ｌ，Ｒと同様に、全体としては図５に示すように千鳥状に配列される。
A plurality of
図６は、立体映像表示装置１００Ａが立体映像を表示している際において、所定の角度から立体映像表示装置１００Ａを観察する観察者の、左眼に観察される視差画像Ｌを示す正面図である。図６に示す状態においては、第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０は互いに対向配置されている。
FIG. 6 is a front view showing a parallax image L observed by the left eye of an observer who observes the stereoscopic
図６に示すように、複数の第１サブピクセル１０によって形成された左眼用の視差画像Ｌは、遮蔽部２０Ｂによる遮蔽によって観察者の右眼には観察されず、透過部２０Ａによる透過によって観察者の左眼のみに観察される。
As shown in FIG. 6, the parallax image L for the left eye formed by the plurality of
視差画像Ｌにおいては、複数の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうち、たとえば緑色、赤色、および青色の３つの第１サブピクセル１０Ｇ１，１０Ｒ１，１０Ｂ１によって、映像の最小単位である１つのピクセル（絵素）が構成される。同様に、赤色、および青色の３つの第１サブピクセル１０Ｇ２，１０Ｒ２，１０Ｂ２によって、映像の最小単位である他の１つのピクセル（絵素）が構成される。
In the parallax image L, one pixel which is a minimum unit of video by, for example, three first subpixels 10G1, 10R1, and 10B1 of green, red, and blue among the plurality of
同様に、複数の第１サブピクセル１０によって形成された右眼用の視差画像Ｒ（図５参照）は、遮蔽部２０Ｂによる遮蔽によって観察者の左眼には観察されず（図６参照）、透過部２０Ａによる透過によって観察者の右眼のみに観察される。観察者は、複数の第２サブピクセル２０によって形成されたパララックスバリアを通して、複数の第１サブピクセル１０によって形成された視差画像Ｌ，Ｒを立体映像として認識することができる。
Similarly, the right-eye parallax image R (see FIG. 5) formed by the plurality of first sub-pixels 10 is not observed in the left eye of the observer due to the shielding by the
上記のように構成される立体映像表示装置１００Ａにおいても、第１サブピクセル１０のサブピクセルとしての大きさと第２サブピクセル２０によって形成される透過部２０Ａの大きさ（開口サイズ）とが同一となるように構成される。
Also in the stereoscopic
第１液晶ディスプレイ１１０（第１サブピクセル１０）に映像（複数の視差画像）を表示し、且つ第２液晶ディスプレイ１２０（第２サブピクセル２０）に電圧を印加してパララックスバリアを形成している状態を得た。この状態で、輝度計を用いて立体映像の画像輝度を測定したところ、１２０ｃｄ／ｍ２を得ることができた。 A video (a plurality of parallax images) is displayed on the first liquid crystal display 110 (first subpixel 10), and a voltage is applied to the second liquid crystal display 120 (second subpixel 20) to form a parallax barrier. I got a state. In this state, the image luminance of the stereoscopic video was measured using a luminance meter, and 120 cd / m 2 was obtained.
これに対する比較例として、パララックスバリアが斜め方向に直線状に形成される場合について上記と同様な測定を行なった。サブピクセルとパララックスバリアとの互いに重っている割合が５０％である条件の下では、立体映像の画像輝度は７０ｃｄ／ｍ２となった。 As a comparative example for this, the same measurement as described above was performed for a case where the parallax barrier was linearly formed in an oblique direction. Under the condition that the ratio of the sub-pixel and the parallax barrier to each other is 50%, the image luminance of the stereoscopic video is 70 cd / m 2 .
したがって本変形例における立体映像表示装置１００Ａにおいても、映像に対して透過部２０Ａのサイズが対応しており、立体映像（視差画像）を構成する第１サブピクセル１０からの光は、出射時の輝度を維持したまま、観察者に到達されることができる。第１サブピクセル１０からの光は効率良く観察者に届けられることができ、立体映像表示装置１００Ａとしても、高い輝度および高い解像度を有する映像を表示することが可能となる。
Therefore, also in the stereoscopic
（第２変形例）
図７に示す立体映像表示装置１００Ｂのように、第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０は、次のように構成されてもよい。図７は、本変形例における立体映像表示装置１００Ｂに備えられる第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０を示す正面図である。
(Second modification)
As in the stereoscopic
立体映像表示装置１００Ｂにおいても、第１液晶ディスプレイ１１０における複数の第１サブピクセル１０（便宜上、符号を１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとして表示している）の解像度と第２液晶ディスプレイ１２０における複数の第２サブピクセル２０の解像度とは同一である。換言すると、第１サブピクセル１０のサブピクセルとしての大きさと第２サブピクセル２０のサブピクセルとしての大きさとは等しくなるように構成される。
Also in the stereoscopic
第１液晶ディスプレイ１１０においては、水平方向（図７紙面左右方向）の同一列上に、第１サブピクセル１０Ｒ、第１サブピクセル１０Ｇ、および、第１サブピクセル１０Ｂが、この順に並んで周期的に配置される。垂直方向（図７紙面上下方向）の同一列上においては、同一色の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれが直線状に並んで配置される。
In the first
立体映像表示装置１００Ｂが立体映像を表示する際には、複数の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによって、複数の視差画像１〜８が形成される。立体映像表示装置１００Ｂにおいては、８視差用の各視差画像１〜８を構成する複数の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが、斜め方向において互いに隣接するように配列され、全体としては図７に示すように階段状（ステップ状）に配列される。
When the stereoscopic
複数の第１サブピクセル１０に形成された複数の視差画像１〜８に対応するように、複数の第２サブピクセル２０によってパララックスバリアが形成される。パララックスバリアは、複数の透過部２０Ａおよび複数の遮蔽部２０Ｂを有する。複数の透過部２０Ａは、斜め方向において互いに隣接するように配列され、全体としては図７に示すように階段状（ステップ状）に配列される。
A plurality of
図８は、立体映像表示装置１００Ｂが立体映像を表示している際において、所定の角度から立体映像表示装置１００Ｂを観察する観察者の、たとえば右眼に観察される視差画像５を示す正面図である。図８に示す状態においては、第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０は互いに対向配置されている。
FIG. 8 is a front view showing a
図８に示すように、複数の第１サブピクセル１０によって形成された視差画像５は、遮蔽部２０Ｂによる遮蔽によって観察者の左眼には観察されず、透過部２０Ａによる透過によって観察者の右眼のみに観察される。
As shown in FIG. 8, the
視差画像５においては、複数の第１サブピクセル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうち、たとえば緑色、青色、および赤色の３つの第１サブピクセル１０Ｇ３，１０Ｂ３，１０Ｒ３によって、映像の最小単位である１つのピクセル（絵素）が構成される。同様に、赤色、緑色、および青色の３つの第１サブピクセル１０Ｒ４，１０Ｇ４，１０Ｂ４によって、映像の最小単位である他の１つのピクセル（絵素）が構成される。
In the
複数の第１サブピクセル１０によって形成された左眼用の視差画像６（図７参照）は、遮蔽部２０Ｂによる遮蔽によって観察者の右眼には観察されず（図８参照）、透過部２０Ａによる透過によって観察者の左眼のみに観察される。観察者は、複数の第２サブピクセル２０によって形成されたパララックスバリアを通して、複数の第１サブピクセル１０によって形成された視差画像５，６を立体映像として認識することができる。
The left-eye parallax image 6 (see FIG. 7) formed by the plurality of first sub-pixels 10 is not observed by the observer's right eye due to the shielding by the
立体映像表示装置１００Ｂにおいては、他の３人の観察者も、複数の第１サブピクセル１０によって形成された視差画像１，２、視差画像３，４、および視差画像７，８を立体映像としてそれぞれ認識することができる。
In the stereoscopic
上記のように構成される立体映像表示装置１００Ｂにおいても、第１サブピクセル１０のサブピクセルとしての大きさと第２サブピクセル２０によって形成される透過部２０Ａの大きさ（開口サイズ）とが同一となるように構成される。
Also in the stereoscopic
したがって本変形例における立体映像表示装置１００Ｂにおいても、映像に対して透過部２０Ａのサイズが対応しており、立体映像（視差画像）を構成する第１サブピクセル１０からの光は、出射時の輝度を維持したまま、観察者に到達されることができる。第１サブピクセル１０からの光は効率良く観察者に届けられることができ、立体映像表示装置１００Ｂとしても、高い輝度および高い解像度を有する映像を表示することが可能となる。
Therefore, also in the stereoscopic
また、立体映像表示装置１００Ｂにおいては、複数の透過部２０Ａが、斜め方向において互いに隣接するように配列され、全体としては階段状（ステップ状）に配列される。多視差の立体映像を表示する場合であっても、各視点における水平解像度を低下させることなく、立体映像表示装置１００Ｂとしては、各視点において高い輝度および高い解像度を有する映像を表示することが可能となる。
In the stereoscopic
また、透過部２０Ａが図７に示すように階段状に配置される際において複数の視差画像を準備する場合、視差数をｎとし、透過部２０Ａを構成する第２サブピクセル２０のサイズをＰｄとした場合、第２サブピクセル２０に表示されるパララックスバリアの透過部２０Ａと遮蔽部２０Ｂとの配列周期Ｐｂは、
Ｐｂ＝ｎ×Ｐｄ
の式を満足するように構成されるとよい。この式が満足されるように立体映像表示装置１００Ｂが構成されることによって、視差数ｎに応じた第１液晶ディスプレイ１１０における第１サブピクセル１０の視差画像の配列に対して、同一視差画像のみを観察者は観察することが可能となる。
Further, when preparing a plurality of parallax images when the
Pb = n × Pd
It may be configured to satisfy the following formula. By configuring the stereoscopic
図８に示す例において、８視差の画像に対して、第２サブピクセル２０のピクセルサイズＰｄが１７０μｍであるとする。この場合、視差数を考慮した場合、第２液晶ディスプレイ１２０によって形成されるパララックスバリアの透過部２０Ａの配列周期Ｐｂは、８×１７０μｍ＝１．３６ｍｍとなる。この配列周期Ｐｂに基づき、第２サブピクセル２０の８個毎に透過部２０Ａを設けることによって、８視差の画像に対して、水平方向の解像度の低下を抑えながら高輝度の立体映像を表示することが可能となる。
In the example illustrated in FIG. 8, it is assumed that the pixel size Pd of the
（第３変形例）
図９に示す立体映像表示装置１００Ｂａのように、第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０は、次のように構成されてもよい。図９は、本変形例における立体映像表示装置１００Ｂａに備えられる第１液晶ディスプレイ１１０および第２液晶ディスプレイ１２０を示す正面図である。
(Third Modification)
Like the stereoscopic image display device 100Ba shown in FIG. 9, the first
立体映像表示装置１００Ｂａが立体映像を表示する際には、複数の透過部２０Ａの各々に隣接する第２サブピクセル２０に、半透明部２０Ｃが形成される。半透明部２０Ｃを構成するために、透過部２０Ａの水平方向および垂直方向の両側において隣接する第２サブピクセル２０の各々には、第２サブピクセル２０が遮蔽部２０Ｂを構成する場合の半分の電圧が印加される。
When the stereoscopic video display device 100Ba displays a stereoscopic video, a semi-transparent portion 20C is formed in the
当該構成によれば、第１液晶ディスプレイ１１０（第１サブピクセル１０）に形成された視差画像からの光の一部が、半透明部２０Ｃを通して観察者に観察される。したがって立体映像表示装置１００Ｂａによれば、高い輝度および高い解像度を有する映像を表示することが可能となる。 According to this configuration, a part of light from the parallax image formed on the first liquid crystal display 110 (first subpixel 10) is observed by the observer through the translucent portion 20C. Therefore, according to the stereoscopic image display device 100Ba, it is possible to display an image having high luminance and high resolution.
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although each embodiment based on this invention was described, each embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１〜８，Ｌ，Ｒ 視差画像、１０，１０Ｂ，１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｂ３，１０Ｂ４，１０Ｇ，１０Ｇ１，１０Ｇ２，１０Ｇ３，１０Ｇ４，１０Ｒ，１０Ｒ１，１０Ｒ２，１０Ｒ３，１０Ｒ４ 第１サブピクセル、２０ 第２サブピクセル、２０Ａ 透過部、２０Ｂ 遮蔽部、２０Ｃ 半透明部、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｂａ 立体映像表示装置、１１０ 第１液晶ディスプレイ、１１２ 本体部、１１４ 取り付け枠部、１２０ 第２液晶ディスプレイ、１２２ 枠体部、１３０ スペーサ、ＡＲ１ 矢印。
1 to 8, L,
Claims (5)
水平方向および垂直方向に並んで配列された複数の第１サブピクセルを含み、水平方向の同一列上には各色の前記第１サブピクセルが周期的に配置され、垂直方向の同一列上には同一色の前記第１サブピクセルが配置され、複数の前記第１サブピクセルの動作によって、立体視の視点の数に応じた複数の視差画像を表示する状態と、平面映像を表示する状態とをそれぞれ選択的に形成する第１液晶ディスプレイと、
水平方向および垂直方向に並んで配列された複数の第２サブピクセルを含み、複数の前記第２サブピクセルの動作によって、複数の前記視差画像の数に応じた複数の透過部および複数の遮蔽部をそれぞれ有するパララックスバリアを表示する状態と、前記第１液晶ディスプレイに表示された平面映像をそのまま透過させる状態とをそれぞれ選択的に形成する第２液晶ディスプレイと、
互いに対向配置される前記第１液晶ディスプレイと前記第２液晶ディスプレイとの間に配置され、前記第１液晶ディスプレイと前記第２液晶ディスプレイとの間に均一な間隙を形成するスペーサと、を備え、
前記第１液晶ディスプレイにおける複数の前記第１サブピクセルの解像度と前記第２液晶ディスプレイにおける複数の前記第２サブピクセルの解像度とは同一であり、
前記立体映像表示装置が立体映像を表示する際には、１つの前記第１サブピクセルに対して１つの前記第２サブピクセルが一対一で対応するように、複数の前記第２サブピクセルが複数の前記第１サブピクセルに対して前記透過部または前記遮蔽部を形成する、
立体映像表示装置。 A stereoscopic image display device capable of selectively displaying a stereoscopic image and a planar image,
A plurality of first subpixels arranged side by side in the horizontal direction and the vertical direction, wherein the first subpixels of each color are periodically arranged on the same column in the horizontal direction, and on the same column in the vertical direction A state in which the first subpixels of the same color are arranged and a plurality of parallax images corresponding to the number of stereoscopic viewpoints are displayed and a state in which a planar image is displayed by the operation of the plurality of first subpixels. A first liquid crystal display that is selectively formed;
A plurality of second subpixels arranged side by side in the horizontal direction and the vertical direction, and a plurality of transmission units and a plurality of shielding units according to the number of the plurality of parallax images by operation of the plurality of second subpixels; A second liquid crystal display that selectively forms a state of displaying a parallax barrier each having a state of transmitting a planar image displayed on the first liquid crystal display as it is,
A spacer that is disposed between the first liquid crystal display and the second liquid crystal display that are arranged to face each other, and that forms a uniform gap between the first liquid crystal display and the second liquid crystal display,
The resolution of the plurality of first sub-pixels in the first liquid crystal display and the resolution of the plurality of second sub-pixels in the second liquid crystal display are the same,
When the stereoscopic image display device displays a stereoscopic image, a plurality of the second subpixels are arranged such that one second subpixel corresponds to one first subpixel on a one-to-one basis. Forming the transmissive part or the shielding part with respect to the first sub-pixel of
3D image display device.
請求項１に記載の立体映像表示装置。 When the stereoscopic video display device displays a stereoscopic video, the parallax having a plurality of transmission parts arranged in a staggered manner so as to correspond to the parallax image by the operation of the plurality of second subpixels. A barrier is formed,
The stereoscopic image display apparatus according to claim 1.
請求項１に記載の立体映像表示装置。 When the stereoscopic image display device displays a stereoscopic image, the parallax having a plurality of transmission parts arranged in a stepped manner so as to correspond to the parallax image by the operation of the plurality of second subpixels. A barrier is formed,
The stereoscopic image display apparatus according to claim 1.
Ｐｂ＝ｎ×Ｐｄ
の式を満足するように構成される、
請求項３に記載の立体映像表示装置。 When the stereoscopic video display device displays a stereoscopic video, when the number of parallaxes is n and the size of the second subpixel constituting the transmissive part is Pd, the transmission formed by the second subpixel. The arrangement period Pb of the part with respect to the shielding part is:
Pb = n × Pd
Configured to satisfy
The stereoscopic image display apparatus according to claim 3.
請求項３または４に記載の立体映像表示装置。 When the stereoscopic video display device displays a stereoscopic video, a semi-transparent portion is formed in the second subpixel adjacent to the plurality of transparent portions.
The stereoscopic video display apparatus according to claim 3 or 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011126258A JP2012252262A (en) | 2011-06-06 | 2011-06-06 | Stereoscopic image display device |
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-
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- 2011-06-06 JP JP2011126258A patent/JP2012252262A/en not_active Withdrawn
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