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 |
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-
2011
- 2011-06-06 JP JP2011126258A patent/JP2012252262A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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