JP2896073B2 - 立体映像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特殊な眼鏡を用いること
なしに立体映像を観察することが出来る立体映像表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、眼鏡を使用しないで立体映像を表
示する方法として、レンチキュラ方式やパララックスバ
リア方式が提案されている。

【０００３】パララックスバリア方式は、表示画面の手
前にスリットを備えたパララックスバリヤを配置し、視
差を生じさせて立体映像を得る方式である。図２は従来
のパララクスバリア方式の立体映像表示装置の原理を説
明する図である。

【０００４】表示画面１には左眼用の映像情報を有する
左眼用の画素Ｌと右眼用の映像情報を有する右眼用の画
素Ｒとが水平方向において交互に形成されている。前記
表示画面１の前方には前記画素Ｌ、Ｒからの光を透過す
る開口部２ａと前記光を遮光するバリア部２ｂとが水平
方向において交互にスリット状に形成されているパララ
ックスバリヤ板２が配置されている。

【０００５】左眼用の画素Ｌから出た光のうち観察者の
左眼３Ｌに向かう光Ｌ１は前記開口部２ａを通過して左
眼３Ｌに達し、右眼３Ｒに向かう光Ｌ２は前記バリア部
２ｂにより遮光される。また、右眼用の画素Ｒから出た
光のうち観察者の右眼３Ｒに向かう光Ｒ１は前記開口部
２ａを通過して右眼３Ｒに達し、左眼３Ｌに向かう光Ｒ
２はバリア部２ｂにより遮光される。

【０００６】従って、観察者の左眼３Ｌには左眼用の画
素Ｌからの光Ｌ１のみが入光し、右眼３Ｒには右眼用の
画素Ｒからの光Ｒ１のみが入光する。この時、前記左眼
用の画素Ｌからの光Ｌ１と右眼用の画素Ｒからの光Ｒ１
との間には、人間が両眼視差により立体知覚を行うこと
が出来るだけの視差情報がある。このため、観察者は、
立体映像を観賞することが出来る。

【０００７】しかしながら、このようなパララックスバ
リア方式による立体映像表示装置では、前記画素Ｌ、Ｒ
からの光Ｌ２、Ｒ２がバリア部２ｂによって遮光される
ため、観察者の左右の眼３Ｌ、３Ｒに入射する光の量は
少なく、表示画面が暗くなるという問題がある。

【０００８】また、レンチキュラ方式の立体映像表示装
置では、レンチキュラレンズの肉厚が大きいため、表示
画面の画素ピッチが小さくなると、観察者の左右の眼に
画素からの光が集光する適視位置が表示画面から遠くな
るという問題がある。また、表示画面を液晶パネル等の
ブラックマトリクス部を有するもので構成した場合、適
視位置には前記ブラックマトリクス部に相当する領域も
形成されるため、観察者は頭部を少し移動させただけ
で、眼が前記ブラックマトリクス部に相当する領域に位
置し、画面が暗くなり、立体映像が見えないという問題
もある。

【０００９】以上の問題点を解決した立体映像表示装置
としては、本件出願人は特願平５−２８４８１０号に示
すようなものを提案している。図３はこの立体映像表示
装置の概略構成を示す斜視図である。

【００１０】図中、４は液晶パネル、５は液晶パネル４
の表示部、６は平面光源、７は平面光源６の発光部、８
はバリア基板である。バリア基板８は、図４に示すよう
に、ガラスよりなる透明な基板９の平面光源６とは反対
側の面にＡｌ等の高反射物質からなる反射膜１０がスパ
ッタリング、蒸着、イオンプレーティング等の薄膜形成
方法により形成されており、該基板９には液晶パネル４
の縦方向の画素列と平行なスリット１１が多数形成され
ている。前記スリット１１は、液晶パネル４の隣り合う
２つの縦方向の画素列に１つのスリット１１が対応する
ように形成されている。即ち、前記スリット１１が開口
部８ａとなり、隣り合うスリット１１、１１の間に位置
する反射膜１０の部分がバリア部８ｂとなる。

【００１１】前記スリットパネル８は、図５に示すよう
に、冷陰極型平面螢光ランプからなる平面光源６の発光
部７側に密着して取り付けられている。前記平面光源６
は、前面パネル６ａと背面パネル６ｂと枠ガラス６ｃと
から成る密閉ガラス筐体内の左右位置に一対のホローカ
ソード６ｄ、６ｄを配置し、前面パネル６ａと背面パネ
ル６ｂの内面側に螢光体６ｅ、６ｅを塗布し、更に、密
閉ガラス筐体内に水銀蒸気とアルゴンガスを充填して成
るものであり、上記のホローカソード６ｄ、６ｄ間で放
電を起こすことにより、ガラス筐体内の水銀蒸気が励起
されて紫外線を発し、この紫外線により螢光体６ｅ、６
ｅが励起されて発光するようになっている。

【００１２】平面光源６から発せられた光は、スリット
１１を通過し、ストライプ状に発光する。尚、前記平面
光源６から発せられた光のうち、前記反射膜１０に当っ
た光も、該反射膜１０と平面光源６の螢光体６ｄとの間
で反射を繰り返し、スリット１１を通過する。そして、
このスリット１１を通過したストライプ状の光が液晶パ
ネル４に到達する。

【００１３】前記液晶パネル４の表示画素は、図６に示
すように、左眼用の画素Ｌと右眼用の画素Ｒとが水平方
向において交互に形成されており、前記平面光源６から
スリット１１を通過しストライプ状に発光した光のう
ち、左眼用の画素Ｌを通過した光１２Ｌは観察者の左眼
１３Ｌに入光し、右眼用の画素Ｒを通過した光１２Ｒは
観察者の１３Ｒに入光する。

【００１４】前記左眼用の画素Ｌと右眼用の画素Ｒとの
間には、人間が立体知覚を行うことが出来る視差情報が
あり、これによる両眼視差により観察者は立体映像を認
識する。

【００１５】上述のような立体映像表示装置では、平面
光源６から発せられた光のうち反射膜１０に当った光
は、該反射膜１０と螢光体６ｄとの間で反射を繰り返し
た後、スリット１１を通過して、液晶パネル４に到達す
る。このため、図２に示すような従来のパララックスバ
リア方式の立体映像表示装置に比べては、表示画面の輝
度が高く優れている。

【００１６】しかしながら、この立体映像表示装置にお
いても、螢光体６ｄは光の反射率が低く、光の多くを吸
収するため、何回も反射を繰り返した光は、光の大部分
が螢光体６ｄに吸収される。従って、平面光源６から発
せられた光を十分に効率良く利用してはおらず、表示画
面の輝度が低いという問題が依然存在する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来例の
欠点に鑑み為されたものであり、光源からの光をストラ
イプ状とすることにより立体映像を表示することが出来
る立体映像表示装置において、光源からの光を有効に利
用し、表示画面が明るい立体映像表示装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の立体映像表示装
置は、光源と、該光源からの光を透過する開口部と該光
源からの光を遮光するバリア部とが水平方向において交
互に形成され、前記光源からの光を部分的に透過するバ
リア基板と、該バリア基板の出光側に配置され、左眼用
の画素と右眼用の画素とが水平方向において交互に形成
されている透過型の表示パネルとから成り、前記表示パ
ネルの左眼用の画素を透過した光と右眼用の画素を透過
した光とが分離された状態で観察者側に出光されるもの
であって、前記バリア基板のバリア部を前記光源からの
光を該光源側に反射する反射材料で構成し、前記光源の
前記バリア基板とは反対側に前記バリア部で反射された
光を前記バリア基板側に反射する反射手段を配置したこ
とを特徴とする。

【００１９】更に、本発明の立体映像表示装置は、前記
バリア部を構成する反射材料及び前記反射手段を、Ａ
ｌ、Ａｇ等の高反射材料により構成したことを特徴とす
る。また、本発明の立体映像表示装置は、前記バリア基
板の開口部とバリア部とがストライプ状をしており、該
バリア基板を通過する前記光源からの光がストライプ状
であることを特徴とする。

【００２０】また、本発明の立体映像表示装置は、前記
光源と前記バリア基板との間に、該光源からの光を拡散
する拡散板を配置したことを特徴とする。また、本発明
の立体映像表示装置は、前記バリア基板のバリア部の出
光側の面に反射防止膜を形成したことを特徴とする。

【００２１】また、本発明の立体映像表示装置は、前記
表示パネルを液晶パネルにより構成したことを特徴とす
る。

【００２２】

【作用】上記構成によれば、バリア基板の反射材料より
なるバリア部で反射された光源からの光は反射手段で反
射され、前記バリア部と反射手段との間で反射を繰り返
し、最終的には開口部を通過する。従って、光源からの
光の多くが、最終的にはバリア基板の開口部を通過して
表示パネルに到達する。

【００２３】更に、前記バリア部を構成する反射材料及
び前記反射手段を、Ａｌ、Ａｇ等の高反射材料により構
成することにより、前述の反射を繰り返している最中で
の光の減衰は少なく、光源からの光の大部分が表示パネ
ルに到達する。

【００２４】また、光源からの光をバリア基板によりス
トライプ状の光とすることにより、表示パネルの左眼用
の画素を通過する光と右眼用の画素を通過する光とが、
良好に分離される。

【００２５】また、光源とバリア基板との間に拡散板を
配置することにより、光源からの光は拡散板で拡散され
た状態でバリア基板に到達し、光源の位置による光の強
弱は緩和される。従って、表示画面には光源の影は映ら
ない。

【００２６】また、バリア部の出光側の面に反射防止膜
を設けることにより、観察者側から表示パネルに入射す
る外光は反射されず、表示映像に悪影響を与えない。ま
た、透過型の表示パネルとしては、液晶パネルが適して
いる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
詳細に説明する。図１は本実施例の立体映像表示装置の
構成を示す図である。

【００２８】図中、本実施例の立体映像表示装置は、光
源装置１４、拡散板１５、バリア基板１６、及び液晶パ
ネル１７により構成されている。前記光源装置１４は、
光源１４１と、該光源１４１に対して観察者とは反対側
に配置されている反射板１４２とにより構成されてい
る。前記反射板１４２は白色樹脂よりなる基板１４３の
内面（光源１４１側の面）にＡｇ、Ａｌ等よりなる反射
膜１４４を蒸着等により形成したものである。Ａｇは反
射率が０．９５、Ａｌは反射率が０．９２であり、基板
を構成する白色樹脂（反射率が０．７）よりも高反射率
の物質である。

【００２９】前記拡散板１５は、前記光源装置１４に対
して観察者側に配置されている。前記拡散板１５は光源
１４１からの光を拡散し、しかも光の吸収が少ないプリ
ズムシート、すり板ガラス等よりなり、これにより観察
者側には光源１４１の影が映らない。

【００３０】前記バリア基板１６は、前記拡散板１５の
観察者側に配置されており、透明なガラス板１６１の観
察者側の面の一部分にＡｌ、Ａｇ等より成る反射膜１６
２がストライプ状に形成されており、該反射膜１６２上
にＣｒ等の反射防止膜１６３が形成されている。これに
より、前記反射膜１６２が形成されていないガラス板１
６１だけの部分が光を透過する開口部１６ａとなり、反
射膜１６２が形成されている部分が光を遮光するバリア
部１６ｂとなる。

【００３１】前記液晶パネル１７は、前記バリア基板１
６よりも観察者側に配置されており、左眼用の画素Ｌと
右眼用の画素Ｒとが水平方向において交互に形成されて
いる。

【００３２】ここで、前記開口部１６ａと、左右の画素
Ｌ、Ｒとの位置関係は、１組の左右の画素Ｌ、Ｒに対し
て開口部１６ａが１つ存在する関係である。この実施例
の立体映像表示装置では、光源１４１から出た光のうち
観察者側に向かった光は、拡散板１５で拡散され、バリ
ア基板１６側に向かう。このうち開口部１６ａに向かう
光は該開口部１６ａを通過して直接液晶パネル１７に到
達する。また、バリア部１６ｂに向かう光は反射膜１６
２により光源装置１４側に反射される。そして、この光
は光源装置１４の反射膜１４４で反射されて再びバリア
基板１６に向かう。以後は、開口部１６ａに向かう光は
該開口部１６ａを通過して液晶パネル１７に到達し、バ
リア部１６ｂに向かう光は、反射膜１６２と反射膜１４
４との間で、光が開口部１６ａを通過するまで何回も反
射を繰り返す。

【００３３】また、光源１４１から出た光のうち反射板
１４２側に向かった光は、反射膜１４４で反射され、バ
リア基板１６側に向かう。そして、前述の光源１４１か
ら出た光のうち観察者側に向かった光と同様に、開口部
１６ａを通過するまで反射膜１６２と反射膜１４４との
間で何回も反射を繰り返す。

【００３４】即ち、光源１４１から出た光は、反射膜１
６２と反射膜１４４との間で、光が開口部１４ａを通過
するまで何回も反射を繰り返す。前記反射膜１６２、１
４４はＡｌ、Ａｇ等の高反射率の膜で形成されているた
め、光源１４１からの光は前記反射膜１６２、１４４で
反射される際、殆ど吸収されることは無い。このため、
光源１４１から出た光は、直接開口部１６ａを通過する
か、反射膜１６２、１４４間で反射を繰り返した後、開
口部１６ａを通過し、液晶パネル１７に到達する。従っ
て、光源１４１から出た光の大部分が効率良く液晶パネ
ル１７に到達する。

【００３５】前記開口部１６ａを通過したストライプ状
の光のうち液晶パネル１７の左眼用の画素Ｌを通過する
光１８Ｌは、適視位置にいる観察者の左眼１９Ｌに入光
し、右眼１９Ｒには入光しない。また、前記開口部１６
ａを通過したストライプ状の光のうち液晶パネル１７の
右眼用の画素Ｒを通過する光１８Ｒは、適視位置にいる
観察者の右眼１９Ｒに入光し、左眼１９Ｌには入光しな
い。

【００３６】従って、適視位置にいる観察者は、左眼１
９Ｌでは左眼用の画素Ｌのみを観察し、右眼１９Ｒでは
右眼用の画素Ｒのみを観察し、両眼視差により立体映像
を認識する。

【００３７】以上のように、本実施例の立体映像表示装
置では、光源１４１から出た光のうちバリア部１６ｂで
遮光された光も、バリア側の反射膜１６２と光源側の反
射膜１４４との間で殆ど光が吸収されることなく反射を
繰り返し、最後には開口部１６ａを通過して液晶パネル
１７に到達する。即ち、光源１４１から発せられた光
は、その殆どが液晶パネル１７に到達し、立体映像を表
示するための光として利用されるため、立体映像の輝度
は非常に高くなる。

【００３８】また、光源１４４の観察者側には拡散板１
５が配置されており、光源１４４からの光が拡散された
状態でバリア基板１６の開口部１６ａを通過し、液晶パ
ネル１７に到達する。従って、液晶パネル１７の表示面
に光源１４４の影が映ることはなく、立体映像の画質は
劣化しない。

【００３９】また、前記バリア基板１６のバリア部１６
ｂを構成する反射膜１６２には、その観察者側の面に反
射防止膜１６３か形成されているので、観察者側から液
晶パネル１７側に入光する外光が、再び観察者側に反射
することは抑えられ、立体映像に悪影響を及ぼすことも
防止される。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、レンチキュラレンズを
用いた立体映像表示装置の欠点を除去し、しかも光源か
らの光を有効に利用することが出来、表示画面が明るい
立体映像表示装置を提供し得る。

【００４１】また、本発明によれば、上述の効果に加え
て、表示画面に光源の影を映し出すことなく、良好な立
体映像を表示することが出来る立体映像表示装置を提供
し得る。

【００４２】また、本発明によれば、上述の効果に加え
て、観察者側から表示パネルに入射する外光による悪影
響を防止した立体映像表示装置を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の立体映像表示装置の構成を示す断面図
である。

【図２】従来のパララックスバリア方式の立体映像表示
装置の原理を示す図である。

【図３】ストライプ状の光を利用する立体映像表示装置
の構成を示す分解斜視図である。

【図４】ストライプ状の光を利用する立体映像表示装置
のバリア基板の構成を示す斜視図である。

【図５】ストライプ状の光を利用する立体映像表示装置
の構成を示す断面図である。

【図６】ストライプ状の光を利用する立体映像表示装置
の原理を示す図である。

【符合の説明】

Ｌ 左眼用の画素 Ｒ 右眼用の画素 １４１ 光源 １４２ 反射板（反射手段） １４４ 反射膜 １５ 拡散板 １６２ 反射膜（反射材料） １６３ 反射防止膜 １６ａ 開口部 １６ｂ バリア部 １７ 液晶パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−78342（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−293716（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 27/22 G02F 1/13 505 G02F 1/1335 530

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、該光源からの光を透過する開口
   部と該光源からの光を遮光するバリア部とが水平方向に
   おいて交互に形成され、前記光源からの光を部分的に透
   過するバリア基板と、該バリア基板の出光側に配置さ
   れ、左眼用の画素と右眼用の画素とが水平方向において
   交互に形成されている透過型の表示パネルとから成り、
   前記表示パネルの左眼用の画素を透過した光と右眼用の
   画素を透過した光とが分離された状態で観察者側に出光
   される立体映像表示装置であって、前記バリア基板のバ
   リア部を前記光源からの光を該光源側に反射する反射材
   料で構成し、前記光源の前記バリア基板とは反対側に前
   記反射部で反射された光を前記バリア基板側に反射する
   反射手段を配置したことを特徴とする立体映像表示装
   置。
2. 【請求項２】 前記バリア部を構成する反射材料及び前
   記反射手段を、Ａｌ、Ａｇ等の高反射材料により構成し
   たことを特徴とする請求項１記載の立体映像表示装置。
3. 【請求項３】 前記バリア基板の開口部とバリア部とが
   ストライプ状をしており、該バリア基板を通過する前記
   光源からの光がストライプ状であることを特徴とする請
   求項１または２記載の立体映像表示装置。
4. 【請求項４】 前記光源と前記バリア基板との間に、該
   光源からの光を拡散する拡散基板を配置したことを特徴
   とする請求項１、２または３記載の立体映像表示装置。
5. 【請求項５】 前記バリア基板のバリア部の出光側の面
   に反射防止膜を形成したことを特徴とする請求項１、
   ２、３または４記載の立体映像表示装置。
6. 【請求項６】 前記表示パネルを液晶パネルにより構成
   したことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記
   載の立体映像表示装置。