JP2902958B2

JP2902958B2 - 立体表示装置

Info

Publication number: JP2902958B2
Application number: JP6253982A
Authority: JP
Inventors: 健増谷; 五郎濱岸
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH07181429A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特殊な眼鏡を必要とせ
ずに立体映像を鑑賞できる立体表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】立体映像を得る方法として、従来より、
レンチキュラー方式やパララックスバリア方式等が提案
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アを配置し、視
差を生じさせて立体画像を得る方式である。

【０００４】従来から知られているパララックスバリア
方式の立体表示装置は、図１６に示すように、例えば画
像表示部として液晶パネル１を用いる場合、表示部２の
画素列２１に表示される右目用映像と画素列２２に表示
される左目用映像を、開口部４１と遮光部４２とからな
るパララックスバリア４０により分離して観測するもの
である。液晶パネル１上の映像は、右目用画像と左目用
画像が縦ストライプ状に交互に並んでいる。尚、図にお
いて、３は光源である。

【０００５】図１７は、パララックスバリアの１つの開
口部４１に２列以上の画素列を対応させた方式（多眼
式）であり、この場合より広い範囲で立体映像が観察さ
れる。

【０００６】レンチキュラー方式は、上記のパララック
スバリアに代えてレンチキュラー板を配置した構成のも
のであり、パララックスバリア方式のように光を遮るよ
うにはなっていない。

【０００７】また、パララックスバリア方式において、
スリットを電子的に形成および消失させて立体視と平面
視の切替えが簡単に行えるようにした方法（以下、アク
ティブバリア方式という）が提案されている。この方法
による従来構成は、液晶アクティブバリア方式と呼ば
れ、図１８に示すように、表面画面としての液晶装置Ｌ
ＣＤ２の他に液晶装置ＬＣＤ１を備えたものであり、立
体画像表示時には、ストライプ状に液晶による遮光部分
を発生させ、平面映像の表示時には遮光部分を発生させ
ずに無色透明体とするように構成したものである（特開
平３−１１９８８９号公報（国際特許分類Ｈ０４Ｎ１
３／０４）参照）。

【０００８】一方、上記のパララックスバリア方式と同
様の作用で視差を生じさせて立体画像を得る方式とし
て、光源をスリット光源化させる方式が知られている。
即ち、ストライプ状の光源を形成することによって左眼
と右眼に入射する光を分離する方法であり、画像表示部
の観察者側に何も配置せずに立体映像を観賞することが
できる。この方法を用いた立体表示装置は、「表面にそ
って規則的な間隔で分離されている複数の有限の光放射
部を表示し、かつ該放射部の間は暗くなっている平板状
平面スクリーン」を光源として用いている（特公平５−
１９１５５号公報（国際特許分類Ｇ０９Ｆ９／０
０）参照）。

【０００９】この方法に開示されている光源部は、ガラ
スにエッチングされている細い溝中に詰められた螢光ラ
イトチューブに使用されるような螢光性ガス又は例えば
電流を流した時に熱励起によって光を発するタングステ
ンのような、ワイヤーフィラメント、或いは交流電流を
流した時に電子の励起及び非励起によって光を発する電
子発光材料等を利用する自発光型の光源と、半透明シー
トの裏面（ライトバルブとは反対側の面）にレーザービ
ームを回折格子を通過させ目的の線を突出させるような
投写型の光源がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各種方法を用いた従来構成の立体表示装置では、以下の
ような欠点を有している。

【００１１】イ）従来のパララックスバリア方式は、光
吸収体によって平面光源の光をストライプ状に遮るもの
であるため、画面が暗くなるという欠点がある。

【００１２】また、画像表示部に画素ピッチが０．１ｍ
ｍ程度の一般的な液晶パネルを用いた場合、図１６のよ
うな従来のパララックスバリア方式では、パララックス
バリアの開口部４１どうしの間隔（バリアピッチ）は、
０．２ｍｍ程度となる。また図１７のような多眼式の立
体表示装置では、ｎ眼式の場合のバリアピッチは、約
（０．１×ｎ）ｍｍとなる。このような従来のパララッ
クスバリア方式ではｎの値が大きくなるほど、パララッ
クスバリアの遮光部分４２が、縦縞として確認され易く
なる。

【００１３】更に、パララックスバリアの遮光部分４２
が存在する面と画像表示部２の間は、立体映像を観察す
るために間隔をあける必要があるため、パララックスバ
リアの遮光部分に観察者の眼の焦点があうと立体映像が
良好に観察できなくなる。

【００１４】ロ）レンチキュラー方式は、レンチキュラ
ーの肉厚があるため、液晶パネルの画素ピッチが細かい
場合、適視距離が遠くなるという欠点がある。

【００１５】ハ）ストライプ光源方式は、自発光型の光
源に関しては、発光部を画像表示部側に密接させること
が不可能であるため、観察距離が非常に大きくなる。ま
た、投写型の光源に関しては、装置が大型になるだけで
なく、構造も複雑になるという問題がある。

【００１６】ニ）液晶アクティブバリア方式は、パララ
ックスバリア方式と同様、画面が暗くなる他、液晶装置
ＬＣＤ１を備えたことによって適視距離が遠くなるとい
う欠点がある。

【００１７】以下、上記のニ）の理由を前記の図１８を
用いて説明する。

【００１８】図において、Ｓ：ＬＣＤ１とＬＣＤ２との間の距離Ｅ：眼間距離Ｐ：ＬＣＤ２における画素ピッチＱ：ＬＣＤ１における開口幅Ｄ：適視距離である。

【００１９】そして、上記の距離Ｓは、次式で表され
る。

【００２０】

【数１】Ｓ＝Ｄ／｛１＋（Ｅ／Ｐ）｝ …（１）

【００２１】ここで、ＬＣＤ１，２のガラス板厚を１．
１ｍｍ（屈折率１．５３）、ＬＣＤ１の偏光板の厚みを
０．２１ｍｍ（屈折率１．４９）とすると、Ｓは最小で
以下の距離となる。

【００２２】

【数２】Ｓ＝１．１×２÷１．５３＋０．２１÷１．４
９＝１．５８ｍｍ

【００２３】一方、画素ピッチＰを１００μｍ、眼間距
離Ｅを６５ｍｍとすると、前記の（１）式より、以下の
ように適視距離Ｄが定まる。

【００２４】

【数３】Ｄ＝１．５８×｛１＋（６５／０．１）｝Ｄ＝１０３０ｍｍ

【００２５】このように、アクティブバリア方式の場合
には、液晶装置ＬＣＤ１，２のガラス板厚を考慮しなけ
ればならず、特に画素ピッチＰが１００μｍ程度の高精
細な液晶パネルを使用した場合、適視距離Ｄが１０００
ｍｍを越えることになり、実用に向かなくなる。

【００２６】本発明は、上述した従来の問題点を解消す
るためになされたものにして、特殊な眼鏡を使用するこ
となく、構造が簡単で小型化が図れ、しかも画像表示部
の観察側にパララックスバリアのような光学フィルタを
配置することなく且つ立体映像を観賞することができる
立体表示装置を提供することを目的とする。

【００２７】本発明は、光源をストライプ化することに
より視差を生じさせて立体映像を得る方式を用い、これ
に種々の改良を行うことにより、画面を明るくできる立
体表示装置、適視距離を短くすることができる立体表示
装置、液晶装置を用いずにアクティブバリア方式と同様
の機能を実現できる立体表示装置を提供することを目的
とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】第１に、本発明は、平面
状に発光する光源と、この光源からの光を透過する開口
部とこの光源からの光を遮光する遮光部分とが水平方向
において交互に形成され、前記光源からの光をストライ
プ化させる光学フィルタと、この光学フィルタの出光側
に配置された透過型の表示パネルと、からなり、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こ
とを特徴としている。

【００２９】上記遮光部分は反射体にて形成すると良
い。

【００３０】第２に、本発明は、光源をストライプ化す
ることにより視差を生じさせて立体映像を得るようにし
た立体表示装置において、ストライプ状光源の実際の位
置よりも表示画面側に近づいた位置に当該光源の像を結
像させる光学手段を備えたことことを特徴としている。

【００３１】第３に、本発明は、上記第２の構成におい
て、ストライプ状光源の像をぼかして略一様な明るさの
光源に変化させるべく前記光学手段を光軸方向に移動さ
せる移動手段を備えたことを特徴とする。

【００３２】第４に、本発明は、光源をストライプ化す
ることにより視差を生じさせて立体映像を得るようにし
た立体表示装置であって、グリッド電極により電子線の
通過と遮蔽を制御できる電子線励起型蛍光ランプを備
え、前記のグリッド電極をストライプの光透過部分に対
応させた第１の電極部と光遮蔽部分に対応させた第２の
電極部とに分割するとともに、平面映像表示時には第１
および第２の電極部双方を電子線通過状態とし、立体映
像表示時には前記第１の電極部を電子線通過状態に第２
の電極部を電子線遮蔽状態に制御する制御手段を備えた
ことを特徴とする。

【００３３】第５に、本発明は、光源をストライプ化す
ることにより視差を生じさせて立体映像を得るようにし
た立体表示装置であって、グリッド電極により電子線の
通過と遮蔽を制御できるとともに偏向電極により電子線
を画面水平方向に走査できる電子線励起型蛍光ランプを
備え、前記のグリッド電極には前記ストライプ化の本数
よりも少ない数の開口部を形成するとともに、平面映像
表示時には前記開口部から常に電子線を通過させて電子
線を走査させる一方、立体映像表示時には前記ストライ
プ化に対応した周期で前記開口部からの電子線の通過と
遮蔽を繰り返しながら電子線を走査させる制御手段を備
えたことを特徴としている。

【００３４】

【作用】第１の構成によれば、光源から発せられた光
は、光源と画像表示部の間に配置された光学フィルタの
各開口部を通過した後、画像表示部の各画素を通過す
る。ここで光学フィルタの各開口部に画像表示部の１対
の画素列がそれぞれ対応するような配置にし、開口部の
幅と開口部間のピッチを適当な値に設定すると、観察者
の右目からは一方の画素列の映像のみが観察され、他方
の画素列の映像が見えなくなるようにすることができ
る。従って、立体映像における右目用画像を一方の画素
列に、左目用画像を他方の画素列に表示すれば、映像が
分離され観察者には立体映像が認識されることになる。

【００３５】このように、本発明では、画像表示部の観
察者側には何も配置しないため、従来のパララックスバ
リア方式に比べ、より自然な立体映像を観察することが
できる。

【００３６】さらに、光学フィルタの遮蔽部分を反射体
にて形成することで、この反射体に当たった光はこれに
吸収されることなく反射を繰り返し、遂には光透過部分
から出射して表示画面に達するので表示画面が明るくな
る。

【００３７】第２の構成によれば、光学手段によってス
トライプ状光源の実際の位置よりも表示画面側に近づい
た位置に当該光源の像を結像させるようにしたので、表
示画面とストライプ状光源との実質距離（図１８で示し
たＳに相当）が短くなり、適視距離が短くなる。

【００３８】第３の構成によれば、上記の光学手段を移
動させることによりストライプ状光源の像をぼかして略
一様な明るさの光源を得ることができるので、立体視と
平面視の切り替えが可能となる。

【００３９】第４の構成によれば、二つに分割されたグ
リッド電極における一方の電極部のみを駆動させること
でストライプ状光源が得られ、双方の電極部を駆動させ
ることで一様光源が得られることになり、立体視と平面
視の切替えが可能となる。

【００４０】第５の構成によれば、ストライプ化に対応
した周期で前記開口部からの電子線の通過と遮蔽を繰り
返しながら電子線を走査させることでストライプ状光源
が得られ、前記開口部から常に電子線を通過させて電子
線を走査させることにより一様光源が得られることにな
り、立体視と平面視の切替えが可能となる。更に、前記
の周期を変えることにより、ストライプの幅、ピッチ、
本数等も制御することができる。

【００４１】

【実施例】

（実施例１）以下、第１の発明の実施例を説明する。図
１は、本発明に係る立体表示装置の分解斜視図であり、
図中１は液晶パネル、２は液晶パネル１の表示部、３は
平面光源、４は平面光源３の発光部、５は光学フィルタ
である。

【００４２】液晶パネル１の表示部２には、二方向又は
多方向から撮像した連続画像が縦のスリット像として表
示されるようになっている。

【００４３】光学フィルタ５は、図２にも示すように、
透明なガラス基板５ａ上に感光剤をしきつめ、ストライ
プ状に光を照射することで感光剤を黒化させ、遮光部分
５ｂが形成され、余分な感光剤を取り除くことで開口部
５ｃが作成されている。また、スクリーン印刷などの印
刷技術により光学フィルタ５を作成することもできる。

【００４４】光学フィルタ５は、図３に示すように、例
えば、冷陰極型平面蛍光ランプからなる平面光源３の発
光部側に配置されている。

【００４５】本実施例においては、光学フィルタ５の各
開口部５ｃには画像表示部２の１対の画素列２１及び２
２がそれぞれ対応するような配置にしてある。ここで開
口部５ｃの幅と開口部５ｃ，５ｃ間のピッチを適当な値
に設定し、観察者の右目（左目）からは画素列２１（画
素列２２）の映像のみが観察され、画素列２２（画素列
２１）の映像が見えなくなるようにしてある。

【００４６】さらに、立体映像における右目用画像を画
素列２１に、左目用画像を画素列２２に表示すること
で、観察者が立体映像を認識するようになっている。

【００４７】そして、本発明においては、画像表示部の
画素ピッチをＬ、観察者の瞳孔間距離をＥ、光学フィル
タの遮光部分５ｂが存在する面と画像表示部２との間隔
の空気換算値をｒ、画像表示部と観察者との間隔（観察
距離）をＲとすると、図４の関係が成立ち、下記の数式
が得られる。

【００４８】

【数４】Ｌ：ｒ＝Ｅ：（Ｒ＋ｒ）

【００４９】

【数５】Ｒ＝（Ｅ−Ｌ）ｒ／Ｌ

【００５０】本実施例においては、Ｌ＝０．１１ｍｍの
液晶パネル１を用いている。また液晶パネル１は、１．
１ｍｍのガラス板（屈折率１．５３）で液晶をはさみ込
んだ構造をしており、さらにその外側には０．２ｍｍの
偏光フィルム（屈折率１．４９）が張付けられている。

【００５１】なお、本実施例で示した画素ピッチ、ガラ
ス板の厚み、偏光フィルムの厚みの値は、一般によく使
用される液晶パネルにおける値に近いものである。

【００５２】ここで、ガラス板と偏光フィルムの厚みの
合計を空気換算した値はｒ＝０．８５ｍｍとなり、この
値がｒの最低値ということができる。また瞳孔間距離Ｅ
は、平均的な人間で約６５ｍｍである。

【００５３】本実施例では、光学フィルタ５の遮光部分
５ｂを液晶パネル側に向けて配置しているため、ｒは最
低値０．８５ｍｍをとり、観察距離Ｒも最低値５０１ｍ
ｍとなっている。一般によく使われている対角約１０イ
ンチ以下のサイズの液晶パネルを用いる場合、この程度
の観察距離が最適であると考えられる。

【００５４】なお、光学フィルタをガラス板と偏光フィ
ルムとの間に配置すればさらに観察距離Ｒの値は小さく
なる。

【００５５】また、光学フィルタ５の遮光部分５ｂを液
晶パネル１のガラス板上に形成すればディスプレイの厚
みを非常に薄くすることができる。

【００５６】また、光学フィルタ５は、液晶パネル１の
縦方向画素列に平行な開口部（光透過部）５ｃを有する
が、例えば、２眼式の立体視の場合には、液晶パネル１
における隣り合う二つの縦方向画素列に一つの開口部５
ｃが対応するように形成される。

【００５７】平面光源３から発せられた光は、光学フィ
ルタ５の開口部５ｃを通過して液晶パネル１の表示部２
に至り、この表示部２を通過して左眼又は右眼に到達す
ることになる。

【００５８】すなわち、本発明においては、光源から発
せられた光は、光源と画像表示部の間に配置された光学
フィルタ５の各開口部５ｃを通過した後、画像表示部２
の各画素を通過する。そして、観察者の右目ＥＲ（左目
ＥＬ）からは画素列２１（画素列２２）の映像のみが観
察され、画素列２２（画素列２１）の映像が見えなくな
るようにすることができる。立体映像における右目用画
像を画素列２１に、左目用画像を画素列２２に表示すれ
ば、映像が分離され観察者には立体映像が認識されるこ
とになる。

【００５９】また、図５、図６のように、画像表示部の
映像を２列より多くの複数の画素列を１組とすると画素
列２１の映像はほぼＡの範囲でのみ観察することがで
き、同様に画素列２２から２４の映像はそれぞれほぼＢ
からＤの範囲でのみ観察することができる。従って、観
察者が頭を移動してもＡからＤの範囲内では立体映像が
得られる。このとき画素列２１から２４には立体映像が
得られるように少しずつ異なった映像が表示されてい
る。これは従来方式における多眼式の立体表示装置に対
応した方式である。尚、図５は３眼式、図６は４眼式の
場合を夫々示す。

【００６０】次に、光学フィルタ５の他の実施例につき
説明する。この実施例に係る光学フィルタ５は、図２に
も示すように、透明なガラス基板５ａ上にアルミニウム
（Ａｌ）等の高反射物質からなるストライプ状光反射体
からなる遮光部分５ｂがスパッタリング、蒸着、イオン
プレーティングなどの薄膜形成方法により形成されて成
るものである。また、ストライプ状光反射体（遮光部
分）５ｂは、液晶パネル１の縦方向画素列に平行な開口
部（光透過部）５ｃを有するが、例えば、２眼式の立体
視の場合には、液晶パネル１における隣り合う二つの縦
方向画素列に一つの開口部５ｃが対応するように形成さ
れる。尚、上記遮光部分５ｂは、白または銀の塗料等を
印刷することにより形成することもできる。

【００６１】この光学フィルタ５は、図７に示すよう
に、冷陰極型平面蛍光ランプからなる平面光源３の発光
部４側に密着して取り付けられる。

【００６２】平面光源３は、前面パネル３ａと背面パネ
ル３ｂと枠ガラス３ｃ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３ｅ，３ｅを配置し、前
面パネル３ａと背面パネル３ｂの内面側に蛍光体３ｄ，
３ｄを塗布し、更に、密閉ガラス筐体内に水銀蒸気及び
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３ｅ，３ｅ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
外線により蛍光体３ｄ，３ｄが励起されて発光するよう
になっている。

【００６３】平面光源３から発せられた光は、ストライ
プ状光反射体５ｂの開口部５ｃを通過して液晶パネル１
の表示部２に至り、この表示部２を通過して左眼又は右
眼に到達することになる。

【００６４】ここで、ストライプ状光反射体５ｂはＡｌ
等の高反射物質から成り、平面光源３から発せられた光
のうちストライプ状光反射体５ｂに当たった光はこれに
吸収されることなく反射を繰り返し、遂には開口部５ｃ
を通過することになる。即ち、平面光源３から発せられ
た殆どの光が前記の開口部５ｃを経て外部に放出されて
液晶パネル１に到達する。これにより、液晶パネル１の
表示部２の明るさが増すことになる。

【００６５】更に、ストライプ状光反射体５ｂを形成し
ているアルミニウム薄の上面に低反射率層を形成する
と、光源３からの光をストライプ状光反射体５ｂにて反
射させて画面の明るさを増しつつ外からの光は前記低反
射率層にて吸収されるため、外光の映り込みが防止され
ることになる。

【００６６】なお、上記の実施例では、平面光源３は冷
陰極型平面蛍光ランプからなるものとしたが、これに限
らず、発光ランプと反射板と拡散板とで構成した反射方
式の照明光学系、アクリル樹脂などの導光体の内面と表
面における光の多重反射を利用した導光体方式の照明光
学系、又は、カソードルミネッセンス高輝度平面光源体
（後述の実施例で詳しく説明する）などを用いてもよい
ものである。

【００６７】（実施例２）次に、第２の発明の実施例を
説明する。

【００６８】図８は本発明の立体表示装置を示す分割斜
視図である。図において、１は液晶パネル、２は液晶パ
ネル１の表示部、３は平面光源、５は光学フィルタ、６
は光学フィルタ５と液晶パネル１との間に配置された光
学手段である。

【００６９】上記の光学手段６は、ロッド状の分布屈折
率型レンズ６ａをアレイ状に配列して構成される。この
ように構成された光学手段６は、図９に示すように、二
次元の像を正立等倍で伝送する機能を有する。これによ
り、ストライプ状光源の実際の位置よりも表示画面側に
近づいた位置に当該光源の像を結像させることができ
る。

【００７０】図１０は、光学手段６によるストライプ状
光源の像の結像の様子を説明するための図である。この
図から明らかなように、平面光源３上に配置された光学
フィルタ５によるストライプ光源像（図中の５ｂ′はス
トライプ状光反射体５ｂの像、５ｃ′は開口部５ｃの像
である）が液晶パネル１における液晶駆動部分の直ぐ手
前に形成されることになり、液晶駆動部分とストライプ
状光源との実質距離が短くなるため適視距離が短くな
る。

【００７１】（実施例３）以下、第３の発明の実施例を
説明する。

【００７２】本発明の立体表示装置は、上記実施例２の
構成において、その光学手段を光軸方向に移動させる移
動手段を備えたものである。

【００７３】移動手段は、例えば、光軸方向に設けられ
た送りねじ部材と、この送りねじ部材に螺合された雌ね
じ体、この雌ねじ体と光学手段を接続する接続部材、上
記送りねじ部材を回転自在に支持する支持部材、送りね
じ部材を回転させモーター、および光学手段の回転を防
止するとともにこれを光軸方向に案内するガイド部材な
どにより構成されるが、かかる構成のものに限らず、光
学手段を光軸方向に移動させるものであればどのような
構成でも構わない。

【００７４】上記の構成によれば、上記の光学手段を光
軸方向に移動させることにより、表示画面前に結像され
るストライプ状光源の像をぼかして略一様な明るさの光
源を形成することができるので、画素の左右分離が起こ
らなくなり、立体視だけでなく平面視も可能となる。

【００７５】（実施例４）以下、第４の発明の実施例を
説明する。

【００７６】本発明は、立体映像と平面映像との切替え
を可能とした立体表示装置であり、液晶装置（ＬＣＤ）
或いは前記実施例で示した移動手段を用いるものではな
く、光源自体がストライプを発生および消失させ得るよ
うに構成されたものである。

【００７７】光源には電子線励起型平面蛍光ランプ（カ
ソードルミネッセンス高輝度平面光源体）を用いてい
る。この蛍光ランプは、グリッド電極によって発光を制
御できるので、グリッド電極を任意の形状とすることで
任意の発光を取り出せるものである。

【００７８】図１１は、電子線励起型平面蛍光ランプを
用いた立体表示装置の構成を示す図である。図中の７は
電子線励起型平面蛍光ランプ、６はロッド状の分布屈折
率型レンズ６ａをアレイ状に配列して構成される光学手
段、１は液晶パネルである。

【００７９】電子線励起型平面蛍光ランプ７は、図１２
にも示すように、その前面側ガラス基板７ａの内側面上
に蛍光膜７ｋおよびアノード電極７ｈを有し、背面側ガ
ラス基板７ｂの内側面上に背面電極７ｄを有している。
そして、両ガラス基板７ａ，７ｂで形成されるガラス筐
体内には、背面側から順に、ライン状のカソード７ｃ、
２分割された第１グリッド電極（７ｅ，７ｆ）、および
第２グリッド電極７ｇが設けられている。

【００８０】カソード７ｃは電圧の印加を受けて電子線
をライン状に放出するものであり、蛍光膜７ｋは上記の
電子線の照射を受けて発光するものである。そして、ア
ノード電極７ｈは、前記カソード７ｃから発せられた電
子線を加速させて蛍光膜７ｋに衝突させるものである。
なお、図１１において、蛍光膜７ｋにおける白抜きの部
分（７ｊ）は発光している部分を表し、黒塗りの部分
（７ｉ）は発光していない部分を表している。

【００８１】第１，第２グリッド電極は、カソード７ｃ
からの電子を引き上げる（或いは引き上げない）ための
ものであるが、この作用は主に第１グリッド電極が担
う。第２グリッド電極７ｇは、第１グリッド電極にアノ
ード電極７ｈに加えられる高電圧による強電界が加わる
のを防止するためのもので、第１グリッド電極よりも若
干高い電圧が加えられるようになっている。

【００８２】図１３は、第１グリッド電極の配置パター
ンを示した平面図である。上記第１グリッド電極におけ
る分割電極部７ｅは、ストライプの光遮蔽部分に対応し
て形成されており、分割電極部７ｆはストライプの光透
過部分に対応して形成されている。即ち、両分割電極部
７ｅ，７ｆはともに画面の縦画素列に平行に、且つ交互
に形成されたものであり、各々電子を通過させるための
開口部分を有している。また、分割電極部７ｅ，７ｆ
は、図示しない駆制御動回路により個別に駆動される。

【００８３】上記の構成によれば、図１１に示している
ように、当該分割電極部７ｆに向かう電子線のみが通過
させられるときは、この電子線が通過した位置の蛍光膜
７ｋのみが発光（７ｊ）する。即ち、スリット状に発光
してストライプが形成されることになる。従って、この
状態で液晶パネル１の画素１ａ，１ｂを観察することに
より、画素は左右分離され、それぞれ右目又は左目で観
察されるので、立体視が可能となる。

【００８４】一方、両電極部７ｅ，７ｆの双方にて電子
線が通過されるときには、蛍光膜７ｋの全てが発光す
る。即ち、一様な明るさの光源が形成されることにな
り、画素の左右分離は起こらず、平面視が可能となる。

【００８５】なお、本実施例では、光学手段６を備えて
いることにより、電子線励起型平面蛍光ランプ７におけ
る前面側ガラス基板７ａの存在にかかわらず、ストライ
プ光源像（７ｉ′，７ｊ′）は液晶パネル１における液
晶駆動面の直ぐ手前に形成されることになり、適視距離
を短くすることができる。また、本実施例では、２眼式
における立体視の構成を示したが、多眼式においては１
本のスリットに対して多方向から採った画像を対応させ
るだけでよいので、本発明の構成は２眼式だけでなく多
眼式においても同じように適用できる。

【００８６】（実施例５）以下、第５の発明の実施例に
ついて説明する。

【００８７】本発明の立体表示装置は、上記実施例４と
ほぼ同様の構成を有するが、更に、ストライプの幅、ピ
ッチ、本数、濃度等を制御できるように構成されたもの
である。

【００８８】図１４は本発明の立体表示装置の断面図、
図１５は同分解斜視図である。図において、１７は電子
線励起型平面蛍光ランプ、６はロッド状の分布屈折率型
レンズ６ａをアレイ状に配列して構成される光学手段、
１は液晶パネルである。

【００８９】電子線励起型平面蛍光ランプ１７は、図１
１にも示すように、その前面側ガラス基板１７ａの内側
面上に蛍光膜１７ｋおよびアノ−ド電極１７ｈを有し、
背面側ガラス基板１７ｂの内側面上に背面電極１７ｄを
有している。そして、両ガラス基板１７ａ，１７ｂで形
成されるガラス筐体内には、背面側から順に、ライン状
のカソード１７ｃ、グリッド電極１７ｌ、及び偏向電極
１７ｎ，１７ｍが設けられている。

【００９０】グリッド電極１７ｌは、カソード７ｃから
の電子を引き上げる（或いは引き上げない）ためのもの
であり、引き上げた電子はグリッド電極１７ｌに形成さ
れているスリット（開口部）を通過してアノード電極７
ｈにて加速されるようになっている。上記のスリット
は、ストライプに平行でストライプ化本数よりも少ない
数（例えば、ストライプ数３つ以上について一つのスリ
ットの割合）形成されている。

【００９１】偏向電極１７ｎ，１７ｍは、縦方向画素列
に平行に且つ交互に形成されて各々櫛歯形状をなすもの
であり、前記の各スリットをその両側から櫛歯部分で挟
むように配置されている。そして、偏向電極１７ｎ，１
７ｍには図示しない駆動制御部によって別々に電圧が印
加されるようになっており、この電圧の差によって上記
のスリットを経た電子線の方向が制御されることにな
る。

【００９２】上記の構成において、偏向電極１７ｎ，１
７ｍにおける各々の櫛歯部分によって各スリットを通過
した電子を画面水平方向に走査させる。この走査に際
し、グリッド電極１７ｌによってストライプピッチに対
応させた周期で電子線の通過と遮蔽を行うことにより蛍
光膜１７ｋは必要とするストライプに対応した発光パタ
ーンを呈することになる。従って、この状態で液晶パネ
ル１の画素を観察することにより、画素は左右分離さ
れ、それぞれ右目又は左目で観察されるので、立体視が
可能となる。

【００９３】一方、グリッド電極１７ｌを常に電子線を
通過させる状態としておけば、蛍光ランプ１７はその全
面に渡って一様に発光するので、画素の左右分離が起こ
らなくなり、平面視が可能となる。

【００９４】更に、前記グリッド電極１７ｌによる電子
線の通過と遮蔽の周期を変化させることによりアストラ
イプの幅やピッチを変化させることができ、２眼式から
多眼式の切替えも容易となる。また、実施例４と同様、
光学手段６を備えていることにより、電子線励起型平面
蛍光ランプ７における前面側ガラス基板７ａの存在にか
かわらず、適視距離を短くすることができる。

【００９５】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば画面
を明るくでき、第２の発明によれば適視距離を短くする
ことができ、第３乃至第５の発明によれば液晶装置を用
いずにアクティブバリア方式と同様の機能を実現できる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の本発明の立体表示装置を示す分解斜視図
である。

【図２】図１の光学フィルタを示す斜視図である。

【図３】本発明の構成を示す模式図である。

【図４】本発明の各構成要素の関係を示す模式図であ
る。

【図５】本発明を３眼式の立体表示装置に適用した場合
の模式図である。

【図６】本発明を４眼式の立体表示装置に適用した模式
図である。

【図７】図１の光学フィルタが設けられた冷陰極型平面
蛍光ランプからなるストライプ状平面光源を示す断面図
である。

【図８】第２の発明の立体表示装置を示す分解斜視図で
ある。

【図９】図８のロッド状の分布屈折率型レンズをアレイ
状に配列して成る光学手段の機能を示す説明図である。

【図１０】図８の立体表示装置において表示画面の直ぐ
手前にスライプ光源像が形成される様子を示す説明図で
ある。

【図１１】第３の発明の立体表示装置を示す断面図であ
る。

【図１２】図１１の立体表示装置における電子線励起型
平面蛍光ランプを示す一部破断斜視図である。

【図１３】図１２の電子線励起型平面蛍光ランプにおけ
る第１グリッドの一部を示す平面図である。

【図１４】第４の発明の立体表示装置を示す断面図であ
る。

【図１５】図１４の立体表示装置の分解斜視図である。

【図１６】パララックスバリア方式の立体表示装置を示
す構成図である。

【図１７】パララックスバリア方式の多眼式立体表示装
置を示す構成図である。

【図１８】従来例を示す図であって、液晶アクティブバ
リア方式による多眼立体視の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１液晶パネル３平面光源５光学フィルタ６光学手段７電子線励起型平面蛍光ランプ７ｅ二分割された第１グリッドの一方の電極部７ｆ二分割された第１グリッドの他方の電極部１７電子線励起型平面蛍光ランプ１７ｍ偏向電極１７ｎ偏向電極

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平面状に発光する光源と、この光源から
の光を透過する開口部とこの光源からの光を遮光する遮
光部分とが水平方向において交互に形成され、前記光源
からの光をストライプ化させる光学フィルタと、この光
学フィルタの出光側に配置された透過型の表示パネル
と、からなり、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表示装置。
【請求項２】前記遮蔽部分が反射体にて形成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。
【請求項３】光源をストライプ化することにより視差
を生じさせて立体映像を得るようにした立体表示装置に
おいて、光源をストライプ化させる実際の位置よりも表
示画面側に近づいた位置に当該光源の像を結像させる光
学手段を備えたことを特徴とする立体表示装置。
【請求項４】ストライプ化された光源の像をぼかして
略一様な明るさの光源に変化させるべく前記光学手段を
光軸方向に移動させる移動手段を備えたことを特徴とす
る請求項３に記載の立体表示装置。
【請求項５】光源をストライプ化することにより視差
を生じさせて立体映像を得るようにした立体表示装置で
あって、グリッド電極により電子線の通過と遮蔽を制御
できる電子線励起型蛍光ランプを備え、前記のグリッド
電極をストライプの光透過部分に対応させた第１の電極
部と光遮蔽部分に対応させた第２の電極部とに分割する
とともに、平面映像表示時には第１および第２の電極部
双方を電子線通過状態とし、立体映像表示時には前記第
１の電極部を電子線通過状態に第２の電極部を電子線遮
蔽状態に制御する制御手段を備えたことを特徴とする立
体表示装置。
【請求項６】光源をストライプ化することにより視差
を生じさせて立体映像を得るようにした立体表示装置で
あって、グリッド電極により電子線の通過と遮蔽を制御
できるとともに偏向電極により電子線を画面水平方向に
走査できる電子線励起型蛍光ランプを備え、前記のグリ
ッド電極には前記ストライプ化の本数よりも少ない数の
開口部を形成するとともに、平面映像表示時には前記開
口部から常に電子線を通過させて電子線を走査させる一
方、立体映像表示時には前記ストライプ化に対応した周
期で前記開口部からの電子線の通過と遮蔽を繰り返しな
がら電子線を走査させる制御手段を備えたことを特徴と
する立体表示装置。