JP2944850B2

JP2944850B2 - ３次元ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2944850B2
Application number: JP5122975A
Authority: JP
Inventors: 敏男野村; 眞行片桐; 宣捷賀好
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1993-05-25
Publication date: 1999-09-06
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: JPH06335030A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特殊なメガネを必要と
せずに、立体画像が再生できる３次元ディスプレイ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】メガネなしで立体画像が見られる従来の
３次元ディスプレイ装置として、レンチキュラレンズを
用いたものが知られている。特に、レンチキュラレンズ
と表示画素の位置合わせが容易であり、表示面とレンチ
キュラレンズまでの距離が短いなどの理由により、液晶
ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイとの組
み合わせで用いられている。

【０００３】次に、従来の３次元ディスプレイ装置の一
例として、液晶パネル表示面に直接レンチキュラレンズ
を貼る直視型の３次元ディスプレイ装置を説明する。

【０００４】液晶パネルの複数の画素に対応して１つの
シリンドリカルレンズを用意する。複数の画素にはそれ
ぞれ異なる視差像の一部が表示されている。そして、シ
リンドリカルレンズの機能によって、それぞれの視差像
は観察領域のある空間に区別して集められる。観察者は
右目、左目でそれぞれ異なる視差像を見れば、立体像が
観察できる。

【０００５】上記の液晶パネルの複数の画素のピッチと
シリンドリカルレンズのピッチが同一で、かつシリンド
リカルレンズの形状が全て同一の場合、観察できる表示
画面の大きさは目の間隔程度の大きさしかない。

【０００６】表示画面をより大きくするには、液晶パネ
ルの周辺から出た光を観察空間（目の間隔で規定される
空間）に集める必要があり、それを実施する方法とし
て、図１０に示す方法がある。

【０００７】図１０には２眼式の例が示されており、液
晶パネル３０の画素Ｇi1に左目用視差像の一部が、画素
Ｇi2に右目用視差像の一部が表示されている（以下ｉは
ｉ＝１〜ｎを示す）。画素Ｇi1とＧi2のペアに対して、
シリンドリカルレンズＬｉが対応して置かれる。

【０００８】画素Ｇi1、Ｇi2を透過した光はシリンドリ
カルレンズＬi の働きによって、観察領域のそれぞれ空
間Ｉ、空間Ｊに分離される。空間Ｉ、空間Ｊにそれぞれ
左目、右目をもってくると立体像が観察できる。

【０００９】図１０では各シリンドリカルレンズＬi の
形状は同じであるが、画素Ｇi1，Ｇi2のペアのピッチと
シリンドリカルレンズＬi のピッチは異なる。シリンド
リカルレンズＬｉのピッチが若干小さく設定されてい
る。

【００１０】液晶パネル３０の周辺において画素Ｇinの
ペアの中心とそれに対応するシリンドリカルレンズＬｉ
の中心がずれる。そのずれ量は周辺にいく程大きくな
る。このずれによって、液晶パネル３０の中央と周辺で
シリンドリカルレンズＬｉへのそれぞれの画素Ｇin の
透過光の入射角が異なるため、液晶パネル３０の周辺の
画素Ｇinからの透過光を観察領域の特定の空間Ｉと空間
Ｊに集めることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のフラットパネルディスプレイには、画素と画素
の間に配線部分があり、その部分は光を透過しないが、
この部分が黒い光を透過すると考えると、上記と同様の
原理により特定の観察領域である空間Ｉと空間Ｊの間に
この黒い光が集まる。このことは、空間Ｉと空間Ｊの間
に画素からの透過光が到達しない領域が存在することを
意味する。

【００１２】図１１は、３眼式の従来のフラットパネル
ディスプレイの一構成例を示す。

【００１３】図１１のフラットパネルディスプレイは、
液晶パネル４０の表示画素Ｑi1、Ｑi2、Ｑi3に対応し
て、シリンドリカルレンズＲi が近接して置かれる。そ
して、それぞれ観察領域内の空間Ｓ、Ｔ、Ｕに集めら
れ、視差像を形成する。液晶パネルの画素と画素の間の
配線部分は、光を透過せず、非透過部Ｐi となる。

【００１４】この非透過部Ｐｉに起因して、観察領域内
の空間にも光がほとんど届かない空間が形成される。即
ち、非透過部Ｐi1、Ｐi2に対応して、非表示空間Ｖ、Ｗ
が形成される。

【００１５】観察者には、非表示空間Ｖ及びＷは黒い帯
のように映り、観察者が頭を動かして、観察している立
体像を空間Ｓと空間Ｔの組み合わせから空間Ｔと空間Ｕ
の組み合わせに変更するような場合、必ず非表示部分で
ある黒い帯を見ることになる。

【００１６】各表示画素の透過光を各シリンドリカルレ
ンズＲｉで寄せ集めた投影パターンの光強度分布を切断
面ｂ−ｂ′の面でとると、図１２に示すようになる。

【００１７】図１２の状態であれば、非表示部分の幅は
理想的な状態よりも広がっていて、連続した立体像を見
ようとすれば、非常に障害となるという問題点があっ
た。

【００１８】本発明の目的は、観察領域内に存在する表
示空間と表示空間の間の非表示空間に光を到達させ、視
差像の間に黒い帯が見えない３次元ディスプレイ装置を
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、複数の
画素及び非透過部を有しており、複数の視差像を同時に
表示すると共に各画素から光を出射する表示手段と、表
示手段の表面に装着されており、表示手段の非透過部に
対応して各画素のピッチと同じピッチで配置されてお
り、各画素から出射された光の一部を入射し入射した光
の光路を変化させて出射する非開口部を有するマスク手
段と、同一形状のシリンドリカルレンズのアレイで構成
され、かつマスク手段の表面に装着されるレンズ手段と
を備え、マスク手段は、非開口部が拡散板からなるくし
型拡散板である３次元ディスプレイ装置によって達成さ
れる。

【００２０】本発明の３次元ディスプレイ装置は、マス
ク手段の非開口部が、表示手段の非透過部に対応する非
表示空間を縮小する遮光膜を有するように構成されても
よい。

【００２１】

【作用】本発明の３次元ディスプレイ装置では、表示手
段は複数の画素及び非透過部を有しており、複数の視差
像を同時に表示すると共に各画素から光を出射し、マス
ク手段は、表示手段の表面に装着されており、表示手段
の非透過部に対応して各画素のピッチと同じピッチで配
置されており、非開口部が拡散板からなるくし型拡散板
であり各画素から出射された光の一部を入射し入射した
光の光路を変化させて出射し、レンズ手段は、同一形状
のシリンドリカルレンズのアレイで構成され、かつマス
ク手段の表面に装着され、隣接する表示画素からの出射
光を異なる空間に振り分ける。

【００２２】本発明の３次元ディスプレイ装置では、マ
スク手段の非開口部に配置された遮光膜は表示手段の非
透過部に対応する非表示空間を縮小する。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の３次元ディス
プレイ装置の実施例を説明する。

【００２４】図１ａは、本発明の３次元ディスプレイ装
置の第１実施例の構造を示す断面図である。

【００２５】図１ｂは、図１ａの主要部分の拡大図であ
る。

【００２６】図１ａは、液晶パネルの前面にレンチキュ
ラレンズを置く直視型の３眼式３次元ディスプレイ装置
を示す。

【００２７】図１ａの３次元ディスプレイ装置は、複数
の視差像を同時に表示すると共に各画素から光を出射す
る液晶パネルディスプレイ１１と、液晶パネルディスプ
レイ１１の表面に装着されており液晶パネルディスプレ
イ１１の各画素から出射された光の一部を入射して入射
した光の光路を変化させて出射する帯状の長尺拡散板を
有するくし型拡散マスク１２と、くし型拡散マスク１２
から出射された光を入射して入射した光を液晶パネルデ
ィスプレイ１１の配線部分に対応する非表示空間に出射
するレンチキュラレンズ１３とを備えている。

【００２８】実際の装置では液晶パネル１１の背面に表
示用照明光源が置かれるが、図１ａでは図示を省略す
る。

【００２９】図１ａの実施例では画像表示パネルとして
液晶パネルを用いたが、画像表示パネルとしてエレクト
ロ・ルミネッセンス（ＥＬ）パネル、プラズマディスプ
レイ、ライト・エミッティド・ダイオード（ＬＥＤ）ア
レイなどのフラットパネルディスプレイを用いることが
でき、そのときには表示用照明光源を必要としない。

【００３０】液晶パネル１１にはカラー液晶パネルが用
いられが、レンズの作用によって色画像が分離しないよ
うに、液晶パネル１１のカラーフィルタの配列は、レン
チキュラレンズ１３の長手方向（垂直方向）と同じにす
る。

【００３１】レンチキュラレンズ１３は、シリンドリカ
ルレンズのアレイである。図１のレンチキュラレンズ１
３は、紙面に垂直方向に細長いシリンドリカルレンズの
アレイの断面を表している。レンチキュラレンズ１３
は、アクリル、塩化ビニルなどのプラスチック材料で構
成されており、予め設定された曲率半径をもった円筒が
水平方向に並んだ形状に成形され、その厚さは液晶パネ
ル１１上に焦点を結ぶように設定される。

【００３２】くし型拡散マスク１２は、液晶パネル１１
の配線部分（非透過部）と同じ幅をもつ、極細で垂直方
向に長い拡散板（以降これを長尺拡散板と呼ぶ）を液晶
パネル１１の表示画素ピッチと同一のピッチで配置する
ことにより構成される。

【００３３】即ち、くし型拡散マスク１２は、細い縦縞
状のスリットが水平方向に並んだ構造をしているが、１
つの非開口部が長尺拡散板であり、その幅が液晶パネル
１１の配線部分と同じ幅であり、長尺拡散板（非開口
部）が液晶パネル１１の配線部分のちょうど前面にくる
ように密着して配置されており、プラスチック、ガラ
ス、透明セラミックスなどの材料からなる。また、くし
型拡散マスク１２の厚さは薄ければ薄いほどよいが、極
度に薄い場合には拡散効果が失われるため、長尺拡散板
の拡散の度合によって決定する。

【００３４】図１ａの実施例は、３つの異なる視差像が
表示される３眼式であり、液晶パネル１１の表示画素Ｄ
i1、Ｄi2、Ｄi3にそれぞれ視差をもった像の一部が表示
されている（以下ｉはｉ＝１〜ｎを示す）。表示画素Ｄ
i1、Ｄi2、Ｄi3の１組に対してレンチキュラレンズ１３
内のシリンドリカルレンズＬi が対応し、密着して置か
れる。表示画素Ｄi1、Ｄi2、Ｄi3を透過した光は、それ
ぞれくし型拡散マスク１２の開口部Ｓi1、Ｓi2、Ｓi3を
透過し、シリンドリカルレンズＬi の働きによって、観
察領域のそれぞれ空間Ａ、空間Ｂ、空間Ｃに分離され、
投影される。

【００３５】それぞれの空間の中心間の距離は、平均的
な人間の目の間隔（約６５ｍｍ）に設定する。観察者は
例えば空間Ａ、空間Ｂにそれぞれ左目、右目をもってく
ると立体像が観察できる。

【００３６】このとき、表示画素Ｄi1、Ｄi2、Ｄi3を透
過した光の一部は、くし型拡散マスク１２の非開口部Ｍ
（i-1)3 、Ｍi1、Ｍi2、Ｍi3に入射する。くし型拡散マ
スク１２の非開口部は長尺拡散板であり、この長尺拡散
板の部分に入射した光は理想的には全方向に出射する。
従って、長尺拡散板Ｍi1、Ｍi2から出射する光はそれぞ
れ空間Ｄ、空間Ｅに到達する。即ち、従来例では非表示
空間であった領域が表示空間となる。

【００３７】本実施例において観察領域内にある観察面
ａ−ａ′を設定すると、この観察面ａ−ａ′の面上の光
強度分布は図２に示すようになる。

【００３８】２つの曲線が重なっている領域について
は、２方向からの光が重なっていることを示すから、こ
の領域における全光強度はそれぞれの光強度の和とな
る。従って、図２は、空間Ｄ、空間Ｅにおいても、空間
Ａ、Ｂ、Ｃとほとんど同程度の強度の光が到達している
ことを示している。このような状態では、観察者が頭を
動かして、観察している立体像を空間Ａと空間Ｂの組み
合わせから空間Ｂと空間Ｃの組み合わせに変更するよう
な場合でも、黒い帯（非表示部分）を見ることはない。

【００３９】図２のような光強度分布は、レンチキュラ
レンズ１３の厚さや曲率半径を変えることによっても実
現することができるが、その場合には黒い帯をなくすこ
とと引き替えに像がぼけるという不都合が生じる。

【００４０】図３は、図１に示す第１実施例の拡大部分
図であり、液晶パネル１１の配線部分Ｂi1、Ｂi2の前に
長尺拡散板Ｍi1、Ｍi2が置かれていることを示してい
る。

【００４１】次に、図４から図６を参照して、本発明の
３次元ディスプレイ装置の第２実施例を説明する。

【００４２】本実施例は、液晶パネル及びくし型拡散マ
スクの一部分を拡大したものである。

【００４３】図４は、くし型拡散マスク１２の長尺拡散
板でない部分（光を透過する部分）にガラスやプラスチ
ック材料等の透明材料を用いている。光を透過する部分
に透明材料を用いることにより、長尺拡散板を保持する
ことができ、全体の成形も容易になる。また、透明材料
の材質をレンチキュラレンズ１３の材質と同じにすれ
ば、３次元ディスプレイ装置のために設計されたレンチ
キュラレンズ１３の厚さを、くし型拡散マスク１２の厚
さｄだけ削ることによって本発明の目的を達することが
でき、レンチキュラレンズ１３の設計が容易になる。

【００４４】更に、くし型拡散マスク１２とレンチキュ
ラレンズ１３の屈折率が等しくなるため、くし型拡散マ
スク１２とレンチキュラレンズ１３の境界面での反射が
起こらず、光を有効に利用することができる。

【００４５】図５は、本発明の３次元ディスプレイ装置
の第３実施例の構成を示す。

【００４６】図５の３次元ディスプレイ装置は、くし型
拡散マスクの代わりに、液晶パネル１１の前面に液晶パ
ネル１１の画面サイズと同じ大きさの拡散板１４を置く
ように構成している。

【００４７】本実施例では、立体視可能領域の周辺では
立体像がぼけてしまうが、表示空間と表示空間の間にで
きる非表示空間をなくすという目的を達成するための最
も簡単な構造である。拡散板１４の厚さはこれに使用す
る材質の拡散の度合によって決定する。この際、レンチ
キュラレンズ１３は、拡散板１４の表面に焦点を結ぶよ
うに設計する。

【００４８】図６は、本発明の３次元ディスプレイ装置
の第４実施例の構成を示す。

【００４９】図６の３次元ディスプレイ装置は、くし型
拡散マスクをレンチキュラレンズ１３の中に埋め込んだ
構成である。

【００５０】図６は２眼式の場合であり、レンチキュラ
レンズ１３のピッチは液晶パネル１１の表示画素Ｄijの
ピッチよりも小さいが、中に埋め込まれた長尺拡散板の
ピッチは液晶パネル１１の表示画素Ｄijのピッチと同じ
である。即ち、レンチキュラレンズ１３のピッチと埋め
込まれた長尺拡散板のピッチは異なる。

【００５１】上述した各実施例では、液晶パネルに対し
て、くし型拡散マスクあるいは拡散板と、レンチキュラ
レンズの位置合わせを独立して行なわなければならない
が、本実施例ではレンチキュラレンズの位置合わせを行
なうだけでよいという利点がある。

【００５２】図７ａは、本発明の３次元ディスプレイ装
置の第５実施例の構成を示す。

【００５３】図７ｂは、図７ａの一部分の拡大図であ
る。

【００５４】図７ａは、３眼式の場合であり、３次元デ
ィスプレイ装置が液晶パネル２１、くし型拡散マスク２
２、レンチキュラレンズ２３によって構成されており、
くし型拡散マスク２２で長尺拡散板Ｍij（以下ｊ＝１、
２、３を示す）の中に遮光膜Ｃijを設けたことが上述し
た実施例と異なる。

【００５５】次に、遮光膜Ｃijの機能について説明す
る。

【００５６】図１ａの実施例では、図２に示すように、
空間Ｄ、空間Ｅにおいて黒い帯を消すことができ、観察
領域を移動する場合の障害を軽減することが可能となる
が、空間Ｄ、空間Ｅにおいては右目用の光も左目用の光
も到達するため、この部分（図の斜線部分）では正しい
立体像を見ることができない。

【００５７】この原因は、図１ａに示すように、くし型
拡散マスク１２の長尺拡散板にその両側からの透過光が
入射することにある。例えば、長尺拡散板Ｍi1に表示画
素Ｄi1からの透過光と表示画素Ｄi2からの透過光が入射
する。２つの透過光は別々の角度で長尺拡散板に入射す
るが、長尺拡散板によって出射する際には２つの区別が
つかなくなっている。

【００５８】即ち、図２に示すように、空間Ｄで観察さ
れる像は、空間Ａで観察される像と空間Ｂで観察される
像が混存したものになっており、正しい立体像を見るこ
とができない原因になっている。

【００５９】図７に示す実施例では、長尺拡散板Ｍijの
中に遮光膜Ｃijを設けることにより、長尺拡散板Ｍijを
２つの部分ＭijL ，ＭijR に分割する。

【００６０】本実施例の液晶パネル２１及びくし型拡散
マスク２２の部分の拡大図を図８に示す。

【００６１】図８に示すように構成すると、長尺拡散板
Ｍi1L には表示画素Ｄi1からの透過光しか入射せず、長
尺拡散板Ｍi1R には表示画素Ｄi2からの透過光しか入射
しない。これにより、長尺拡散板からの出射光も表示画
素Ｄi1からの透過光に対応する光と表示画素Ｄi2からの
透過光に対応する光とに分離される。即ち、空間Ｄにお
いて観察される像は、理想的には点線から左は空間Ａに
おいて観察される像と同じもので、点線から右は空間Ｂ
において観察される像と同じものになる。

【００６２】本実施例において観察領域内にある観察面
ａ−ａ′を設定すると、この観察面ａ−ａ′の面上の光
強度分布は、図９に示すようになる。

【００６３】遮光膜Ｃijの機能により、右目用の像と左
目用の像が混在する領域（図中の斜線部分）が図２と比
べて著しく狭められ、立体視が可能な空間が空間Ｄ、空
間Ｅの領域にまで広がっていることがわかる。

【００６４】図９でも右目用の像と左目用の像が混在す
る領域（図中の斜線部分）は未だ存在するのだが、これ
は観察者を中心とし観察距離を半径とする円弧を直線で
近似しているために起こるものであり、これを完全にな
くすためにはディスプレイ全体を円弧状にするか、レン
チキュラレンズ２３あるいは液晶パネル２１のピッチを
非等間隔にすればよい。しかし、観察領域を移動する場
合の障害を軽減するという目的のためには、くし型拡散
マスク２２を設けるだけで十分である。

【００６５】また、図７から図９に示す実施例の構成
は、上述した図３から図６の実施例にも適用できる。即
ち、それぞれの実施例において、拡散材料の液晶パネル
の配線部分に対応する部分に遮光膜を置くことによりそ
の特徴をもたすことができ、その結果、像をぼかすこと
なく黒い帯をなくすことができる。

【００６６】上述したように、本発明の３次元ディスプ
レイ装置では、フラットパネルディスプレイに１画素毎
に複数の視差像を織り混ぜて表示し、レンチキュラレン
ズを構成する１つのシリンドリカルレンズに対して１組
の複数画素を対応させて、各画素から出射された光をそ
れぞれ分離させ、各視差像の投影パターンを形成する。
このとき、画素から出射された光の一部を上記フラット
パネルディスプレイの垂直方向の配線部分（非透過部）
の前面に配置された帯状の拡散板に入射させる。

【００６７】上記の帯状の拡散板は、上記フラットパネ
ルディスプレイの全ての垂直方向の配線部分（非透過
部）の前面に配置するため、拡散板全体は、ピッチがフ
ラットパネルディスプレイの画素ピッチと同一であり、
かつくし型の非開口部（拡散板）をもつくし型拡散マス
クとなる。

【００６８】拡散板によって、拡散板に入射した光の光
路が変化するため、拡散板からの出射光は、観察領域に
おいて、この拡散板がない場合には画素からの光が到達
しなかった空間に到達し、非表示空間（フラットパネル
ディスプレイの配線部分に対応する空間）を減少させ
る。したがって、観察者は観察位置を移動する際に立体
視にとって障害となる黒い帯を見ることがなくなる。

【００６９】本発明の３次元ディスプレイ装置では、上
述したくし型拡散マスクの開口部を透明材料によって構
成し、構造の維持と成形を容易にする。

【００７０】上記透明材料の屈折率をレンチキュラレン
ズの屈折率と同一にする場合には、レンチキュラレンズ
の厚さをくし型拡散マスクの厚さの分だけ薄くすること
により、フラットパネルディスプレイの画素からの出射
光のうち拡散板に入射しない光については、くし型拡散
マスクがない場合と同じ集光状態を実現できる。

【００７１】本発明の３次元ディスプレイ装置では、フ
ラットパネルディスプレイに１画素毎に複数の視差像を
織り混ぜて表示し、その前面に画面全体にわたって拡散
板を配置し、さらにその前面にレンチキュラレンズを配
置する。このとき、レンチキュラレンズを構成する１個
のシリンドリカルレンズに対して１組の複数画素を対応
させて、各画素から出射された光をそれぞれ分離させ、
各視差像の投影パターンを形成する。

【００７２】上記フラットパネルディスプレイ上の像
は、フラットパネルディスプレイとレンチキュラレンズ
との間に配置した拡散板上に一旦投影される。拡散板上
に投影された像においては、ある画素とその隣の画素と
の境界が不明確になるため、各視差像の投影パターンを
形成する際に、レンチキュラレンズによって分離された
光の境界も不明確になる。したがって、観察者は観察位
置を移動する際に立体視にとって障害となる黒い帯を見
ることがなくなる。

【００７３】本発明の３次元ディスプレイ装置では、上
述したくし型拡散マスクとレンチキュラレンズとを一体
構造とする。すなわち、レンチキュラレンズの成形時
に、あらかじめ帯状に成形された拡散板をフラットパネ
ルディスプレイの表示画素ピッチを同じピッチで、レン
チキュラレンズのフラットパネルディスプレイとの接触
面側に埋め込む、もしくは帯状になるように拡散物質を
注入することにより一体構造を得る。レンチキュラレン
ズから出射する光の光路は、上述の３次元ディスプレイ
装置と同じになる。

【００７４】くし型拡散マスクとレンチキュラレンズと
が別々の構造をもつ場合には、フラットパネルディスプ
レイとくし型拡散マスク、くし型拡散マスクとレンチキ
ュラレンズの位置合わせをそれぞれ独立に行なわなけれ
ばならないが、これを一体構造とすることにより、位置
合わせが容易になる。

【００７５】更に、本発明の３次元ディスプレイ装置で
は、上述したくし型拡散マスクを構成する帯状の拡散板
中に、遮光膜を挿入する。帯状の拡散板は、フラットパ
ネルディスプレイの画素ピッチと同一のピッチで配置さ
れているから、遮光膜もフラットパネルディスプレイの
画素ピッチと同一のピッチで配置されることになる。こ
の遮光膜によって１つの帯状の拡散板は、２つの部分に
分離される。拡散板からの出射光はレンチキュラレンズ
によって、観察領域において、拡散板がない場合には画
素からの光が到達しなかった空間に到達し、非表示空間
（フラットパネルディスプレイの配線部分に対応する空
間）を減少させるのだが、このとき拡散板が２つに分離
しているため、拡散板の右側から入射した光（左目用の
光）は該空間内の左側へ、拡散板の左側から入射した光
（右目用の光）は該空間内の右側へと別々に集光され
る。即ち、レンチキュラレンズは、マスク手段がない場
合には表面画素からの光が到達しなかった空間に、光が
到達するようにする。また、隣接する表示画素からの出
射光を異なる空間に振り分ける。

【００７６】従って、観察者が観察位置を移動する際に
立体視にとって障害となる黒い帯を見ることがなくなる
だけでなく、立体視可能領域が水平方向に拡大する。す
なわち、拡散板内に遮光膜を置くことにより、フラット
パネルディスプレイの配線部分を水平方向に縮小し、表
示画素部分を水平方向に拡大することと等価な効果が得
られる。

【００７７】また、本発明の３次元ディスプレイ装置で
は、上記３次元ディスプレイ装置において、拡散板の中
に遮光膜を挿入し、その遮光膜がフラットパネルディス
プレイの画素ピッチと同一のピッチになるように配置す
る。この挿入した遮光膜により、上述した３次元ディス
プレイ装置の特徴を付加することができる。

【００７８】

【発明の効果】本発明の３次元ディスプレイ装置は、複
数の画素及び非透過部を有しており、複数の視差像を同
時に表示すると共に各画素から光を出射する表示手段
と、表示手段の表面に装着されており、表示手段の非透
過部に対応して各画素のピッチと同じピッチで配置され
ており、各画素から出射された光の一部を入射し入射し
た光の光路を変化させて出射する非開口部を有するマス
ク手段と、同一形状のシリンドリカルレンズのアレイで
構成され、かつマスク手段の表面に装着されるレンズ手
段とを備え、マスク手段は、非開口部が拡散板からなる
くし型拡散板であるので、非表示空間を減少することが
でき、その結果、観察者は観察位置を移動する際に立体
視にとって障害となる黒い帯を見ることがなくなる。

【００７９】本発明の３次元ディスプレイ装置は、マス
ク手段の非開口部が、表示手段の非透過部に対応する非
表示空間を縮小する遮光膜を有するので、非開口部を２
つの部分に分離し、非開口部に入射する２つの異なる画
素からの光を非開口部から出射する際に分離して、立体
像の観察領域を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１ａ】本発明の３次元ディスプレイ装置の第１実施
例の構成を示す断面図である。

【図１ｂ】図１ａの３次元ディスプレイ装置の一部を拡
大して示す図である。

【図２】図１の３次元ディスプレイ装置の光強度の説明
図である。

【図３】本発明の３次元ディスプレイ装置の第２実施例
の構成を示す拡大断面図である。

【図４】本発明の３次元ディスプレイ装置の第３実施例
の構成を示す拡大断面図である。

【図５】本発明の３次元ディスプレイ装置の第４実施例
の構成を示す拡大断面図である。

【図６】本発明の３次元ディスプレイ装置の第５実施例
の構成を示す拡大断面図である。

【図７ａ】本発明の３次元ディスプレイ装置の第６実施
例の構成を示す断面図である。

【図７ｂ】図７ａの３次元ディスプレイ装置の一部を拡
大して示す図である。

【図８】図７の３次元ディスプレイ装置の拡大断面図で
ある。

【図９】図７の３次元ディスプレイ装置の光強度の説明
図である。

【図１０】従来の２眼式３次元ディスプレイ装置の一構
成例を示す断面図である。

【図１１】従来の３眼式３次元ディスプレイ装置の一構
成例を示す断面図である。

【図１２】図１１の従来の３眼式３次元ディスプレイ装
置の光強度の説明図である。

【符号の説明】

１１液晶パネル１２くし型拡散マスク１３レンチキュラレンズＬi レンチキュラレンズを構成するシリンドリカルレ
ンズＤij 表示画素Ｂij 配線部分（非透過部）Ｓij くし型拡散マスクの開口部Ｍij，ＭijL ，ＭijR 長尺拡散板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 13/00 - 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の画素及び非透過部を有しており、
複数の視差像を同時に表示すると共に各該画素から光を
出射する表示手段と、該表示手段の表面に装着されてお
り、該表示手段の該非透過部に対応して各該画素のピッ
チと同じピッチで配置されており、各該画素から出射さ
れた光の一部を入射し当該入射した光の光路を変化させ
て出射する非開口部を有するマスク手段と、同一形状の
シリンドリカルレンズのアレイで構成され、かつ該マス
ク手段の表面に装着されるレンズ手段とを備え、前記マ
スク手段は、前記非開口部が拡散板からなるくし型拡散
板であることを特徴とする３次元ディスプレイ装置。
【請求項２】請求項１に記載のマスク手段の非開口部
が、前記表示手段の前記非透過部に対応する非表示空間
を縮小する遮光膜を有することを特徴とする３次元ディ
スプレイ装置。