JP3561627B2 - 眼鏡無し立体映像表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特殊な眼鏡を必要としない立体表示装置であって、特に観察者の頭部の位置を検出し、観察者の頭部が移動したとしても適正に立体視が行えるようにした眼鏡無し立体映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特殊な眼鏡を使用せずに立体映像を表示する装置として、液晶パネル等の表示パネルの表示画面の観察者側にパララックスバリアやレンチキュラーレンズを配置し、表示画面に一縦ライン毎に交互に表示される右眼映像と左眼映像からの光を分離して立体映像を認識できるようにしたものがある。また、上記のパララックスバリアやレンチキュラーレンズを用いずに、液晶パネル等の透過型の表示パネルの背面側に縦ストライプ状の開口部を有する遮光板を配置し、上記表示パネルに右眼映像と左眼映像を縦ストライプ状に交互に表示し、前記遮光板の所定の開口部によって右眼映像を観察者の右眼に、左眼映像を観察者の左眼に各々導き、観察者に立体映像を認識させるようにした装置もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような眼鏡無しの立体映像表示装置では、観察者の適視距離などの最適観察位置が装置の構造により決められている。この最適観察位置から観察者が移動すると、良好な立体映像が観察できなくなるという欠点がある。
【０００４】
この発明は、上記の事情に鑑み、観察者の位置を検出し、観察者の位置に応じて最適観察位置を変化させることができる眼鏡無し立体映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の眼鏡無し立体映像表示装置は、光透過型の画像表示パネルと、この画像表示パネルに右眼用映像と左眼用映像を交互に縦ストライプ状に表示する表示制御手段と、観察者が位置する方向へは直接に光が進まないように光の出射方向が設定されて前記画像表示パネルの背面側に配置された光源と、観察者の頭部位置を検出する頭部位置検出手段と、前記画像表示パネルの背面側に配置され、前記光源からの光を受けて縦ストライプ状に光拡散する領域を観察者の頭部位置に応じて少なくとも前後に移動させる光拡散位置設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、頭部位置検出手段からの観察者の頭部位置情報に基づいて、縦ストライプ状に光拡散する領域が移動することになる。光拡散する領域は、光源からの光を受けて光拡散するので、この光拡散する領域が位置している部分に縦ストライプ状の光源が位置しているかのような状態が形成される。即ち、光源自体は移動するものではないが、観察者の頭部位置に追従して縦ストライプ状の光源が移動するかのような制御が実現され、観察者のそのときの位置が最適観察位置となり、観察者は少なくとも前後に移動したとしても、適正に立体映像を認識することができる。
【０００７】
前記の光拡散位置設定手段は、縦ストライプ状の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を備えた拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルを複数枚積層状に配置して成る拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体と、観察者の頭部位置に応じて任意の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＮ領域化する制御を行う制御部と、を備えて成るものでもよい。また、前記の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルは分散型液晶パネルから成っていてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は観察者Ａが画像表示パネルである液晶表示パネル１の最も近くに位置している状態の眼鏡無し立体映像表示装置の説明図であり、図２は観察者Ａが画像表示パネルである液晶表示パネル１から比較的離れて位置している状態の眼鏡無し立体映像表示装置の説明図である。
【０００９】
上記の画像表示パネルである液晶表示パネル１は、光入射側ガラス基板１１と、光出射側ガラス基板１２と、これら基板１１，１２間に設けられた液晶層１３と、光入射側ガラス基板１１に貼付された光入射側偏光板（図示せず）と、光出射側ガラス基板１２に貼付された光出射側偏光板（図示せず）とを備える。この液晶表示パネル１は、例えばマトリクス駆動方式により駆動され、図示しない透明画素電極に画像信号に応じた電圧が印加されることによって映像が表示される。そして、液晶表示パネル１に供給する映像信号を表示制御回路５によって処理することにより、液晶表示パネル１上には、１ラインおきに右眼用映像Ｒと左眼用映像Ｌとが交互に表示されことになる。
【００１０】
液晶表示パネル１の背面側（光入射面側）には、拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体２が設けられている。この拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体２は、複数枚（この実施の形態では７枚）の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル２１〜２７を積層状に配置して成るものである。各拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル２１〜２７は、一対の透明シート部材の間に分散型液晶を充填し、一方の透明シート部材の側には全体的に透明電極（例えば、ＩＴＯ）を形成し、他方の透明シート部材の側には縦ストライプ状に透明電極（例えば、ＩＴＯ）を形成したものである。前記ストライプ状の透明電極が形成されている部分が光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域であり、当該透明電極への通電を制御することにより、光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＮ領域化したり或いは光拡散ＯＦＦ領域化することができる。なお、光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＦＦ領域化するときには、当該拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルはその全体が透明となる。
【００１１】
上記の分散型液晶としては、高分子中に液晶分子塊を混入させたもの、或いは網目状になった高分子中に液晶を注入させたポリマーネットワーク型液晶があり、当該液晶材料に電圧が印加されたときに光を透過し、電圧が印加されていないときには光を拡散させるタイプ、或いは、その逆に、電圧が印加されていないときに光を透過し、電圧が印加されたときに光を拡散するタイプのいずれを用いてもよい。この実施の形態では後者を用いている。
【００１２】
前記拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体２の背後側（装置奥側）には、光源７が設けられている。この光源７は、面状の平行光源であり、観察者Ａが位置する方向へは直接に光が進まないように光の出射方向が設定されている。なお、この光源７の光出射方向としては、図に示したような装置奥側から斜め前方という方向に限らず、液晶表示パネル１の背面側の縁部付近から装置奥側中心方向といった方向も考えられる。
【００１３】
位置検出制御回路４は、観察者Ａの頭部位置を検出するセンサ３からの出力を入力し、観察者がどの位置にいるかを検出し、この検出情報を表示制御回路５及びパネル選択制御部６に与える。
【００１４】
表示制御回路５は、液晶表示パネル１に１ラインおきに右眼用映像Ｒと左眼用映像Ｌが交互に表示されるように映像信号を処理する他、前記検出情報が観察者が逆視位置にいることを示しているときには、右眼用映像Ｒと左眼用映像Ｌの表示位置を入れ換えるなどの制御を行うことができる。なお、この表示位置の入れ換えは、観察者Ａが眼間距離だけ左右方向に移動した場合のヘッドトラッキング制御といえるものである。
【００１５】
パネル選択制御部６は、位置検出制御回路４からの検出情報に基づき、いずれかの拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルを選択（通電）する。選択された拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルは、縦ストライプ状の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＮ領域化する。この光拡散ＯＮ領域化した部分に光源７からの光が入射すると、光が拡散されるため、縦ストライプ状の発光領域が形成されることになる。
【００１６】
例えば、図１に示しているように、観察者Ａが液晶表示パネル１に最も近づいているときには、液晶表示パネル１に最も近い位置の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル２１が選択され、当該パネル２１において縦ストライプ状の拡散領域が形成され、液晶表示パネル１に最も近い位置にあたかも縦ストライプ状の光源が存在するかのような状態が形成され、観察者Ａのそのときの位置が最適観察位置となり、観察者Ａは適正に立体映像を認識する。そして、観察者Ａが液晶表示パネル１から離れると、例えば図２に示しているように、液晶表示パネル１から幾分遠い位置の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル２５が選択され、当該パネル２５において縦ストライプ状の拡散領域が形成され、液晶表示パネル１から幾分遠い位置にあたかも縦ストライプ状の光源が存在するかのような状態が形成され、観察者Ａのそのときの位置が最適観察位置となり、観察者Ａは適正に立体映像を認識する。即ち、画面に対して前後方向のヘッドトラッキングが実現されることになる。
【００１７】
なお、上記の例では、各拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルにおける縦ストライプ状の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を位置的に固定しているが、この光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域の形成位置を観察者の頭部の左右方向の移動に応じて変化させるようにしてもよい。このような構造は、例えば、上記の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域よりも狭幅の縦ストライプ状の透明電極をパネルに全体的に形成しておき、観察者の頭部位置に応じた位置において、上記の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域の幅に相当する数の狭幅の縦ストライプ状の透明電極に通電を行うことで実現することができる。このような構造であれば、前後方向だけでなく、左右方向のヘッドトラッキングが実現されることになる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、観察者が移動してもそれに応じて最適観察位置を変化させて観察者に良好に立体視を行わせることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装置の説明図である。
【図２】この発明の実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装置の説明図である。
【符号の説明】
１ 液晶表示パネル
２ 拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７ 拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル
３ センサ
４ 位置検出制御回路
５ 表示制御回路
６ パネル選択制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、特殊な眼鏡を必要としない立体表示装置であって、特に観察者の頭部の位置を検出し、観察者の頭部が移動したとしても適正に立体視が行えるようにした眼鏡無し立体映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特殊な眼鏡を使用せずに立体映像を表示する装置として、液晶パネル等の表示パネルの表示画面の観察者側にパララックスバリアやレンチキュラーレンズを配置し、表示画面に一縦ライン毎に交互に表示される右眼映像と左眼映像からの光を分離して立体映像を認識できるようにしたものがある。また、上記のパララックスバリアやレンチキュラーレンズを用いずに、液晶パネル等の透過型の表示パネルの背面側に縦ストライプ状の開口部を有する遮光板を配置し、上記表示パネルに右眼映像と左眼映像を縦ストライプ状に交互に表示し、前記遮光板の所定の開口部によって右眼映像を観察者の右眼に、左眼映像を観察者の左眼に各々導き、観察者に立体映像を認識させるようにした装置もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような眼鏡無しの立体映像表示装置では、観察者の適視距離などの最適観察位置が装置の構造により決められている。この最適観察位置から観察者が移動すると、良好な立体映像が観察できなくなるという欠点がある。
【０００４】
この発明は、上記の事情に鑑み、観察者の位置を検出し、観察者の位置に応じて最適観察位置を変化させることができる眼鏡無し立体映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の眼鏡無し立体映像表示装置は、光透過型の画像表示パネルと、この画像表示パネルに右眼用映像と左眼用映像を交互に縦ストライプ状に表示する表示制御手段と、観察者が位置する方向へは直接に光が進まないように光の出射方向が設定されて前記画像表示パネルの背面側に配置された光源と、観察者の頭部位置を検出する頭部位置検出手段と、前記画像表示パネルの背面側に配置され、前記光源からの光を受けて縦ストライプ状に光拡散する領域を観察者の頭部位置に応じて少なくとも前後に移動させる光拡散位置設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、頭部位置検出手段からの観察者の頭部位置情報に基づいて、縦ストライプ状に光拡散する領域が移動することになる。光拡散する領域は、光源からの光を受けて光拡散するので、この光拡散する領域が位置している部分に縦ストライプ状の光源が位置しているかのような状態が形成される。即ち、光源自体は移動するものではないが、観察者の頭部位置に追従して縦ストライプ状の光源が移動するかのような制御が実現され、観察者のそのときの位置が最適観察位置となり、観察者は少なくとも前後に移動したとしても、適正に立体映像を認識することができる。
【０００７】
前記の光拡散位置設定手段は、縦ストライプ状の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を備えた拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルを複数枚積層状に配置して成る拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体と、観察者の頭部位置に応じて任意の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＮ領域化する制御を行う制御部と、を備えて成るものでもよい。また、前記の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルは分散型液晶パネルから成っていてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は観察者Ａが画像表示パネルである液晶表示パネル１の最も近くに位置している状態の眼鏡無し立体映像表示装置の説明図であり、図２は観察者Ａが画像表示パネルである液晶表示パネル１から比較的離れて位置している状態の眼鏡無し立体映像表示装置の説明図である。
【０００９】
上記の画像表示パネルである液晶表示パネル１は、光入射側ガラス基板１１と、光出射側ガラス基板１２と、これら基板１１，１２間に設けられた液晶層１３と、光入射側ガラス基板１１に貼付された光入射側偏光板（図示せず）と、光出射側ガラス基板１２に貼付された光出射側偏光板（図示せず）とを備える。この液晶表示パネル１は、例えばマトリクス駆動方式により駆動され、図示しない透明画素電極に画像信号に応じた電圧が印加されることによって映像が表示される。そして、液晶表示パネル１に供給する映像信号を表示制御回路５によって処理することにより、液晶表示パネル１上には、１ラインおきに右眼用映像Ｒと左眼用映像Ｌとが交互に表示されことになる。
【００１０】
液晶表示パネル１の背面側（光入射面側）には、拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体２が設けられている。この拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体２は、複数枚（この実施の形態では７枚）の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル２１〜２７を積層状に配置して成るものである。各拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル２１〜２７は、一対の透明シート部材の間に分散型液晶を充填し、一方の透明シート部材の側には全体的に透明電極（例えば、ＩＴＯ）を形成し、他方の透明シート部材の側には縦ストライプ状に透明電極（例えば、ＩＴＯ）を形成したものである。前記ストライプ状の透明電極が形成されている部分が光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域であり、当該透明電極への通電を制御することにより、光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＮ領域化したり或いは光拡散ＯＦＦ領域化することができる。なお、光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＦＦ領域化するときには、当該拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルはその全体が透明となる。
【００１１】
上記の分散型液晶としては、高分子中に液晶分子塊を混入させたもの、或いは網目状になった高分子中に液晶を注入させたポリマーネットワーク型液晶があり、当該液晶材料に電圧が印加されたときに光を透過し、電圧が印加されていないときには光を拡散させるタイプ、或いは、その逆に、電圧が印加されていないときに光を透過し、電圧が印加されたときに光を拡散するタイプのいずれを用いてもよい。この実施の形態では後者を用いている。
【００１２】
前記拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体２の背後側（装置奥側）には、光源７が設けられている。この光源７は、面状の平行光源であり、観察者Ａが位置する方向へは直接に光が進まないように光の出射方向が設定されている。なお、この光源７の光出射方向としては、図に示したような装置奥側から斜め前方という方向に限らず、液晶表示パネル１の背面側の縁部付近から装置奥側中心方向といった方向も考えられる。
【００１３】
位置検出制御回路４は、観察者Ａの頭部位置を検出するセンサ３からの出力を入力し、観察者がどの位置にいるかを検出し、この検出情報を表示制御回路５及びパネル選択制御部６に与える。
【００１４】
表示制御回路５は、液晶表示パネル１に１ラインおきに右眼用映像Ｒと左眼用映像Ｌが交互に表示されるように映像信号を処理する他、前記検出情報が観察者が逆視位置にいることを示しているときには、右眼用映像Ｒと左眼用映像Ｌの表示位置を入れ換えるなどの制御を行うことができる。なお、この表示位置の入れ換えは、観察者Ａが眼間距離だけ左右方向に移動した場合のヘッドトラッキング制御といえるものである。
【００１５】
パネル選択制御部６は、位置検出制御回路４からの検出情報に基づき、いずれかの拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルを選択（通電）する。選択された拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルは、縦ストライプ状の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＮ領域化する。この光拡散ＯＮ領域化した部分に光源７からの光が入射すると、光が拡散されるため、縦ストライプ状の発光領域が形成されることになる。
【００１６】
例えば、図１に示しているように、観察者Ａが液晶表示パネル１に最も近づいているときには、液晶表示パネル１に最も近い位置の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル２１が選択され、当該パネル２１において縦ストライプ状の拡散領域が形成され、液晶表示パネル１に最も近い位置にあたかも縦ストライプ状の光源が存在するかのような状態が形成され、観察者Ａのそのときの位置が最適観察位置となり、観察者Ａは適正に立体映像を認識する。そして、観察者Ａが液晶表示パネル１から離れると、例えば図２に示しているように、液晶表示パネル１から幾分遠い位置の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル２５が選択され、当該パネル２５において縦ストライプ状の拡散領域が形成され、液晶表示パネル１から幾分遠い位置にあたかも縦ストライプ状の光源が存在するかのような状態が形成され、観察者Ａのそのときの位置が最適観察位置となり、観察者Ａは適正に立体映像を認識する。即ち、画面に対して前後方向のヘッドトラッキングが実現されることになる。
【００１７】
なお、上記の例では、各拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルにおける縦ストライプ状の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を位置的に固定しているが、この光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域の形成位置を観察者の頭部の左右方向の移動に応じて変化させるようにしてもよい。このような構造は、例えば、上記の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域よりも狭幅の縦ストライプ状の透明電極をパネルに全体的に形成しておき、観察者の頭部位置に応じた位置において、上記の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域の幅に相当する数の狭幅の縦ストライプ状の透明電極に通電を行うことで実現することができる。このような構造であれば、前後方向だけでなく、左右方向のヘッドトラッキングが実現されることになる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、観察者が移動してもそれに応じて最適観察位置を変化させて観察者に良好に立体視を行わせることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装置の説明図である。
【図２】この発明の実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装置の説明図である。
【符号の説明】
１ 液晶表示パネル
２ 拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７ 拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル
３ センサ
４ 位置検出制御回路
５ 表示制御回路
６ パネル選択制御部
Claims (3)
- 光透過型の画像表示パネルと、この画像表示パネルに右眼用映像と左眼用映像を交互に縦ストライプ状に表示する表示制御手段と、観察者が位置する方向へは直接に光が進まないように光の出射方向が設定されて前記画像表示パネルの背面側に配置された光源と、観察者の頭部位置を検出する頭部位置検出手段と、前記画像表示パネルの背面側に配置され、前記光源からの光を受けて縦ストライプ状に光拡散する領域を観察者の頭部位置に応じて少なくとも前後に移動させる光拡散位置設定手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡無し立体映像表示装置。
- 前記の光拡散位置設定手段は、縦ストライプ状の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を備えた拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルを複数枚積層状に配置して成る拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネル積層体と、観察者の頭部位置に応じて任意の光拡散ＯＮ／ＯＦＦ領域を光拡散ＯＮ領域化する制御を行う制御部と、を備えて成ることを特徴とする請求項１に記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
- 前記の拡散効果ＯＮ／ＯＦＦパネルは分散型液晶パネルから成ることを特徴とする請求項２に記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08221398A JP3561627B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 眼鏡無し立体映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08221398A JP3561627B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 眼鏡無し立体映像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285027A JPH11285027A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3561627B2 true JP3561627B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=13768153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08221398A Expired - Fee Related JP3561627B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 眼鏡無し立体映像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3561627B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4495982B2 (ja) * | 2004-02-06 | 2010-07-07 | 株式会社リコー | 立体画像表示装置および光偏向素子 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2902958B2 (ja) * | 1993-11-15 | 1999-06-07 | 三洋電機株式会社 | 立体表示装置 |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP08221398A patent/JP3561627B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11285027A (ja) | 1999-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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