JP3710934B2 - 3D image display device without glasses - Google Patents

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  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特殊な眼鏡を使用することなく立体映像を観察することができる眼鏡無し立体映像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、従来の多眼式の立体映像表示の原理を示した説明図である。画像表示面50には、レンチキュラーレンズ51における一つの縦方向ストライプ状かまぼこレンズ部51aに対応して8つの画素a〜hが形成される。画素aには図5のカメラ15aで撮影した映像が表示され、画素bにはカメラ15bで撮影した映像が表示される、という具合に、多方向から撮影した画像が各画素に表示される。これにより、視点を左右に動かすことで撮像物体を回り込んで見るといった感覚を得ることができる。なお、カメラ15a〜15hは、眼間距離Eに対応した間隔で配置されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の多眼式の立体映像表示技術では、8つの画素のそれぞれが一つの方向の映像の表示のみを担当するため、一人の観察者については上記8つの画素a〜hのうちの二つのみが観察(映像認識)に寄与しているに過ぎないことになる。別言すれば、視点の数を増加させるほど観察する映像の画素ピッチが水平方向に大きくなり、水平解像度が低下するという欠点があった。
【0004】
この発明は、上記の事情に鑑み、水平解像度を低下させることなしに多眼式の立体映像表示が可能であり、また、二眼式の構成として多数の観察者に対して個別のヘッドトラッキングを可能にし得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、上記の課題を解決するために、複数の発光領域を有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる光源と、各画素に互いに視差を有する三以上の映像を時間的に順次切り替えて表示させる画像表示手段と、前記光源の光を前記画素に導くとともに当該画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域を形成する第1の光学手段と、前記第1の光学手段と前記画像表示手段の表示画面との間に設けられた拡散板と、前記画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置に各光源光到達狭幅領域からの光を眼間距離又はこれよりも小さい幅の間隔を伴って集光させる第2の光学手段と、前記映像の表示タイミングに応じて前記発光領域を発光させていく発光制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0006】
上記の構成であれば、各画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域(発光ポイント)が形成される。そして、前記の発光制御手段によって各発光領域が例えば順繰りに発光することにより、各画素内で光源光到達狭幅領域(発光ポイント)が移動し、画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置において、各光源光到達狭幅領域に対応する観察領域が眼間距離またはこれより狭い間隔で順繰りに形成されることになる。そして、画像表示手段の画面に表示される映像が多方向から撮像した映像、或いは、多方向から撮像した映像に相当するコンピュータ映像等であれば、多眼式の立体映像表示が行われる。ここで、各画素は各方向からの映像の表示を時分割で担当することになるから、水平解像度を低下させることなしに多眼式の立体映像表示が可能となる。なお、各画素内で形成される光源光到達狭幅領域の数を多くするほど、より多方向からの映像に対応することができる。
【0007】
また、この発明の眼鏡無し立体映像表示装置は、複数の発光領域を有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる光源と、各画素に互いに視差を有する二つの映像を時間的に交互に表示させる画像表示手段と、前記光源の光を前記画素に導くとともに当該画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域を形成する第1の光学手段と、前記第1の光学手段と前記画像表示手段の表示画面との間に設けられた拡散板と、前記画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置に各光源光到達狭幅領域からの光を眼間距離に対応する間隔を伴って集光させる第2の光学手段と、前記映像の表示タイミングに応じて前記発光領域を発光させていく発光制御手段と、観察者の位置を検出するセンサの出力に基づいて前記二つの映像の表示を切り換える表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0008】
上記の構成であれば、表示画面から所定の距離の位置に眼間距離に対応する間隔を伴って二つの映像領域が交互に形成される。右眼用の映像領域に観察者の左眼が、左眼用の映像領域に観察者の右眼が位置したとすると、このときの観察者の頭部位置をセンサが検出し、その観察者の位置に対応する光源光到達狭幅領域(発光ポイント)が形成されるときに、左右眼映像を切り換えることで、当該観察者に対して適正に立体視を行わせることができる。一方、このときの切り換え映像は他の観察者へは導かれないから、他の観察者の立体視に不具合を与えることはない。即ち、個別のヘッドトラッキングが可能になる。なお、各画素内で形成される光源光到達狭幅領域の数を多くするほど、より多くの観察者に対応することができる。
【0009】
また、この発明は、複数の発光領域を有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる光源と、各画素に互いに視差を有する三以上の映像を時間的に順次切り替えて表示させる画像表示手段と、前記光源の光を前記画素に導くとともに当該画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域を形成する第1の光学手段と、前記画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置に各光源光到達狭幅領域からの光を眼間距離又はこれよりも小さい幅の間隔を伴って集光させる第2の光学手段と、前記第2の光学手段と前記画像表示手段表示画面との間に設けられ光源光到達狭幅領域が形成される拡散板と、前記映像の表示タイミングに応じて前記発光領域を発光させていく発光制御手段と、を備えた眼鏡無し立体映像表示装置もしくは、複数の発光領域を有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる光源と、各画素に互いに視差を有する二つの映像を時間的に交互に表示させる画像表示手段と、前記光源の光を前記画素に導くとともに当該画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域を形成する第1の光学手段と、前記第1の光学手段と前記画像表示手段の表示画面との間に設けられた拡散板と、前記画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置に各光源光到達狭幅領域からの光を眼間距離に対応する間隔を伴って集光させる第2の光学手段と、前記第2の光学手段と前記画像表示手段表示画面との間に設けられ光源光到達狭幅領域が形成される拡散板と、前記映像の表示タイミングに応じて前記発光領域を発光させていく発光制御手段と、観察者の位置を検出するセンサの出力に基づいて前記二つの映像の表示を切り換える表示制御手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡無し立体映像表示装置に構成することもできる。かかる構成であれば、光源光到達狭幅領域を第2の光学手段に近接させることができるので、適視距離を短くすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は、この実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装置を示した説明図である。
【0011】
この実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装置は、光源1と、画像表示手段(液晶表示パネル11及び映像信号供給部12)と、第1の光学手段である入射側レンチキュラーレンズ21と、第2の光学手段である出射側レンチキュラーレンズ22と、発光制御部9と、拡散板13を備えて成る。
【0012】
光源1は、8個の発光領域1a〜1hを有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる。このような光源1は、例えば8本の蛍光管を各々縦長に配置することで構成してもよいし、或いは複数個のLEDやEL素子を縦方向に配列してこれを一つの発光領域とし、これを8つ分設けることで構成してもよいものである。勿論、8個には限らないものである。
【0013】
液晶表示パネル11は、液晶層と、この液晶層を挟むように設けられた一対の透明ガラス板と、一方の透明電極をなすITO画素電極部と、他方の透明電極を成すITOベタパターンと、出射側/入射側偏光板とを備えてなる。映像信号供給部12は、8つのカメラ(従来の図5参照)からの各々の映像信号を処理して前記液晶パネル11に供給する。具体的には、カメラ15aの映像→カメラ15bの映像→カメラ15cの映像→カメラ15dの映像→カメラ15eの映像→カメラ15fの映像→カメラ15gの映像→カメラ15hの映像の順で時間的に順繰りに表示していく。
【0014】
発光制御部9は、光源1の発光領域1a〜1hを一つずつ順繰りに発光させていく制御を行う。発光位置の移動方向は、この例では図において右方向としている。発光/消灯の周期は、前記液晶表示パネル11における映像の表示周期に対応している。即ち、カメラ15aの映像が表示されるときには、図において最も左の発光領域1aが発光し、カメラ15bの映像が表示されるときには、左から二番目の発光領域1bが発光するというようになっている。
【0015】
入射側レンチキュラーレンズ21は、レンズ部21a…を有し、光源1の光を液晶表示パネル11の各画素部分に集光させ、各画素縦列内で画素幅より狭い幅となる前記各発光領域1a〜1hに対応した光源光到達狭幅領域(発光ポイント)を形成する。なお、図において液晶表示パネル11の光入射面側に描いている■と□は、物体として存在しているのではなく、光源1における発光している発光領域に対応する液晶画素上での集光点(発光ポイント)を□で示し、光源1における発光していない発光領域に対応して光が到達していない部分を■で示しているにすぎない。
【0016】
出射側レンチキュラーレンズ22は、液晶表示パネル11の画素ピッチに対応したピッチで配列されたレンズ部22a…を有している。ここで、光源1の発光領域の全てを発光させた場合においては、各画素の全体に光源からの光が到達することになり、各画素の観察位置での像は、眼間距離よりも遙かに大きなものとなり、両眼において同一の像を観察するため、観察者は立体像を認識することはできない。一方、光源1の一つ発光領域が発光した場合には、各画素の一部分(光源光到達狭幅領域)が発光ポイントとなり、この一部分についての観察位置での像は、この実施の形態では眼間距離に相当する大きさとなる。上記の一部分(光源光到達狭幅領域)の位置が一つ分ずれると、上記一部分についての観察位置での像は眼間距離に相当する距離だけ移動する。
【0017】
図1に示している状態では、前記光源1において左から二番目の発光領域1bが発光しており、この1つの発光領域1bに対応して形成された液晶表示パネル11における各画素の1つの光源光到達狭幅領域(発光ポイント)からの光は、観察者3の右眼(図1のb領域)に導かれる。このとき、液晶表示パネル11においてはカメラ15bの映像が表示される。そして、次に発光領域1cが発光すると、液晶表示パネル11ではカメラ15cの映像が表示され、この映像が観察者3の左眼(図1のc領域)に導かれることになる。更に、その後も、カメラ15dの映像がd領域に、カメラ15eの映像がe領域に、という具合に、映像が順次導かれていくことになる。観察者3は、左右方向の移動に応じてその位置に対応した映像を見ることができる。勿論、複数人での観察も可能である。
【0018】
そして、かかる構成においては、各画素に一つの方向からの映像の表示を担当させるのではなく、各画素が各映像の表示を時分割で担当することになるから、水平解像度を低下させることなしに多眼式の立体映像表示が可能となる。なお、各画素内で形成される光源光到達狭幅領域の数を多くするほど、より多くの映像に対応することができる。更に、狭幅の発光ポイントの各レンズ部22aによる観察位置での像の幅は、眼間距離より小さければよく、幅が狭い程、観察者の移動に対し映像がなめらかに変化する。
【0019】
(実施の形態2)
図2は、この実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装置を示した説明図である。
冗長を避けるため、図1と同一の構成要素には同一の符号を付記してその説明を省略し、相違点を中心に説明していく。
【0020】
映像信号供給部12′は、二つのカメラ、例えば、カメラ15b,15c(図5参照)から得られる二つの映像のみを用い、液晶表示パネル11の画面上に映像(b)と映像(c)を時間的に交互に形成するとともに、表示制御手段14から切り換え指示を受けたときには、前記二つの映像(b)(c)を切り換える。
表示制御手段14は、観察者3の頭部位置を検出するセンサ10の出力に基づいて前記切り換え指示を映像信号供給部12′に与える。
【0021】
上記の構成であれば、表示画面から所定の距離の位置に例えば眼間距離に対応する間隔を伴って二つの映像領域(右眼映像領域,左眼映像領域)が交互に形成される。ここで、図2に示すごとく右眼用の映像領域に観察者3Bの左眼が、左眼用の映像領域に観察者3Bの右眼が位置したとすると、これをセンサ10が検出し、この観察者3Bの位置に対応する光源光到達狭幅領域(発光ポイント)が形成されるとき(発光領域1e,1fが発光するとき)に、左右眼映像が切り換えられることになり、当該観察者3Bに対して適正に立体視を行わせることができる。一方、このとき、即ち、発光領域1e,1fが発光するときには、観察者3Aへは映像は導かれていないから、観察者3Aの観察に不具合を与えることはない。即ち、個別のヘッドトラッキングが可能になる。なお、センサ10の出力に基づき、観察者が位置していない映像領域に対する発光領域の発光を停止する等の制御を行ってもよいものであり、また、左右映像領域の間隔が眼間距離に対応すればよく、各映像領域の幅は眼間距離に等しくなくてもよい。
【0022】
(実施の形態3)
以下、この発明の第3の実施の形態を図に基づいて説明する。
【0023】
図3は、この第3の実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装置を示した説明図である。説明の便宜上、実施の形態1の構成における部材と同一の機能を有する部材には同一の符号を付記してその説明を省略している。実施の形態1との相違点は、液晶表示パネル11と出射側レンチキュラーレンズ22との間に、拡散板13を配置するとともに、この拡散板13に結像するように入射側レンチキュラーレンズ21や光源1の配置等を設定したことである。前記拡散板13を配置し、液晶表示パネル11の各画素の一部分(光源光到達狭幅領域)を通過した光を拡散板11上に結像させると、実施の形態1よりも出射側レンチキュラーレンズ22に近い位置に像(発光ポイント)が形成されることになる。
【0024】
即ち、拡散板13を備えない場合には、液晶表示パネルの液晶層に光が集光されてこの部分が発光ポイントとなり、液晶表示パネルにおける出射側ガラス板(図示せず)の厚みの分だけ、発光ポイントが出射側レンチキュラーレンズ22から遠くなってしまうが、上記拡散板13を備えてこれに光を集光(結像)させることで、発光ポイントを出射側レンチキュラーレンズ22に密着させることができ、適視距離(適正に立体視できる出射側レンチキュラーレンズと観察者との間の距離)を短くすることができる。
【0025】
なお、この拡散板13を備える構成は、前述した実施の形態2においても適用できることは勿論である。また、図3に示しているように、観察可能領域は一つではなく、複数形成されるものである(実施の形態1,2においても同様)。また、以上の実施の形態では、第1光学手段及び第2光学手段としてレンチキュラーレンズを用いたが、これに代えてパララックスバリアを用いることも可能である。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、水平解像度を低下させることなく多眼式の立体映像表示が可能になる。また、二眼式の構成とし、複数の観察者が居る場合でも個別のヘッドトラッキングが行える。また、拡散板を備えた構成であれば、適視距離を短く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1の眼鏡無し立体映像表示装置を示す説明図である。
【図2】この発明の実施の形態2の眼鏡無し立体映像表示装置を示す説明図である。
【図3】この発明の実施の形態3の眼鏡無し立体映像表示装置を示す説明図である。
【図4】従来の多眼式の眼鏡無し立体映像表示装置の原理図である。
【図5】多眼用の映像を得るための複数のカメラを示した説明図である。
【符号の説明】
1 光源
3 観察者
9 発光制御部
10 センサ
11 液晶表示パネル
12 映像信号供給部
13 拡散板
14 表示制御手段
21 入射側レンチキュラーレンズ
22 出射側レンチキュラーレンズ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a 3D image display apparatus without glasses that can observe 3D images without using special glasses.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of conventional multi-view 3D image display. On the image display surface 50, eight pixels a to h are formed corresponding to one vertical stripe-shaped kamaboko lens portion 51 a in the lenticular lens 51. Images taken from multiple directions are displayed on each pixel, for example, a picture taken by the camera 15a of FIG. 5 is displayed on the pixel a, a picture taken by the camera 15b is displayed on the pixel b, and so on. Accordingly, it is possible to obtain a sense of moving around the imaged object by moving the viewpoint from side to side. The cameras 15a to 15h are arranged at intervals corresponding to the interocular distance E.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional multi-view stereoscopic image display technology, each of the eight pixels is responsible for only displaying an image in one direction, so that one observer is one of the eight pixels a to h. Only two contribute to observation (video recognition). In other words, as the number of viewpoints is increased, the pixel pitch of the image to be observed increases in the horizontal direction, and there is a drawback in that the horizontal resolution decreases.
[0004]
In view of the above circumstances, the present invention is capable of multi-view stereoscopic image display without reducing the horizontal resolution, and has a twin-lens configuration for individual head tracking for a large number of observers. An object of the present invention is to provide a 3D image display device without glasses that can be made possible.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a stereoscopic image display device without glasses of the present invention has a plurality of light-emitting areas, a light source that can switch light emission and extinction in each light-emitting area, and each pixel having a parallax with each other an image display unit that presents switch the images on the three or more temporally sequentially source light reaching corresponding light of the light source to the light emitting regions composed of narrow it in the pixel and guides to the pixel A first optical means for forming a narrow area; a diffusion plate provided between the first optical means and the display screen of the image display means; and a predetermined distance from the display screen of the image display means. A second optical means for condensing the light from the light source light reaching narrow area at a position with an interocular distance or an interval of a smaller width, and emitting the light emitting area according to the display timing of the video With light emission control means Characterized by comprising a.
[0006]
If it is said structure, the light source light arrival narrow area | region (light emission point) corresponding to each said light emission area | region which becomes a narrower width | variety within each pixel will be formed. Then, each light emitting region emits light sequentially, for example, sequentially by the light emission control means, so that the light source light arrival narrow area (light emission point) moves within each pixel, and a position at a predetermined distance from the display screen of the image display means. , The observation areas corresponding to the light source light arrival narrow areas are successively formed at the interocular distance or at a narrower interval. If the image displayed on the screen of the image display means is an image captured from multiple directions, or a computer image corresponding to an image captured from multiple directions, multi-view stereoscopic image display is performed. Here, since each pixel is responsible for displaying video from each direction in a time-sharing manner, multi-view stereoscopic video display is possible without reducing the horizontal resolution. Note that as the number of light source light reaching narrow regions formed in each pixel is increased, images from more directions can be handled.
[0007]
The stereoscopic image display device without glasses of the present invention also includes a light source having a plurality of light emitting areas and capable of switching light emission and extinction in each light emitting area, and two images having parallax in each pixel in terms of time. Image display means for alternately displaying, and first optical means for guiding light from the light source to the pixel and forming a light source light arrival narrow area corresponding to each light emitting area having a narrower width in the pixel When the diffusion plate provided between the first optical means and the display screen of said image display means, from the source light reaching the reduced width region from the display screen to the position at a predetermined distance of said image display means Second optical means for condensing light with an interval corresponding to the interocular distance, light emission control means for causing the light emitting area to emit light in accordance with the display timing of the image, and detecting the position of the observer Based on sensor output Display control means for switching the display of serial two images, characterized by comprising a.
[0008]
With the above configuration, two video regions are alternately formed at a predetermined distance from the display screen with an interval corresponding to the interocular distance. If the left eye of the observer is located in the video area for the right eye and the observer's right eye is located in the video area for the left eye, the sensor detects the position of the head of the observer at this time, and the observer When the light source light arrival narrow region (light emission point) corresponding to the position is formed, by switching the left and right eye images, the observer can appropriately perform stereoscopic vision. On the other hand, since the switching video at this time is not guided to other observers, there is no problem with the stereoscopic vision of other observers. That is, individual head tracking becomes possible. In addition, it can respond to more observers, so that the number of light source light arrival narrow areas formed in each pixel is increased.
[0009]
In addition, the present invention provides a light source having a plurality of light emitting areas and capable of switching between light emission and extinction in each light emitting area, and an image for sequentially switching and displaying three or more images having parallax with each pixel in time. Display means; first optical means for guiding light from the light source to the pixel and forming a light source light arrival narrow area corresponding to each light emitting area having a narrower width within the pixel; and the image display A second optical means for condensing the light from each light source light arrival narrow area at a predetermined distance from the display screen of the means with an interocular distance or an interval having a smaller width; and the second optical means light emission control means to continue to emit light the light-emitting region in accordance with the display timing of the diffusion plate and, before Symbol image narrow area light source light reaching provided is formed between the optical means and the display screen of said image display means And standing without glasses An image display device or a light source having a plurality of light emitting areas and capable of switching between light emission and extinction in each light emitting area, and image display means for alternately displaying temporally two images having parallax on each pixel A first optical means for guiding the light of the light source to the pixel and forming a light source light reaching narrow area corresponding to each light emitting area having a narrower width in the pixel; and the first optical means And a diffusion plate provided between the image display means and the display screen of the image display means, and light from each light source light arrival narrow width region corresponding to the interocular distance at a predetermined distance from the display screen of the image display means A second optical means for condensing light with an interval; a diffusion plate provided between the second optical means and the display screen of the image display means to form a light source light arrival narrow area; and the video Depending on the display timing of 3D image display without glasses, comprising: light emission control means for emitting light on the area; and display control means for switching the display of the two images based on the output of a sensor for detecting the position of the observer. It can also be configured in a device. With such a configuration, since the light source light arrival narrow region can be brought close to the second optical means, the appropriate viewing distance can be shortened.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing a 3D image display apparatus without glasses according to this embodiment.
[0011]
The stereoscopic image display device without glasses of this embodiment includes a light source 1, image display means (a liquid crystal display panel 11 and a video signal supply unit 12), an incident side lenticular lens 21 that is a first optical means, and a second. And an emission side lenticular lens 22, a light emission control unit 9, and a diffusion plate 13 .
[0012]
The light source 1 has eight light emitting areas 1a to 1h and can switch light emission and extinction in each light emission area. Such a light source 1 may be configured by, for example, arranging eight fluorescent tubes vertically long, or by arranging a plurality of LEDs and EL elements in the vertical direction to form one light emitting region. This may be configured by providing eight of these. Of course, the number is not limited to eight.
[0013]
The liquid crystal display panel 11 includes a liquid crystal layer, a pair of transparent glass plates provided so as to sandwich the liquid crystal layer, an ITO pixel electrode portion forming one transparent electrode, an ITO solid pattern forming the other transparent electrode, An exit side / incident side polarizing plate is provided. The video signal supply unit 12 processes each video signal from eight cameras (refer to FIG. 5 of the related art) and supplies it to the liquid crystal panel 11. Specifically, the video of the camera 15a → the video of the camera 15b → the video of the camera 15c → the video of the camera 15d → the video of the camera 15e → the video of the camera 15f → the video of the camera 15g → the video of the camera 15h. Display in order.
[0014]
The light emission control unit 9 performs control so that the light emitting areas 1a to 1h of the light source 1 are sequentially emitted one by one. In this example, the light emission position is moved in the right direction in the figure. The light emission / extinction cycle corresponds to the video display cycle on the liquid crystal display panel 11. That is, when the image of the camera 15a is displayed, the leftmost light emitting area 1a in the drawing emits light, and when the image of the camera 15b is displayed, the second light emitting area 1b from the left emits light. Yes.
[0015]
The incident side lenticular lens 21 has a lens portion 21a, and condenses the light of the light source 1 on each pixel portion of the liquid crystal display panel 11, and each light emitting region 1a having a width narrower than the pixel width in each pixel column. A light source light arrival narrow area (light emission point) corresponding to ˜1h is formed. In the drawing, ■ and □ drawn on the light incident surface side of the liquid crystal display panel 11 do not exist as an object, but are collected on the liquid crystal pixels corresponding to the light emitting region where the light source 1 emits light. The light spot (light emission point) is indicated by □, and the portion where the light does not reach corresponding to the light emitting area where the light source 1 does not emit light is merely indicated by ■.
[0016]
The exit-side lenticular lens 22 has lens portions 22 a arranged at a pitch corresponding to the pixel pitch of the liquid crystal display panel 11. Here, when all of the light emitting regions of the light source 1 are caused to emit light, light from the light source reaches the entire pixels, and the image at the observation position of each pixel is smaller than the interocular distance. Since the same image is observed with both eyes, the observer cannot recognize a stereoscopic image. On the other hand, when one light emitting region of the light source 1 emits light, a part of each pixel (light source light arrival narrow region) becomes a light emitting point, and an image of this part at the observation position is an eye in this embodiment. The size corresponds to the distance between the two. When the position of the part (the light source light arrival narrow region) is shifted by one, the image at the observation position for the part moves by a distance corresponding to the interocular distance.
[0017]
In the state shown in FIG. 1, in the light source 1, the second light emitting region 1b from the left emits light, and one of each pixel in the liquid crystal display panel 11 formed corresponding to this one light emitting region 1b. Light from the light source light arrival narrow region (light emission point) is guided to the right eye (region b in FIG. 1) of the observer 3. At this time, the image of the camera 15b is displayed on the liquid crystal display panel 11. When the light emitting region 1c emits light next time, the image of the camera 15c is displayed on the liquid crystal display panel 11, and this image is guided to the left eye of the observer 3 (region c in FIG. 1). Further, after that, the video is sequentially guided such that the video of the camera 15d is in the d area, the video of the camera 15e is in the e area, and so on. The observer 3 can see an image corresponding to the position in accordance with the movement in the left-right direction. Of course, observation by multiple people is also possible.
[0018]
In such a configuration, each pixel is responsible for displaying each image in a time-division manner instead of causing each pixel to be responsible for displaying the image from one direction. In addition, multi-view 3D image display is possible. As the number of light source light reaching narrow regions formed in each pixel is increased, more images can be handled. Furthermore, the width of the image at the observation position by the lens portions 22a of the narrow light emission points only needs to be smaller than the interocular distance. The narrower the width, the smoother the image changes with respect to the observer's movement.
[0019]
(Embodiment 2)
FIG. 2 is an explanatory view showing a 3D image display apparatus without glasses according to this embodiment.
In order to avoid redundancy, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences will be mainly described.
[0020]
The video signal supply unit 12 ′ uses only two images obtained from two cameras, for example, cameras 15 b and 15 c (see FIG. 5), and displays video (b) and video (c) on the screen of the liquid crystal display panel 11. Are alternately formed in time, and when the switching instruction is received from the display control means 14, the two images (b) and (c) are switched.
The display control means 14 gives the switching instruction to the video signal supply unit 12 ′ based on the output of the sensor 10 that detects the position of the head of the observer 3.
[0021]
With the above configuration, two video regions (a right-eye video region and a left-eye video region) are alternately formed at a predetermined distance from the display screen with an interval corresponding to the interocular distance, for example. Here, as shown in FIG. 2, if the left eye of the observer 3B is positioned in the video area for the right eye and the right eye of the observer 3B is positioned in the video area for the left eye, the sensor 10 detects this, When the light source light arrival narrow area (light emission point) corresponding to the position of the observer 3B is formed (when the light emitting areas 1e and 1f emit light), the left and right eye images are switched, and the observer Stereoscopic viewing can be appropriately performed on 3B. On the other hand, at this time, that is, when the light emitting areas 1e and 1f emit light, no image is guided to the observer 3A, so that no trouble is caused in the observation of the observer 3A. That is, individual head tracking becomes possible. Note that, based on the output of the sensor 10, control such as stopping the light emission of the light emitting area for the video area where the observer is not located may be performed, and the interval between the left and right video areas is set to the interocular distance. The width of each video area may not be equal to the interocular distance.
[0022]
(Embodiment 3)
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 3 is an explanatory view showing a 3D image display apparatus without glasses according to the third embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those in the configuration of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that a diffusing plate 13 is arranged between the liquid crystal display panel 11 and the emitting side lenticular lens 22, and an incident side lenticular lens 21 and a light source are formed so as to form an image on the diffusing plate 13. 1 is set. When the diffusing plate 13 is arranged and light that has passed through a part of each pixel (light source light arrival narrow region) of the liquid crystal display panel 11 is imaged on the diffusing plate 11, the exit side lenticular lens is more than in the first embodiment. An image (light emission point) is formed at a position close to 22.
[0024]
That is, when the diffusion plate 13 is not provided, light is condensed on the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel, and this portion becomes a light emission point, which is equivalent to the thickness of the exit side glass plate (not shown) in the liquid crystal display panel. Although the light emitting point is far from the emission side lenticular lens 22, the light emission point is brought into close contact with the emission side lenticular lens 22 by providing the diffusion plate 13 and condensing (imaging) light on the diffusion plate 13. It is possible to shorten the appropriate viewing distance (the distance between the exit-side lenticular lens that allows proper stereoscopic viewing and the observer).
[0025]
Of course, the configuration including the diffusion plate 13 can be applied to the second embodiment described above. Also, as shown in FIG. 3, the observable region is not a single region but a plurality of regions are formed (the same applies to the first and second embodiments). In the above embodiment, lenticular lenses are used as the first optical means and the second optical means, but a parallax barrier can be used instead.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, multi-view stereoscopic image display can be performed without reducing the horizontal resolution. In addition, it is a twin-lens configuration, and individual head tracking can be performed even when there are a plurality of observers. Moreover, if it is the structure provided with the diffusion plate, there exists an effect that a suitable viewing distance can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a 3D image display apparatus without glasses according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is an explanatory view showing a 3D image display apparatus without glasses according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 3 is an explanatory view showing a 3D image display apparatus without glasses according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of a conventional multi-eye type stereoscopic image display apparatus without glasses.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a plurality of cameras for obtaining multi-view images.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 3 Observer 9 Light emission control part 10 Sensor 11 Liquid crystal display panel 12 Image | video signal supply part 13 Diffusing plate 14 Display control means 21 Incident side lenticular lens 22 Output side lenticular lens

Claims (4)

複数の発光領域を有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる光源と、各画素に互いに視差を有する三以上の映像を時間的に順次切り替えて表示させる画像表示手段と、前記光源の光を前記画素に導くとともに当該画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域を形成する第1の光学手段と、前記第1の光学手段と前記画像表示手段の表示画面との間に設けられた拡散板と、前記画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置に各光源光到達狭幅領域からの光を眼間距離又はこれよりも小さい幅の間隔を伴って集光させる第2の光学手段と、前記映像の表示タイミングに応じて前記発光領域を発光させていく発光制御手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡無し立体映像表示装置。  A light source having a plurality of light-emitting areas and capable of switching between light emission and extinction in each light-emitting area, image display means for sequentially switching and displaying three or more images having parallax on each pixel, and the light source First optical means for guiding the light of the light source to the pixel and forming a light source light arrival narrow area corresponding to each light emitting area having a narrower width within the pixel, the first optical means and the image A diffusion plate provided between the display screen of the display means and the light from each light source light arrival narrow width region at a predetermined distance from the display screen of the image display means, or a width smaller than the interocular distance 3D image display apparatus without glasses, comprising: second optical means for condensing light with an interval of; and light emission control means for causing the light emitting area to emit light in accordance with the display timing of the video. . 複数の発光領域を有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる光源と、各画素に互いに視差を有する二つの映像を時間的に交互に表示させる画像表示手段と、前記光源の光を前記画素に導くとともに当該画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域を形成する第1の光学手段と、前記第1の光学手段と前記画像表示手段の表示画面との間に設けられた拡散板と、前記画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置に各光源光到達狭幅領域からの光を眼間距離に対応する間隔を伴って集光させる第2の光学手段と、前記映像の表示タイミングに応じて前記発光領域を発光させていく発光制御手段と、観察者の位置を検出するセンサの出力に基づいて前記二つの映像の表示を切り換える表示制御手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡無し立体映像表示装置。  A light source having a plurality of light emitting areas and capable of switching between light emission and extinction in each light emitting area, image display means for alternately displaying two images each having a parallax on each pixel, and light from the light source First optical means for forming a light source light arrival narrow area corresponding to each of the light emitting areas having a narrower width in the pixel, and the first optical means and the image display means The light from each light source light reaching narrow area is collected with a distance corresponding to the interocular distance at a predetermined distance from the diffusion plate provided between the display screen and the display screen of the image display means. Second optical means for emitting light, light emission control means for causing the light emitting area to emit light in accordance with display timing of the video, and display of the two videos based on the output of a sensor for detecting the position of the observer. Display control means for switching , Glasses no stereoscopic image display apparatus characterized by comprising a. 複数の発光領域を有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる光源と、各画素に互いに視差を有する三以上の映像を時間的に順次切り替えて表示させる画像表示手段と、前記光源の光を前記画素に導くとともに当該画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域を形成する第1の光学手段と、前記画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置に各光源光到達狭幅領域からの光を眼間距離又はこれよりも小さい幅の間隔を伴って集光させる第2の光学手段と、前記第2の光学手段と前記画像表示手段表示画面との間に設けられ光源光到達狭幅領域が形成される拡散板と、前記映像の表示タイミングに応じて前記発光領域を発光させていく発光制御手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡無し立体映像表示装置。A light source having a plurality of light-emitting areas and capable of switching between light emission and extinction in each light-emitting area, image display means for sequentially switching and displaying three or more images having parallax on each pixel, and the light source A first optical means for guiding the light to the pixel and forming a light source light arrival narrow area corresponding to each light emitting area having a narrower width within the pixel, and a predetermined screen from the display screen of the image display means A second optical means for condensing the light from the light source light reaching narrow width region at a distance of a distance with an interocular distance or an interval having a smaller width, the second optical means and the image display further comprising a, a light emission control means to continue to emit light with the light emitting region in accordance with the display timing of the diffusion plate and, before Symbol image narrow area light source light reaching provided is formed between the display screen unit 3D without glasses Image display device. 複数の発光領域を有し各発光領域での発光と消灯を切り換えることができる光源と、各画素に互いに視差を有する二つの映像を時間的に交互に表示させる画像表示手段と、前記光源の光を前記画素に導くとともに当該画素内でそれより狭い幅となる前記各発光領域に対応した光源光到達狭幅領域を形成する第1の光学手段と、前記第1の光学手段と前記画像表示手段の表示画面との間に設けられた拡散板と、前記画像表示手段の表示画面から所定の距離の位置に各光源光到達狭幅領域からの光を眼間距離に対応する間隔を伴って集光させる第2の光学手段と、前記第2の光学手段と前記画像表示手段表示画面との間に設けられ光源光到達狭幅領域が形成される拡散板と、前記映像の表示タイミングに応じて前記発光領域を発光させていく発光制御手段と、観察者の位置を検出するセンサの出力に基づいて前記二つの映像の表示を切り換える表示制御手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡無し立体映像表示装置。A light source having a plurality of light emitting areas and capable of switching between light emission and extinction in each light emitting area, image display means for alternately displaying two images each having a parallax on each pixel, and light from the light source First optical means for forming a light source light arrival narrow area corresponding to each of the light emitting areas having a narrower width in the pixel, and the first optical means and the image display means The light from each light source light reaching narrow area is collected with a distance corresponding to the interocular distance at a predetermined distance from the diffusion plate provided between the display screen and the display screen of the image display means. A second optical unit that emits light, a diffusion plate that is provided between the second optical unit and the display screen of the image display unit , and in which a light source light arrival narrow region is formed, and according to the display timing of the video To emit light in the light emitting area. Control means and the observer of a display control unit for switching display of the two images located on the basis of the output of the sensor for detecting the glasses without stereoscopic image display apparatus characterized by comprising a.
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