JPH0728015A - Three-dimensional display device - Google Patents
Three-dimensional display deviceInfo
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- JPH0728015A JPH0728015A JP5168973A JP16897393A JPH0728015A JP H0728015 A JPH0728015 A JP H0728015A JP 5168973 A JP5168973 A JP 5168973A JP 16897393 A JP16897393 A JP 16897393A JP H0728015 A JPH0728015 A JP H0728015A
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Abstract
Description
【０００１】[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、立体画像が再生できる３次元ディスプレイ装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional display device capable of reproducing a stereoscopic image without requiring special glasses.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の技術としては、メガネなしで立体
画像が見られるレンチキュラレンズを用いた３次元（３
Ｄ）ディスプレイが知られており、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、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で、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
わせで実現されている。2. Description of the Related Art As a conventional technique, a three-dimensional (3D) using a lenticular lens that can see a stereoscopic image without glasses is used.
D) A display is known, and in particular, it is realized in combination with a flat panel display such as a liquid crystal display because the alignment of the lenticular lens and the display pixel is easy and the distance between the display surface and the lenticular lens is short. ing.
【０００３】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３Ｄディスプレイ装置の従来例につい
て以下に説明する。A conventional example of a direct-view type 3D display device in which a lenticular lens is directly attached to the display surface of a liquid crystal panel will be described below.
【０００４】異なる視差像が表示されている液晶パネル
の複数の画素の１組に対して１つのシリンドリカルレン
ズが対応する。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表示区間に区別して
集められる。観察者は右目、左目をそれぞれ異なる視差
像が集まっている表示空間に置いて、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。One cylindrical lens corresponds to one set of a plurality of pixels of a liquid crystal panel displaying different parallax images. By the function of the cylindrical lens,
Each parallax image is separately collected in a display section having an observation area. The observer can observe a stereoscopic image by placing the right eye and the left eye in a display space where different parallax images are gathered and seeing different parallax images for the right eye and the left eye.
【０００５】従来のレンチキュラ方式の３Ｄディスプレ
イの構造断面図を図４（ａ）に示す。図４（ａ）では２
眼式の例が示されている。液晶パネル１００の表示画素
ＤＤｉ１に左目に対応する視差像（以下、左目用画像）
の一部が、表示画素ＤＤｉ２に右目に対応する視差像
（以下、右目用画像）の一部が表示されている。表示画
素ＤＤｉ１とＤＤｉ２のペアに対して、シリンドリカル
レンズＬＬｉが対応して置かれる。表示画素ＤＤｉ１、
ＤＤｉ２を透過した光はシリンドリカルレンズＬＬｉの
働きによって、観察領域内のそれぞれ表示空間ＢＢ、表
示空間ＣＣに分離される。これは、ｉが１からｎにわた
って、同様なことが起こり、表示空間ＢＢには左目用画
像が集められていて、表示空間ＣＣは右目用画像が集め
られている。表示空間ＢＢ、表示空間ＣＣ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。A structural sectional view of a conventional lenticular type 3D display is shown in FIG. 2 in FIG.
An example of an eye style is shown. A parallax image corresponding to the left eye on the display pixel DDi1 of the liquid crystal panel 100 (hereinafter, an image for the left eye)
Part of the parallax image corresponding to the right eye (hereinafter, the image for the right eye) is displayed on the display pixel DDi2. A cylindrical lens LLi is placed corresponding to the pair of display pixels DDi1 and DDi2. Display pixel DDi1,
The light transmitted through DDi2 is separated into the display space BB and the display space CC in the observation area by the action of the cylindrical lens LLi. The same thing happens with i from 1 to n, the left-eye images are collected in the display space BB, and the right-eye images are collected in the display space CC. A stereoscopic image can be observed by bringing the left eye and the right eye into the display space BB and the display space CC, respectively.
【０００６】表示画素ＤＤｉ１あるいはＤＤｉ２を透過
した光はすべて、そのペアに対応したシリンドリカルレ
ンズＬＬｉを通るとは限らない。その隣の表示画素を透
過した光がレンズＬＬｉを通ることもある。例えば、表
示画素ＤＤ（ｉ−１）２の透過がレンズＬＬｉを通れ
ば、空間ＡＡに投影される（以下ｉはｉ＝１〜ｎ）。ま
た、表示画素ＤＤ（ｉ＋１）１の透過光がレンズＬＬｉ
を通れば、表示空間ＤＤに投影される。すなわち、表示
空間ＡＡには右目用画像が集められて、表示空間ＤＤに
は左目用画像が集められている。適切な観察領域には右
目用画像、左目用画像が交互に現れる。このように、表
示画素を透過した光がその対応するレンズと隣接するレ
ンズを通る光をサイドローブ光と呼ぶ。All the light transmitted through the display pixel DDi1 or DDi2 does not always pass through the cylindrical lens LLi corresponding to the pair. The light transmitted through the adjacent display pixel may pass through the lens LLi. For example, if the transmission of the display pixel DD (i-1) 2 passes through the lens LLi, it is projected in the space AA (hereinafter i is i = 1 to n). Further, the transmitted light of the display pixel DD (i + 1) 1 is transmitted to the lens LLi.
If it passes, the image is projected in the display space DD. That is, the right-eye images are collected in the display space AA, and the left-eye images are collected in the display space DD. Images for the right eye and images for the left eye appear alternately in the appropriate observation region. The light transmitted through the display pixel and passing through the lens adjacent to the corresponding lens is referred to as sidelobe light.
【０００７】従来の液晶パネルは、表示画素の間に電極
部分に対応した非透過部がある。表示画素ＤＤｉ１とＤ
Ｄｉ２の間に非透過部ＢＢｉ１が存在する。また、表示
画素ＤＤｉ２とＤＤ（ｉ＋１）１の間にも非透過部ＢＢ
ｉ２が存在する。The conventional liquid crystal panel has a non-transmissive portion corresponding to an electrode portion between display pixels. Display pixels DDi1 and D
The non-transmissive portion BBi1 exists between Di2. In addition, the non-transmissive portion BB is also provided between the display pixels DDi2 and DD (i + 1) 1.
i2 exists.
【０００８】レンズＬＬｉに注目すると、非透過部ＢＢ
ｉ１は表示空間ＦＦに、非透過部ＢＢｉ２は表示空間Ｇ
Ｇに、非透過部ＢＢ（ｉ−１）２は表示空間ＥＥにそれ
ぞれ対応して投影される。Focusing on the lens LLi, the non-transmissive portion BB
i1 is the display space FF, and the non-transmissive part BBi2 is the display space G.
The non-transmissive portion BB (i-1) 2 is projected on G in correspondence with the display space EE.
【０００９】図５（ａ）に従来の薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）型液晶パネルの画素配列の拡大図を示す。FIG. 5A shows a conventional thin film transistor (T
The enlarged view of the pixel arrangement of a (FT) type liquid crystal panel is shown.
【００１０】ＴＦＴ型液晶パネルにはゲート電極１０
５、ソース電極１０６、赤色の画素（Ｒ）１０２、緑色
の画素（Ｇ）１０３、青色の画素（Ｂ）１０４から構成
される。画素配列とシリンドリカルレンズとの相対的位
置を表すシリンドリカルレンズの断面図を図５（ｂ）に
示す。水平に並んだ２つの画素列に対して、１つのシリ
ンドリカルレンズが対応する。Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の配列方
向はレンズ作用のないシリンドリカルレンズの長手方向
と一致する。Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の配列方向とシリンドリカ
ルレンズの長手方向を直交させると色画像が分解され
る。The TFT type liquid crystal panel has a gate electrode 10
5, a source electrode 106, a red pixel (R) 102, a green pixel (G) 103, and a blue pixel (B) 104. FIG. 5B is a sectional view of the cylindrical lens showing the relative position between the pixel array and the cylindrical lens. One cylindrical lens corresponds to two horizontally arranged pixel columns. The arrangement direction of the R, G, and B pixels coincides with the longitudinal direction of the cylindrical lens having no lens action. When the arrangement direction of the R, G, and B pixels is made orthogonal to the longitudinal direction of the cylindrical lens, the color image is separated.
【００１１】ゲート電極１０５及びソース電極１０６
は、金属膜で構成されており不透明である。すなわち、
ゲート電極１０５あるいはソース電極１０６は表示照明
用の光を透過しない非透過部ＢＢｉ１，２である。ゲー
ト電極とソース電極は逆でもよい。Gate electrode 105 and source electrode 106
Is made of a metal film and is opaque. That is,
The gate electrode 105 or the source electrode 106 is the non-transmissive portions BBi1 and BBi2 that do not transmit light for display illumination. The gate electrode and the source electrode may be reversed.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術では表示画素と表示画素の間に光を透過しない電
極による非透過部が存在する。この非透過部によって、
非表示空間が表示空間の間に形成される。As described above, in the prior art, there is a non-transmissive portion between the display pixels, which is formed by an electrode that does not transmit light. By this non-transmissive part,
Non-display spaces are formed between the display spaces.
【００１３】図４（ｂ）に観察領域内のある平面ａ−
ａ′上の光強度分布を示す。表示画素ＤＤｉ１の透過光
がレンズＬＬｉを通ると、表示空間ＢＢに投影される
（ｉはｉ＝１〜ｎ）。また、表示画素ＤＤｉ２の透過光
がレンズＬＬｉを通ると、表示空間ＣＣに投影される。
非表示空間ＦＦにはどこからも光が到達しない。別の見
方をすれば、非透過部ＢＢｉ１が非表示空間ＦＦに投影
されると考えてもよい。FIG. 4B shows a plane a- in the observation area.
The light intensity distribution on a'is shown. When the transmitted light of the display pixel DDi1 passes through the lens LLi, it is projected on the display space BB (i is i = 1 to n). Further, when the transmitted light of the display pixel DDi2 passes through the lens LLi, it is projected on the display space CC.
Light does not reach the non-display space FF from anywhere. From another perspective, it may be considered that the non-transmissive portion BBi1 is projected in the non-display space FF.
【００１４】非表示空間ＦＦの大きさは非透過部ＢＢｉ
１の幅による。非表示空間ＦＦの幅をｃｃとして、観察
者の両眼の間隔をｄｄ（人の平均値は約６５ｍｍ）とす
ると、立体視が可能な範囲内で目の動かせる距離はｄｄ
−ｃｃである。このように、従来例では表示空間の間に
非表示空間が現れ、立体視できる空間を狭めるという問
題点があった。The size of the non-display space FF depends on the non-transmissive part BBi.
It depends on the width of 1. Assuming that the width of the non-display space FF is cc and the distance between both eyes of the observer is dd (the average value of the person is about 65 mm), the distance that the eyes can move within the range where stereoscopic vision is possible is dd.
-Cc. As described above, in the conventional example, the non-display space appears between the display spaces, and there is a problem that the space for stereoscopic viewing is narrowed.
【００１５】幅ｃｃを小さくする目的で、その原因とな
っている電極（非透過部）の幅を狭めようとしても、電
極の幅を小さくすると、電極の抵抗が大きくなり、表示
品位（コントラスト）の低下を招く。For the purpose of reducing the width cc, even if the width of the electrode (non-transmissive portion) that causes the reduction is narrowed, if the width of the electrode is reduced, the resistance of the electrode increases and the display quality (contrast). Cause a decrease in
【００１６】また、観察者が頭を移動させて、表示空間
Ａに右目、表示空間Ｂに右目をもってくると、左目には
右目用画像が、右目には左目用画像が呈示され、違和感
があり苦痛を伴う画像が観察される。従来の技術では、
このような状態に陥る確率が非常に高いという問題点が
あった。When the observer moves his / her head to bring the right eye into the display space A and the right eye into the display space B, the image for the right eye is presented to the left eye and the image for the left eye is presented to the right eye, which causes discomfort. A painful image is observed. With conventional technology,
There is a problem that the probability of falling into such a state is very high.
【００１７】従って、本発明の目的は、非表示空間の幅
をできるかぎり小さくして、立体視可能な空間を広げ、
かつ異常な立体像が観察されにくい３次元ディスプレイ
装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to reduce the width of the non-display space as much as possible to widen the space in which stereoscopic viewing is possible.
Another object of the present invention is to provide a three-dimensional display device in which an abnormal stereoscopic image is hard to be observed.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、複数の
異なる視差像を同時に表示する表示パネル及びシリンド
リカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラレンズ
を有する３次元ディスプレイ装置であって、表示パネル
は、異なる視差像を表示して対となる表示画素列の間に
所定の幅を有する境界部を設け、表示画素列の外側に電
極を配置して画素単位が配列されている３次元ディスプ
レイ装置によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a three-dimensional display device having a display panel for simultaneously displaying a plurality of different parallax images and a lenticular lens composed of an array of cylindrical lenses. A three-dimensional display device in which a boundary portion having a predetermined width is provided between a pair of display pixel columns that display different parallax images, and electrodes are arranged outside the display pixel column to arrange pixel units. To be achieved.
【００１９】本発明の３次元ディスプレイ装置では、電
極に起因して生成される観察領域内の非表示空間の幅を
平均的な人の眼の間隔以上になるように電極の幅を設定
してもよい。In the three-dimensional display device of the present invention, the electrode width is set so that the width of the non-display space in the observation area generated by the electrodes is equal to or larger than the average human eye distance. Good.
【００２０】[0020]
【作用】第１の発明では、表示パネルに複数の異なる視
差像を同時に１列の表示画素列置きに表示し、かつ該表
示画素列の間に極狭の境界部を設ける。対となる表示画
素列に対して、レンチキュラレンズ内の１つのシリンド
リカルレンズを対応させる。レンチキュラレンズの働き
によって、表示パネルから出射された光を視差像毎に分
離して、異なる空間に異なる視差像を投影する。その際
に表示パネルの画素配列を反映して、１対の視差像は、
極狭の境界部が投影されて生成される非常に狭い間隔の
空間で分離される。更に、対応したシリンドリカルレン
ズの隣のシリンドリカルレンズを透過したサイドローブ
光によって、上記１対の視差像が投影される空間の隣
に、また１対の視差像が投影される。その際に、１対の
視差像が投影される空間同士は、１対の表示画素列の外
側に配された電極によって生成される投影空間で分離さ
れる。According to the first aspect of the invention, a plurality of different parallax images are simultaneously displayed on the display panel every other display pixel column, and an extremely narrow boundary is provided between the display pixel columns. One cylindrical lens in the lenticular lens is made to correspond to a pair of display pixel columns. The function of the lenticular lens separates the light emitted from the display panel for each parallax image, and projects different parallax images in different spaces. At that time, reflecting the pixel array of the display panel, the pair of parallax images is
Very narrow boundaries are separated by a very narrow space created by projection. Further, the pair of parallax images is projected next to the space in which the pair of parallax images is projected by the side lobe light that has passed through the cylindrical lens adjacent to the corresponding cylindrical lens. At that time, the spaces in which the pair of parallax images are projected are separated from each other by the projection space generated by the electrodes arranged outside the pair of display pixel columns.
【００２１】第２の発明では、上記電極の幅が、電極に
よって生成される投影空間の幅が平均的な人の眼の間隔
以上になるように設定されていて、１対の視差像と他の
１対の視差像にまたがって観察することがなくなる。In the second aspect of the invention, the width of the electrodes is set so that the width of the projection space generated by the electrodes is equal to or greater than the average human eye distance. No more observing over a pair of parallax images.
【００２２】[0022]
【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。Embodiments of the three-dimensional display device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２３】図１（ａ）は、本発明の３次元ディスプレ
イ装置の一実施例である２眼式３次元ディスプレイの構
造を示す。FIG. 1A shows a structure of a twin-lens type three-dimensional display which is an embodiment of the three-dimensional display device of the present invention.
【００２４】図１（ａ）に示すように、本実施例の２眼
式３次元ディスプレイは、液晶パネル１の上にレンチキ
ュラレンズ２が貼り付けらて構成されている。As shown in FIG. 1 (a), the twin-lens type three-dimensional display of this embodiment comprises a liquid crystal panel 1 and a lenticular lens 2 attached thereto.
【００２５】液晶パネル１の裏面から表示照明用光源
（図示せず）によって、液晶パネル１は照明される。The liquid crystal panel 1 is illuminated from the back surface of the liquid crystal panel 1 by a light source for display illumination (not shown).
【００２６】液晶パネル１は、例えば、エレクトロルミ
ネッセンス（ＥＬ）パネルやプラズマディスプレイ等の
フラットパネルディスプレイに置き換えることもでき
る。その場合、表示用照明光源は必要としない。The liquid crystal panel 1 may be replaced with a flat panel display such as an electroluminescence (EL) panel or a plasma display. In that case, no display illumination light source is required.
【００２７】レンチキュラレンズ２は、シリンドリカル
レンズのアレイである。図１（ａ）のレンチキュラレン
ズ２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２
は、通常、アクリル、塩化ビニルなどのプラスチック材
料からなる。The lenticular lens 2 is an array of cylindrical lenses. The lenticular lens 2 of FIG. 1A represents a cross section of an array of cylindrical lenses elongated in the direction perpendicular to the paper surface. Lenticular lens 2
Is usually made of a plastic material such as acrylic or vinyl chloride.
【００２８】液晶パネル１には２つの異なる視差像が１
画素置きに表示される。液晶パネル１の表示画素Ｄｉ１
に左目に対応する視差像（以下、左目用画像）の一部
が、表示画素Ｄｉ２に右目に対応する視差像（以下、右
目用画像）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Ｄｉ１と表示画素Ｄｉ２のペアに
対して、レンチキュラレンズ２内のシリンドリカルレン
ズＬｉが対応して密着配置される。The liquid crystal panel 1 has two different parallax images.
It is displayed every other pixel. Display pixel Di1 of liquid crystal panel 1
A part of the parallax image corresponding to the left eye (hereinafter referred to as an image for the left eye) and a part of the parallax image corresponding to the right eye (hereinafter referred to as an image for the right eye) are displayed on display pixel Di2 (hereinafter i is i = 1 to
n). The cylindrical lens Li in the lenticular lens 2 is arranged in close contact with the pair of the display pixel Di1 and the display pixel Di2.
【００２９】表示画素Ｄｉ１、Ｄｉ２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
表示空間Ｂ、表示空間Ｃにそれぞれ分離され、投影され
る。これはｉからｎまでのすべての表示画素において同
様なことが起こり、左目用画像が投影される表示空間
Ｂ、右目用画像が投影される表示空間Ｃが形成される。
観察者は、表示空間Ｂ、表示空間Ｃ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。The light transmitted through the display pixels Di1 and Di2 is
By the action of the cylindrical lens Li, it is divided into the display space B and the display space C of the observation area and projected. The same thing happens in all the display pixels from i to n, and the display space B in which the image for the left eye is projected and the display space C in which the image for the right eye is projected are formed.
An observer can observe a stereoscopic image by bringing the left eye and the right eye into the display space B and the display space C, respectively.
【００３０】表示画素Ｄ（ｉ＋１）１の透過光がその対
応するレンズＬｉ＋１の隣のレンズＬｉを通れば、表示
空間Ｄに投影される。また、表示画素Ｄ（ｉ−１）２の
透過光がその対応するレンズＬｉ−１の隣のレンズＬｉ
を通れば、表示空間Ａに投影される。これはｉからｎま
でのすべての表示画素において同様なことが起こり、左
目用画像が投影される表示空間Ｄ、右目用画像が投影さ
れる表示空間Ａが形成される。When the transmitted light of the display pixel D (i + 1) 1 passes through the lens Li next to the corresponding lens Li + 1, it is projected into the display space D. Further, the transmitted light of the display pixel D (i-1) 2 has a lens Li next to the corresponding lens Li-1.
If it passes, the image is projected on the display space A. The same thing happens in all the display pixels from i to n, and the display space D in which the image for the left eye is projected and the display space A in which the image for the right eye is projected are formed.
【００３１】表示画素Ｄｉ１とＤｉ２の間に境界部Ｓｉ
が存在する。この境界部Ｓｉは、従来のパネルで表示画
素Ｄｉ１とＤｉ２の間に存在した非透過部（電極）に比
べ、非常に幅が狭い。また、境界部Ｓｉは、非透過部と
は限らない。画像データには関与しないが、透過光が存
在することもある。また、表示画素Ｄｉ２とＤ（ｉ＋
１）１の間に非透過部Ｂｉが存在する。この非透過部Ｂ
ｉの幅は従来のパネルの非透過部Ｂｉに比べて約２倍に
なっている。上記のことが本発明の最大の特徴である。A boundary portion Si is formed between the display pixels Di1 and Di2.
Exists. The boundary Si is much narrower than the non-transmissive part (electrode) existing between the display pixels Di1 and Di2 in the conventional panel. Further, the boundary Si is not limited to the non-transmissive part. Although not involved in the image data, there may be transmitted light. In addition, the display pixels Di2 and D (i +
1) There is a non-transmissive portion Bi between 1 and 1. This non-transparent part B
The width of i is about twice as large as that of the non-transmissive portion Bi of the conventional panel. The above is the greatest feature of the present invention.
【００３２】図１（ｂ）は、観察領域内にある平面ａ−
ａ′上の光強度分布を示す。FIG. 1B shows a plane a- in the observation area.
The light intensity distribution on a'is shown.
【００３３】図１（ａ）は、表示画素Ｄｉ１の透過光が
レンズＬｉを通ると、表示空間Ｂに投影される（ｉはｉ
＝１〜ｎ）。また、表示画素Ｄｉ２の透過光がレンズＬ
ｉを通ると、表示空間Ｃに投影される。表示空間Ｂには
右目用画像が、表示空間Ｃには左目用画像が投影され
る。In FIG. 1A, when the transmitted light of the display pixel Di1 passes through the lens Li, it is projected on the display space B (i is i
= 1 to n). In addition, the transmitted light of the display pixel Di2 is the lens
When it passes through i, it is projected in the display space C. An image for the right eye is projected in the display space B, and an image for the left eye is projected in the display space C.
【００３４】サイドローブ光に関しては、表示画素Ｄ
（ｉ＋１）１の透過光が隣のレンズＬｉを通ると、表示
空間Ｄに投影される。また、表示画素Ｄ（ｉ−１）２の
透過光が隣のレンズＬｉを通れば、表示空間Ａに投影さ
れる。更に、表示画素Ｄ（ｉ＋１）２の透過光が隣のレ
ンズＬｉを通ると、表示空間Ｄの更に右隣の表示空間Ｉ
に投影される。表示画素Ｄ（ｉ−１）１の透過光が隣の
レンズＬｉを通れば、表示空間Ａの更に左隣の表示空間
Ｈに投影される。Regarding the sidelobe light, the display pixel D
When the transmitted light of (i + 1) 1 passes through the adjacent lens Li, it is projected in the display space D. If the transmitted light of the display pixel D (i-1) 2 passes through the adjacent lens Li, it is projected on the display space A. Further, when the transmitted light of the display pixel D (i + 1) 2 passes through the adjacent lens Li, the display space I on the further right of the display space D is displayed.
Projected on. If the transmitted light of the display pixel D (i-1) 1 passes through the adjacent lens Li, it is projected to the display space H further adjacent to the left of the display space A.
【００３５】表示空間Ｈには左目用画像が、表示空間Ａ
には右目用画像が投影される。また、表示空間Ｄには左
目用画像が、表示空間Ｉには右目用画像が投影される。In the display space H, the image for the left eye is displayed in the display space A.
An image for the right eye is projected on. Further, the image for the left eye is projected in the display space D, and the image for the right eye is projected in the display space I.
【００３６】表示空間Ｂと表示空間Ｃの間には液晶パネ
ル１の表示面上の境界部Ｓｉに起因する表示境界空間Ｆ
が生成される。境界部Ｓｉは光と透過するので、表示境
界空間Ｆはある程度の明るさをもつ。表示境界空間Ｆに
は画像を投影されない。但し、表示境界空間Ｆの幅は非
常に狭く、実用上無視することもできる。Between the display space B and the display space C, the display boundary space F caused by the boundary portion Si on the display surface of the liquid crystal panel 1 is displayed.
Is generated. Since the boundary Si transmits light, the display boundary space F has a certain degree of brightness. No image is projected on the display boundary space F. However, the width of the display boundary space F is very narrow and can be ignored in practice.
【００３７】表示空間Ｂに左目を、表示空間Ｃに右目を
もってくれば、立体視が可能である。そして、この空間
内で目の動かせる範囲を人の両眼の間隔ｄ（人の平均値
は約６５ｍｍ）にほぼ等しくすることができる。これ
は、理想的な最大の範囲である。If the display space B has a left eye and the display space C has a right eye, stereoscopic viewing is possible. Then, the movable range of the eyes in this space can be made substantially equal to the distance d between both eyes of a person (the average value of the person is about 65 mm). This is the ideal maximum range.
【００３８】図１（ｂ）に示されるように、表示空間Ｈ
と表示空間Ａ、表示空間Ｂと表示空間Ｃ、表示空間Ｄと
表示空間Ｉの組み合わせに、それぞれ左目用画像と右目
用画像が投影される。そして、１組の空間の間には、液
晶パネル１の表示面上の非透過部Ｂｉに起因する非表示
空間Ｅ、Ｇが存在する。As shown in FIG. 1B, the display space H
The image for the left eye and the image for the right eye are projected onto the combination of the display space A, the display space B and the display space C, and the display space D and the display space I, respectively. The non-display spaces E and G due to the non-transmissive portion Bi on the display surface of the liquid crystal panel 1 exist between the pair of spaces.
【００３９】非表示空間Ｅ、Ｇの幅を人の両眼の間隔ｄ
以上にすると、観察者が観察領域内で頭を移動させて
も、左目、右目に左目用、右目用逆の画像が呈示される
ことはない。The width of the non-display spaces E and G is defined as the distance d between the human eyes.
According to the above, even if the observer moves his / her head within the observation area, the left eye and the right eye do not present the left-eye and right-eye reverse images.
【００４０】表示パネル上の画素配列を平面ａ−ａ′上
の投影パターンは相似形をなす。表示画素Ｄｉ１、Ｄｉ
２は表示空間Ｂ、Ｃに、境界部Ｓｉは表示境界空間Ｆ
に、非透過部Ｂｉ−１、Ｂｉは非表示空間Ｅ、Ｇに対応
する。The projection pattern of the pixel array on the display panel on the plane aa 'is similar. Display pixels Di1 and Di
2 is the display spaces B and C, and the boundary Si is the display boundary space F.
Further, the non-transmissive portions Bi-1 and Bi correspond to the non-display spaces E and G, respectively.
【００４１】立体視可能な空間（目の動かせる範囲）を
できるだけ広くとるという観点から、表示空間の幅の必
要十分条件は、人の両眼の間隔である。この条件であれ
ば、非透過部（２本の電極）の幅を表示画素の幅と同等
にすればよい。非透過部の幅を広げることは容易に実施
できる。From the viewpoint of making the space in which stereoscopic vision is possible (the range in which the eyes can move) as wide as possible, the necessary and sufficient condition for the width of the display space is the distance between both eyes of a person. Under this condition, the width of the non-transmissive portion (two electrodes) may be made equal to the width of the display pixel. It is easy to increase the width of the non-transmissive portion.
【００４２】図２（ａ）に本発明に用いられる液晶パネ
ル１の画素配列の一部を表した平面拡大図を示す。図２
（ａ）にはＴＦＴ型液晶パネルが示されているが、デュ
ーティー型液晶パネルでもよい。FIG. 2A is an enlarged plan view showing a part of the pixel array of the liquid crystal panel 1 used in the present invention. Figure 2
Although the TFT type liquid crystal panel is shown in (a), it may be a duty type liquid crystal panel.
【００４３】赤色（Ｒ）の表示画素３、６と、緑色
（Ｇ）の表示画素４、７と、青色（Ｂ）の表示画素５、
８がシリンドリカルレンズの長手方向に一致して並んで
いる。Ｒ、Ｇ、Ｂの画素配列の方向とシリンドリカルレ
ンズの長手方向を直交させると、シリンドリカルレンズ
の作用で表示空間内で色画像が分解される。色分解され
た表示画素がシリンドリカルレンズの水平方向（長手方
向に直交）にずれて配列されると、上記のことが起こ
る。Red (R) display pixels 3 and 6, green (G) display pixels 4 and 7, and blue (B) display pixel 5
8 are aligned in line with the longitudinal direction of the cylindrical lens. When the R, G, and B pixel array directions are orthogonal to the longitudinal direction of the cylindrical lens, the color image is separated in the display space by the action of the cylindrical lens. The above phenomenon occurs when the color-separated display pixels are arranged offset in the horizontal direction (perpendicular to the longitudinal direction) of the cylindrical lens.
【００４４】表示画素３、４、５には右目用画像の一部
が表示されている。表示画素６、７、８には左目用画像
の一部が表示されている。表示画素３、４、５の列と、
表示画素６、７、８の列を１組として、それに対応し
て、レンチキュラレンズ内の１つのシリンドリカルレン
ズが置かれる。A part of the image for the right eye is displayed on the display pixels 3, 4, and 5. A part of the image for the left eye is displayed on the display pixels 6, 7, and 8. Columns of display pixels 3, 4, 5
One column of the display pixels 6, 7, and 8 is set as a set, and one cylindrical lens in the lenticular lens is placed corresponding to the set.
【００４５】図２（ｂ）は、表示画素とシリンドリカル
レンズの相対的位置を表す。FIG. 2B shows the relative positions of the display pixel and the cylindrical lens.
【００４６】各色の表示画素の間にはゲート電極９が形
成されている。表示画素列３、４、５に対するソース電
極１０は表示画素列の左側に形成する。また、表示画素
列６、７、８に対するソース電極１１は表示画素列の右
側に形成する。即ち、１組の表示画素列においてソース
電極を左右に振り分ける。これは他の表示画素列の組に
おいてもこのような配列を採る。A gate electrode 9 is formed between the display pixels of each color. The source electrode 10 for the display pixel columns 3, 4, 5 is formed on the left side of the display pixel column. The source electrode 11 for the display pixel columns 6, 7 and 8 is formed on the right side of the display pixel columns. That is, the source electrodes are distributed to the left and right in one set of display pixel columns. This also takes such an array in other sets of display pixel columns.
【００４７】ゲート電極９及びソース電極１０、１１に
は通常、導電性のよい金属膜が用いられるので、ゲート
電極９及びソース電極１０、１１は不透明で光を透過さ
せない。ゲート電極９とソース電極１０、１１は交差し
ているが、当然電気的には分離されている。ゲート電極
とソース電極の配置は逆でもよい。Since a metal film having good conductivity is usually used for the gate electrode 9 and the source electrodes 10 and 11, the gate electrode 9 and the source electrodes 10 and 11 are opaque and do not transmit light. The gate electrode 9 and the source electrodes 10 and 11 intersect with each other, but naturally they are electrically separated. The arrangement of the gate electrode and the source electrode may be reversed.
【００４８】１組の表示画素３と表示画素６、表示画素
４と表示画素７、表示画素５と表示画素８の間には、そ
れぞれ境界部１４が形成される。境界部１４は、表示画
素を形成する表示電極（図示せず）が分離されているこ
とを表している。即ち、境界部１４は、表示電極が分離
されていればよく、境界部１４の幅は、ソース電極に比
べて非常に細くすることができる。A boundary portion 14 is formed between each set of the display pixel 3 and the display pixel 6, the display pixel 4 and the display pixel 7, and the display pixel 5 and the display pixel 8. The boundary portion 14 represents that the display electrodes (not shown) forming the display pixels are separated. That is, the boundary 14 may be formed by separating the display electrodes, and the width of the boundary 14 can be made extremely narrower than that of the source electrode.
【００４９】境界部１４は、基本的には光を透過させ
る。但し、境界部１４に遮光膜を形成して、光を透過さ
せないようにすることもできる。The boundary portion 14 basically transmits light. However, it is also possible to form a light-shielding film on the boundary portion 14 so as not to transmit light.
【００５０】上述した図１（ａ）における境界部Ｓｉ
は、図２（ａ）の境界部１４に対応する。また、図１
（ａ）における非透過部Ｂｉは、図２（ａ）のソース電
極１０と隣の表示画素列のソース電極１２、あるいはソ
ース電極１１と隣の表示画素列のソース電極１３が合わ
さったものに対応する。Boundary Si in FIG. 1 (a) described above
Corresponds to the boundary portion 14 in FIG. Also, FIG.
The non-transmissive portion Bi in FIG. 2A corresponds to the combination of the source electrode 10 and the source electrode 12 of the adjacent display pixel column in FIG. 2A, or the source electrode 11 and the source electrode 13 of the adjacent display pixel column. To do.
【００５１】更に、図１（ａ）の表示画素Ｄｉ１は、図
２（ａ）の表示画素６、７、８のいずれかに対応し、図
１（ａ）の表示画素Ｄｉ２は、図２（ａ）の表示画素
３、４、５のいずれかに対応する。Further, the display pixel Di1 in FIG. 1A corresponds to any of the display pixels 6, 7, and 8 in FIG. 2A, and the display pixel Di2 in FIG. It corresponds to any one of the display pixels 3, 4, and 5 of a).
【００５２】右目用画像を表示している表示画素列と左
目用画像を表示している表示画素列の間に存在する境界
部１４の幅は非常に狭く、それぞれの表示画素列は接近
している。その代わりに、表示画素列の組と組の間に
は、ソース電極２本分の非透過部がある。The width of the boundary portion 14 existing between the display pixel row displaying the image for the right eye and the display pixel row displaying the image for the left eye is very narrow, and the respective display pixel rows are close to each other. There is. Instead, there is a non-transmissive portion for two source electrodes between the groups of display pixel columns.
【００５３】本発明は投射型３次元ディスプレイ装置に
も応用できる。The present invention can also be applied to a projection type three-dimensional display device.
【００５４】図３は、投射型３次元ディスプレイ装置の
構造断面図を示す。FIG. 3 is a structural sectional view of a projection type three-dimensional display device.
【００５５】図３の投射型３次元ディスプレイ装置で
は、液晶パネル１の画素配列は、上述した図２に示され
る通りである。レンチキュラスクリーン２０は、シリン
ドリカルレンズのアレイ２０ａと拡散層２０ｂからな
る。In the projection type three-dimensional display device of FIG. 3, the pixel array of the liquid crystal panel 1 is as shown in FIG. 2 described above. The lenticular screen 20 includes an array 20a of cylindrical lenses and a diffusion layer 20b.
【００５６】液晶パネル１の画素列とシリンドリカルレ
ンズの長手方向と一致させるのは上記実施例と同じであ
る。The pixel array of the liquid crystal panel 1 and the longitudinal direction of the cylindrical lens are made to coincide with each other as in the above embodiment.
【００５７】光源２１から投射された光は、集光レンズ
２３で集められて、液晶パネル１に入射される。液晶パ
ネル１で変調を受け、透過した光は投射レンズ２２で拡
散層２０ｂに結像される。即ち、液晶パネル１上の画素
配列の関係は維持されたまま、拡散層２０ｂに拡大投影
される。その後の作用及び効果は、上述した実施例と同
様なので説明を省略する。The light projected from the light source 21 is collected by the condenser lens 23 and is incident on the liquid crystal panel 1. The light, which has been modulated by the liquid crystal panel 1 and transmitted, is imaged on the diffusion layer 20b by the projection lens 22. That is, the relationship of the pixel arrangement on the liquid crystal panel 1 is maintained and enlarged and projected on the diffusion layer 20b. Subsequent actions and effects are similar to those of the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.
【００５８】[0058]
【発明の効果】本発明の３次元ディスプレイ装置は、複
数の異なる視差像を同時に表示する表示パネル及びシリ
ンドリカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラレ
ンズを有する３次元ディスプレイ装置であって、表示パ
ネルは、異なる視差像を表示して対となる表示画素列の
間に所定の幅を有する境界部を設け、表示画素列の外側
に電極を配置して画素単位が配列されているので、左目
用画像を表示する表示画素と右目用画像を表示する表示
画素を近接して配列することにより、立体視可能な領域
（目の動かせる範囲）を理想に近い状態にまで広げるこ
とができる。The three-dimensional display device of the present invention is a three-dimensional display device having a lenticular lens composed of an array of cylindrical lenses and a display panel for simultaneously displaying a plurality of different parallax images. Since a boundary having a predetermined width is provided between a pair of display pixel columns that display different parallax images, and a pixel unit is arranged by arranging electrodes outside the display pixel column, the image for the left eye is displayed. By arranging the display pixels for display and the display pixels for displaying the image for the right eye in close proximity to each other, it is possible to expand the stereoscopically visible region (the range in which the eyes can be moved) to a state close to an ideal state.
【００５９】また、本発明の３次元ディスプレイ装置で
は、電極に起因して生成される観察領域内の非表示空間
の幅を平均的な人の眼の間隔以上になるように電極の幅
を設定しているので、１組の左目用画像、右目用画像が
投影される表示空間同士の間に、人の眼の間隔以上の幅
をもつ非表示空間が存在することにより、左目用、右目
用反対の画像を観ることがなく、その結果、左目用、右
目用反対の画像が呈示されることなく、観察者が違和感
のない画像を観察できる。Further, in the three-dimensional display device of the present invention, the width of the electrode is set so that the width of the non-display space in the observation area generated due to the electrode is equal to or larger than the average human eye distance. Since there is a non-display space having a width equal to or greater than the human eye distance between the display spaces onto which a pair of left-eye image and right-eye image are projected, the left-eye image and the right-eye image are displayed. The observer can observe an image without feeling uncomfortable without seeing the opposite image, and as a result, the opposite images for the left eye and the right eye are not presented.
【図１ａ】本発明の３次元ディスプレイ装置の一実施例
の構成を示す断面図である。FIG. 1a is a sectional view showing a configuration of an embodiment of a three-dimensional display device of the present invention.
【図１ｂ】図１ａの平面ａ−ａ′で切断したときの光強
度分布図の説明図である。FIG. 1b is an explanatory diagram of a light intensity distribution diagram when cut along a plane aa ′ in FIG. 1a.
【図２ａ】図１ａに示される３次元ディスプレイ装置に
用いられる液晶パネルの画素配列を表す説明図である。FIG. 2a is an explanatory diagram showing a pixel array of a liquid crystal panel used in the three-dimensional display device shown in FIG. 1a.
【図２ｂ】図２ａに示される画素配列に対応するシリン
ドリカルレンズの断面図である。2b is a cross-sectional view of a cylindrical lens corresponding to the pixel array shown in FIG. 2a.
【図３】本発明の３次元ディスプレイ装置による他の実
施例の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the three-dimensional display device of the present invention.
【図４ａ】従来の３次元ディスプレイ装置の構成を示す
断面図である。FIG. 4a is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional three-dimensional display device.
【図４ｂ】図４ａの平面ａ−ａ′で切断したときの光強
度分布の説明図である。FIG. 4b is an explanatory diagram of a light intensity distribution when cut along the plane aa ′ in FIG. 4a.
【図５ａ】従来の液晶パネルの画素配列を表す説明図で
ある。FIG. 5a is an explanatory diagram showing a pixel array of a conventional liquid crystal panel.
【図５ｂ】図５ａに示される画素配列に対応するシリン
ドリカルレンズの断面図である。5b is a cross-sectional view of a cylindrical lens corresponding to the pixel array shown in FIG. 5a.
１、１００ 液晶パネル ２、１０１ レンチキュラレンズ ３、６、１０２ 赤色表示画素 ４、７、１０３ 緑色表示画素 ５、８、１０４ 青色表示画素 ９、１０５ ゲート電極 １０、１１、１２、１３、１０６ ソース電極 ２０ レンチキュラスクリーン ２１ 光源 ２２ 投射レンズ ２３ 集光レンズ 1, 100 Liquid crystal panel 2, 101 Lenticular lens 3, 6, 102 Red display pixel 4, 7, 103 Green display pixel 5, 8, 104 Blue display pixel 9, 105 Gate electrode 10, 11, 12, 13, 106 Source electrode 20 Lenticular screen 21 Light source 22 Projection lens 23 Condenser lens
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 15/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H04N 15/00
Claims (2)
示パネル及びシリンドリカルレンズのアレイで構成され
るレンチキュラレンズを有する３次元ディスプレイ装置
であって、該表示パネルは、異なる視差像を表示して対
となる表示画素列の間に所定の幅を有する境界部を設
け、該表示画素列の外側に電極を配置して画素単位が配
列されていることを特徴とする３次元ディスプレイ装
置。1. A three-dimensional display device having a display panel for simultaneously displaying a plurality of different parallax images and a lenticular lens composed of an array of cylindrical lenses, the display panel displaying different parallax images. A three-dimensional display device, in which a boundary portion having a predetermined width is provided between the display pixel columns, and electrodes are arranged outside the display pixel columns to arrange pixel units.
内の非表示空間の幅を平均的な人の眼の間隔以上になる
ように該電極の幅を設定することを特徴とする請求項１
に記載の３次元ディスプレイ装置。2. The width of the electrode is set so that the width of the non-display space in the observation region generated by the electrode is equal to or larger than the average human eye distance. Item 1
The three-dimensional display device according to item 1.
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|---|---|---|---|
| JP5168973A JP3051604B2 (en) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 3D display device |
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Publications (2)
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| JPH0728015A true JPH0728015A (en) | 1995-01-31 |
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ID=15878004
Family Applications (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3051604B2 (en) |
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-
1993
- 1993-07-08 JP JP5168973A patent/JP3051604B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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