KR20130030818A - Lens component and image display device - Google Patents

Lens component and image display device Download PDF

Info

Publication number
KR20130030818A
KR20130030818A KR1020137002505A KR20137002505A KR20130030818A KR 20130030818 A KR20130030818 A KR 20130030818A KR 1020137002505 A KR1020137002505 A KR 1020137002505A KR 20137002505 A KR20137002505 A KR 20137002505A KR 20130030818 A KR20130030818 A KR 20130030818A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
image
unit
partial
display panel
Prior art date
Application number
KR1020137002505A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101484864B1 (en
Inventor
미치코 다쿠시마
쥰 요리타
Original Assignee
스미토모덴코파인폴리머 가부시키가이샤
스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모덴코파인폴리머 가부시키가이샤, 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 filed Critical 스미토모덴코파인폴리머 가부시키가이샤
Publication of KR20130030818A publication Critical patent/KR20130030818A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101484864B1 publication Critical patent/KR101484864B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/005Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along a single direction only, e.g. lenticular sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/06Simple or compound lenses with non-spherical faces with cylindrical or toric faces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses

Abstract

일 실시 형태의 렌즈 부품은 K개의 단위 렌즈를 구비한다. K(≥2)개의 단위 렌즈는, 제 1 방향으로 연장되고 공통의 구성을 갖고, 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 최소 주기 PL로 병렬 배치되어 있다. 각 단위 렌즈는, 제 2 방향의 최소 주기 PL 내에 있어서 구분되는 M(≥2)개의 부분 렌즈를 포함한다. 각 단위 렌즈에 포함되는 M개의 부분 렌즈 각각이, 제 1 방향 및 제 2 방향의 양쪽에 수직인 제 3 방향에 평행하고 서로 다른 광축을 갖고, 물체면 위의 공통점을 상면 위의 서로 다른 위치에 결상한다.The lens component of one embodiment includes K unit lenses. K (≧ 2) unit lenses extend in the first direction and have a common configuration, and are arranged in parallel with a minimum period P L in a second direction perpendicular to the first direction. Each unit lens includes M (≧ 2) partial lenses that are divided within the minimum period P L in the second direction. Each of the M partial lenses included in each unit lens has different optical axes parallel to the third direction perpendicular to both the first direction and the second direction, and has a common point on the object plane at different positions on the image plane. Make an image.

Figure pct00013
Figure pct00013

Description

렌즈 부품 및 화상 표시 장치{LENS COMPONENT AND IMAGE DISPLAY DEVICE}Lens parts and image display device {LENS COMPONENT AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 복수의 시점 각각을 향해 화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치, 및, 이 화상 표시 장치에 포함되는 렌즈 부품에 관한 것이다.
The present invention relates to an image display device capable of displaying an image toward each of a plurality of viewpoints, and a lens component included in the image display device.

복수의 시점 각각을 향해 화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치는, 예컨대 카 네비게이션 시스템에 있어서 운전석 및 조수석 각각에 앉아 있는 사람에 대하여 서로 다른 화상을 표시하거나, 혹은, 동일 인물의 우안 및 좌안 각각에 대하여 서로 다른 화상을 표시하는 것에 의해 입체 화상으로 인식시키거나 할 수 있다.An image display device capable of displaying an image toward each of a plurality of viewpoints, for example, displays a different image for a person sitting in a driver's seat and a passenger seat in a car navigation system, or in each of the right and left eyes of the same person. By displaying different images with respect to each other, a stereoscopic image can be recognized.

이러한 화상 표시 장치로서, 액정 등을 이용한 표시 패널과, 원통 렌즈(cylindrical lens)가 병렬 배치된 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)를 구비하는 것이 알려져 있다. 표시 패널로서 액정 표시 패널이 이용되는 경우, 블랙 매트릭스라고 불리는 차폐 영역으로 개개의 화소가 둘러싸여 있다. 표시 패널에 있어서 화소 사이에 차폐 영역이 존재하고 있는 것에 의해, 화상 표시 장치가 화상을 표시하는 상면(image surface) 위에서는, 차폐 영역에 대응하는 검은 영역이 발생하여 버린다.As such an image display device, it is known to include a display panel using a liquid crystal or the like and a lenticular lens in which a cylindrical lens is arranged in parallel. When a liquid crystal display panel is used as the display panel, individual pixels are surrounded by a shielding region called a black matrix. Since the shielding area | region exists between pixels in a display panel, the black area | region corresponding to a shielding area | region will generate | occur | produce on the image surface on which an image display apparatus displays an image.

이 검은 영역이 상면 위의 위치에 따라서는 인식되게 되어, 화상 내에서 검은 줄무늬가 되어 관찰되므로, 화질이 저하된다. 그래서, 특허 문헌 1에 개시된 발명은, 액정 표시 패널과 렌티큘러 렌즈의 사이에 이방성 산란 시트를 마련하는 것에 의해, 화소 사이의 차폐 영역에 기인하는 화질의 저하를 회피하는 것을 도모하고자 하고 있다.
Since this black area | region is recognized according to the position on an upper surface, and it is observed as black streaks in an image, image quality falls. Therefore, the invention disclosed in Patent Document 1 seeks to avoid deterioration in image quality caused by the shielding area between pixels by providing an anisotropic scattering sheet between the liquid crystal display panel and the lenticular lens.

(선행 기술 문헌)(Prior art technical literature)

(특허 문헌)(Patent Literature)

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2008-134617호 공보
(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-134617

그러나, 특허 문헌 1에 개시된 발명에서는, 화상을 형성하기 위해 필요한 빛도 이방성 산란 시트에 의해 산란시키게 되므로, 이에 의해 화질이 저하된다.However, in the invention disclosed in Patent Document 1, the light necessary for forming an image is also scattered by the anisotropic scattering sheet, whereby the image quality is lowered.

본 발명은, 상기 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것이며, 복수의 시점 각각을 향해 고품질의 화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치, 및, 이 화상 표시 장치에 있어서 적합하게 이용되는 렌즈 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an image display device capable of displaying a high quality image toward each of a plurality of viewpoints, and a lens component suitably used in the image display device. It is done.

본 발명의 일 측면에 따른 렌즈 부품은, 물체면 위의 화상을 상면 위에 결상하는 렌즈 부품으로서, (1) 각각 제 1 방향으로 연장되고 공통의 구성을 갖는 K개의 단위 렌즈이며, 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 최소 주기 PL로 병렬 배치된 상기 K개의 단위 렌즈를 구비하고, (2) K개의 단위 렌즈 각각이, 제 2 방향의 최소 주기 PL 내에 있어서 구분되는 M개의 부분 렌즈를 포함하고, (3) 각 단위 렌즈에 포함되는 M개의 부분 렌즈 각각이, 제 1 방향 및 제 2 방향의 양쪽에 수직인 제 3 방향에 평행하고 서로 다른 광축을 갖고, 물체면 위의 공통점을 상면 위의 서로 다른 위치에 결상하는 것을 특징으로 한다. 단, K, M은 2 이상의 정수이다.A lens component according to one aspect of the present invention is a lens component for forming an image on an object surface on an image surface, and (1) are K unit lenses each extending in a first direction and having a common configuration, and in a first direction. The K unit lenses arranged in parallel at a minimum period P L in a second vertical direction, and (2) each of the K unit lenses is divided into M partial lenses within the minimum period P L in the second direction. And (3) each of the M partial lenses included in each unit lens has different optical axes parallel to the third direction perpendicular to both the first direction and the second direction, and has a common point on the object plane. It is characterized by imaging in different positions above. However, K and M are integers of 2 or more.

일 실시 형태의 렌즈 부품에서는, 각 단위 렌즈에 포함되는 M개의 부분 렌즈 각각이, 서로 같은 초점 거리를 갖고 있더라도 좋다. 또한, 일 실시 형태의 렌즈 부품에서는, 각 단위 렌즈에 포함되는 M개의 부분 렌즈 각각이 제 2 방향의 최소 주기 PL 내에 있어서 차지하는 비율이 서로 같더라도 좋다.In the lens component of one embodiment, each of the M partial lenses included in each unit lens may have the same focal length. In the lens component of one embodiment, the ratio of each of the M partial lenses included in each unit lens to each other within the minimum period P L in the second direction may be the same.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 화상 표시 장치는, (1) 서로 수직인 제 1 방향 및 제 2 방향의 양쪽에 평행한 면 위에 복수의 단위 화소 세트가 2차원 배열되고, 복수의 단위 화소 세트 각각이 제 2 방향을 따라 배열된 N개의 부분 화소를 포함하는 표시 패널과, (2) 표시 패널을 물체면으로 하여 그 물체면 위의 화상을 상면 위에 결상하고, 제 2 방향에 대하여 단위 화소 세트에 대응하여 단위 렌즈가 마련되어 있는 상기 렌즈 부품을 구비하는 것을 특징으로 한다. 단, N은 2 이상의 정수이다.In the image display device according to another aspect of the present invention, (1) a plurality of unit pixel sets are two-dimensionally arranged on a plane parallel to both the first direction and the second direction perpendicular to each other, and each of the plurality of unit pixel sets A display panel including N partial pixels arranged along the second direction, and (2) an image on the object surface is formed on the image plane by using the display panel as an object surface, and a unit pixel set is set in the second direction. Correspondingly, the lens component is provided with a unit lens. However, N is an integer of 2 or more.

일 실시 형태의 화상 표시 장치에서는, 표시 패널의 복수의 단위 화소 세트 각각에 있어서 제 2 방향을 따라 N개의 부분 화소의 서로의 사이에 차폐 영역이 존재하고, 차폐 영역의 제 2 방향에서의 폭이, 렌즈 부품의 각 단위 렌즈에 포함되는 M개의 부분 렌즈 각각의 광축의 제 2 방향에서의 간격과 같더라도 좋다. 또한, 일 실시 형태의 화상 표시 장치에서는, 표시 패널의 복수의 단위 화소 세트 각각에 있어서, 제 2 방향에서의 N개의 부분 화소의 각 폭과 차폐 영역의 폭이 서로 같더라도 좋다.In the image display device of one embodiment, in each of a plurality of unit pixel sets of the display panel, shielding areas exist between each other of the N partial pixels along the second direction, and the width of the shielding area in the second direction is increased. May be equal to the interval in the second direction of the optical axis of each of the M partial lenses included in each unit lens of the lens component. In the image display device of one embodiment, in each of the plurality of unit pixel sets of the display panel, the widths of the N partial pixels in the second direction and the widths of the shielding areas may be the same.

일 실시 형태의 화상 표시 장치에서는, M의 값이 2이며, 렌즈 부품의 K개의 단위 렌즈 중 제 2 방향에 대하여 중앙 부근에 있는 어느 하나의 단위 렌즈에 포함되는 2개의 부분 렌즈 각각의 광축의 제 2 방향에서의 중간 위치와, 표시 패널의 복수의 단위 화소 세트 중 제 2 방향에 대하여 중앙 부근에 있는 어느 하나의 단위 화소 세트의 중앙 위치가, 서로 같더라도 좋다. 또한, 일 실시 형태의 화상 표시 장치에서는, 렌즈 부품 및 표시 패널 각각이, 양자를 조립할 때의 위치 맞춤을 위한 마크를 갖고 있더라도 좋다.
In the image display device of one embodiment, the value of M is 2, and the optical axis of each of the two partial lenses included in any one unit lens near the center with respect to the second direction among the K unit lenses of the lens component is formed. The intermediate position in the two directions and the central position of any one unit pixel set near the center with respect to the second direction among the plurality of unit pixel sets of the display panel may be the same. In addition, in the image display apparatus of one embodiment, each of the lens component and the display panel may have a mark for positioning when both are assembled.

본 발명에 의하면, 복수의 시점 각각을 향해 화상을 표시할 수 있고, 그 화상의 화질의 열화를 억제할 수 있다.
According to the present invention, an image can be displayed toward each of a plurality of viewpoints, and deterioration in image quality of the image can be suppressed.

도 1은 제 1 비교예의 화상 표시 장치(1)에 의한 화상 표시의 원리를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 제 1 비교예의 화상 표시 장치(1)에 의한 화상 표시에 있어서의 표시 패널(20)의 화소와 상면 A 위의 상의 관계를 설명하는 도면이다.
도 3은 제 1 비교예의 화상 표시 장치(1)에 의한 화상 표시에 있어서의 표시 패널(20)의 화소와 상면 A 위의 상의 관계를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 실시 형태의 화상 표시 장치의 렌즈 부품(10)을 설명하는 도면이다.
도 5는 제 1 비교예에 있어서의 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 -Y 방향으로 시프트했을 때의 부분 화소(22R)로부터의 광선의 궤적을 나타내는 도면이다.
도 6은 제 1 비교예에 있어서의 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 -Y 방향으로 시프트했을 때의 상면 A 위의 광강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 7은 제 1 비교예에 있어서의 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 +Y 방향으로 시프트했을 때의 부분 화소(22R)로부터의 광선의 궤적을 나타내는 도면이다.
도 8은 제 1 비교예에 있어서의 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 +Y 방향으로 시프트했을 때의 상면 A 위의 광강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 실시 형태에 있어서의 부분 화소(22R)로부터의 광선의 궤적을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 실시 형태에 있어서의 상면 A 위의 광강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 11은 제 1 비교예의 계산 조건을 나타내는 도면이다.
도 12는 제 1 비교예의 계산 결과를 나타내는 도면이다.
도 13은 제 1 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다.
도 14는 제 1 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다.
도 15는 제 2 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다.
도 16은 제 2 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다.
도 17은 제 3 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다.
도 18은 제 3 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다.
도 19는 제 2 비교예의 화상 표시 장치(2)에 의한 화상 표시의 원리를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 제 2 비교예의 계산 조건을 나타내는 도면이다.
도 21은 제 2 비교예의 계산 결과를 나타내는 도면이다.
도 22는 제 4 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다.
도 23은 제 4 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다.
도 24는 비구면 렌즈의 단면 형상을 나타내는 도면이다.
도 25는 비구면 렌즈의 최적화 조건을 나타내는 도면이다.
도 26은 제 5 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다.
도 27은 제 5 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 실시 형태의 화상 표시 장치의 중앙에서의 단위 렌즈와 단위 화소 세트의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 29는 렌즈 부품(10) 및 표시 패널(20)의 조립시의 위치 맞춤을 위한 마크를 설명하는 도면이다.
FIG. 1: is a figure which shows typically the principle of image display by the image display apparatus 1 of a 1st comparative example.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a pixel of the display panel 20 and an image on the upper surface A in the image display by the image display device 1 of the first comparative example.
3 is a diagram illustrating a relationship between a pixel of the display panel 20 and an image on the upper surface A in the image display by the image display device 1 of the first comparative example.
4 is a diagram for explaining the lens component 10 of the image display device of the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a trajectory of light rays from the partial pixel 22 R when the lens shifts in the -Y direction with respect to the display panel 10 in the first comparative example.
FIG. 6 is a diagram showing the light intensity distribution on the image plane A when the lens is shifted in the -Y direction with respect to the display panel 10 in the first comparative example.
FIG. 7 is a diagram showing a trajectory of light rays from the partial pixel 22 R when the lens shifts in the + Y direction with respect to the display panel 10 in the first comparative example.
FIG. 8 is a diagram showing the light intensity distribution on the image plane A when the lens is shifted in the + Y direction with respect to the display panel 10 in the first comparative example.
FIG. 9 is a diagram showing a trajectory of light rays from the partial pixel 22 R in the present embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing the light intensity distribution on the upper surface A in the present embodiment. FIG.
11 is a diagram illustrating calculation conditions of the first comparative example.
12 is a diagram illustrating a calculation result of the first comparative example.
Fig. 13 is a diagram showing calculation conditions in the first embodiment.
14 is a diagram showing a calculation result of the first embodiment.
Fig. 15 is a diagram showing the calculation conditions of the second embodiment.
Fig. 16 is a diagram showing the calculation result of the second embodiment.
Fig. 17 is a diagram showing calculation conditions in the third embodiment.
18 is a diagram showing a calculation result of the third embodiment.
19 is a diagram schematically showing the principle of image display by the image display device 2 of the second comparative example.
20 is a diagram illustrating calculation conditions of a second comparative example.
21 is a diagram illustrating a calculation result of a second comparative example.
Fig. 22 is a diagram showing calculation conditions in the fourth embodiment.
Fig. 23 is a diagram showing a calculation result of the fourth embodiment.
24 is a diagram illustrating a cross-sectional shape of an aspherical lens.
25 is a diagram illustrating optimization conditions of an aspherical lens.
Fig. 26 is a diagram showing calculation conditions in the fifth embodiment.
27 is a diagram showing a calculation result of the fifth embodiment.
28 is a diagram showing the positional relationship between a unit lens and a unit pixel set in the center of the image display device of this embodiment.
29 is a view for explaining marks for alignment of the lens component 10 and the display panel 20 at the time of assembly.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 상세히 설명한다. 또, 도면의 설명에 있어서 동일 또는 동등한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 먼저 비교예의 화상 표시 장치에 대하여 설명한 후에, 실시 형태의 화상 표시 장치에 대하여 설명한다. 또한, 설명의 편의를 위해 도면에 있어서 XYZ 직교 좌표계를 나타내고 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail with reference to an accompanying drawing. In addition, in description of drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent element, and the overlapping description is abbreviate | omitted. First, the image display device of the comparative example will be described, and then the image display device of the embodiment will be described. In addition, for the convenience of explanation, the XYZ rectangular coordinate system is shown in the figure.

도 1은, 제 1 비교예의 화상 표시 장치(1)에 의한 화상 표시의 원리를 모식적으로 나타내는 도면이다. 화상 표시 장치(1)는, 렌즈 부품(10) 및 표시 패널(20)을 구비하고, 표시 패널(20)을 물체면으로 하여 그 물체면 위의 화상을 렌즈 부품(10)에 의해 상면 A 위에 결상한다.FIG. 1: is a figure which shows typically the principle of image display by the image display apparatus 1 of a 1st comparative example. The image display device 1 includes a lens component 10 and a display panel 20, and the image on the object surface is placed on the image surface A by the lens component 10 with the display panel 20 as the object surface. Make an image.

렌즈 부품(10)은, 각각 X 방향으로 연장되고 공통의 구성을 갖는 원통 렌즈(111~11K)가 단위 렌즈로서 일정 주기로 Y 방향으로 병렬 배치된 렌티큘러 렌즈이다. K는 2 이상의 정수이다. 원통 렌즈(111~11K) 각각의 광축은 Z 방향에 평행이다. 렌즈 부품(10)은 개략적으로는 평판 형상으로서, 표시 패널(20)에 대향하는 면이 평면이며, 상면 A에 대향하는 면이 볼록면으로 되어 있다. 이 도면에서는 렌즈 부품(10)의 볼록면의 형상이 나타나 있다.The lens component 10 is a lenticular lens in which cylindrical lenses 11 1 to 11 K each extending in the X direction and having a common configuration are arranged in parallel in the Y direction at regular intervals as unit lenses. K is an integer of 2 or more. The optical axis of each of the cylindrical lenses 11 1 to 11 K is parallel to the Z direction. The lens component 10 is roughly flat, and the surface facing the display panel 20 is flat, and the surface facing the upper surface A is a convex surface. In this figure, the shape of the convex surface of the lens component 10 is shown.

표시 패널(20)은, XY 평면 위에 복수의 단위 화소 세트(21)가 2차원 배열된 것이다. 각 단위 화소 세트(21)는, Y 방향을 따라 배열된 2개의 부분 화소(22L, 22R)를 포함한다. 좌안용 부분 화소(22L)와 우안용 부분 화소(22R)는 Y 방향으로 교대로 배치되어 있다. 또한, 블랙 매트릭스라고 불리는 차폐 영역(23)이 좌안용 부분 화소(22L)와 우안용 부분 화소(22R)의 사이에 존재한다.In the display panel 20, a plurality of unit pixel sets 21 are two-dimensionally arranged on the XY plane. Each unit pixel set 21 includes two partial pixels 22 L and 22 R arranged along the Y direction. The left eye partial pixel 22 L and the right eye partial pixel 22 R are alternately arranged in the Y direction. In addition, a shielding region 23 called a black matrix is present between the left eye partial pixel 22 L and the right eye partial pixel 22 R.

단위 화소 세트(21k)가 원통 렌즈(11k)에 대응하고 있는 것으로 하면, 단위 화소 세트(21k)의 좌안용 부분 화소(22L)로부터 일어난 빛이 원통 렌즈(11k)를 통과하는 것에 의해 상면 A 위에 좌안용 상 IL이 형성되고, 단위 화소 세트(21k)의 우안용 부분 화소(22R)로부터 일어난 빛이 원통 렌즈(11k)를 통과하는 것에 의해 상면 A 위에 우안용 상 IR이 형성된다. 그리고, 상면 A 위의 좌안용 상 IL의 형성 범위에 있는 좌안 EL의 망막에는 좌안용 화상이 결상되고, 상면 A 위의 우안용 상 IR의 형성 범위에 있는 우안 ER의 망막에는 우안용 화상이 결상된다. 따라서, 각 단위 화소 세트(21)의 좌안용 부분 화소(22L) 및 우안용 부분 화소(22R) 각각에 적절한 화상 데이터가 주어지는 것에 의해, 좌안 EL 및 우안 ER에 의해 입체 화상이 시인된다.Assuming that a unit pixel set (21 k) corresponds to a cylindrical lens (11 k), the light takes place from the pixel (22 L) portions for the left eye of a unit pixel set (21 k) passing through the cylindrical lens (11 k) The left eye image I L is formed on the upper surface A, and light generated from the right eye partial pixel 22 R of the unit pixel set 21 k passes through the cylindrical lens 11 k for the right eye surface. Phase I R is formed. Then, a left eye image is formed in the retina of the left eye E L in the formation range of the left eye phase I L on the upper surface A, and the right eye in the retina of the right eye E R in the formation range of the right eye phase I R on the upper surface A. The dragon image is imaged. Therefore, by providing the appropriate image data to each of the left eye partial pixel 22 L and the right eye partial pixel 22 R of each unit pixel set 21, the stereoscopic image is visually recognized by the left eye E L and the right eye E R. do.

그러나, 상면 A 위에는, 좌안용 상 IL과 우안용 상 IR의 사이에, 차폐 영역(23)에 대응하는 검은 영역 IB가 발생하여 버린다. 이 검은 영역 IB가 상면 A 위의 위치에 따라서는 인식되게 되어, 입체 화상 내에서 검은 줄무늬가 되어 관찰되므로, 화질이 저하된다.However, on the upper surface A, the black region I B corresponding to the shielding region 23 is generated between the left eye phase I L and the right eye phase I R. This black region I B is recognized depending on the position on the upper surface A, and is observed as black stripes in the three-dimensional image, so that the image quality deteriorates.

도 2 및 도 3 각각은, 제 1 비교예의 화상 표시 장치(1)에 의한 화상 표시에 있어서의 표시 패널(20)의 화소와 상면 A 위의 상의 관계를 설명하는 도면이다. 도 2 및 도 3 각각의 영역 (b)에는, 화상 표시 장치(1)의 화소가 개략적으로 나타나 있다. 또한, 도 2 및 도 3 각각의 영역 (a)에는, 상면 A에 있어서의 광강도가 나타나 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 단위 화소 세트(21k)에 포함되는 부분 화소(22L, 22R) 각각의 Y 방향의 폭을 WP로 한다. 단위 화소 세트(21k)에 포함되는 부분 화소(22L)와 부분 화소(22R)의 사이의 차폐 영역(23)의 Y 방향의 폭을 WB로 한다. 단위 화소 세트(21k)의 Y 방향의 폭을 P(=2(WP+WB))로 한다. 렌즈 부품(10)의 출사측 주평면과 상면 A의 사이의 거리를 L1로 한다. 렌즈 부품(10)의 입사측 주평면과 표시 패널(20)의 사이의 거리를 L2로 한다.2 and 3 are diagrams illustrating the relationship between the pixel of the display panel 20 and the image on the upper surface A in the image display by the image display device 1 of the first comparative example. In the regions (b) of FIG. 2 and FIG. 3, the pixels of the image display apparatus 1 are schematically shown. In addition, the light intensity in the upper surface A is shown in the area | region (a) of FIG.2 and FIG.3, respectively. As it is shown in Fig. 2, and the width of each of the Y-direction section pixel (22 L, 22 R) included in a unit pixel set (21 k) by W P. And the width of the Y direction of the unit pixel section pixel set (22 L) and the pixel portions (R 22) shielding region 23 between which is contained in (21 k) by W B. The width of the unit pixel set 21k in the Y direction is set to P (= 2 (W P + W B )). The distance between the emission side main plane and the image plane A of the lens component 10 is L 1 . The distance between the incident side main plane of the lens component 10 and the display panel 20 is L 2 .

부분 화소(22L, 22R)의 Y 방향의 폭을 밑변으로 하고 거리 L2를 높이로 하는 삼각형과, 상면 A에 있어서의 상 IL, IR의 Y 방향의 폭을 밑변으로 하고 거리 L1을 높이로 하는 삼각형은, 상사(相似) 관계에 있다. 또, 엄밀히는, 렌즈 부품(10)과 표시 패널(20)의 사이에는 다른 부재(유리, 편광판, 접착제 등)가 존재하는 경우가 있다. 렌즈 두께가 위치에 관계없이 일정하게 렌즈 선단까지의 두께라고 가정한 근축 계산(paraxial calculation)에서는, 거리 L2는 각 층의 두께를 각 층의 굴절률로 나눈 것의 합이 된다. L1, L2는, 각 부재의 두께 및 굴절률이나 설정한 상면의 위치(관찰 위치)에 근거하여 광선 행렬을 푸는 것에 의해 구해진다.Section pixel (22 L, 22 R) Phase I L, the width of the Y direction of the I R a base line, and the distance L a in the width of the Y direction in a triangle and the upper surface A of a and the distance L 2 to the base line to the height The triangle whose height is 1 is in a similar relationship. In addition, another member (glass, a polarizing plate, an adhesive agent, etc.) may exist between the lens component 10 and the display panel 20 exactly | strictly. In the paraxial calculation assuming that the lens thickness is uniformly to the tip of the lens irrespective of the position, the distance L 2 is the sum of the thickness of each layer divided by the refractive index of each layer. L 1, L 2 are, based on the position of the thickness and refractive index and set an upper surface of each member (observation position) to be calculated by solving the matrix light.

도 2의 영역 (b)에서는, 단위 화소 세트(21k)의 Y 방향 중심, 및, 단위 화소 세트(21k)에 대응하는 원통 렌즈(11k)의 Y 방향 중심은, 모두 Y=0에 위치하고 있다. 이때, 도 2의 영역 (a)에 나타나는 바와 같이, 상면 A 위에 있어서, 좌안용 부분 화소(22L)에 대응하는 좌안용 상 IL은 하기 (1)식에 나타나는 Y 방향 범위에 형성되고, 우안용 부분 화소(22R)에 대응하는 우안용 상 IR은 하기 (2)식에 나타나는 Y 방향 범위에 형성된다. 또한, 차폐 영역(23)에 대응하는 검은 영역 IB는 하기 (3)식에 나타나는 Y 방향 범위에 형성된다.In the area (b) of FIG. 2, the Y-direction center of the unit pixel set 21 k and the Y-direction center of the cylindrical lens 11 k corresponding to the unit pixel set 21 k are all set to Y = 0. It is located. At this time, as shown in the area (a) of FIG. 2, on the upper surface A, the left eye image I L corresponding to the left eye partial pixel 22 L is formed in the Y-direction range represented by the following formula (1), The right eye image I R corresponding to the right eye partial pixel 22 R is formed in the Y-direction range shown by the following formula (2). Also, black areas I B corresponding to the shielding area 23 is formed in the Y direction to the range that appears in the expression (3).

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

도 3의 영역 (b)에서는, 단위 화소 세트(21k)의 Y 방향 중심은 Y=0에 위치하고 있는 것에 비하여, 단위 화소 세트(21k)에 대응하는 원통 렌즈(11k)의 Y 방향 중심은 Y=-t에 위치하고 있다. 이때, 도 3의 영역 (a)에 나타나는 바와 같이, 상면 A 위에 있어서, 좌안용 부분 화소(22L)에 대응하는 좌안용 상 IL은 하기 (4)식에 나타나는 Y 방향 범위에 형성되고, 우안용 부분 화소(22R)에 대응하는 우안용 상 IR은 하기 (5)식에 나타나는 Y 방향 범위에 형성된다. 또한, 차폐 영역(23)에 대응하는 검은 영역 IB는 하기 (6)식에 나타나는 Y 방향 범위에 형성된다.In the area (b) of Figure 3, Y direction of the center of the unit pixel set (21 k) Y direction, the center is a cylindrical lens (11 k) corresponding to a unit pixel set (21 k) as compared to that located at the Y = 0 of Is located at Y = -t. At this time, as shown in the region (a) of FIG. 3, on the upper surface A, the left eye image I L corresponding to the left eye partial pixel 22 L is formed in the Y-direction range represented by the following formula (4), The right eye image I R corresponding to the right eye partial pixel 22 R is formed in the Y-direction range shown by the following Equation (5). Also, black areas I B corresponding to the shielding area 23 is formed in the Y direction, the range that appears in the following (6) formula.

Figure pct00004
Figure pct00004

Figure pct00005
Figure pct00005

Figure pct00006
Figure pct00006

즉, 도 2의 경우와 비교하여 도 3의 경우에는, 단위 화소 세트(21k)에 대하여 원통 렌즈(11k)가 Y 방향으로 -t만큼 이동하고 있는 것에 의해, 상면 A 위에 있어서 좌안용 상 IL, 우안용 상 IR 및 검은 영역 IB는 모두 Y 방향으로 -t(1+L1/L2)만큼 시프트하게 된다. 즉, 상면 A 위에 있어서 도 2에서는 광강도 0인 부분에도 도 3에서는 빛이 도달한다.That is, compared with the case of FIG. 2, in the case of FIG. 3, the cylindrical lens 11 k is moved by -t in the Y direction with respect to the unit pixel set 21 k , so that the left eye image is placed on the upper surface A. FIG. I L , the right eye phase I R and the black region I B all shift in the Y direction by -t (1 + L 1 / L 2 ). That is, the light reaches the portion of the light intensity 0 in FIG. 2 above the upper surface A in FIG. 3.

도 4는, 본 실시 형태의 화상 표시 장치의 렌즈 부품(10)을 설명하는 도면이다. 도 4에서도 렌즈 부품의 볼록면의 형상이 나타나 있다. 도 4의 영역 (a) 및 영역 (b)는, 각각 X 방향으로 연장되고 공통의 구성을 갖는 복수의 원통 렌즈가 일정 주기 PL로 Y 방향으로 병렬 배치된 렌티큘러 렌즈(4A, 4B)를 나타낸다. 이 렌티큘러 렌즈는, 제 1 비교예의 화상 표시 장치(1)에 포함되는 것과 같은 것이다. 도 4의 영역 (a)의 렌티큘러 렌즈에 대하여 도 4의 영역 (b)의 렌티큘러 렌즈는 Y 방향으로 t만큼 시프트하고 있다.4 is a diagram for explaining the lens component 10 of the image display device of the present embodiment. 4, the shape of the convex surface of the lens component is also shown. Regions (a) and (b) of FIG. 4 each show lenticular lenses 4A and 4B, each of which has a plurality of cylindrical lenses extending in the X direction and having a common configuration in parallel in the Y direction at a constant period P L. . This lenticular lens is the same as what is contained in the image display apparatus 1 of a 1st comparative example. With respect to the lenticular lens of the region (a) of FIG. 4, the lenticular lens of the region (b) of FIG. 4 is shifted by t in the Y direction.

도 4의 영역 (c)에 나타나는 본 실시 형태의 렌즈 부품(10)은, 각각 X 방향으로 연장되고 공통의 구성을 갖고 Y 방향으로 최소 주기 PL로 병렬 배치된 K개의 단위 렌즈(11)를 구비한다. 각 단위 렌즈(11)는, Y 방향의 최소 주기 PL 내에 있어서 구분되는 2개의 부분 렌즈(121, 122)를 포함한다. 최소 주기 PL 내의 0~PL'의 범위에 있는 부분 렌즈(121)는 도 4의 영역 (a) 중의 실선 부분에 상당한다. 최소 주기 PL 내의 PL'~PL의 범위에 있는 부분 렌즈(122)는 도 4의 영역 (b) 중의 실선 부분에 상당한다.The lens components 10 of the present embodiment shown in the region (c) of FIG. 4 each have K unit lenses 11 extending in the X direction, having a common configuration, and arranged in parallel in the Y direction with a minimum period P L. Equipped. Each unit lens 11 includes two partial lenses 12 1 and 12 2 which are divided within a minimum period P L in the Y-direction. The partial lens 12 1 in the range of 0 to P L ′ in the minimum period P L corresponds to the solid line portion in the region (a) of FIG. 4. The partial lens 12 2 in the range of P L 'to P L in the minimum period P L corresponds to the solid line portion in the region (b) of FIG. 4.

즉, 각 단위 렌즈(11)에 포함되는 2개의 부분 렌즈(121, 122) 각각은, Z 방향에 평행하고 서로 다른 광축(Y 방향으로 t만큼 서로 떨어져 있는 광축)을 갖고, 물체면 위의 공통점을 상면 A 위의 서로 다른 위치(Y 방향으로 -t(1+L1/L2)만큼 서로 시프트한 위치)에 결상할 수 있다. 이에 의해, 차폐 영역(23)에 대응하는 검은 영역 IB(관찰할 때에 검은 줄무늬가 되어 보이는 영역)를 좁게 할 수 있고, 혹은, 검은 영역 IB를 없앨 수 있다.That is, each of the two partial lenses 12 1 and 12 2 included in each unit lens 11 has a different optical axis parallel to the Z direction (optical axis spaced apart from each other by t in the Y direction), and on the object plane. Can be formed at different positions on the upper surface A (positions shifted from each other by -t (1 + L 1 / L 2 ) in the Y direction). As a result, the black region I B (the region which becomes black stripes when observing) corresponding to the shielding region 23 can be narrowed, or the black region I B can be eliminated.

도 2의 영역 (a) 및 도 3의 영역 (a) 각각에 나타난 광강도 분포로부터, 하기 (7)식에 나타나는 조건이 성립될 때, 상면 A 위에 있어서 빛이 도달하지 않는 영역 IB가 존재한다. 하기 (8)식에 나타나는 조건이 성립될 때, 상면 A 위에 있어서 좌안용 상 IL과 우안용 상 IR이 서로 일부 겹쳐 크로스토크가 발생한다. 따라서, 하기 (9)식에 나타나는 조건이 성립되는 경우에는, 크로스토크가 발생하는 일 없이, 영역 IB의 Y 방향의 폭이 제로가 된다. 또, (7)식~(9)식 각각에 있어서, 좌변은 도 2에서의 검은 영역 IB의 좌측 경계 위치를 나타내고, 우변은 도 3에서의 검은 영역 IB의 우측 경계 위치를 나타낸다.From the light intensity distribution shown in each of region (a) of FIG. 2 and region (a) of FIG. 3, when the condition represented by the following expression (7) is established, there is a region I B on which light does not reach on the upper surface A. do. When the conditions shown in the following Equation (8) are established, crosstalk occurs when the left eye phase I L and the right eye phase I R partially overlap each other on the upper surface A. Therefore, when the conditions shown by following formula (9) are satisfied, the width of the Y direction of the area | region I B will become zero, without a crosstalk occurring. In addition, in each of formulas (7) to (9), the left side represents the left boundary position of the black region I B in FIG. 2, and the right side represents the right boundary position of the black region I B in FIG. 3.

Figure pct00007
Figure pct00007

Figure pct00008
Figure pct00008

Figure pct00009
Figure pct00009

상기 (9)식으로부터 하기 (10)식을 얻을 수 있다. 통상, 거리 L2는 수백 ㎛~수 ㎜인 것에 비하여, 거리 L1은 수백 ㎜로 충분히 크다. 따라서, (10)식은 하기 (11)식으로 근사될 수 있다.The following formula (10) can be obtained from the above formula (9). Usually, the distance L 1 is sufficiently large at several hundred millimeters, while the distance L 2 is several hundred micrometers to several millimeters. Therefore, equation (10) can be approximated by the following equation (11).

Figure pct00010
Figure pct00010

Figure pct00011
Figure pct00011

또, 렌즈 부품(10)의 각 단위 렌즈(11)에 포함되는 부분 렌즈(121, 122) 각각은, YZ 단면에 있어서, 구면 렌즈 형상을 갖고 있더라도 좋고, 비구면 렌즈 형상을 갖고 있더라도 좋다. 부분 렌즈(121, 122) 각각의 렌즈 형상은, 광선 행렬을 푸는 것에 의해 얻을 수 있다. 그러나, 부분 렌즈(121, 122) 각각의 렌즈 형상이 광선 행렬의 해(solution)로부터 수 % 정도 다르더라도, 충분히 시점 분리가 가능하므로 실용상의 문제는 없다. 단, 상면 A 위에 있어서의 Y 방향의 화질의 균일성의 관점으로부터, 각 단위 렌즈(11)에 포함되는 부분 렌즈(121, 122) 각각은 서로 같은 초점 거리를 가질 수 있다.In addition, each of the partial lenses 12 1 and 12 2 included in each unit lens 11 of the lens component 10 may have a spherical lens shape or may have an aspheric lens shape in the YZ cross section. The lens shape of each of the partial lenses 12 1 and 12 2 can be obtained by solving the ray matrix. However, even if the lens shape of each of the partial lenses 12 1 and 12 2 differs by several% from the solution of the ray matrix, the viewpoint can be separated sufficiently, so there is no practical problem. However, from the viewpoint of the uniformity of the image quality in the Y direction on the image plane A, each of the partial lenses 12 1 and 12 2 included in each unit lens 11 may have the same focal length.

다음으로, 도 5~도 10을 이용하여 제 1 비교예 및 본 실시 형태 각각의 화상 표시 장치의 동작을 설명한다. 도 5는, 제 1 비교예에 있어서의 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 -Y 방향으로 시프트했을 때의 부분 화소(22R)로부터의 광선의 궤적을 나타내는 도면이며, 도 6은, 제 1 비교예에 있어서의 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 -Y 방향으로 시프트했을 때의 상면 A 위의 광강도 분포를 나타내는 도면이다. 도 7은, 제 1 비교예에 있어서의 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 +Y 방향으로 시프트했을 때의 부분 화소(22R)로부터의 광선의 궤적을 나타내는 도면이며, 도 8은, 제 1 비교예에 있어서의 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 +Y 방향으로 시프트했을 때의 상면 A 위의 광강도 분포를 나타내는 도면이다. 또한, 도 9는, 본 실시 형태에 있어서의 부분 화소(22R)로부터의 광선의 궤적을 나타내는 도면이며, 도 10은, 본 실시 형태에 있어서의 상면 A 위의 광강도 분포를 나타내는 도면이다.Next, the operation of each of the first comparative example and the image display apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 10. Figure 5 is a a view showing a locus of the light beam from the portion of the pixel (R 22) when the lens is shifted in the -Y direction with respect to the display panel 10 according to the first comparative example, FIG. 6, the first It is a figure which shows the light intensity distribution on the image surface A when a lens shifts to -Y direction with respect to the display panel 10 in a comparative example. 7 is a is a diagram showing the trajectory of the beam from the partial pixel (22 R) when the lens is shifted in the + Y direction with respect to the display panel 10 according to the first comparative example, Figure 8, first It is a figure which shows the light intensity distribution on the image surface A when a lens shifts to + Y direction with respect to the display panel 10 in a comparative example. Further, Fig. 9 is a diagram showing the trajectory of the light beam from the portion of the pixel (22 R) in the present embodiment, FIG. 10 is a diagram showing the light intensity distribution on the upper surface A of the first embodiment.

제 1 비교예에 있어서, 도 5 및 도 6에 나타나는 바와 같이, 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 -Y 방향으로 시프트했을 때(도 4의 영역 (a)의 경우), 상면 A 위의 우안용 상 IR1 및 좌안용 상 IL1도 -Y 방향으로 시프트한다. 한편, 도 7 및 도 8에 나타나는 바와 같이, 표시 패널(10)에 대하여 렌즈가 +Y 방향으로 시프트했을 때(도 4의 영역 (b)의 경우), 상면 A 위의 우안용 상 IR2 및 좌안용 상 IL2도 +Y 방향으로 시프트한다.In the first comparative example, as shown in FIGS. 5 and 6, when the lens is shifted in the -Y direction with respect to the display panel 10 (in the case of the region (a) of FIG. 4), the right eye on the upper surface A Phase I R1 and left eye phase I L1 are also shifted in the -Y direction. On the other hand, as shown in FIGS. 7 and 8, when the lens is shifted in the + Y direction with respect to the display panel 10 (in the case of the region (b) of FIG. 4), the image I R2 for the right eye on the upper surface A and The left eye phase I L2 is also shifted in the + Y direction.

이에 비하여, 본 실시 형태에 있어서는, 도 9 및 도 10에 나타나는 바와 같이, 단위 렌즈(11) 중 부분 렌즈(121)를 지나 상면 A에 형성되는 우안용 상 IR1 및 좌안용 상 IL1과, 단위 렌즈(11) 중 부분 렌즈(122)를 지나 상면 A에 형성되는 우안용 상 IR2 및 좌안용 상 IL2는, 상면 A 위에 있어서 서로 다른 영역에 형성된다(도 10의 영역 (a)). 따라서, 본 실시 형태에서는, 상면 A 위에 있어서, 우안용 상 IR1과 우안용 상 IR2가 겹친 우안용 상 IR이 형성되고, 또한, 좌안용 상 IL1과 좌안용 상 IL2가 겹친 좌안용 상 IL이 형성된다(도 10의 영역 (b)).In contrast, in the present embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the right eye image I R1 and the left eye image I L1 formed on the image surface A through the partial lens 12 1 of the unit lens 11; , The right eye image I R2 and the left eye image I L2 formed on the image surface A through the partial lens 12 2 of the unit lens 11 are formed in different regions on the image surface A (region (a in FIG. 10). )). Therefore, in this embodiment, is above the upper surface A, the right-eye phase I R1 and the right eye image I R2 is laid right-eye image I R for for being formed, and the left eye the image I L1 and the left eye I L2 for the left eye overlap The phase I L is formed (region (b) of FIG. 10).

다음으로, 제 1 비교예, 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예 각각에 있어서의 상면 A 위에서의 광강도 분포의 계산예를 설명한다. 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예는, 상기의 본 실시 형태의 구체적인 예이다. 이하의 계산예에서는, 렌즈는 구면 렌즈인 것으로 했다.Next, a calculation example of the light intensity distribution on the upper surface A in each of the first comparative example, the first embodiment, the second embodiment and the third embodiment will be described. The 1st Example, 2nd Example, and 3rd Example are the specific examples of said this embodiment. In the following calculation examples, the lens was assumed to be a spherical lens.

도 11은, 제 1 비교예의 계산 조건을 나타내는 도면이다. 도 12는, 제 1 비교예의 계산 결과를 나타내는 도면이다. 제 1 비교예에서는, 도 11에 나타나는 바와 같이, 단위 화소 세트의 Y 방향의 폭 P를 0.2㎜로 하고, 단위 화소 세트에 포함되는 각 부분 화소 각각의 Y 방향의 폭 WP를 0.08㎜로 하고, 단위 화소 세트에 포함되는 각 부분 화소 사이의 차폐 영역의 Y 방향의 폭 WB를 0.02㎜로 했다.11 is a diagram illustrating calculation conditions of the first comparative example. 12 is a diagram illustrating a calculation result of the first comparative example. In the first comparative example, as shown in FIG. 11, the width P in the Y direction of the unit pixel set is 0.2 mm, and the width W P in the Y direction of each partial pixel included in the unit pixel set is 0.08 mm. The width W B in the Y direction of the shielding area between the partial pixels included in the unit pixel set was 0.02 mm.

렌즈의 출사측 주평면과 상면의 사이의 거리 L1을 350㎜로 하고, 렌즈의 입사측 주평면과 표시 패널의 사이의 거리 L2를 0.52㎜로 했다. 또, 렌즈의 두께를 0.3㎜로 하고, 렌즈의 굴절률을 1.6으로 하고, 렌즈와 표시 패널의 사이에 두께 0.5㎜이고 굴절률 1.5인 유리가 있는 것으로 하여, 거리 L2를 0.52㎜(=0.3/1.6+0.5/1.5)로 했다. 또한, 실제로는 렌즈와 표시 패널의 사이에 편광판이나 접착제가 존재하는 경우가 있지만, 이들을 무시했다.The distance L 1 between the emission side main plane and the image plane of the lens was 350 mm, and the distance L 2 between the incident side main plane of the lens and the display panel was 0.52 mm. In addition, the thickness of the lens is 0.3 mm, the refractive index of the lens is 1.6, and there is a glass having a thickness of 0.5 mm and a refractive index of 1.5 between the lens and the display panel, so that the distance L 2 is 0.52 mm (= 0.3 / 1.6). + 0.5 / 1.5). In addition, although a polarizing plate and an adhesive agent may exist actually between a lens and a display panel, these were ignored.

이들의 파라미터의 값을 이용하여 광선 행렬을 푸는 것에 의해, 렌즈의 곡률반경은 0.31㎜로 계산되었다. 표시 패널의 Y 방향의 폭을 32.2㎜로 하여, 표시 패널이 161개의 단위 화소 세트를 구비하는 것으로 했다.By solving the light ray matrix using the values of these parameters, the radius of curvature of the lens was calculated to be 0.31 mm. It was assumed that the display panel had a set of 161 unit pixels, with the width of the display panel in the Y direction being 32.2 mm.

도 11 중에 있어서, Y=80P=16㎜에 위치하는 가장 바깥의 단위 화소 세트는, 중앙(Y=0)에 위치하는 단위 화소 세트로부터 세어 80번째의 단위 화소 세트이다. 상면 A 위에 있어서 각 단위 화소 세트로부터 도달한 상을 시인 범위에서 대략 겹치기 위해, Y=80P에 위치하는 80번째의 단위 화소 세트의 중심 위치의 상이, Y=80PL에 위치하는 80번째의 렌즈를 지나, 상면 A 위의 Y=0의 위치에 오도록 했다. 상술한 바와 같은 삼각형의 상사 관계로부터, 단위 렌즈의 Y 방향의 폭 PL은 0.1997㎜로 계산되었다.In FIG. 11, the outermost unit pixel set located at Y = 80P = 16 mm is the 80th unit pixel set counting from the unit pixel set located at the center (Y = 0). In order to substantially overlap the image reached from each unit pixel set on the image plane A in the viewing range, the image of the center position of the 80th unit pixel set located at Y = 80P is placed at the 80th lens located at Y = 80P L. After that, it was set as the position of Y = 0 on the upper surface A. The width P L of the Y-direction of the unit lens was calculated to be 0.1997 mm from the similarity of the triangle as described above.

제 1 비교예에 있어서, 표시 패널의 161개의 단위 화소 세트에 포함되는 부분 화소(22L, 22R)의 전부를 빛나게 했을 때의 상면 A 위에서의 광강도 분포는, 도 12에 나타나는 바와 같이 된다. 상면 A 위에 있어서, 우안용 상 IR과 좌안용 상 IL의 사이에, 빛이 도달하지 않는 영역 IB가 존재하고 있다.In the first comparative example, the light intensity distribution of the top face A on when shining the whole of the part pixel (22 L, 22 R) contained in 161 unit pixel set of the display panel, and as shown in Figure 12 . On the upper surface A, a region I B to which light does not reach exists between the right eye phase I R and the left eye phase I L.

도 13은, 제 1 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다. 도 14는, 제 1 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다. 제 1 실시예에서는, 도 13에 나타나는 바와 같이, 단위 렌즈 형상 이외의 파라미터에 대한 계산 조건은 상기 제 1 비교예의 계산 조건과 같다. 이 제 1 실시예의 렌즈 부품(10)에서는, 단위 렌즈는, 제 1 비교예의 렌즈(13A)를 -Y 방향(좌측 방향)으로 t/2만큼 시프트한 렌즈(13B)의 일부에 상당하는 부분 렌즈(121)와, 제 1 비교예의 렌즈(13A)를 +Y 방향(우측 방향)으로 t/2만큼 시프트한 렌즈(13C)의 일부에 상당하는 부분 렌즈(122)를 포함한다. t/2=WB/2=0.01㎜이다.Fig. 13 is a diagram showing calculation conditions in the first embodiment. 14 is a diagram showing a calculation result of the first embodiment. In the first embodiment, as shown in Fig. 13, the calculation conditions for parameters other than the unit lens shape are the same as the calculation conditions of the first comparative example. In the lens component 10 of the first embodiment, the unit lens is a partial lens corresponding to a part of the lens 13B in which the lens 13A of the first comparative example is shifted by t / 2 in the -Y direction (left direction). and a (12 1) and a first comparative example, the lens lens portion (12 2) corresponding to the (13A) in a part of the + Y direction (right direction) in t / 2 the lens (13C) shifted by. t / 2 = W B / 2 = 0.01 mm.

부분 렌즈(121, 122) 각각의 광축은, Z 방향에 평행하고, 서로 거리 t만큼 떨어져 있다. 렌즈 부품의 중앙에 위치하는 단위 렌즈에 포함되는 부분 렌즈(121, 122) 각각의 광축의 Y 방향 중심 위치는, 표시 패널의 중앙에 위치하는 단위 화소 세트의 Y 방향 중심 위치와 일치하고 있다. 각 단위 렌즈의 Y 방향의 폭 PL(0.1997㎜)에 있어서, -Y 방향측의 0.05㎜ 폭의 영역에 부분 렌즈(121)가 존재하고, +Y 방향측의 0.1497㎜ 폭의 영역에 부분 렌즈(122)가 존재한다.The optical axes of the partial lenses 12 1 and 12 2 are parallel to the Z direction and are separated from each other by a distance t. The Y-direction center position of the optical axis of each of the partial lenses 12 1 and 12 2 included in the unit lens positioned at the center of the lens component coincides with the Y-direction center position of the unit pixel set positioned at the center of the display panel. . In the width P L (0.1997 mm) in the Y direction of each unit lens, the partial lens 12 1 is present in an area of 0.05 mm width on the side of the -Y direction, and a part in an area of 0.1497 mm width on the side of the + Y direction. There is a lens 12 2 .

제 1 실시예에 있어서, 표시 패널의 161개의 단위 화소 세트에 포함되는 부분 화소(22L, 22R)의 전부를 빛나게 했을 때의 상면 A 위에서의 광강도 분포는, 도 14에 나타나는 바와 같이 된다. 상면 A 위에 있어서, 우안용 상 IR과 좌안용 상 IL의 사이에, 빛이 도달하지 않는 영역 IB가 없어져 있으며, 화상을 관찰했을 때의 검은 줄무늬가 없어진다. 또, 도 14에서는, 광강도가 위치에 따라 계단 형상으로 변화하고 있어 광강도가 낮은 영역이 있지만, 광강도 0에서 흑색이 되어 관찰되는 영역보다, 인간의 눈에는 훨씬 인식되기 어렵다.In the first embodiment, the upper surface A light intensity distribution in the stomach when shining the whole of section pixel (22 L, 22 R) contained in 161 unit pixel set of the display panel, and as shown in Fig. 14 . On the upper surface A, between the right eye phase I R and the left eye phase I L, the area | region I B which light does not reach disappears, and the black stripe when an image is observed disappears. In addition, in FIG. 14, although the light intensity changes in the step shape according to a position, and there exists an area | region where light intensity is low, it is hard to be recognized by the human eye much more than the area | region observed by becoming black at light intensity 0.

도 15는, 제 2 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다. 도 16은, 제 2 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다. 제 2 실시예에서는, 도 15에 나타나는 바와 같이, 단위 렌즈 형상 이외의 파라미터에 대한 계산 조건은 상기 제 1 비교예의 계산 조건과 같다. 즉, 제 2 실시예의 렌즈 부품(10)에서는, 단위 렌즈는, 제 1 비교예의 렌즈(15A)를 -Y 방향(좌측 방향)으로 t/2만큼 시프트한 렌즈(15B)의 일부에 상당하는 부분 렌즈(121)와, 제 1 비교예의 렌즈(15A)를 +Y 방향(우측 방향)으로 t/2만큼 시프트한 렌즈(15C)의 일부에 상당하는 부분 렌즈(122)를 포함한다. 앞의 제 1 실시예에서는 부분 렌즈(121, 122)의 Y 방향의 폭의 비가 대략 1:3이었던 것에 비하여, 이 제 2 실시예의 렌즈 부품(10)에서는 부분 렌즈(121, 122)의 Y 방향의 폭의 비를 1:1로 했다.Fig. 15 is a diagram showing calculation conditions in the second embodiment. 16 is a diagram illustrating a calculation result of the second embodiment. In the second embodiment, as shown in Fig. 15, the calculation conditions for parameters other than the unit lens shape are the same as the calculation conditions of the first comparative example. That is, in the lens component 10 of the second embodiment, the unit lens corresponds to a part of the lens 15B in which the lens 15A of the first comparative example is shifted by t / 2 in the -Y direction (left direction). The lens 12 1 and the partial lens 12 2 corresponding to a part of the lens 15C in which the lens 15A of the first comparative example is shifted by t / 2 in the + Y direction (right direction) are included. In the first embodiment, the ratio of the widths of the partial lenses 12 1 and 12 2 in the Y direction was about 1: 3, whereas in the lens component 10 of the second embodiment, the partial lenses 12 1 and 12 2 The ratio of the width | variety of the Y direction of) was made into 1: 1.

제 2 실시예에 있어서, 표시 패널의 161개의 단위 화소 세트에 포함되는 부분 화소(22L, 22R)의 전부를 빛나게 했을 때의 상면 A 위에서의 광강도 분포는, 도 16에 나타나는 바와 같이 된다. 상면 A 위에 있어서, 우안용 상 IR과 좌안용 상 IL의 사이에, 빛이 도달하지 않는 영역 IB가 없어져 있으며, 화상을 관찰했을 때의 검은 줄무늬가 없어진다. 또한, 제 2 실시예에서는, 상면 A 위의 광강도 분포는 Y=0의 위치를 중심으로 하여 대칭이 되므로, 보다 자연스러운 화상을 얻을 수 있다. 또한, 제 2 실시예의 렌즈 부품은, 제 1 실시예와 달리 불연속 부분이 없어지므로, 제조가 보다 용이하게 된다.In the second embodiment, the upper surface A light intensity distribution in the stomach when shining the whole of section pixel (22 L, 22 R) contained in 161 unit pixel set of the display panel, and as shown in Fig. 16 . On the upper surface A, between the right eye phase I R and the left eye phase I L, the area | region I B which light does not reach disappears, and the black stripe when an image is observed disappears. In addition, in the second embodiment, since the light intensity distribution on the upper surface A is symmetric about the position of Y = 0, a more natural image can be obtained. In addition, unlike the first embodiment, the lens component of the second embodiment eliminates the discontinuous portion, which makes the manufacturing easier.

도 17은, 제 3 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다. 도 18은, 제 3 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다. 제 3 실시예의 렌즈 부품(10)에서는, 단위 렌즈는, 제 1 비교예의 렌즈(17A)를 -Y 방향(좌측 방향)으로 t/2만큼 시프트한 렌즈(17B)의 일부에 상당하는 부분 렌즈(121)와, 제 1 비교예의 렌즈(17A)를 +Y 방향(우측 방향)으로 t/2만큼 시프트한 렌즈(17C)의 일부에 상당하는 부분 렌즈(122)를 포함한다. 제 3 실시예에서는, 도 17에 나타나는 바와 같이, 제 1 비교예, 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 마찬가지로, 단위 화소 세트의 Y 방향의 폭 P를 0.2㎜로 하고, 렌즈의 출사측 주평면과 상면의 사이의 거리 L1을 350㎜로 하고, 렌즈의 입사측 주평면과 표시 패널의 사이의 거리 L2를 0.52㎜로 하고, 단위 렌즈의 Y 방향의 폭 PL을 0.1997㎜로 했다.Fig. 17 is a diagram showing the calculation conditions of the third embodiment. 18 is a diagram illustrating a calculation result of the third embodiment. In the lens component 10 of the third embodiment, the unit lens is a partial lens corresponding to a part of the lens 17B in which the lens 17A of the first comparative example is shifted by t / 2 in the -Y direction (left direction) ( 12 1 ) and a partial lens 12 2 corresponding to a part of the lens 17C in which the lens 17A of the first comparative example is shifted by t / 2 in the + Y direction (right direction). In the third embodiment, as shown in FIG. 17, as in the first comparative example, the first embodiment, and the second embodiment, the width P in the Y direction of the unit pixel set is 0.2 mm, and the output side main of the lens The distance L 1 between the plane and the image plane was 350 mm, the distance L 2 between the incident side main plane of the lens and the display panel was 0.52 mm, and the width P L in the Y direction of the unit lens was 0.1997 mm. .

제 3 실시예에서는, 단위 화소 세트에 포함되는 각 부분 화소 각각의 Y 방향의 폭 WP를 0.05㎜로 하고, 단위 화소 세트에 포함되는 각 부분 화소의 사이의 차폐 영역의 Y 방향의 폭 WB를 0.05㎜로 하여, 양자를 같게 했다. 또한, 부분 렌즈(121, 122)의 Y 방향의 폭의 비를 1:1로 했다.In the third embodiment, the width W P in the Y direction of each of the partial pixels included in the unit pixel set is 0.05 mm, and the width W B in the Y direction of the shielding area between the respective partial pixels included in the unit pixel set. Was made 0.05 mm, and both were made the same. Further, the width of the ratio of the Y direction of the lens portion (12 1, 12 2) 1: I to 1.

제 1 비교예에 있어서, 단위 화소 세트에 포함되는 각 부분 화소 각각의 Y 방향의 폭 WP와 각 부분 화소의 사이의 차폐 영역의 Y 방향의 폭 WB를 서로 같게 하면, 상면 A에 있어서, 우안용 상 IR, 좌안용 상 IL 및 검은 영역 IB 각각의 Y 방향의 폭도 서로 같아진다. 이에 비하여, 제 3 실시예에서는, 표시 패널의 161개의 단위 화소 세트에 포함되는 부분 화소(22L, 22R)의 전부를 빛나게 했을 때의 상면 A 위에서의 광강도 분포는, 도 18에 나타나는 바와 같이, 부분 렌즈(121, 122)에 의해 ±t/2만큼 시프트된 우안용 상 IR 및 좌안용 상 IL의 중첩이 되므로, 대략 균일한 강도 분포가 된다.In the first comparative example, when the width W P in the Y direction of each partial pixel included in the unit pixel set and the width W B in the Y direction of the shielding region between each partial pixel are equal to each other, in the upper surface A, The widths in the Y-directions of the right eye phase I R , the left eye phase I L, and the black region I B are equal to each other. In contrast, in the third embodiment, the upper surface A light intensity distribution in the stomach when shining the whole of section pixel (22 L, 22 R) contained in 161 unit pixel set of the display panel is shown in Fig. 18 Similarly, since the right eye image I R and the left eye image I L shifted by ± t / 2 by the partial lenses 12 1 and 12 2 are superimposed, an approximately uniform intensity distribution is obtained.

따라서, 제 3 실시예에서는, 제 2 실시예의 효과에 더하여, 강도 분포가 균일하며 보다 자연스러운 화상을 얻을 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상면 A에서의 실질적인 시인 범위(즉, 광강도 분포가 대략 균일한 범위)는, 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서는, 우안용 상 IR에 대해서는 Y=-55㎜~-13㎜이고, 좌안용 상 IL에 대해서는 Y=+13㎜~+55㎜인 것에 비하여, 제 3 실시예에서는, 우안용 상 IR에 대해서는 Y=-65㎜~0이고, 좌안용 상 IL에 대해서는 Y=0~+65㎜이며, 각각 시인 범위를 넓게 취할 수 있다.Therefore, in the third embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, an effect of obtaining a more natural image with a uniform intensity distribution can be obtained. In addition, the substantial viewing range (that is, the range where the light intensity distribution is approximately uniform) on the upper surface A is Y = -55 mm to -13 mm for the right eye phase I R in the first and second embodiments. On the left eye phase I L , Y = + 13 mm to +55 mm, whereas in the third embodiment, the right eye phase I R is Y = -65 mm to 0, and the left eye phase I L is It is Y = 0 to +65 mm, and it can take a wide range of visual recognition, respectively.

또, 도 18의 영역 (a)에 있어서, 우안용 상 IR 및 좌안용 상 IL 각각의 중앙 부근에, 국소적으로 강도가 큰 부분을 볼 수 있다. 이것은, +Y 방향으로 시프트한 부분 렌즈에 의한 상과, -Y 방향으로 시프트한 부분 렌즈에 의한 상의 전환 부분에서, 렌즈의 구면수차에 의해 약간 광강도 분포가 아래를 끌어 약간의 오버랩(도 18의 영역 (b) 중의 점선으로 둘러싸인 부분)이 발생한 것에 따른다. 그러나, 인간의 눈에는, 이러한 국소적인 강도의 변화는 인식되기 어렵다. 이 약간의 오버랩은, 화소의 폭이나 렌즈의 시프트의 양에 약간의 수정을 가하는 것 등에 의해 개선이 가능하다.Moreover, in the area (a) of FIG. 18, the part with large intensity | strength can be seen locally near the center of each of the right eye phase I R and the left eye phase I L. In FIG. This is because the light intensity distribution slightly pulls down due to the spherical aberration of the lens in the image switching portion of the partial lens shifted in the + Y direction and the image shifted in the partial lens shifted in the -Y direction. The part enclosed by the dotted line in the area | region (b) of is based on what generate | occur | produced. However, in the human eye, such local changes in intensity are difficult to recognize. This slight overlap can be improved by slightly modifying the width of the pixel and the amount of shift of the lens.

지금까지 설명한 비교예 및 실시 형태에서는 시점의 수가 2였지만, 본 발명은 일반적으로 시점의 수가 2 이상인 경우에 적용 가능하다. 시점의 수가 N인 경우, 표시 패널의 각 단위 화소 세트는 Y 방향으로 배열된 N개의 부분 화소를 포함한다. 즉, N매의 그림을 화소마다 분할하고, 표시 패널 위에서는 Y 방향으로, 1번째의 그림을 구성하는 부분 화소, 2번째의 그림을 구성하는 부분 화소, …, N번째의 그림을 구성하는 부분 화소의 차례로 배치한 것을 단위 화소 세트로 하여, 렌즈에 의해 각 시점의 상을 분배한다.Although the number of viewpoints was 2 in the comparative example and embodiment demonstrated so far, this invention is generally applicable when the number of viewpoints is two or more. When the number of viewpoints is N, each unit pixel set of the display panel includes N partial pixels arranged in the Y direction. That is, N pictures are divided for each pixel, and partial pixels constituting the first picture, partial pixels constituting the second picture in the Y direction on the display panel; The images of the respective viewpoints are distributed by the lens, with the unit pixels arranged in order of the partial pixels constituting the Nth picture.

다음으로, 시점의 수가 3인 경우에 대하여 설명한다. 도 19는, 제 2 비교예의 화상 표시 장치(2)에 의한 화상 표시의 원리를 모식적으로 나타내는 도면이다. 화상 표시 장치(2)는, 렌즈 부품(10) 및 표시 패널(20)을 구비하고, 표시 패널(20)을 물체면으로 하여 그 물체면 위의 화상을 렌즈 부품(10)에 의해 상면 A 위에 결상한다. 렌즈 부품(10)은, 도 1에 나타난 것과 같다.Next, the case where the number of viewpoints is three is demonstrated. 19 is a diagram schematically illustrating the principle of image display by the image display device 2 of the second comparative example. The image display device 2 includes a lens component 10 and a display panel 20, and uses the display panel 20 as an object surface to display an image on the object surface on the image surface A by the lens component 10. It is missing. The lens component 10 is as shown in FIG.

표시 패널(20)은, XY 평면 위에 복수의 단위 화소 세트(21)가 2차원 배열된 것이다. 시점의 수가 3인 경우, 각 단위 화소 세트(21)는, Y 방향을 따라 배열된 3개의 제 1 부분 화소(221), 제 2 부분 화소(222) 및 제 3 부분 화소(223)를 포함한다. 부분 화소(221, 222, 223)는 Y 방향으로 차례로 배치되어 있다. 또한, 블랙 매트릭스라고 불리는 차폐 영역(23)이, 부분 화소(221)와 부분 화소(222)의 사이에 존재하고, 부분 화소(222)와 부분 화소(223)의 사이에 존재한다.In the display panel 20, a plurality of unit pixel sets 21 are two-dimensionally arranged on the XY plane. When the number of the point in time of 3, each unit pixel set 21, the three first section pixel arrangement in the Y direction (22 1), the second section pixel (22 2) and the third section pixel (22, 3) It includes. The partial pixels 22 1 , 22 2 , 22 3 are arranged in this order in the Y direction. In addition, a black matrix that shielding area 23 is called a, exists between the section pixel (22 1) and the partial pixels (22 2), the pixel (22, 3) present in and part of the pixels (22 2) and the part between the .

단위 화소 세트(21k)가 원통 렌즈(11k)에 대응하고 있는 것으로 하면, 단위 화소 세트(21k)의 제 1 부분 화소(221)로부터 일어난 빛이 원통 렌즈(11k)를 통과하는 것에 의해 상면 A 위에 제 1 상 I1이 형성되고, 단위 화소 세트(21k)의 제 2 부분 화소(222)로부터 일어난 빛이 원통 렌즈(11k)를 통과하는 것에 의해 상면 A 위에 제 2 상 I2가 형성되고, 또한, 단위 화소 세트(21k)의 제 3 부분 화소(223)로부터 일어난 빛이 원통 렌즈(11k)를 통과하는 것에 의해 상면 A 위에 제 3 상 I3이 형성된다. 그리고, 상면 A 위의 제 1 및 제 2 상의 형성 범위에 있는 좌안ㆍ우안에 의해 입체 화상이 시인되고, 상면 A 위의 제 2 및 제 3 상의 형성 범위에 있는 좌안ㆍ우안에 의해 다른 입체 화상이 시인된다.If that corresponds to a unit pixel set (21 k) is a cylindrical lens (11 k), the light takes place from a first portion of pixels (22 1) of a unit pixel set (21 k) passing through the cylindrical lens (11 k) The first image I 1 is formed on the image A, and the light generated from the second partial pixel 22 2 of the unit pixel set 21 k passes through the cylindrical lens 11 k , thereby causing the second image on the image A. An image I 2 is formed, and a third image I 3 is formed on the image surface A by the light generated from the third partial pixel 1 2 3 of the unit pixel set 21 k passing through the cylindrical lens 11 k . do. The stereoscopic image is visually recognized by the left eye and the right eye in the formation range of the first and second phases on the upper surface A, and the other stereoscopic image is determined by the left eye and the right eye in the formation range of the second and third phases on the upper surface A. It is admitted.

그러나, 이 경우에도, 상면 A 위에는, 제 1 상 I1과 제 2 상 I2의 사이, 및, 제 2 상 I2와 제 3 상 I3의 사이에, 차폐 영역(23)에 대응하는 검은 영역 IB가 발생하여 버린다. 이 검은 영역 IB가 상면 A 위의 위치에 따라서는 인식되게 되어, 입체 화상 내에서 검은 줄무늬가 되어 관찰되므로, 화질이 저하된다.However, also in this case, on the upper surface A, black corresponding to the shielding area 23 between the first phase I 1 and the second phase I 2 , and between the second phase I 2 and the third phase I 3 . The area I B is generated and discarded. This black region I B is recognized depending on the position on the upper surface A, and is observed as black stripes in the three-dimensional image, so that the image quality deteriorates.

이러한 3시점의 경우에도, 이미 설명한 2시점의 경우와 같이, 도 4의 영역 (c)에 나타나는 바와 같은 렌즈 부품을 이용하는 것에 의해, 차폐 영역(23)에 대응하는 검은 영역 IB(관찰시에 검은 줄무늬가 되어 보이는 영역)를 좁게 할 수 있고, 혹은, 검은 영역 IB를 없앨 수 있다.Also in the case of such a three time point, as in the case of the already described two time point, by using the lens component as shown in the area (c) of FIG. 4, the black area I B corresponding to the shielding area 23 (when observing The black banded area) can be narrowed or the black area I B can be eliminated.

다음으로, 3시점인 경우의 제 2 비교예 및 제 4 실시예 각각에 있어서의 상면 A 위에서의 광강도 분포의 계산예를 설명한다. 제 4 실시예는, 상기 3시점인 경우의 실시 형태의 구체적인 예이다. 이하의 계산예에서는, 렌즈는 구면 렌즈인 것으로 했다.Next, the calculation example of the light intensity distribution on the upper surface A in each of the 2nd comparative example and 4th Example at the time of 3 views is demonstrated. 4th Example is a specific example of embodiment at the said 3 time point. In the following calculation examples, the lens was assumed to be a spherical lens.

도 20은, 제 2 비교예의 계산 조건을 나타내는 도면이다. 도 21은, 제 2 비교예의 계산 결과를 나타내는 도면이다. 제 2 비교예에서는, 도 20에 나타나는 바와 같이, 단위 화소 세트의 Y 방향의 폭 P를 0.21㎜로 하고, 단위 화소 세트에 포함되는 각 부분 화소 각각의 Y 방향의 폭 WP를 0.056㎜로 하고, 단위 화소 세트에 포함되는 각 부분 화소의 사이의 차폐 영역의 Y 방향의 폭 WB를 0.014㎜로 했다.20 is a diagram illustrating calculation conditions of a second comparative example. 21 is a diagram illustrating a calculation result of the second comparative example. In the second comparative example, as shown in FIG. 20, the width P in the Y direction of the unit pixel set is 0.21 mm, and the width W P in the Y direction of each partial pixel included in the unit pixel set is 0.056 mm. The width W B in the Y direction of the shielding region between the partial pixels included in the unit pixel set was 0.014 mm.

렌즈의 출사측 주평면과 상면의 사이의 거리 L1을 350㎜로 하고, 렌즈의 입사측 주평면과 표시 패널의 사이의 거리 L2를 0.39㎜로 했다. 또, 렌즈의 두께를 0.2㎜로 하고, 렌즈의 굴절률을 1.6으로 하고, 렌즈와 표시 패널의 사이에 두께 0.4㎜이고 굴절률 1.5인 유리가 있는 것으로 하여, 거리 L2를 0.39㎜(=0.2/1.6+0.4/1.5)로 했다. 또한, 실제로는 렌즈와 표시 패널의 사이에 편광판이나 접착제가 존재하는 경우가 있지만, 이들을 무시했다.The distance L 1 between the emission side main plane and the image plane of the lens was 350 mm, and the distance L 2 between the incident side main plane of the lens and the display panel was 0.39 mm. In addition, the thickness of the lens is 0.2 mm, the refractive index of the lens is 1.6, and there is a glass having a thickness of 0.4 mm and a refractive index of 1.5 between the lens and the display panel, so that the distance L 2 is 0.39 mm (= 0.2 / 1.6). + 0.4 / 1.5). In addition, although a polarizing plate and an adhesive agent may exist actually between a lens and a display panel, these were ignored.

이들의 파라미터의 값을 이용하여 광선 행렬을 푸는 것에 의해, 렌즈의 곡률반경은 0.235㎜로 계산되었다. 표시 패널의 Y 방향의 폭을 33.81㎜로 하여, 표시 패널이 161개의 단위 화소 세트를 구비하는 것으로 했다.By solving the light ray matrix using the values of these parameters, the radius of curvature of the lens was calculated to be 0.235 mm. It was assumed that the display panel was provided with 161 unit pixel sets, with the width of the display panel in the Y direction being 33.81 mm.

도 20 중에 있어서, Y=80P=16.8㎜에 위치하는 가장 바깥의 단위 화소 세트는, 중앙(Y=0)에 위치하는 단위 화소 세트로부터 세어 80번째의 단위 화소 세트이다. 상면 A 위에 있어서 각 단위 화소 세트로부터 도달한 상을 시인 범위에서 대략 겹치기 위해, Y=80P에 위치하는 80번째의 단위 화소 세트의 중심 위치의 상이, Y=80PL에 위치하는 80번째의 렌즈를 지나, 상면 A 위의 Y=0의 위치에 오도록 했다. 상술한 바와 같은 삼각형의 상사 관계로부터, 단위 렌즈의 Y 방향의 폭 PL은 0.2098㎜로 계산되었다.In FIG. 20, the outermost unit pixel set located at Y = 80P = 16.8 mm is the 80th unit pixel set counting from the unit pixel set located at the center (Y = 0). In order to substantially overlap the image reached from each unit pixel set on the image plane A in the viewing range, the image of the center position of the 80th unit pixel set located at Y = 80P is placed at the 80th lens located at Y = 80P L. After that, it was set as the position of Y = 0 on the upper surface A. The width P L of the Y-direction of the unit lens was calculated to be 0.2098 mm from the similarity of triangles as described above.

제 2 비교예에 있어서, 표시 패널의 161개의 단위 화소 세트에 포함되는 3개의 부분 화소(221~223)의 전부를 빛나게 했을 때의 상면 A 위에서의 광강도 분포는, 도 21에 나타나는 바와 같이 된다. 상면 A 위에 있어서, 상 I1~상 I3의 사이에, 빛이 도달하지 않는 영역 IB가 존재하고 있다.In the second comparative example, the light intensity distribution on the upper surface A when all three partial pixels 22 1 to 22 3 included in the 161 unit pixel set of the display panel are made to shine is as shown in FIG. 21. Become together. On the upper surface A, a region I B in which light does not reach exists between the phases I 1 to I 3 .

도 22는, 제 4 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다. 도 23은, 제 4 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다. 제 4 실시예에서는, 도 22에 나타나는 바와 같이, 단위 렌즈 형상 이외의 파라미터에 대한 계산 조건은 상기 제 2 비교예의 계산 조건과 같다. 제 4 실시예의 렌즈 부품(10)에서는, 단위 렌즈는, 제 2 비교예의 렌즈(참조 부호 22A)를 -Y 방향(좌측 방향)으로 t/2만큼 시프트한 렌즈(참조 부호 22B)의 일부에 상당하는 부분 렌즈(121)와, 제 2 비교예의 렌즈(참조 부호 22A)를 +Y 방향(우측 방향)으로 t/2만큼 시프트한 렌즈(참조 부호 22C)의 일부에 상당하는 부분 렌즈(122)를 포함한다. t/2=WB/2=0.007㎜이다.Fig. 22 is a diagram showing calculation conditions in the fourth embodiment. Fig. 23 is a diagram showing a calculation result of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, as shown in Fig. 22, the calculation conditions for parameters other than the unit lens shape are the same as the calculation conditions of the second comparative example. In the lens component 10 of the fourth embodiment, the unit lens corresponds to a part of the lens (reference numeral 22B) in which the lens (reference numeral 22A) of the second comparative example is shifted by t / 2 in the -Y direction (left direction). and the partial lens (12 1) to the second comparative example the lens (see reference numeral 22A), the + Y direction (right direction) by t / 2 portion of the lens corresponding to a portion of the lens (see reference numeral 22C) shifted by (12: 2 ). t / 2 = W B / 2 = 0.007 mm.

부분 렌즈(121, 122) 각각의 광축은, Z 방향에 평행하고, 서로 거리 t만큼 떨어져 있다. 렌즈 부품의 중앙에 위치하는 단위 렌즈에 포함되는 부분 렌즈(121, 122) 각각의 광축의 Y 방향 중심 위치는, 표시 패널의 중앙에 위치하는 단위 화소 세트의 Y 방향 중심 위치와 일치하고 있다. 부분 렌즈(121, 122)의 Y 방향의 폭의 비를 1:1로 했다.The optical axes of the partial lenses 12 1 and 12 2 are parallel to the Z direction and are separated from each other by a distance t. The Y-direction center position of the optical axis of each of the partial lenses 12 1 and 12 2 included in the unit lens positioned at the center of the lens component coincides with the Y-direction center position of the unit pixel set positioned at the center of the display panel. . The ratio of the width | variety in the Y direction of the partial lenses 12 1 and 12 2 was set to 1: 1.

제 4 실시예에 있어서, 표시 패널의 161개의 단위 화소 세트에 포함되는 부분 화소(221~223)의 전부를 빛나게 했을 때의 상면 A 위에서의 광강도 분포는, 도 23에 나타나는 바와 같이 된다. 상면 A 위에 있어서, 상 I1~상 I3의 사이에, 빛이 도달하지 않는 영역 IB가 없어져 있으며, 화상을 관찰했을 때의 검은 줄무늬가 없어진다. 또한, 광강도가 위치에 따라 계단 형상으로 변화하고 있어 광강도가 낮은 영역이 있지만, 광강도 0에서 흑색이 되어 관찰되는 영역보다, 인간의 눈에는 훨씬 인식되기 어렵다.In the fourth embodiment, the light intensity distribution on the upper surface A when all of the partial pixels 22 1 to 22 3 included in the 161 unit pixel set of the display panel is made to shine is as shown in FIG. 23. . It is above the top face A, between image I 1 to image I 3, and I B is the area that does not reach the light disappears, there is no black streaks when observing the image. In addition, although the light intensity changes in a step shape depending on the position, there are regions where the light intensity is low, but it is harder to be recognized by the human eye than the region observed by becoming black at light intensity 0.

지금까지 설명한 비교예 및 실시 형태에서는, 단위 렌즈에 포함되는 각 부분 렌즈가 구면 렌즈 형상이었지만, 본 발명은, 비구면 렌즈 형상인 경우에도 적용 가능하다. 단위 렌즈에 포함되는 각 부분 렌즈를 비구면 렌즈 형상으로 하는 것에 의해, 화소 위 1점으로부터 나온 빛을 상면 위의 가능한 한 지름이 작은 1점에 결상시킬 수 있다. 본 실시 형태에서는, 렌즈가 X 방향으로 연장되고 있으므로, 상면 A 위의 가능한 한 가는 선에 결상시킬 수 있다.In the comparative examples and the embodiments described so far, each partial lens included in the unit lens has a spherical lens shape, but the present invention is also applicable to the case of aspherical lens shape. By making each partial lens included in the unit lens into an aspherical lens shape, light emitted from one point on the pixel can be imaged at one point as small as possible on the image surface. In the present embodiment, since the lens extends in the X direction, the lens can be imaged as thin as possible on the image surface A.

다음으로, 단위 렌즈에 포함되는 각 부분 렌즈가 비구면 렌즈 형상인 경우에 대하여 설명한다. 도 24는, 비구면 렌즈의 단면 형상을 나타내는 도면이다. 광축을 Z축에 일치시키고, 광축으로부터의 거리를 r로 하고, r=0일 때의 렌즈 높이와의 차를 Δz로 하면, 비구면 렌즈의 볼록면의 형상은 하기 (12)식에 나타난다. c는 곡률이며, k는 코닉 계수이며, c2m은 비구면 계수이다.Next, the case where each partial lens included in the unit lens has an aspherical lens shape will be described. 24 is a diagram illustrating a cross-sectional shape of an aspherical lens. When the optical axis coincides with the Z axis, the distance from the optical axis is r, and the difference from the lens height when r = 0 is Δz, the shape of the convex surface of the aspherical lens is expressed by the following equation (12). c is curvature, k is conic coefficient, and c 2m is aspherical coefficient.

Figure pct00012
Figure pct00012

이들 c, k, c2m의 렌즈 파라미터는, 시판되고 있는 렌즈 설계 소프트를 이용하여 최적화하여 결정할 수 있다. 최적화시의 조건으로서, 중앙 단위 화소 세트로부터 가장 바깥의 단위 화소 세트까지의 수를 N으로 하고, 물체 높이(렌즈 중심으로부터 가장 먼 발광점의 Y 방향 거리)를 예컨대 N(P-PL)+P/2로 하고, 렌즈 배율을 L1/L2로 하면 된다.These lens parameters c, k and c 2m can be optimized and determined using commercially available lens design software. As an optimization condition, the number from the center unit pixel set to the outermost unit pixel set is N, and the object height (the distance in the Y direction of the light emitting point farthest from the lens center) is, for example, N (PP L ) + P / 2 and the lens magnification may be L 1 / L 2 .

본 실시 형태에 있어서의 단위 렌즈에 포함되는 각 부분 렌즈는, 구면 렌즈 형상인 경우와 마찬가지로, 비구면 렌즈 형상인 경우에도, 차폐 영역(23)의 Y 방향의 폭 t만큼 서로 시프트한 렌즈의 일부끼리 조합하는 것에 의해, 상면 A 위에 있어서 빛이 도달하지 않는 부분을 없앨 수 있고, 화상의 질을 높이면서, 화면 위에 나타나는 검은 줄무늬를 없앨 수 있다.Each of the partial lenses included in the unit lens in the present embodiment is a part of the lenses shifted from each other by the width t in the Y direction of the shielding area 23, even in the case of aspherical lens shapes. By combining, it is possible to eliminate the portion where the light does not reach on the upper surface A, and to eliminate the black streaks appearing on the screen while improving the image quality.

비구면 렌즈의 파라미터는 이하와 같이 하여 계산된다. 도 25에 나타나는 바와 같이, 굴절률 1.5이고 두께 0.5㎜인 평행 평판 유리에, 굴절률 1.6이고 두께 0.3㎜인 단면 평면이고 단면 비구면 볼록 형상의 렌즈가, 평면측에서 밀착한 렌즈계에 있어서, 렌즈와 밀착하고 있는 유리의 면에 대향하는 면을 광원면으로 한다. 물체 높이 0, 0.124㎜(=80×(0.2-0.1997)+0.2/2)에 대하여, 렌즈 부품(10)의 출사측 주평면과 상면 A의 사이의 거리 L1을 350㎜로 하고, 렌즈 부품(10)의 입사측 주평면과 표시 패널(20)의 사이의 거리 L2를 0.52㎜로 한다. 이 조건 아래에서 최적화하는 것에 의해, c=3.1[㎜-1], k=-0.76, c4=3.9, c6=-145.5가 얻어졌다. 또, c2 및 c2m(m≥4)을 0으로 했다.The parameters of the aspherical lens are calculated as follows. As shown in Fig. 25, a lens having a refractive index of 1.5 and a thickness of 0.5 mm and a flat plate having a refractive index of 1.6 and a thickness of 0.3 mm and having a cross-sectional aspherical surface convex-shaped lens is in close contact with the lens. The surface opposite to the surface of the glass is used as the light source surface. For the object height of 0, 0.124 mm (= 80 x (0.2-0.1997) + 0.2 / 2), the distance L 1 between the output side main plane of the lens part 10 and the image surface A is 350 mm, and the lens part The distance L 2 between the incident side main plane of (10) and the display panel 20 is 0.52 mm. By optimizing the conditions under, c = 3.1 [㎜ -1] , k = -0.76, c 4 = 3.9, c 6 = -145.5 is obtained. In addition, c 2 and c 2m ( m ≧ 4) were set to zero.

다음으로, 단위 렌즈에 포함되는 각 부분 렌즈가 비구면 렌즈인 경우의 제 5 실시예에 있어서의 상면 A 위에서의 광강도 분포의 계산예를 설명한다.Next, a calculation example of the light intensity distribution on the image plane A in the fifth embodiment in the case where each partial lens included in the unit lens is an aspherical lens will be described.

도 26은, 제 5 실시예의 계산 조건을 나타내는 도면이다. 도 27은, 제 5 실시예의 계산 결과를 나타내는 도면이다. 제 5 실시예에서는, 도 26에 나타나는 바와 같이, 단위 렌즈 형상(비구면 렌즈 형상의 부분 렌즈를 포함하는 것) 이외의 파라미터에 대한 계산 조건은 상기 제 2 실시예의 계산 조건과 같다. 이 제 5 실시예에서는, 단위 렌즈에 포함되는 각 부분 렌즈를 상기와 같은 비구면 렌즈 형상으로 했다.Fig. 26 is a diagram showing calculation conditions in the fifth embodiment. 27 is a diagram showing a calculation result of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, as shown in Fig. 26, the calculation conditions for parameters other than the unit lens shape (including the partial lens of the aspherical lens shape) are the same as the calculation conditions of the second embodiment. In this fifth embodiment, each partial lens included in the unit lens has an aspherical lens shape as described above.

제 5 실시예에 있어서, 표시 패널의 161개의 단위 화소 세트에 포함되는 부분 화소(22L, 22R)의 전부를 빛나게 했을 때의 상면 A 위에서의 광강도 분포는, 도 27에 나타나는 바와 같이 된다. 상면 A 위에 있어서, 우안용 상 IR과 좌안용 상 IL의 사이에, 빛이 도달하지 않는 영역 IB가 없어져 있으며, 화상을 관찰했을 때의 검은 줄무늬가 없어진다. 또한, 제 5 실시예에서는, 상면 A 위의 광강도 분포는 Y=0의 위치를 중심으로 하여 대칭이 되므로, 보다 자연스러운 화상을 얻을 수 있다. 또한, 제 5 실시예의 렌즈 부품은, 불연속 부분이 없어지므로, 제조가 보다 용이하게 된다.In the fifth embodiment, the upper surface A light intensity distribution in the stomach when shining the whole of section pixel (22 L, 22 R) contained in 161 unit pixel set of the display panel, and as shown in Fig. 27 . On the upper surface A, between the right eye phase I R and the left eye phase I L, the area | region I B which light does not reach disappears, and the black stripe when an image is observed disappears. Further, in the fifth embodiment, since the light intensity distribution on the upper surface A is symmetric about the position of Y = 0, a more natural image can be obtained. In addition, since the lens component of the fifth embodiment is free of discontinuous portions, manufacturing becomes easier.

지금까지의 실시형태에서는, 입체 화상을 시인시키는 경우에 대하여 주로 설명했다. 입체 화상을 표시하는 화상 표시 장치나, 시점을 비대칭으로 분배하는 것을 목적으로 하고 있지 않은 화상 표시 장치에서는, 도 28에 나타나는 바와 같이, 화상 표시 장치의 정면 중앙에서 보았을 때에, 좌우로 균등하게 각 시점의 상이 형성될 수 있다. 도 28은, 본 실시 형태의 화상 표시 장치의 중앙에서의 단위 렌즈와 단위 화소 세트의 위치 관계를 나타내는 도면이다.In the above embodiments, the case where the stereoscopic image is visually recognized has been mainly described. In an image display device that displays a stereoscopic image or an image display device that is not intended to distribute the viewpoint asymmetrically, as shown in FIG. 28, when viewed from the front center of the image display device, each viewpoint is equally right and left. Phase may be formed. 28 is a diagram showing the positional relationship between the unit lens and the unit pixel set in the center of the image display device of the present embodiment.

도 28에 나타나는 바와 같이, 상면 A 위에 있어서, Y 방향 중앙(Y=0)의 위치에 대하여 부의 방향을 우측 시점으로 하고, 정의 방향을 좌측 시점으로 하면, 표시 패널(20)에 있어서 중앙의 단위 화소 세트(21k)의 중심이 Y=0에 위치한다. 화소와 상은 서로 반전하므로, 부측에 좌안용 부분 화소(22L)가 배치되고, 정측에 우안용 부분 화소(22R)가 배치되어 있을 필요가 있다. 이것이 크게 벗어나면, 양 시점의 바깥쪽의 허상의 부분이 보여 버린다. 허상은, 화소 세트(21k)의 상이 해당 화소 세트(21k)에 대응하는 단위 렌즈(11k)의 이웃의 단위 렌즈(11k-1 또는 11k+1)에 의해 결상면 위에 결상된 상이다. 또한, 완전히 우안용 부분 화소와 좌안용 부분 화소가 교체되면, 우측과 좌측에서 상이 교체되어 버린다. 따라서, 렌즈 부품(10)의 Y 방향에 대하여 중앙 부근에 있는 어느 하나의 단위 렌즈에 포함되는 2개의 부분 렌즈 각각의 광축의 Y 방향에서의 중간 위치와, 표시 패널(20)의 Y 방향에 대하여 중앙 부근에 있는 어느 하나의 단위 화소 세트의 중앙 위치가, 서로 같게 될 수 있다.As shown in FIG. 28, on the upper surface A, when the negative direction is the right viewpoint and the positive direction is the left viewpoint with respect to the position of the center of the Y direction (Y = 0), the unit of the center in the display panel 20 is shown. The center of the pixel set 21 k is located at Y = 0. Pixel and phase need to be reversed to each other, so, a pixel portion for the left eye (22 L) is arranged on the side, the right-eye pixel section (22 R) is arranged for the positive side. If this greatly deviates, the part of the virtual image outside of both points is visible. The virtual image is imaged on the image plane by the pixel set (21 k) differs from the corresponding pixel set (21 k) the unit lens (11 k) the unit lenses (11 k-1, or 11 k + 1) in the neighborhood of that corresponding to the It is a prize. In addition, when the right eye partial pixel and the left eye partial pixel are completely replaced, the images are replaced at the right and left sides. Therefore, the intermediate position in the Y direction of the optical axis of each of the two partial lenses included in any one unit lens near the center with respect to the Y direction of the lens component 10 and the Y direction of the display panel 20. The center positions of any one of the unit pixel sets near the center may be equal to each other.

도 28에 나타나는 바와 같은 형태의 단위 렌즈(11)와 단위 화소 세트(21)의 위치 관계를 얻기 위해서는, 렌즈 부품(10)과 표시 패널(20)을 조립할 때에 화상을 표시시키는 것에 의해 해당 화상의 위치를 확인하면서 렌즈 부품과 표시 패널을 조립하는 방법을 채용할 수 있다. 혹은, 도 29에 나타나는 바와 같이, 렌즈 부품(10)이 위치 맞춤을 위한 마크(14)를 가장자리에 갖고, 표시 패널(20)이 위치 맞춤을 위한 마크(24)를 가장자리에 갖도록 하여, 렌즈 부품(10)과 표시 패널(20)을 조립할 때에 마크(14)와 마크(24)를 서로 일치시키는 방법도 채용할 수 있다.
In order to obtain the positional relationship between the unit lens 11 and the unit pixel set 21 in the form shown in FIG. 28, the image is displayed by assembling the lens component 10 and the display panel 20. The method of assembling a lens component and a display panel can be employ | adopted while checking a position. Alternatively, as shown in FIG. 29, the lens component 10 has the mark 14 for alignment at the edge and the display panel 20 has the mark 24 for alignment at the edge. When assembling the 10 and the display panel 20, a method of matching the mark 14 and the mark 24 with each other can also be adopted.

1, 2 : 화상 표시 장치 10 : 렌즈 부품
11 : 단위 렌즈 12 : 부분 렌즈
20 : 표시 패널 21 : 단위 화소 세트
22 : 부분 화소 23 : 차폐 영역
1, 2: image display device 10: lens parts
11: unit lens 12: partial lens
20: display panel 21: unit pixel set
22: partial pixel 23: shielding area

Claims (8)

물체면 위의 화상을 상면(image surface) 위에 결상하는 렌즈 부품으로서,
각각 제 1 방향으로 연장되고 공통의 구성을 갖고, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 최소 주기 PL로 병렬 배치된 K개의 단위 렌즈를 구비하고,
상기 K개의 단위 렌즈 각각이, 상기 제 2 방향의 최소 주기 PL 내에 있어서 구분되는 M개의 부분 렌즈를 포함하고,
각 단위 렌즈에 포함되는 상기 M개의 부분 렌즈 각각이, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향의 양쪽에 수직인 제 3 방향에 평행하고 서로 다른 광축을 갖고, 상기 물체면 위의 공통점을 상기 상면 위의 서로 다른 위치에 결상하는
것을 특징으로 하는 렌즈 부품(단, K, M은 2 이상의 정수).
A lens component for forming an image on an object surface on an image surface,
Each having K unit lenses extending in a first direction and having a common configuration and arranged in parallel at a minimum period P L in a second direction perpendicular to the first direction,
Each of the K unit lenses includes M partial lenses that are divided within the minimum period P L of the second direction,
Each of the M partial lenses included in each unit lens has a different optical axis parallel to a third direction perpendicular to both the first direction and the second direction, and has a common point on the object plane on the image plane. Phased at different positions of
Lens parts (wherein K and M are integers of 2 or more).
제 1 항에 있어서,
각 단위 렌즈에 포함되는 상기 M개의 부분 렌즈 각각이, 서로 같은 초점 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈 부품.
The method of claim 1,
Each of the M partial lenses included in each unit lens has the same focal length.
제 1 항에 있어서,
각 단위 렌즈에 포함되는 상기 M개의 부분 렌즈 각각이, 상기 제 2 방향의 최소 주기 PL 내에 있어서 차지하는 비율이 서로 같은 것을 특징으로 하는 렌즈 부품.
The method of claim 1,
And each of the M partial lenses included in each unit lens has the same ratio in the minimum period P L in the second direction.
서로 수직인 제 1 방향 및 제 2 방향의 양쪽에 평행한 면 위에 복수의 단위 화소 세트가 2차원 배열되고, 상기 복수의 단위 화소 세트 각각이 상기 제 2 방향을 따라 배열된 N개의 부분 화소를 포함하는 표시 패널과,
상기 표시 패널을 물체면으로 하여 그 물체면 위의 화상을 상면 위에 결상하고, 상기 제 2 방향에 대하여 상기 단위 화소 세트에 대응하여 상기 단위 렌즈가 마련되어 있는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 부품
을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치(단, N은 2 이상의 정수).
A plurality of unit pixel sets are two-dimensionally arranged on surfaces parallel to both the first and second directions perpendicular to each other, and each of the plurality of unit pixel sets includes N partial pixels arranged along the second direction. With display panel to say,
The image on the object surface is formed on the image surface using the display panel as an object surface, and the unit lens is provided corresponding to the unit pixel set in the second direction, according to any one of claims 1 to 3. Lens parts
An image display device (wherein N is an integer of 2 or more).
제 4 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상기 복수의 단위 화소 세트 각각에 있어서 상기 제 2 방향을 따라 상기 N개의 부분 화소의 서로의 사이에 차폐 영역이 존재하고,
상기 차폐 영역의 상기 제 2 방향에서의 폭이, 상기 렌즈 부품의 각 단위 렌즈에 포함되는 상기 M개의 부분 렌즈 각각의 광축의 상기 제 2 방향에서의 간격과 같은
것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
The method of claim 4, wherein
In each of the plurality of unit pixel sets of the display panel, a shielding area exists between each of the N partial pixels along the second direction,
The width in the second direction of the shielding area is equal to the interval in the second direction of the optical axis of each of the M partial lenses included in each unit lens of the lens component.
An image display device, characterized by the above-mentioned.
제 5 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상기 복수의 단위 화소 세트 각각에 있어서, 상기 제 2 방향에서의 상기 N개의 부분 화소의 각 폭과 상기 차폐 영역의 폭이 서로 같은 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
The method of claim 5, wherein
Each of the plurality of unit pixel sets of the display panel, wherein the widths of the N partial pixels in the second direction and the widths of the shielding area are equal to each other.
제 4 항에 있어서,
M의 값이 2이며,
상기 렌즈 부품의 상기 K개의 단위 렌즈 중 상기 제 2 방향에 대하여 중앙 부근에 있는 어느 하나의 단위 렌즈에 포함되는 2개의 부분 렌즈 각각의 광축의 상기 제 2 방향에서의 중간 위치와, 상기 표시 패널의 상기 복수의 단위 화소 세트 중 상기 제 2 방향에 대하여 중앙 부근에 있는 어느 하나의 단위 화소 세트의 중앙 위치가, 서로 같은
것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
The method of claim 4, wherein
M is 2,
An intermediate position in the second direction of the optical axis of each of the two partial lenses included in any one unit lens near the center with respect to the second direction among the K unit lenses of the lens component; The central positions of any one of the plurality of unit pixel sets near the center with respect to the second direction are equal to each other.
An image display device, characterized by the above-mentioned.
제 4 항에 있어서,
상기 렌즈 부품 및 상기 표시 패널 각각이, 양자를 조립할 때의 위치 맞춤을 위한 마크를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
The method of claim 4, wherein
And each of the lens component and the display panel has a mark for aligning when both are assembled.
KR1020137002505A 2010-07-01 2011-01-24 Lens component and image display device KR101484864B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-151062 2010-07-01
JP2010151062A JP2012013993A (en) 2010-07-01 2010-07-01 Lens component and image display device
PCT/JP2011/051210 WO2012001996A1 (en) 2010-07-01 2011-01-24 Lens component and image display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130030818A true KR20130030818A (en) 2013-03-27
KR101484864B1 KR101484864B1 (en) 2015-01-20

Family

ID=45401734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137002505A KR101484864B1 (en) 2010-07-01 2011-01-24 Lens component and image display device

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2012013993A (en)
KR (1) KR101484864B1 (en)
WO (1) WO2012001996A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5782531B2 (en) * 2012-01-31 2015-09-24 富士フイルム株式会社 Laminated body, polarizing plate having the same, stereoscopic image display device, and stereoscopic image display system
CN109254409B (en) * 2017-07-13 2022-03-22 天马微电子股份有限公司 Display device, electronic apparatus, and display method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06347613A (en) * 1993-06-04 1994-12-22 Dainippon Printing Co Ltd Film lens and manufacturing method therefor
DE10118788A1 (en) * 2001-04-18 2002-10-24 Lissotschenko Vitalij Collimating device for laser light has beam transformation device for making light from multiple sources be incident on single collimator element
JP2006162887A (en) * 2004-12-06 2006-06-22 Dainippon Printing Co Ltd Uniformed sheet, surface light source device and transmissive display apparatus
JP2011028080A (en) * 2009-07-28 2011-02-10 Sony Corp Diffusion film, stereoscopic display device and method for manufacturing diffusion film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012013993A (en) 2012-01-19
WO2012001996A1 (en) 2012-01-05
KR101484864B1 (en) 2015-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5316909B2 (en) Stereoscopic image display device and display panel
US10705333B2 (en) Projection optical system and head-up display apparatus using the same
US20160320606A1 (en) Optical system, stereoscopic imaging device, and endoscope
CN102498429B (en) Multiple view display
US10324303B2 (en) Stereoscopic display device
JP4196889B2 (en) Image display device and portable terminal device
JP4728454B1 (en) Lens parts and image display device
JP5439686B2 (en) Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method
TWI544231B (en) Lens parts and image display devices
JP2005157332A (en) Three-dimensional image display device, portable terminal device, display panel and fly eye lens
JP6606184B2 (en) 3D display device
KR20130030818A (en) Lens component and image display device
JP2018136525A (en) Lenticular lens sheet for naked eye 3D and liquid crystal display module for naked eye 3D
JP2004280079A (en) Picture display device and portable terminal device using the same
JP6588107B2 (en) Autostereoscopic system
JP2006162666A (en) Stereoscopic image display device and its lens aligning method
JP7433902B2 (en) display device
JP4698616B2 (en) Image display device and portable terminal device using the same
JP2013068682A (en) Stereoscopic display device
TWI551890B (en) Multi-view auto-stereoscopic display and angle-magnifying screen thereof
JP2013068683A (en) Stereoscopic display device
WO2022133751A1 (en) Display apparatus and preparation method therefor
Kubo et al. A viewing zone enlargement method for autostereoscopic display with eye tracking for the viewer observing at a large angle for the normal direction of the display
JPH08286148A (en) Lenticular display
JPH0918896A (en) Stereoscopic image display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200106

Year of fee payment: 6