KR20130097115A - Image display device - Google Patents

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KR20130097115A
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KR1020130019015A
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Korean (ko)
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미치코 하루모토
마사유키 시게마츠
Original Assignee
스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: An image display device is provided to increase a range capable of recognizing an image by an observer if a distance to the observer is changed. CONSTITUTION: An image display device (2A) comprises a display panel (20), a lens part (10), an air layer (33), and an adjustment unit (41). The display panel two-dimensionally arranges multiple unit pixel sets and includes multiple partial pixels in the multiple unit pixel sets. The lens unit includes multiple unit lenses which are periodically arranged in parallel and prepares the unit lens in response to the unit pixel set and forms an image of an object plane of the display panel on an image plane. The air layer is formed between the lens unit and the display panel and varies thickness. The adjustment unit adjusts the thickness of the air layer.

Description

화상 표시 장치{IMAGE DISPLAY DEVICE}[0001] IMAGE DISPLAY DEVICE [0002]

본 발명은 복수의 시점(視點) 각각을 향해서 화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an image display apparatus capable of displaying an image toward each of a plurality of viewpoints.

복수의 시점 각각을 향해서 화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치는, 예컨대 카 네비게이션 시스템에서 운전석 및 조수석 각각에 앉아 있는 사람에 대해 서로 다른 화상을 표시하거나, 또는 동일 인물의 우안 및 좌안 각각에 대해서 서로 다른 화상을 표시함으로써 입체 화상이라고 인식시킬 수 있다. 이러한 화상 표시 장치로서, 액정 등을 이용한 표시 패널과, 복수의 실린드리컬 렌즈가 병렬 배치된 렌티큘라 렌즈(lenticular lens)를 구비한 것이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
An image display apparatus capable of displaying an image toward each of a plurality of viewpoints may display different images for a person sitting in a driver's seat and a passenger seat in a car navigation system, or for each of the right and left eyes of the same person, respectively. By displaying another image, it can be recognized as a three-dimensional image. As such an image display device, a display panel using a liquid crystal or the like and a lenticular lens in which a plurality of cylindrical lenses are arranged in parallel are known (see Patent Document 1).

일본 특허 공개 제 2008-134617호 공보Japanese Patent Publication No. 2008-134617

렌티큘라 렌즈를 이용한 화상 표시 장치에서는, 화상을 인식할 수 있는 범위가 한정된다. 화상을 보는 관측자가 좌우 방향(복수의 실린드리컬 렌즈가 병렬 배치된 방향)으로 이동한 경우, 그 관측자의 이동에 따라 표시 패널에 제시하는 화상을 조작함으로써, 그 관측자에게 있어서 화상을 인식할 수 있는 범위를 추종시킬 수 있다. 그러나 화상 표시 장치로부터 관측자까지의 거리가 변화된 경우에, 그 관측자에게 있어서 화상을 인식할 수 있는 범위를 추종시킬 수 있는 기술은 알려져 있지 않다. In an image display apparatus using a lenticular lens, a range in which an image can be recognized is limited. When an observer viewing an image moves in the left and right direction (a direction in which a plurality of cylindrical lenses are arranged in parallel), the observer can recognize the image by manipulating the image presented on the display panel according to the movement of the observer. You can follow the range. However, when the distance from an image display apparatus to an observer changes, the technique which can follow the range which an image can be recognized by the observer is not known.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 관측자까지의 거리가 변화된 경우에 상기 관측자에게 있어서 화상을 인식할 수 있는 범위를 추종시킬 수 있는 화상 표시 장치를 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 apparatus capable of following a range in which an image can be recognized by the viewer when the distance to the viewer changes.

본 발명의 화상 표시 장치는, (1) 서로 수직인 제 1 방향 및 제 2 방향 양쪽에 평행한 면 상에 복수의 단위 화소 세트가 2차원 배열되고, 복수의 단위 화소 세트 각각이 제 2 방향을 따라 배열된 복수 개의 부분 화소를 포함하는 표시 패널과, (2) 각각 제 1 방향으로 연장되며 공통의 구성을 갖고 제 2 방향으로 주기적으로 병렬 배치된 복수 개의 단위 렌즈를 포함하며, 제 2 방향에 대해 단위 화소 세트에 대응해서 단위 렌즈가 마련되어 있고, 표시 패널을 물체면으로 해서 상기 물체면 상의 화상을 이미지면 상에 결상하는 렌즈부와, (3) 렌즈부와 표시 패널 사이에 마련되며 두께 또는 굴절률이 가변인 가변층과, (4) 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정하는 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. In the image display device 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 has a second direction. And (2) a plurality of unit lenses each extending in the first direction and having a common configuration and periodically arranged in parallel in the second direction, the display panel including a plurality of partial pixels arranged along the second direction. A unit lens is provided corresponding to the unit pixel set, and a lens portion for forming an image on the object surface on the image surface using the display panel as an object surface, and (3) a thickness between the lens portion and the display panel, And a variable layer having a variable refractive index, and (4) adjusting means for adjusting the thickness or refractive index of the variable layer.

본 발명의 화상 표시 장치에서는, 가변층은 공기층이고, 조정 수단이 상기 공기층의 두께를 조정하는 것이 적합하다. 혹은, 가변층은 유체층이고, 조정 수단이 상기 유체층의 두께 또는 굴절률을 조정하는 것도 적합하다. 또한, 가변층이 표시 패널측의 제 1 층과 렌즈부측의 제 2 층 사이에 놓이고, 제 1 층, 제 2 층 및 형상 가변 부재에 의해 폐공간를 구성하고 있으며, 이 폐공간 내에 유체가 충전되어 있는 것도 적합하다. In the image display apparatus of the present invention, it is preferable that the variable layer is an air layer, and the adjustment means adjusts the thickness of the air layer. Alternatively, the variable layer is a fluid layer, and it is suitable that the adjusting means adjusts the thickness or refractive index of the fluid layer. In addition, the variable layer is disposed between the first layer on the display panel side and the second layer on the lens unit side, and forms a closed space by the first layer, the second layer, and the shape-variable member, and fluid is filled in the closed space. It is also suitable.

본 발명의 화상 표시 장치는, 관측 위치까지의 거리를 측정하는 거리 측정 센서를 더 구비하고, 조정 수단이 거리 측정 센서에 의한 거리 측정 결과에 기초해서 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정하는 것이 적합하다. The image display device of the present invention further includes a distance measuring sensor for measuring the distance to the observation position, and it is suitable that the adjusting means adjusts the thickness or the refractive index of the variable layer based on the distance measurement result by the distance measuring sensor. .

본 발명의 화상 표시 장치는, 렌즈부 및 가변층을 포함하는 M개의 층이 표시 패널 상에 존재하고, M개의 층 중 제 m 층의 두께 tm 및 굴절률 nm, 렌즈부로부터 관측 위치까지의 거리 L1, 표시 패널에 있어서의 제 2 방향에 따른 부분 화소의 폭 Wg 및, 이미지면에서의 제 2 방향에 따른 부분 화소의 이미지의 폭 We의 사이에, WgL1=WeΣ(tm/nm)인 관계가 성립되도록, 조정 수단이 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정하는 것이 적합하다. 여기서, M은 2 이상의 정수이고, m은 1 이상 M 이하의 각 정수이다.
In the image display device of the present invention, M layers including the lens portion and the variable layer are present on the display panel, and among the M layers, the thickness t m and the refractive index n m of the mth layer, from the lens portion to the observation position W g L 1 = W e between the distance L 1 , the width W g of the partial pixel in the second direction in the display panel, and the width W e of the image of the partial pixel in the second direction in the image plane. It is suitable that the adjusting means adjusts the thickness or the refractive index of the variable layer so that the relation Σ (t m / n m ) is established. Here, M is an integer of 2 or more, and m is each integer of 1 or more and M or less.

본 발명에 의하면, 관측자까지의 거리가 변화된 경우에, 상기 관측자에게 있어서 화상을 인식할 수 있는 범위를 추종시킬 수 있다.
According to the present invention, when the distance to the observer is changed, it is possible to follow the range in which the observer can recognize the image.

도 1은 화상 표시 장치(1)의 개략 구성 및 화상 표시의 원리를 모식적으로 나타내는 도면,
도 2는 화상 표시 장치(2)의 개략 구성 및 화상 표시의 원리를 모식적으로 나타내는 도면,
도 3은 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)에서의 관측 거리(L1)와 공기층(33)의 두께(t3)의 관계를 나타내는 그래프,
도 5는 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)에서 표시 패널(20)의 각 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내는 그래프,
도 6은 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)에서 표시 패널(20)의 각 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내는 그래프,
도 7은 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)에서 표시 패널(20)의 각 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내는 그래프,
도 8은 비교예에 있어서 표시 패널(20)의 각 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내는 그래프,
도 9는 비교예에 있어서 표시 패널(20)의 각 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내는 그래프,
도 10은 비교예에 있어서 표시 패널(20)의 각 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내는 그래프,
도 11은 실시예 2의 화상 표시 장치(2B)의 구성을 나타내는 도면,
도 12는 실시예 2의 화상 표시 장치(2B)에서의 관측 거리(L1)와 유체층(34)의 두께(t3)의 관계를 나타내는 그래프이다. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an image display device 1 and a principle of image display;
2 is a diagram schematically showing a schematic configuration of the image display device 2 and the principle of image display;
3 is a diagram showing the configuration of the image display device 2A according to the first embodiment;
4 is a graph showing the relationship between the observation distance L 1 and the thickness t 3 of the air layer 33 in the image display device 2A of Example 1;
FIG. 5 shows that light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at each position of the display panel 20 in the image display device 2A of Embodiment 1 is formed on the image plane A. FIG. A graph showing the distribution of the image,
FIG. 6 shows that light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at each position of the display panel 20 in the image display device 2A of Embodiment 1 forms on the image plane A. FIG. A graph showing the distribution of the image,
FIG. 7 shows that light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at each position of the display panel 20 in the image display device 2A of Embodiment 1 forms on the image plane A. FIG. A graph showing the distribution of the image,
8 is a graph showing a distribution of an image in which light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at each position of the display panel 20 is formed on the image plane A in the comparative example;
9 is a graph showing a distribution of an image in which light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at each position of the display panel 20 is formed on the image plane A in the comparative example;
FIG. 10 is a graph showing a distribution of an image in which light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at each position of the display panel 20 is formed on the image plane A in the comparative example;
11 is a diagram showing the configuration of the image display device 2B of the second embodiment;
12 is a graph showing the relationship between the observation distance L 1 and the thickness t 3 of the fluid layer 34 in the image display device 2B of the second embodiment.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 상세하게 설명한다. 한편, 도면의 설명에 있어서 동일 요소에는 동일 부호를 붙이고, 중복하는 설명을 생략한다. 또한, 각 도면에는 설명의 편의를 위해 xyz 직교 좌표계가 도시되어 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 element, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, the xyz rectangular coordinate system is shown in each figure for convenience of description.

도 1은 화상 표시 장치(1)의 개략 구성 및 화상 표시의 원리를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 화상 표시 장치(1)는 2 시점용이다. 화상 표시 장치(1)는, 렌즈부(10) 및 표시 패널(20)을 구비하고, 표시 패널(20)을 물체면으로 해서 상기 물체면 상의 화상을 렌즈부(10)에 의해 이미지면(A) 상에 결상한다.FIG. 1: is a figure which shows schematic structure of the image display apparatus 1 and the principle of image display typically. This image display device 1 is for two viewpoints. The image display device 1 includes a lens portion 10 and a display panel 20, and the image on the object surface is the image surface A by the lens portion 10 with the display panel 20 as an object surface. To image.

렌즈부(10)는, 각각 x 방향으로 연장하며 공통의 구성을 갖는 실린드리컬 렌즈(111~11K)가 단위 렌즈로서 일정 주기로 y 방향으로 병렬 배치된 렌티큘라 렌즈이다. K는 2 이상의 정수이다. 실린드리컬 렌즈(111~11K) 각각의 광축은 Z 방향에 평행하다. 렌즈부(10)는 개략적으로는 평판 형상으로, 표시 패널(20)에 대향하는 면이 평면이고, 이미지면(A)에 대향하는 면이 볼록면으로 되어 있다. 동 도면에서는 렌즈부(10)의 볼록면의 형상이 도시되어 있다. The lens unit 10 is a lenticular lens in which the 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 unit 10 is roughly flat, and the surface facing the display panel 20 is flat, and the surface facing the image plane A is convex. In this figure, the shape of the convex surface of the lens unit 10 is shown.

표시 패널(20)은, xy 평면 상에 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. 한편, 실제로는 블랙 매트릭스(black matrix)라고 불리는 차폐 영역이 좌안용 부분 화소(22L)와 우안용 부분 화소(22R) 사이에 존재하지만, 블랙 매트릭스는 생략되어 있다. In the display panel 20, a plurality of unit pixel sets 21 are two-dimensionally arranged on an 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. On the other hand, although a shielding area called a black matrix is actually present between the left eye partial pixel 22 L and the right eye partial pixel 22 R , the black matrix is omitted.

단위 화소 세트(21k)가 실린드리컬 렌즈(11k)에 대응하는 것으로 하면, 단위 화소 세트(21k)의 좌안용 부분 화소(22L)로부터 나온 광이 실린드리컬 렌즈(11k)를 거침으로써 이미지면(A) 상에 좌안용 이미지가 형성되고, 단위 화소 세트(21k)의 우안용 부분 화소(22R)로부터 나온 광이 실린드리컬 렌즈(11k)를 거침으로써 이미지면(A) 상에 우안용 이미지가 형성된다. A unit pixel set (21 k) a cylindrical lens (11 k) give curl lens (11 k) that causes the object light emitted from the pixels (22 L) portions for the left eye of a unit pixel set (21 k) cylinder corresponding to The left eye image is formed on the image plane A by passing through the light, and the light emitted from the right eye partial pixel 22 R of the unit pixel set 21 k passes through the cylindrical lens 11 k . The image for the right eye is formed on (A).

그리고, 이미지면(A) 상의 좌안용 이미지의 형성 범위에 있는 관측자의 좌안의 망막에는 좌안용 화상이 결상되고, 이미지면(A) 상의 우안용 이미지의 형성 범위에 있는 관측자의 우안의 망막에는 우안용 화상이 결상된다. 따라서, 각 단위 화소 세트(21)의 좌안용 부분 화소(22L) 및 우안용 부분 화소(22R) 각각에 적절한 화상 데이터가 주어짐으로써, 좌안 및 우안에 의해 입체 화상이 시인된다. The left eye image is imaged on the retina of the observer's left eye in the formation range of the left eye image on the image plane A, and the right eye on the retina of the viewer's right eye in the formation range of the right eye image on the image plane 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 and the right eye.

표시 패널(20)에 있어서의 화소 피치(각 단위 화소 세트(21k)의 y 방향 폭)을 P로 한다. 각 단위 화소 세트(21k)의 좌안용 부분 화소(22L) 및 우안용 부분 화소(22R) 각각의 y 방향 폭을 Wg로 한다. 블랙 매트릭스의 y 방향 폭을 무시하면 Wg=P/2이다. The pixel pitch (width in the y direction of each unit pixel set 21 k ) in the display panel 20 is set to P. FIG. And each of the y-direction width of each unit pixel set (21 k) left-eye pixel section (22 L) and right-eye pixels for a portion (22 R) as W g. Neglecting the width of the black matrix in the y direction, W g = P / 2.

각 파라미터의 설정 방법의 일례는 이하와 같다. 우선, 적시(適視) 거리(L1)를 결정한다. 적시 거리(L1)는 렌즈부(10)로부터 관측 위치(이미지면(A))까지의 거리로, 관측자에게 있어서, 가장 입체시를 쉽게 얻을 수 있게 하고자 하는 거리이다. 다음으로 이미지면(A)에서의 시인역의 y 방향 폭(We)을 결정한다. 시인역 폭(We)은, 이미지면(A)에서의 y 방향에 따른 부분 화소의 이미지의 폭이다. 다음으로 삼각형의 상사(相似) 관계에 기초해서, 화상 표시 장치(1)에 있어서의 표시 패널(20) 상의 등가 두께 L2(=L1 ×Wg/We)를 결정한다. 이 등가 두께(L2)는, 표시 패널(20)로부터 나온 광이 렌즈부(10)의 외부로 나가기까지의 등가적인 두께이다. An example of the setting method of each parameter is as follows. First, timely distance L 1 is determined. The timely distance L 1 is a distance from the lens unit 10 to the observation position (image plane A), and is a distance that allows the observer to obtain most stereoscopic vision easily. Next, the y-direction width W e of the viewing area on the image plane A is determined. The viewing area width W e is the width of the image of the partial pixel along the y direction in the image plane A. FIG. And then determines the image display device 1, a display panel equivalent to the thickness L 2 (= L 1 × W g / W e) on the 20 in the basis of the boss (相似) relationship of a triangle. This equivalent thickness L 2 is an equivalent thickness until light emitted from the display panel 20 goes out of the lens unit 10.

그리고, 화상 표시 장치(1)에 있어서의 표시 패널(20) 상의 각 층의 두께 및 굴절률을 결정한다. 이 때, 표시 패널(20) 상에 M개의 층이 있고, 그 중 제 m 층의 두께를 tm이라고 하고 굴절률을 nm이라고 했을 때, L2=Σ(tm/nm)이 되도록 한다. 표시 패널(20) 상의 각 층은, 렌즈부(10) 외에, 예컨대 유리, 편광판, 렌즈, 접착제 등이다. M은 2 이상의 정수이고, m은 1 이상 M 이하의 각 정수이다. And the thickness and refractive index of each layer on the display panel 20 in the image display apparatus 1 are determined. At this time, when there are M layers on the display panel 20, and the thickness of the mth layer is t m and the refractive index is n m , L 2 = Σ (t m / n m ). . Each layer on the display panel 20 is, for example, glass, a polarizing plate, a lens, or an adhesive, in addition to the lens unit 10. M is an integer of 2 or more, and m is each integer of 1 or more and M or less.

관측 거리(L1)에 있어서 관측자가 입체시를 얻을 수 있도록 하기 위해서는, 시인역 폭(We)은, 관측자의 눈 사이 거리의 절반 이상인 것이 필요하고, 2 시점인 경우에는 통상 눈 사이 거리보다 크게 설정된다. L2, tm, nm의 관계에 대해서는, 각 층의 두께(tm)를 이용한 화소의 실제 배치에 있어서 스넬의 법칙으로부터 각 층에서의 광선 각도 θ를 계산함으로써, sinθ≒tanθ가 성립되는 범위에서는, 실제 배치와 등가 두께(L2)를 이용한 도 1의 배치가 등가라는 것이 증명될 수 있다. 또한, 중앙의 단위 화소 세트로부터 가장 밖의 단위 화소 세트까지의 거리를 MpP라고 하면, 관측 거리(L1)에서의 시인역을 맞추기 위해서, 렌즈 피치 PL은 PL=P·L1/(L1+ L2)라고 쓸 수 있다. In order to enable the observer to obtain stereoscopic vision at the observation distance L 1 , the viewing area width W e needs to be at least half of the distance between the eyes of the observer, and in the case of two viewpoints, the distance between the eyes is usually larger than the distance between the eyes. It is set large. Regarding the relationship between L 2 , t m , and n m , sinθθtanθ is established by calculating the light beam angle θ at each layer from Snell's law in the actual arrangement of pixels using the thickness t m of each layer. In the range, it can be proved that the arrangement of FIG. 1 using equivalent thickness L 2 is equivalent to the actual arrangement. If the distance from the central unit pixel set to the outermost unit pixel set is M p P, the lens pitch P L is equal to P L = P · L 1 / in order to match the viewing area at the observation distance L 1 . You can write (L 1 + L 2 ).

영역 BL, BR은, 가장 밖의 단위 화소 세트(y=±MpP)가 형성하는 시인역이 오버랩되는 부분이다. 영역 BL에서는, 각 단위 화소 세트(21k)의 좌안용 부분 화소(22L)로부터 나온 광이 대응하는 실린드리컬 렌즈(11k)를 거친 후에 모두 겹친다. 또한, 영역 BR에서는, 각 단위 화소 세트(21k)의 우안용 부분 화소(22R)로부터 나온 광이 대응하는 실린드리컬 렌즈(11k)를 거친 후에 모두 겹친다. 관측자의 좌안이 영역 BL에 존재하고 또한 관측자의 우안이 영역 BR에 존재하는 경우에, 관측자에 의한 입체 화상의 시인이 가능하다. The regions B L and B R are portions in which the viewing region formed by the outermost unit pixel set (y = ± M p P) overlaps. In the area B L , the light from the left eye partial pixel 22 L of each unit pixel set 21 k overlaps after passing through the corresponding cylindrical lens 11 k . Further, in the region B R , the light from the right eye partial pixel 22 R of each unit pixel set 21 k overlaps after passing through the corresponding cylindrical lens 11 k . When the left eye of the observer exists in the area B L and the right eye of the observer exists in the area B R , viewing of a stereoscopic image by the observer is possible.

도 2는, 화상 표시 장치(2)의 개략 구성 및 화상 표시의 원리를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 화상 표시 장치(2)는 4 시점용이다. 이 경우, 표시 패널(20)의 각 단위 화소 세트(21)는, y 방향을 따라 배열된 4개의 부분 화소(221~224)를 포함한다. 각 단위 화소 세트(21)의 4개의 부분 화소(221~224) 각각의 y 방향 폭을 Wg이라고 하면, Wg=P/4이다. FIG. 2: is a figure which shows schematic structure of the image display apparatus 2 and the principle of an image display typically. This image display device 2 is for four viewpoints. In this case, each unit pixel set 21 of the display panel 20 includes four partial pixels 22 1 to 22 4 arranged along the y direction. When the width of each of the four partial pixels 22 1 to 2 4 in the unit pixel set 21 in the y-direction is W g , W g = P / 4.

영역 B1에서는, 각 단위 화소 세트(21k)의 제 1 시점용 부분 화소(221)로부터 나온 광이 대응하는 실린드리컬 렌즈(11k)를 거친 후에 모두 겹친다. 영역 B2에서는, 각 단위 화소 세트(21k)의 제 2 시점용 부분 화소(222)로부터 나온 광이 대응하는 실린드리컬 렌즈(11k)를 거친 후에 모두 겹친다. 영역 B3에서는, 각 단위 화소 세트(21k)의 제 3 시점용 부분 화소(223)로부터 나온 광이 대응하는 실린드리컬 렌즈(11k)를 거친 후에 모두 겹친다. 또한, 영역 B4에서는, 각 단위 화소 세트(21k)의 제 4 시점용 부분 화소(224)로부터 나온 광이 대응하는 실린드리컬 렌즈(11k)를 거친 후에 모두 겹친다. 4개의 영역(B1~B4) 각각에 서로 다른 화상을 표시할 수 있다. In the area B 1 , all the light from the first viewpoint partial pixel 22 1 of each unit pixel set 21 k overlaps after passing through the corresponding cylindrical lens 11 k . In the area B 2 , the light from the second viewpoint partial pixel 22 2 of each unit pixel set 21 k overlaps after passing through the corresponding cylindrical lens 11 k . In the region B 3, each unit pixel set (21 k) of both overlap the third only after the time section pixel laundry curl lens (11 k) corresponds to the light emitted from the cylinder to (22 3). Further, the area B 4, each unit pixel set (21 k) of the fourth overlap both only after the laundry curl lens (11 k), which is emitted from the cylindrical portion of the pixel point (22, 4) for the optical response. Different images can be displayed in each of the four areas B 1 to B 4 .

도 1 및 도 2를 대비하면 알 수 있는 바와 같이, 각 단위 화소 세트(21)에 포함되는 부분 화소(22)의 수(즉, 시점수)가 늘어나면, 각 부분 화소(22)에 대응하는 영역(B)의 크기가 제한되고, 특히 각 영역(B)의 z 방향 폭이 좁아진다. 화상 표시 장치로부터 관측자까지의 거리가 변화되어서, 관측자의 눈이 영역(B)으로부터 벗어나면, 그 관측자는 화상을 인식할 수 없게 된다. As can be seen from FIG. 1 and FIG. 2, when the number of partial pixels 22 included in each unit pixel set 21 (that is, the number of viewpoints) increases, the corresponding partial pixels 22 correspond to each other. The size of the region B is limited, and in particular, the width in the z-direction of each region B is narrowed. If the distance from the image display device to the observer is changed so that the observer's eyes are out of the area B, the observer cannot recognize the image.

본 실시예의 화상 표시 장치는, 관측자까지의 거리가 변화된 경우에 상기 관측자에게 있어서 화상을 인식할 수 있는 범위(B)를 추종시키는 것이다. 이를 위해서, 본 실시예의 화상 표시 장치는, 렌즈부(10) 및 표시 패널(20)에 더해서, 렌즈부(10)와 표시 패널(20) 사이에 마련되며 두께 또는 굴절률이 가변인 가변층과, 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정하는 조정 수단을 구비한다. 조정 수단은 가변층의 두께와 굴절률 양쪽을 조정해도 된다. 가변층은 복수 있어도 된다. The image display device of the present embodiment follows the range B in which the observer can recognize an image when the distance to the observer is changed. To this end, in addition to the lens unit 10 and the display panel 20, the image display device of the present embodiment includes a variable layer provided between the lens unit 10 and the display panel 20 and having a variable thickness or refractive index; Adjusting means for adjusting the thickness or refractive index of the variable layer is provided. The adjusting means may adjust both the thickness and the refractive index of the variable layer. There may be a plurality of variable layers.

본 실시예의 화상 표시 장치는, 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정함으로써 관측자까지의 거리가 항상 관측 거리(L1)가 되도록 한다. 즉, 설정되어 있는 부분 화소폭(Wg) 및 시인역 폭(We)에 비해서, Σ(tm/nm)We/Wg가 화상 표시 장치로부터 관측 위치까지의 거리와 같아지도록, 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정한다. The image display device of this embodiment adjusts the thickness or refractive index of the variable layer so that the distance to the observer is always the observation distance L 1 . That is, compared with the set partial pixel width W g and the viewing area width W e , Σ (t m / n m ) W e / W g is equal to the distance from the image display device to the observation position, The thickness or refractive index of the variable layer is adjusted.

가변층의 두께 조정에 대해서는, 가변층에 대해 -z 측에 있는 층에 대해서, 가변층에 대해 +z 측에 있는 층을 기계적으로 이동시킴으로써 실현할 수 있다. 가변층의 굴절률의 조정에 대해서는, 예컨대 전압 인가에 의해 밀도가 변하고 굴절률이 변하는 재료를 가변층에 사용함으로써 실현 가능하다. 일반적인 가변량을 고려하면, 가변층의 굴절률을 조정하는 것보다 가변층의 두께를 조정하는 편이 효과적이다. Adjustment of the thickness of the variable layer can be realized by mechanically moving the layer on the + z side with respect to the variable layer with respect to the layer on the -z side with respect to the variable layer. Adjustment of the refractive index of the variable layer can be realized by using, for example, a material whose density changes and the refractive index changes by applying a voltage to the variable layer. In consideration of the general variable amount, it is more effective to adjust the thickness of the variable layer than to adjust the refractive index of the variable layer.

한편, 통상, 렌즈부(10)의 각 단위 렌즈(11)의 곡율 반경은, 각 층의 두께 및 굴절률을 포함한 각 파라미터를 고려해서 최적화한다. 이 때문에, 각 층의 두께 또는 굴절률이 다르면, 렌즈부(10)의 각 단위 렌즈(11)의 곡율 반경은 최적이 아니게 되어 버려서 화질이 약간 열화되는 경우도 있을 수 있지만, 입체 가시에는 큰 영향은 미치지 않는다. In general, the radius of curvature of each unit lens 11 of the lens unit 10 is optimized in consideration of each parameter including the thickness and refractive index of each layer. For this reason, if the thickness or refractive index of each layer is different, the radius of curvature of each unit lens 11 of the lens unit 10 may not be optimal, and the image quality may be slightly degraded. Not crazy

렌즈 피치(PL)에 대해서는, PL=P·L1/(L1+L2)라고 쓸 수 있다. 또한, 삼각형의 상사 관계에 의해 L2 =L1Wg/We이므로, PL=P/(1+Wg/We)라고 쓸 수 있다. We를 일정값으로 하는 경우에는, PL은 L1에 의존하지 않는다. 단, 실제로는, 이 간이 설계값으로부터 약간 변화시켜서, 광선 추적 등의 해석을 행하고, 휘도 결과를 고려해서 PL을 더 최적화시키는 것이 바람직하다. The lens pitch P L can be written as P L = P · L 1 / (L 1 + L 2 ). In addition, since L 2 = L 1 W g / W e by the similarity of triangles, it can be written as P L = P / (1 + W g / W e ). When W e is a constant value, P L does not depend on L 1 . In reality, however, it is preferable to slightly change from this simple design value, to perform analysis such as ray tracing, and to further optimize P L in consideration of the luminance result.

도 3은 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)의 구성을 나타내는 도면이다. 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)는, 도 2에 도시된 구성과 마찬가지로 4 시점용으로, 렌즈부(10) 및 표시 패널(20)에 더해서, 유리판(31), 편광판(32), 공기층(33) 및 조정 수단(41)을 구비한다. 표시 패널(20) 위에 차례로, 유리판(31), 편광판(32), 공기층(33) 및 렌즈부(10)가 적층되어 있다. 공기층(33)이 가변층으로, 상기 공기층(33)의 두께가 조정될 수 있다. 3 is a diagram showing the configuration of the image display device 2A of the first embodiment. 2A of the image display apparatus of Example 1 is similar to the structure shown in FIG. 2, and is used for four viewpoints, in addition to the lens part 10 and the display panel 20, the glass plate 31, the polarizing plate 32, and the air layer 33 and the adjusting means 41 are provided. The glass plate 31, the polarizing plate 32, the air layer 33, and the lens unit 10 are sequentially stacked on the display panel 20. As the air layer 33 is a variable layer, the thickness of the air layer 33 may be adjusted.

실시예 1에서는, P=4WP=0.2㎜, We=30㎜, Mp=500, PL=0.1997㎜으로 한다. 유리판(31)의 두께(t1)를 0.2㎜으로 하고, 유리판(31)의 굴절률(n1)을 1.55로 한다. 편광판(32)의 두께(t2)를 0.15㎜으로 하고, 편광판(32)의 굴절률(n2)을 1.55로 한다. 공기층(33)의 두께(t3)를 가변으로 하고, 공기층(33)의 굴절률(n3)을 1로 한다. 또한, 렌즈부(10)의 두께(t4)를 0.2㎜으로 하고, 렌즈부(10)의 굴절률(n4)을 1.55로 한다. 렌즈부(10)의 각 단위 렌즈(11)의 곡율 반경을 0.36㎜으로 한다.In Example 1, the P = 4W P = 0.2㎜, W e = 30㎜, M p = 500, PL = 0.1997㎜. The thickness t 1 of the glass plate 31 is 0.2 mm, and the refractive index n 1 of the glass plate 31 is 1.55. The thickness t 2 of the polarizing plate 32 is 0.15 mm, and the refractive index n 2 of the polarizing plate 32 is 1.55. The thickness t 3 of the air layer 33 is made variable and the refractive index n 3 of the air layer 33 is made 1. In addition, the thickness t 4 of the lens unit 10 is 0.2 mm, and the refractive index n 4 of the lens unit 10 is 1.55. The radius of curvature of each unit lens 11 of the lens unit 10 is 0.36 mm.

조정 수단(41)은, 편광판(32)과 렌즈부(10) 사이에 마련되어서, 편광판(32)과 렌즈부(10)의 간격을 조정할 수 있다. 조정 수단(41)은, 예컨대 액츄에이터(보다 구체적으로는 모터와 결합하여 용수철 압력을 조정하는 것이 가능한 용수철)이어도 된다. 화상 표시 장치(2A)는, 관측자까지의 거리를 측정하는 거리 측정 센서를 구비하는 것이 적합하다. 공기층(33)의 두께(t3)는, 관측자까지의 거리(L1)에 기초해서 조정된다. 공기층(33)의 두께(t3)는 t3=(WgL1/We-t1/n1-t2/n2-t4/n4)n2이 되도록 조정 수단(41)에 의해 설정된다. 도 4는, 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)에서의 관측 거리(L1)와 공기층(33)의 두께(t3)의 관계를 나타내는 그래프이다. The adjustment means 41 is provided between the polarizing plate 32 and the lens part 10, and can adjust the space | interval of the polarizing plate 32 and the lens part 10. The adjustment means 41 may be, for example, an actuator (more specifically, a spring capable of adjusting a spring pressure in combination with a motor). It is preferable that the image display apparatus 2A is equipped with the distance measuring sensor which measures the distance to an observer. The thickness t 3 of the air layer 33 is adjusted based on the distance L 1 to the observer. The adjusting means 41 such that the thickness t 3 of the air layer 33 is t 3 = (W g L 1 / W e -t 1 / n 1 -t 2 / n 2 -t 4 / n 4 ) n 2 . Is set by. 4 is a graph showing the relationship between the observation distance L 1 and the thickness t 3 of the air layer 33 in the image display device 2A of the first embodiment.

도 5~도 7 각각은, 실시예 1의 화상 표시 장치(2A)에서 표시 패널(20)의 각 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내는 그래프이다. 도 5는 관측 거리(L1)가 300㎜인 경우의 이미지 분포를 나타내고, 도 6은 관측 거리(L1)가 400㎜인 경우의 이미지 분포를 나타내며, 도 7은 관측 거리(L1)가 500㎜인 경우의 이미지 분포를 나타낸다. 각 도면의 (a)는 표시 패널(20)의 y=0의 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내고, 각 도면의 (b)는 표시 패널(20)의 y=+MPP의 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내고, 또한, 각 도면의 (c)는 표시 패널(20)의 y=-MPP의 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타낸다. 공기층(33)의 두께(t3)는 관측 거리(L1)에 따라 조정되었다. In each of FIGS. 5 to 7, light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at each position of the display panel 20 in the image display device 2A of the first embodiment is the image plane A. FIG. ) Is a graph showing the distribution of an image formed on an image. FIG. 5 shows an image distribution when the observation distance L 1 is 300 mm, FIG. 6 shows an image distribution when the observation distance L 1 is 400 mm, and FIG. 7 shows an observation distance L 1 . The image distribution in the case of 500 mm is shown. (A) of each drawing shows a distribution of an image in which light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at the position y = 0 of the display panel 20 is formed on the image plane A. FIG. (B) in each figure shows that light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at the position y = + M P P of the display panel 20 is formed on the image plane A. FIG. (C) of FIG. 5 shows that light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at the position of y = -M P P of the display panel 20 is an image. The distribution of the image formed on the surface A is shown. The thickness t 3 of the air layer 33 was adjusted according to the observation distance L 1 .

본 실시예에서는, 중앙(y=0)의 단위 화소 세트(22)와 양단(y=±MpP)의 단위 화소 세트(22)에서, 제 1~제 4 시점용 부분 화소(22) 중 주요한 강도 분포를 만드는 y 방향 영역이 맞춰져 있다. 중앙(y=0)과 양단(y=±MpP) 사이에 존재하는 단위 화소 세트(22)에 대해서도 마찬가지라고 할 수 있다. 이 영역은 L1이 변해도 크게 변하지 않고, 화상 표시 장치(2A)에서의 관측 거리(L1)가 변해도 입체시가 확보된다는 것을 알 수 있다.In the present embodiment, in the unit pixel set 22 at the center (y = 0) and the unit pixel set 22 at both ends (y = ± M p P), among the partial pixels 22 for the first to fourth views. The y-direction region is fitted to create a major intensity distribution. About the center (y = 0) and sets the unit pixel 22 is present between both ends (y = ± M P p) can be referred to as the same. This area does not change significantly even if L 1 changes, and it can be seen that stereoscopic vision is ensured even when the observation distance L 1 in the image display device 2A changes.

도 8~도 10 각각은, 비교예에 있어서 표시 패널(20)의 각 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내는 그래프이다. 도 8은 관측 거리(L1)가 300㎜인 경우의 이미지 분포를 나타내고, 도 9는 관측 거리(L1)가 400㎜인 경우의 이미지 분포를 나타내며, 도 10은 관측 거리(L1)가 500㎜인 경우의 이미지 분포를 나타낸다. 각 도면의 (a)는 표시 패널(20)의 y=0의 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내고, 각 도면의 (b)는 표시 패널(20)의 y=+MPP의 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타내며, 또한, 각 도면의 (c)는 표시 패널(20)의 y=-MPP의 위치에 있는 단위 화소 세트(21)의 각 부분 화소(22)로부터 나온 광이 이미지면(A) 상에 형성하는 이미지의 분포를 나타낸다. 공기층(33)의 두께(t3)는 0.31㎜로 고정되었다. 비교예에서는, 관측 거리(L1)가 400㎜일 때에는 입체시 가능하지만, 관측 거리(L1)가 변화되면, 화소마다 주요한 강도 분포를 만드는 y 방향 영역이 전혀 달라서, 입체시를 얻을 수 없게 된다. Each of FIGS. 8-10 shows the image which the light from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 in each position of the display panel 20 forms on the image surface A in a comparative example. It is a graph showing the distribution. FIG. 8 shows an image distribution when the observation distance L 1 is 300 mm, FIG. 9 shows an image distribution when the observation distance L 1 is 400 mm, and FIG. 10 shows an observation distance L 1 . The image distribution in the case of 500 mm is shown. (A) of each drawing shows a distribution of an image in which light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at the position y = 0 of the display panel 20 is formed on the image plane A. FIG. (B) in each figure shows that light emitted from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at the position y = + M P P of the display panel 20 is formed on the image plane A. FIG. In addition, (c) of each figure shows that the light from each partial pixel 22 of the unit pixel set 21 at the position of y = -M P P of the display panel 20 is an image. The distribution of the image formed on the surface A is shown. The thickness t 3 of the air layer 33 was fixed at 0.31 mm. In the comparative example, stereoscopic vision is possible when the observation distance L 1 is 400 mm. However, when the observation distance L 1 changes, the y-direction region that produces the main intensity distribution for each pixel is completely different, so stereoscopic vision cannot be obtained. do.

한편, 본 실시예의 경우의 도 5(L1 =300㎜) 및 도 7(L1 =500㎜) 각각에서 크로스토크가 좋지 않다. 이것은 렌즈부(10)의 각 단위 렌즈(11)의 곡율 반경(즉, 굴절력)이 최적값으로부터 어긋나 있기 때문이다. 렌즈부(10)의 각 단위 렌즈(11)의 곡율 반경이 일정해도, 렌즈부(10)의 굴절률을 변경함으로써, 굴절력을 변경할 수 있다. 예컨대, 렌즈부(10)의 재료로서 전압 제어 등에 의해 굴절률이 가변되는 재료를 이용해서, 관측 거리(L1)에 따라 상기 굴절률을 제어함으로써 화질을 더 향상시킬 수 있다. 본 실시예의 경우, L1=300㎜에서는 n4=1.72이 적당하고, L1=500㎜에서는 n4=1.43이 적당하다.On the other hand, crosstalk is not good in each of Figs. 5 (L 1 = 300 mm) and 7 (L 1 = 500 mm) in the case of this embodiment. This is because the radius of curvature (that is, refractive power) of each unit lens 11 of the lens unit 10 is shifted from the optimum value. Even if the curvature radius of each unit lens 11 of the lens unit 10 is constant, the refractive power can be changed by changing the refractive index of the lens unit 10. For example, the image quality can be further improved by controlling the refractive index in accordance with the observation distance L 1 using a material whose refractive index is variable by voltage control or the like as the material of the lens unit 10. In the present embodiment, n 4 = 1.72 is suitable for L 1 = 300 mm, and n 4 = 1.43 for L 1 = 500 mm.

도 11은, 실시예 2의 화상 표시 장치(2B)의 구성을 나타내는 도면이다. 실시예 2의 화상 표시 장치(2B)는, 도 2에 도시된 구성과 마찬가지로 4 시점용으로, 렌즈부(10) 및 표시 패널(20)에 더해서, 유리판(31), 편광판(32), 유체층(34) 및 형상 가변 부재(42)를 구비한다. 표시 패널(20)의 위에 차례로, 유리판(31), 편광판(32), 유체층(34) 및 렌즈부(10)가 적층되어 있다. 유체층(34)이 가변층으로, 상기 유체층(34)의 두께 또는 굴절률이 조정될 수 있다. 11 is a diagram illustrating the configuration of the image display device 2B of the second embodiment. The image display device 2B according to the second embodiment has a glass plate 31, a polarizing plate 32, and a fluid in addition to the lens unit 10 and the display panel 20 for four viewpoints similarly to the configuration shown in FIG. 2. The layer 34 and the shape variable member 42 are provided. The glass plate 31, the polarizing plate 32, the fluid layer 34, and the lens unit 10 are sequentially stacked on the display panel 20. The fluid layer 34 is a variable layer, and the thickness or refractive index of the fluid layer 34 may be adjusted.

실시예 2에서는, P=4WP=0.2㎜, We=30㎜, Mp=500, PL=0.1997㎜으로 한다. 유리판(31)의 두께(t1)를 0.2㎜으로 하고, 유리판(31)의 굴절률(n1)을 1.55로 한다. 편광판(32)의 두께(t2)를 0.15㎜으로 하고, 편광판(32)의 굴절률(n2)을 1.55로 한다. 유체층(34)의 두께(t3)를 가변으로 하고, 유체층(34)의 굴절률(n3)을 1.55로 한다. 또한, 렌즈부(10)의 두께(t4)를 0.2㎜으로 하고, 렌즈부(10)의 굴절률(n4)을 1.55로 한다. 렌즈부(10)의 각 단위 렌즈(11)의 곡율 반경을 0.36㎜으로 한다. In Example 2, and the P = 4W P = 0.2㎜, W e = 30㎜, M p = 500, P L = 0.1997㎜. The thickness t 1 of the glass plate 31 is 0.2 mm, and the refractive index n 1 of the glass plate 31 is 1.55. The thickness t 2 of the polarizing plate 32 is 0.15 mm, and the refractive index n 2 of the polarizing plate 32 is 1.55. The thickness t 3 of the fluid layer 34 is made variable and the refractive index n 3 of the fluid layer 34 is made 1.55. In addition, the thickness t 4 of the lens unit 10 is 0.2 mm, and the refractive index n 4 of the lens unit 10 is 1.55. The radius of curvature of each unit lens 11 of the lens unit 10 is 0.36 mm.

유체층(34)은, 편광판(32)과 렌즈부(10) 사이에 있다. 편광판(32), 렌즈부(10) 및 형상 가변 부재(42)에 의해 폐공간이 구성되어 있고, 이 폐공간 내에 유체가 충전되어 있다. 형상 가변 부재(42)는 고무와 같이 신축하는 소재로 이루어지는 것이 적합하다. 폐공간 내에 충전되는 유체는 액상 또는 겔상의 수지 등인 것이 적합하다. 유체층(34)의 두께(t3)는, 관측자까지의 거리(L1)에 기초해서 조정된다. 유체층(34)의 두께(t3)는 t3=(WgL1/We-t1/n1-t2/n2-t4/n4)n2이 되도록 조정 수단에 의해 설정된다. 도 12는 실시예 2의 화상 표시 장치(2B)에서의 관측 거리(L1)와 유체층(34)의 두께(t3)의 관계를 나타내는 그래프이다. The fluid layer 34 is between the polarizing plate 32 and the lens portion 10. The closed space is comprised by the polarizing plate 32, the lens part 10, and the shape variable member 42, and the fluid is filled in this closed space. The shape-variable member 42 is preferably made of a material that stretches and contracts like rubber. The fluid to be filled in the closed space is preferably liquid or gel resin. The thickness t 3 of the fluid layer 34 is adjusted based on the distance L 1 to the observer. The thickness t 3 of the fluid layer 34 is adjusted by means of adjustment such that t 3 = (W g L 1 / W e -t 1 / n 1 -t 2 / n 2 -t 4 / n 4 ) n 2. Is set. 12 is a graph showing the relationship between the observation distance L 1 and the thickness t 3 of the fluid layer 34 in the image display device 2B of the second embodiment.

실시예 1과 같이 가변층으로서 공기층(33)이 마련되는 경우에는, 공기층(33)과 편광판(32)의 계면 및 공기층(33)과 렌즈부(10)의 계면 각각에 있어서 광이 반사됨으로써 화상이 어둡게 되거나, 밖에서 입사한 광이 반사되어서 보기 어렵되곤 한다. 이에 반해서, 실시예 2에서는, 다른 층의 재료의 굴절률에 가까운 굴절률을 갖는 수지를 유체층(34)으로 이용함으로써, 이러한 문제를 저감시킬 수 있다.
In the case where the air layer 33 is provided as the variable layer as in the first embodiment, light is reflected at the interface between the air layer 33 and the polarizing plate 32 and at the interface between the air layer 33 and the lens unit 10. This becomes dark, or the light incident from the outside is reflected and difficult to see. In contrast, in the second embodiment, such a problem can be reduced by using a resin having a refractive index close to that of another layer of material as the fluid layer 34.

1, 2, 2A, 2B : 화상 표시 장치 10 : 렌즈부
11 : 단위 렌즈 20 : 표시 패널
21 : 단위 화소 세트 22 : 부분 화소
31 : 유리판 32 : 편향판
33 : 공기층 34 : 유체층
41 : 조정 수단 42 : 형상 가변 부재1, 2, 2A, 2B: Image display device 10: Lens part
11: unit lens 20: display panel
21: unit pixel set 22: partial pixel
31 glass plate 32 deflection plate
33: air layer 34: fluid layer
41: adjusting means 42: shape variable member

Claims (6)

서로 수직인 제 1 방향 및 제 2 방향 양쪽에 평행한 면 상에 복수의 단위 화소 세트가 2차원 배열되고, 상기 복수의 단위 화소 세트 각각이 상기 제 2 방향을 따라 배열된 복수 개의 부분 화소를 포함하는 표시 패널과,
각각 상기 제 1 방향으로 연장되며 공통의 구성을 갖고, 상기 제 2 방향으로 주기적으로 병렬 배치된 복수 개의 단위 렌즈를 포함하며, 상기 제 2 방향에 대해서 상기 단위 화소 세트에 대응하여 상기 단위 렌즈가 마련되어 있고, 상기 표시 패널을 물체면으로 해서 상기 물체면 상의 화상을 이미지면 상에 결상하는 렌즈부와,
상기 렌즈부와 상기 표시 패널 사이에 마련되며 두께 또는 굴절률이 가변인 가변층과,
상기 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정하는 조정 수단
을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
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 a plurality of partial pixels arranged along the second direction. With display panel to say,
A plurality of unit lenses each extending in the first direction and having a common configuration, and periodically arranged in parallel in the second direction, wherein the unit lenses are provided corresponding to the unit pixel set with respect to the second direction; A lens unit for forming an image on the object plane on the image plane using the display panel as an object plane;
A variable layer provided between the lens unit and the display panel and having a variable thickness or refractive index;
Adjusting means for adjusting the thickness or refractive index of the variable layer
And an image display device.
제 1 항에 있어서,
상기 가변층은 공기층이고,
상기 조정 수단이 상기 공기층의 두께를 조정하는
것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
The method of claim 1,
The variable layer is an air layer,
The adjustment means for adjusting the thickness of the air layer
An image display device, characterized by the above-mentioned.
제 1 항에 있어서,
상기 가변층은 유체층이고,
상기 조정 수단이 상기 유체층의 두께 또는 굴절률을 조정하는
것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
The method of claim 1,
The variable layer is a fluid layer,
The adjusting means adjusts the thickness or refractive index of the fluid layer.
An image display device, characterized by the above-mentioned.
제 3 항에 있어서,
상기 가변층은, 상기 표시 패널측의 제 1 층과 상기 렌즈부측의 제 2 층 사이에 놓이고,
상기 제 1 층, 상기 제 2 층 및 형상 가변 부재에 의해 폐공간를 구성하고 있으며, 이 폐공간 내에 유체가 충전되어 있는
것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
The method of claim 3, wherein
The variable layer is disposed between the first layer on the display panel side and the second layer on the lens unit side,
A waste space is formed by the first layer, the second layer, and the shape variable member, and fluid is filled in the waste space.
An image display device, characterized by the above-mentioned.
제 1 항에 있어서,
관측 위치까지의 거리를 측정하는 거리 측정 센서를 더 구비하여,
상기 조정 수단이 상기 거리 측정 센서에 의한 거리 측정 결과에 기초해서 상기 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정하는
것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
The method of claim 1,
Further provided with a distance measuring sensor for measuring the distance to the observation position,
The adjusting means adjusts the thickness or the refractive index of the variable layer based on the distance measurement result by the distance measuring sensor.
An image display device, characterized by the above-mentioned.
제 1 항에 있어서,
상기 렌즈부 및 상기 가변층을 포함하는 M개의 층이 상기 표시 패널 상에 존재하고,
상기 M개의 층 중 제 m 층의 두께 tm 및 굴절률 nm, 상기 렌즈부로부터 관측 위치까지의 거리 L1, 상기 표시 패널에 있어서의 상기 제 2 방향에 따른 상기 부분 화소의 폭 Wg, 및 상기 이미지면에서의 상기 제 2 방향에 따른 상기 부분 화소의 이미지의 폭 We의 사이에, WgL1=WeΣ(tm/nm)인 관계가 성립되도록(단, M은 2 이상의 정수, m은 1 이상 M 이하의 각 정수), 상기 조정 수단이 상기 가변층의 두께 또는 굴절률을 조정하는
것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.The method of claim 1,
M layers including the lens unit and the variable layer are present on the display panel.
A thickness t m and a refractive index n m of the m- th layer among the M layers, a distance L 1 from the lens portion to an observation position, a width W g of the partial pixel along the second direction in the display panel, and The relation W g L 1 = W e Σ (t m / n m ) is established between the width W e of the image of the partial pixel in the second direction on the image plane, where M is 2 The above integer, m is each integer of 1 or more and M or less), the adjusting means for adjusting the thickness or refractive index of the variable layer
An image display device, characterized by the above-mentioned.
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