KR20140112417A

KR20140112417A - 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20140112417A
Application number: KR1020140027624A
Authority: KR
Inventors: 신이치 다츠타; 히데아키 오카노; 히데후미 다카미네; 히로시 하세가와
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2014-09-23
Also published as: CN104049370A; TW201502588A; US9538165B2; US20140267639A1; JP2014199393A; TWI507736B

Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 제1 방향으로 시차를 갖는 화상을 형성하는 시차 화상 성분을 포함하는 제1 광선을 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 투사하는 투사부와, 상기 제1 방향의 축 및 상기 제2 방향의 축을 포함하는 제1 평면 내에서, 상기 제2 방향으로 상기 제1 광선을 편향시켜 제2 광선을 얻는 제1 편향부와, 상기 제1 평면 내에서, 상기 제1 편향부가 상기 제1 광선을 편향시킨 상기 제2 방향과 동일한 방향으로 상기 제2 광선을 더 편향시켜 제3 광선을 얻고, 당해 제3 광선을 투사하는 제2 편향부를 구비하는 화상 표시 장치가 제공된다.

Description

화상 표시 장치{IMAGE DISPLAY DEVICE}

(관련 출원의 상호 참조)

본 출원은, 2013년 3월 13일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-051065호를 기초로 하여 그 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용 전체는 참고로서 본 명세서에 원용된다. 그리고 본 출원은, 2013년 6월 28일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-137222호를 기초로 하여 그 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용 전체는 참고로서 본 명세서에 원용된다.

여기서 설명하는 실시 형태는, 전반적으로, 화상 표시 장치에 관한 것이다.

렌티큘러 렌즈를 사용하여 다(多)시차의 화상(예를 들어, 입체 화상)을 생성하는 기술은 널리 알려져 있지만, 화상을 정상적으로 관찰 가능한 범위를 나타내는 시역각(視域角)을 확대하는 것은 어렵다. 예를 들어, 렌티큘러 렌즈에 의하여 화상을 형성하는 광선의 굴절각을 크게 함으로써 시역각을 확대하고자 하는 경우에는, 수차가 크게 되어 버려, 의도하지 않은 방향으로 광선이 편향되어 버림으로써, 시차 간의 크로스토크가 발생하여 버린다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 개략도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 투영 화상을 설명하는 도면이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 화상 표시부를 도시하는 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 제1 및 제2 렌티큘러 렌즈를 도시하는 도면이다.
도 5는 제1 실시 형태에 따른 시역각을 설명하는 도면이다.
도 6은 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 작용을 설명하는 도면이다.
도 7은 제1 변형예에 따른 화상 표시부를 도시하는 도면이다.
도 8은 제1 변형예에 따른 화상 표시 장치의 작용을 설명하는 도면이다.
도 9는 제2 변형예에 따른 화상 표시부를 도시하는 도면이다.
도 10은 제2 변형예에 따른 화상 표시 장치의 작용을 설명하는 도면이다.
도 11은 제2 변형예에 따른 화상 표시부의 비교를 도시하는 도면이다.
도 12는 제2 실시 형태에 따른 화상 표시부를 도시하는 도면이다.
도 13은 제2 실시 형태에 따른 제3 렌티큘러 렌즈를 도시하는 도면이다.
도 14는 제2 실시 형태에 따른 투영 화상을 설명하는 도면이다.
도 15는 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 작용을 설명하는 도면이다.
도 16은 제3 실시 형태에 따른 화상 표시부를 도시하는 도면이다.
도 17은 제3 실시 형태에 따른 미광(迷光)을 설명하는 도면이다.
도 18은 제3 실시 형태에 따른 화상 표시부의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 19는 제4 실시 형태에 따른 화상 표시부를 도시하는 도면이다.
도 20은 제4 실시 형태에 따른 작용을 설명하는 도면이다.
도 21은 제4 실시 형태에 따른 작용을 설명하는 도면이다.
도 22는 제4 실시 형태에 따른 화상 표시부의 변형예를 도시하는 도면이다.

이하, 실시 형태에 따른 화상 표시 장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

제1 실시 형태는 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1의 (a) 및 (b)는 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(100)의 개략도이다.

도 1의 (a)는 관찰자의 양안(兩眼)이 묘사되어 수평 시야 내(수평면 내)의 화상 표시 장치(100)를 도시하고, 또한, 도 1의 (b)는 관찰자의 편안(片眼)이 묘사되어 수직 시야 내(수직면 내)의 화상 표시 장치(100)를 도시하고 있다. 또한, 여기서의 수평 및 수직이란, 관찰자의 양안을 기준으로 하는 것이며, 반드시 엄격히 정해지는 수평 및 수직을 의미하는 것은 아니다. 즉, 양안이 배치되어 있는 시야 및 이 시야에 대략 평행한 면을 수평면(x-y 평면)(제1 평면)으로 정의하고, 이 수평면에 대략 직교하는 면을 수직면(x-z 평면)으로 정의한다.

화상 표시 장치(100)는 화상 투사부(101)와 화상 표시부(102)를 구비하고 있다. 화상 투사부(101)는 y-z 평면 상에 설치된 면 형상의 부재이다. 이 화상 투사부(101)는 y축 방향(제1 방향)으로 시차를 갖는 화상(투영 화상)을 형성하는 시차 화상 성분을 포함하는 복수의 광선(제1 광선)을 x축 방향(제2 방향)으로 투사한다. 화상 표시부(102)는 화상 투사부(101)의 면에 대향시켜, y-z 평면 상에 설치된 면 형상의 부재이다. 이 화상 표시부(102)는 제1 편향부(103A)와 제2 편향부(103B)를 구비하고 있다. 제1 편향부(103A)는, 제1 광선을 x-y 평면 내에서 편향시킴으로써 제2 광선을 얻는다. 제2 편향부(103B)는, 제2 광선을 x-y 평면 내에서 더 편향시킴으로써 제3 광선을 얻고, 이 제3 광선을 화상 표시 장치(100)의 전방에 설정되는 관찰 영역의 시차 화상 성분에 따른 방향으로 투사한다. 관찰자는 화상 표시부(102)가 투사하는 복수의 제3 광선을 관찰 영역으로부터 관찰함으로써, 투영 화상을 예를 들어, 입체시(立體視)하는 것이 가능하게 된다.

여기서, 도 2는 투영 화상을 설명하는 도면이다. 또한, 이 예에 도시하는 투영 화상은, 4시차를 갖는 화상이다. 이하의 설명에서는, 특별히 언급하지 않는 한 이 투영 화상을 기초로 설명한다.

투영 화상은, 어떠한 기준면에 배치된 다수의 카메라로 피사체가 촬영되고, 다수의 카메라로부터의 복수의 시차 화상으로 생성된다. 또한, 렌더링으로 작성된 화상으로부터 연산에 의하여 복수 시점의 시차 화상이 작성되고, 이 시차 화상으로부터 관찰자에게 입체시시키기 위한 화상이 생성되어도 된다. 각각의 시차 화상은, 각각 복수(번호 i)의 시차 화상 성분으로 분할된다. 이 시차 화상 성분은 직사각형의 화상 세그먼트이며, 동일한 번호 i가 부여된 시차 화상 성분을 배열한 요소 화상 i를 또한 배열함으로써 투영 화상이 생성된다. 이렇게 생성된 투영 화상은 복수의 화소를 갖고 있다.

도 2의 예에서는, 시차 수와 동일한 수인 4개의 시차 화상, 즉 좌측용(L), 중간 좌측용(CL), 중간 우측용(CR), 우측용(R)의 화상을 사용한다. 또한, 좌측, 중간 좌측, 중간 우측, 우측의 위치 관계는, 예를 들어, 카메라로 촬영하는 경우에는, 촬영할 때의 위치 관계에 대응하는 것이다. 각 시차 화상은 각각 4개의 시차 화상 성분, 즉 L1 내지 L4, CL1 내지 CL4, CR1 내지 CR4, R1 내지 R4로 분할된다. L1, CL1, CR1, R1이 시차 화상의 위치 관계를 유지하고 배열됨으로써 요소 화상(1)이 얻어진다. 마찬가지로 하여, L2, CL2, CR2, R2로부터 요소 화상(2)이, L3, CL3, CR3, R3으로부터 요소 화상(3)이, L4, CL4, CR4, R4로부터 요소 화상(4)이 얻어진다. 여기서, 위치 관계를 유지한다는 것은, 시차 화상 성분이 얻어지는 원래의 시차 화상이 좌측용이면 이 시차 화상 성분은 요소 화상 중에서 좌측에 위치하고, 마찬가지로 시차 화상이 중간 좌측용, 중간 우측용, 우측용이면, 시차 화상 성분은 요소 화상 중에서 각각 중간 좌측, 중간 우측, 우측에 위치하는 것을 말한다. 이들 요소 화상 1 내지 요소 화상 4가 번호 순서대로 배열되어 투영 화상이 형성된다.

도 1에 도시하는 화상 투사부(101)는 광원(101A)과 광 변조부(101B)를 구비하고 있다.

광원(101A)은, 예를 들어, LD(레이저 다이오드: Laser Diode) 등의 발광 소자가 면 형상으로 복수 배열되고, 광 변조부(101B)에 대하여 복수의 광선(빔)을 출사하는 면 발광 장치이다. 광 변조부(101B)에 대하여 출사하는 광선은, 빔의 확대 각도가 작은 지향성이 높은 것이 바람직하다. 저소비 전력의 관점에서, LED나 유기 EL 및 LD를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 색 재현성, 빔의 소직경화, 빔의 출사 각도 및 폭 등의 조정에 의한 시차 생성의 용이함의 관점에서는 LD가 바람직하다.

광 변조부(101B)는, 광원(101)으로부터 수취하는 광선의 색을 변조함으로써, 화상(투영 화상)이 갖는 화소에 대응한 광선을 생성한다. 투영 화상으로서, 이 광 변조부(101B)로부터 출사되는 복수의 광선에는, 전술한 바와 같이 복수의 시차 화상 성분이 포함되어 있다. 광 변조부(101B)는, 예를 들어, SLM(공간 광 변조기)이며, 플랫 패널 타입의 액정 표시 패널(LCOS 등)을 사용할 수 있다.

또한, 화상 투사부(101)로서는, 예를 들어, 할로겐 램프 등의 광원(101A)과, 예를 들어, LCOS 등의 광 변조부(101B)를 갖는 프로젝터를 사용할 수도 있다.

도 3은 도 1에 있어서의 화상 표시부(102)를 도시하는 도면이다. 도 3의 (a)는 관찰자의 양안이 묘사되어 수평 시야 내(수평면 내)의 화상 표시부(102)를 도시하고, 또한, 도 3의 (b)는 관찰자의 편안이 묘사되어 수직 시야 내(수직면 내)의 화상 표시부(102)를 도시하고 있다.

화상 표시부(102)는 제1 편향부(제1 렌티큘러 렌즈)(103A), 제2 편향부(제2 렌티큘러 렌즈)(103B)를 구비하고 있다. 또한, 광원(101A)으로서 LD를 사용하는 경우에는, 확산부(104)를 구비하고 있다. 이들은 예를 들어, 프레임(도시하지 않음)에 설치함으로써, 상대적인 위치 관계를 유지하여 고정할 수 있다. 또한, 안정적으로 고정하기 위하여, 필요에 따라 제1 렌티큘러 렌즈(103A)와 제2 렌티큘러 렌즈(103B) 사이에 투명판(105)을 구비해도 된다.

제1 렌티큘러 렌즈(103A)는, 정(正)의 굴절력을 갖는 볼록면을 갖고, 화상 투사부(101)에 의하여 투사된 광선(제1 광선)을 굴절함으로써, 수평면(x-y 평면) 내에서 y축 방향으로 편향시킨다. 즉, 제1 광선을 Z축 주위 정 또는 부(負)의 회전 방향으로 회전함으로써 편향시킨다. 또한, 여기서의 회전이란, 제1 광선의 단위 벡터의 x축 성분 및 y축 성분의 y축 방향의 정 또는 부가 변하지 않는 범위에서의 회전으로 한다. 이것에 의하여, 화상(투사 화상)에 포함되는 시차 화상 성분을 분리한다. 이 편향된 광은 제2 렌티큘러 렌즈(103B)에 대하여 출사된다. 여기서, 도 4의 (a)에 도시하는 제1 렌티큘러 렌즈(103A)는, z축 방향(제3 방향)으로 모선(도면 중 2점 쇄선)을 갖는, 즉 수직 방향으로 가늘고 긴 복수의 볼록 형상의 제1 원통형 렌즈(1031A)가 y축 방향으로 배열된 시트 형상의 부재이다. 이 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치(y축 방향의 폭)는 투영 화상에 포함되는 요소 화상의 피치(시차 화상 성분의 배열 방향의 폭)와 동일한 정도이다.

제2 렌티큘러 렌즈(103B)는, 정의 굴절력을 갖는 볼록면을 갖고, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)에 의하여 투사된 광선(제2 광선)을 더 굴절함으로써, 수평면(x-y 평면) 내에서 광선을 제1 렌티큘러 렌즈(103A)가 제1 광선을 편향시킨 y축 방향과 동일한 방향으로 더 편향시킨다. 이것에 의하여, 확산부(104)에 대하여 시차 화상 성분에 따른 각도로 광선(제3 광선)을 출사한다. 여기서, 시차 화상 성분에 따른 각도는, 관찰자에게 관찰시키고자 하는(의도하는) 화상을 미리 결정함으로써, 이것에 기초하여 사전에 설정할 수 있다.

도 4의 (b)에 도시하는 제2 렌티큘러 렌즈(103B)는, z축 방향으로 모선(도면 중 2점 쇄선)을 갖는 복수의 볼록 형상의 제2 원통형 렌즈(1031B)가 y축 방향으로 배열된 시트 형상의 부재이다. 제2 렌티큘러 렌즈(103)는 제2 원통형 렌즈(1031B)의 광축(도면 중 1점 쇄선)을 대향하는 제1 원통형 렌즈(1031A)의 광축에 일치시켜 설치되어 있다. 또한, 볼록 형상의 입사면이 제1 원통형 렌즈(1031A)의 초점 위치(도 3 중 X표)보다도 제1 렌티큘러 렌즈(103A)측(후방)에 설치되어 있다. 이 제2 원통형 렌즈(1031B)의 피치(y축 방향의 폭)는 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치(y축 방향의 폭)와 동일한 정도이다.

도 5는 제1 시역각 θ1 및 제2 시역각 θ2를 설명하는 도면이다.

여기서, 시역각이란, 관찰 영역에 있어서 관찰자가 투영 화상을 입체시할 수 있는 범위(범위를 나타내는 각도)이다. 여기서의 시역각은, 수평면에 있어서, 렌티큘러 렌즈의 광축을 중심으로 하여 서로 평행한 2개의 광선이 렌티큘러 렌즈에 입사됨으로써 편향되고, 이 편향된 2개의 광선이 이루는 각도(<180°)로 정의된다.

도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 렌티큘러 렌즈(103B)가 없다고 가정했을 경우에, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)의 제1 원통형 렌즈(1031A)의 광축으로부터 거리 d만큼 이격된 평행한 2개의 광선 A 및 광선 B가 제1 렌티큘러 렌즈(103A)에 입사되고, 제1 원통형 렌즈(1031A)에 의하여 광축과의 이루는 각 φ1(<90°)으로 굴절된 광선 A' 및 광선 B'이 초점 위치에 있어서 이루는 각도 θ1(<180°)을 제1 시역각으로 정의한다.

또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 광선 A' 및 광선 B'이, 또한 제2 렌티큘러 렌즈(103B)에 입사되고, 제2 원통형 렌즈(1031B)에 의하여 광축과의 이루는 각 φ2(φ1 <φ2 <90°)으로 굴절된 광선 A'' 및 광선 B''이 이루는 각도θ2(θ1 <θ2 <180°)로 정의한다.

확산부(104)는 제2 렌티큘러 렌즈(103B)로부터 투사된 광선을 수직 방향으로 확산시킨다. 확산부(104)는 광선을 수직 방향으로 확산시키고, 또한 수평 방향으로의 확산을 억제하기 위하여, 예를 들어, 플라스틱을 재질로 하는 이방성 확산판을 사용하는 것이 바람직하다. 시차 화상을 확산부(104)에 표시시킴으로써, 관찰자는, 관찰 영역에서 확산부(104)의 전방 또는 배면측에 입체 화상을 인식할 수 있다. 또한, 광원(103A)으로서 LD 이외의, 예를 들어, LED 등을 사용하는 경우에 있어서, 확산부(104)를 구비하지 않는 경우에는, 관찰자는 관찰 영역에서 제2 렌티큘러 렌즈(103B)가 출사하는 광선을 직접 관찰함으로써, 제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 전방 또는 배면측에 입체 화상을 인식할 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(100)의 작용에 대하여 설명한다. 도 6에 있어서, 투사되는 투사 화상은, 시차 화상 성분 L1, CL1, CR1, R1, L2, CL2, …, CR4, R4의 순서로 배열된 세그먼트의 패턴으로 나타나 있다.

각각의 세그먼트로부터는, 시차 화상 성분을 갖는 광선이 제1 렌티큘러 렌즈(103A)에 대하여 투사되어 있다. 또한, 도 6에는, 투사되는 광선 중 제1 렌티큘러 렌즈의 광축에 대하여 평행한 광선만을 도시하고 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 1개의 요소 화상에 상당하는 4개의 시차 화상 성분에 대하여 1개의 제1 원통형 렌즈(1031A)가 대응되어 있다. 즉, 시차 화상 성분을 갖는 광선은, 요소 화상마다 상이한 제1 원통형 렌즈(1031A)에 대하여 입사된다.

제1 원통형 렌즈(1031A)에 입사된 광선은, 제1 원통형 렌즈(1031A)가 갖는 정의 굴절력에 의하여, 광축을 향하는 방향(내측)으로 굴절된다. 즉, 시차 화상 성분 L1 내지 L4, CL1 내지 CL4를 갖는 광선은, 관찰자로부터 보아 좌측, 중간 좌측의 방향으로 굴절되고, 시차 화상 성분 CR1 내지 CR4, R1 내지 R4를 갖는 광선은, 관찰자로부터 보아 중간 우측, 우측 방향으로 굴절된다. 이때, 광선은 시차 화상 성분마다 상이한 각도로 제1 원통형 렌즈(1031A)로부터 출사되기 때문에, 복수의 시차 화상 성분을 상이한 방향으로 분리할 수 있다. 제1 원통형 렌즈(1031A)로부터 출사된 광선은, 투명판(105)을 통과하여, 요소 화상마다 상이한 제2 원통형 렌즈(1031B)에 입사된다.

제2 원통형 렌즈(1031B)에 입사된 광선은, 제2 원통형 렌즈(1031B)가 갖는 정의 굴절력에 의하여, 광축을 향하는 방향(내측)으로 더 굴절된다. 즉, 시차 화상 성분 L1 내지 L4, CL1 내지 CL4를 갖는 광선은, 관찰자로부터 보아 좌측, 증간 좌측 방향으로 더 굴절되고, 시차 화상 성분 CR1 내지 CR4, R1 내지 R4를 갖는 광선은, 관찰자로부터 보아 중간 우측, 우측 방향으로 더 굴절된다. 이것에 의하여, 시차 화상 성분을 갖는 광선은, 시차 화상 성분에 따른 방향으로 출사된다. 이와 같이, 제1 원통형 렌즈(1031A)에 의하여 분리된 시차 화상 성분을 갖는 광선은, 전술한 시역각을 확장하는 방향으로 편향된다.

제2 원통형 렌즈(1031B)로부터 출사된 광선은, 확산부(104)에 의하여 수직 방향으로 확산되어, 관찰 영역에 투사된다. 관찰 영역에 있어서, 관찰자는 시차 화상 성분을 갖는 이 광선이 이루는 화상을 관찰함으로써 입체시가 가능하게 된다.

여기서, 예를 들어, 단일의 렌티큘러 렌즈를 사용하여, 시역각을 확장하기 위하여 원통형 렌즈에 의한 굴절각을 크게 하는 것을 상정한다. 이때, 수차가 크게 되어 버리므로, 사전에 정해지는 각도와는 상이한 각도로 시차 화상 성분을 포함하는 광선이 출사됨으로써, 시차 화상 성분이 충분히 분리되지 않아 크로스토크가 발생하는 것이 생각된다.

따라서, 본 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(100)에 의하면, 2개의 렌티큘러 렌즈(제1 렌티큘러 렌즈(103A) 및 제2 렌티큘러 렌즈(103B))를 사용하여, 단계적(2단계)으로 광선을 굴절시킴으로써, 시역각을 확장함과 아울러, 크로스토크를 저감시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 이상의 설명에서는, 수평 시야 내에서만 시차(수평 시차)를 부여하는 화상 표시 장치의 실시 형태에 대하여 설명하고 있다. 그러나, 수평 시야 내뿐만아니라 수직 시야 내에서도, 수직 시차를 부여할 수 있다. 이 경우에는, 투사 화상에는, 수평 및 수직 시야 내에서 시차를 부여하는 시차 화상이 화상 투사부(101)로부터 투사되고, 렌즈가 2차원으로 배열된 렌즈 어레이를 갖는 제1 편향부(1031A), 제2 편향부(1031B)에 의하여, 투사 화상에 포함되는 수평 시차 및 수직 시차를 부여하는 시차 화상이 분리된다.

또한, 화상 투사부(101)로서는, 광 편조부(101B) 대신에 시차 화상 성분이 직접 인쇄된 인쇄부(인쇄 화상)(101C)를 구비하는 것이어도 된다. 또한, 이 경우에는, 주위로부터의 광의 반사광을 사용할 수 있기 때문에, 광원(101A)은 필요에 따라 설치하면 된다. 이 경우에는, 인쇄부(101C)로부터의 광이 충분히 확산되어 있으므로, 확산부(104)는 구비하지 않아도 된다.

또한, 투사 화상으로서는, 반드시 양안 시차에 의한 입체시를 도입할 필요는 없으며, 양안에 동일한 영상이 전해지는 정도의 저밀도의 시차 배치이더라도, 운동 시차에 의하여, 양호한 입체감이 얻어진다. 또한, 입체감을 얻는 것을 목적으로 하지 않고, 보는 위치에 따라 전혀 다른 영상을 표시시킴으로써, 예를 들어, 화면을 우측에서 보는 사람과 좌측에서 보는 사람에게 각각의 정보를 부여하는 식의 응용도 가능하다.

(제1 변형예)

도 3에 도시하는 화상 표시부(102)에 있어서는, 제2 편향부(제2 렌티큘러 렌즈)(103B)가 볼록 형상의 제2 원통형 렌즈(1031B)를 갖는 것을 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다.

도 7은 제1 변형예에 따른 화상 표시부(102)를 도시하는 도면이다. 도 7에 도시하는 화상 표시부(102)에서는, 제2 렌티큘러 렌즈(103)가 볼록 형상의 제2 원통형 렌즈(1031A) 대신에 오목 형상의 제2 원통형 렌즈(1031A)를 갖고 있다.

제2 렌티큘러 렌즈(103B)는, 부(負)의 굴절력을 갖는 오목면을 갖고, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)에 의하여 투사된 광선을 굴절함으로써, 수평면(x-y 평면) 내에서 광선을 편향시킨다. 이것에 의하여, 확산부(104)에 대하여 시차 화상 성분에 따른 각도로 광을 출사한다. 여기서, 제2 렌티큘러 렌즈(103B)는, 수직 방향으로 모선을 갖는 복수의 오목 형상의 제2 원통형 렌즈(1031B)가 수평 방향으로 배열된 시트 형상의 부재이다. 제2 렌티큘러 렌즈(103)는 제2 원통형 렌즈(1031B)의 광축(도면 중 1점 쇄선)을 대향하는 제1 원통형 렌즈(1031A)의 광축에 일치시켜 설치되어 있다. 또한, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)에 대하여 오목 형상의 입사면이 제1 원통형 렌즈(1031A)의 초점 위치(도면 중 X표)보다도 먼 곳에 설치되어 있다. 이 제2 원통형 렌즈(1031B)의 피치(y축 방향의 폭)는 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치(y축 방향의 폭)와 동일한 정도이다.

도 8은 제1 변형예에 따른 화상 표시 장치(100)의 작용을 설명하는 도면이다. 이와 같이, 제1 원통형 렌즈(1031A)에 의하여 분리된 시차 화상 성분을 갖는 광선은, 제2 원통형 렌즈(1031B)가 갖는 부의 굴절력에 의하여 시역각을 확장하는 방향으로 편향된다.

또한, 제2 원통형 렌즈(1031B)의 피치(y축 방향의 폭)는 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치(y축 방향의 폭)보다도 크게 할 수도 있다. 이것에 의하여, 화면 주변에 있어서의 광선을 화면의 중앙을 향하여 편향시킬 수 있다.

(제2 변형예)

도 3에 도시하는 화상 표시부(102)에 있어서는, 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치(y축 방향의 폭)와, 제2 원통형 렌즈(1031B)의 피치(y축 방향의 폭)가 동일한 정도인 것을 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다.

도 9는 제2 변형예에 따른 화상 표시부(102)를 도시하는 도면이다. 도 9의 (a)에 도시하는 화상 표시부(102)에서는, 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치(y축 방향의 폭)가 제2 원통형 렌즈(1031B)의 피치(y축 방향의 폭)보다도 크다. 또한, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)의 중심축(도면 중 파선)과 제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 중심축(도면 중 파선)을 일치시켜 설치되어 있다. 이때, 중심축으로부터 이격됨에 따라, 대향하는 제1 원통형 렌즈(1031A)와 제2 원통형 렌즈(1031B)의 광축의 y축 방향의 어긋남량은 크게 되어 가지만, 최단부에 위치하는 제1 원통형 렌즈(1031A) 및 제2 원통형 렌즈(1031B)의 광축의 어긋남량 δ가 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치의1/2 이하인 것이 바람직하다.

도 10은 제2 변형예에 따른 화상 표시 장치(100)의 작용을 설명하는 도면이다. 또한, 도 11은 도 3에 도시하는 화상 표시부(102)와 본 변형예에 따른 화상 표시부(102)의 비교를 도시한 도면이다. 또한, 도 11의 (a)는 제1 실시 형태에 따른 화상 표시부(102)를 도시하고, 또한 도 11의 (b)는 본 변형예에 따른 화상 표시부(102)를 도시하고 있다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 이 화상 표시 장치(100)의 작용은, 기본적으로는 도 6과 마찬가지이다. 그러나, 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치와 제2 원통형 렌즈(1031B)의 피치를 전술한 바와 같이 상이하게 하고 있기 때문에, 도 11에 도시한 바와 같이, 중심축으로부터 이격됨에 따라, 2개의 광선으로 둘러싸이는 시역이 중심축을 향하는 방향(내측)으로 시프트된다.

또한, 도 7에 도시하는 화상 표시부(102)에 대하여도, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이 제2 원통형 렌즈(1031B)의 피치(y축 방향의 폭)는 제1 원통형 렌즈(1031A)의 피치(y축 방향의 폭)보다도 크게 할 수도 있다. 이것에 의하여, 화면 주변에 있어서의 광선을 화면의 중앙을 향하여 편향시킬 수 있다.

본 변형예에 따른 화상 표시 장치(100)에 의하면, 예를 들어, 최단부의 원통형 렌즈에 의하여 굴절된 후의 광선이며, 관찰자에게 닿지 않는 광선의 양을 저감시킬 수 있다. 따라서, 관찰 영역에서 관찰자가 입체시 가능한 범위를 확대하는 것이 가능하게 된다.

또한, 여기서는 제1 렌티큘러 렌즈(103A)와 제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 중심축을 일치시키고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 화상 표시 장치에 대하여 의도적으로 관찰 영역을 좌우로 시프트시킬 때 등에는, 아울러 중심축도 y축 방향으로 시프트시킬 수 있다.

이하, 다른 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도면에서 있어서, 동일한 도면 부호는 각각 동일하거나 또는 유사한 부분을 나타내고 있다.

도 12는 제2 실시 형태에 따른 화상 표시부(102)를 도시하는 도면이다. 화상 표시부(102)는 제1 렌티큘러 렌즈(103A)와 제2 렌티큘러 렌즈(103B) 사이에 제3 편향부(제3 렌티큘러 렌즈)(103C)를 갖고 있다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(100)와 마찬가지의 구성에 대하여는 설명을 생략한다.

제3 렌티큘러 렌즈(103C)는, 제1 원통형 렌즈(1031A)의 초점 위치에 설치되어 있다. 도 13에 도시하는 제3 렌티큘러 렌즈(103C)는, 제1 원통형 렌즈(103A)의 모선(수직 방향)과 소정의 각도 φ(여기서는 φ=45°)로 교차하는 방향(제4 방향)으로 모선을 갖는 복수의 볼록 형상의 제3 원통형 렌즈(1031C)가 모선에 대하여 직교하는 방향(제5 방향)으로 배열된 시트 형상의 부재이다. 이때, 제2 렌티큘러 렌즈(103B)는, 제3 렌티큘러 렌즈(103C)에 대하여 제3 렌티큘러 렌즈(103C)의 초점 거리의 2배 이격된 위치에 설치된다.

도 14는 투영 화상을 설명하는 도면이다. 또한, 이 예에 도시하는 투영 화상은, 16시차를 갖는 화상이다.

도 14의 예에서는, 시차 수와 동일한 수인 16개의 시차 화상, 즉 좌측용(L), 중간 좌측 1 내지 7용(CL11 내지 CL17), 중간 우측 1 내지 7용(CR11 내지 CR17), 우측용(R)의 화상을 사용한다. 각 시차 화상은 각각 4개의 시차 화상 성분, 즉 L1 내지 L4, CL11 내지 CL14, CL21 내지 CL24, CL31 내지 CL34, CL41 내지 CL44, CL51 내지 CL54, CL61 내지 CL64, CL71 내지 CL74, CR11 내지 CR14, CR21 내지 CR24, CR31 내지 CR34, CR41 내지 CR44, CR51 내지 CR54, CR61 내지 CR64, CR71 내지 CR74, R1 내지 R4로 분할된다. 시차 화상 성분 L1, CL11, CL21, CL31, CL41, CL51, CL61, CL71, CR11, CR21, CR31, CR41, CR51, CR61, CR71, R1이 4×4의 매트릭스 형상으로 배열됨으로써 요소 화상(1)이 얻어진다. 마찬가지로, 요소 화상 2 내지 4가 얻어진다. 이들 요소 화상 1 내지 요소 화상 4가 번호 순서대로 배열되어 정사각형의 투영 화상이 형성된다.

도 15는 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(200)의 작용을 설명하는 도면이다.

제1 원통형 렌즈(1031A)에 입사된 광선은, 시차 화상 성분마다 상이한 각도로 제1 원통형 렌즈(1031A)로부터 출사되어, 복수의 시차 화상 성분을 상이한 방향으로 분리할 수 있다(a). 제1 원통형 렌즈(1031A)로부터 출사된 광선은, 요소 화상마다 상이한 제3 원통형 렌즈(1031C)에 입사된다.

제3 원통형 렌즈(1031C)에 입사된 광선은, 요소 화상의 시차 화상 성분의 각 행(y축 방향)이 각각 상이한 방향으로 편향됨으로써, x축 방향으로 1행(단차를 가짐)의 열로 되어 제3 원통형 렌즈(1031C)로부터 출사된다(b). 제3 원통형 렌즈(1031C)로부터 출사된 광선은, 요소 화상마다 상이한 제2 원통형 렌즈(1031B)에 입사된다.

제2 원통형 렌즈(1031B)에 입사된 광선은, 제2 원통형 렌즈(1031B)가 갖는 정의 굴절력에 의하여, 광축을 향하는 방향(내측)으로 더 굴절된다(c). 이와 같이, 제1 원통형 렌즈(1031A) 및 제(3)의 원통형 렌즈(1031C)에 의하여 분리된 시차 화상 성분을 갖는 광선은, 전술한 시역각을 확장하는 방향으로 편향된다.

본 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(200)에 의하면, 예를 들어, 제1 렌티큘러 렌즈, 제2 렌티큘러 렌즈의 각 원통형 렌즈의 피치가 일정한 경우에도, 수평 및 수직 방향으로 시차 화상 성분을 배열할 수 있으므로, 동일한 화소 피치인 채로 시차 수를 증가시킬 수 있다. 이것에 의하여, 관찰 영역에서 관찰자는 보다 넓은 시역에 있어서 원활한 입체시가 가능하게 된다.

또한, 제3 원통형 렌즈(1031C)의 모선의 각도 φ는, φ=45°로 한정되는 것은 아니며, 투영 화상의 수평 방향의 피치 W, 수직 방향의 피치 H로 했을 경우에, φ=atan(W/H)로 할 수 있다. 이때는, 제2 렌티큘러 렌즈(1031C)는, 제3 렌티큘러 렌즈(103C)의 초점 거리 f로 했을 경우, 제3 렌티큘러 렌즈(103C)로부터 거리 d=f×(1+1/tan²φ)의 위치에 설치된다.

또한, 제3 편향부(103C)는, 제3 원통형 렌즈(1031C) 대신에 각 렌즈 부분이 평면을 갖는 경사 프리즘을 갖는 시트 형상의 부재이어도 된다.

또한, 이상의 설명은, 제1 실시 형태의 화상 표시 장치(100)에 기초하여 설명을 행했지만, 제1 실시 형태의 화상 표시 장치(100)의 각 변형예에 기초해도 되는 것은 물론이다.

(제3 실시 형태)

도 16은 제3 실시 형태에 따른 화상 표시부(102)를 도시하는 도면이다. 화상 표시부(102)는 제1 렌티큘러 렌즈(103A)와 제2 렌티큘러 렌즈(103B) 사이에 차광부(106)를 갖고 있다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(100)와 마찬가지의 구성에 대하여는 설명을 생략한다.

도 17은 미광을 설명하는 도면이다. 원래, 제1 원통형 렌즈(1031A)가 편향시킨 광선은, 대향하는 제2 원통형 렌즈(1031B)(대향 렌즈와 칭함)에 입사되는 것이 바람직하다. 그러나, 광선의 일부는, 도 17에 도시한 바와 같이, 대향 렌즈에 입사되지 않고, 대향 렌즈에 인접하는 제2 원통형 렌즈(1031B)(인접 렌즈)에 입사된다. 이러한 광선은 미광으로 되어, 의도하지 않은 방향으로 편향됨으로써, 결과적으로 크로스토크를 발생시키게 된다.

차광부(106)는 제1 원통형 렌즈(1031A)가 편향시킨 광선(제2 광선)이며, 제1 원통형 렌즈(1031A)와 인접하는 제1 원통형 렌즈(1031A)에 대향하는 제2 원통형 렌즈(1031B)에 입사되는 광선(미광)을 차단하는 부재이다.

도 16의 예에서는, 차광부(106)는 제1 렌티큘러 렌즈(103A)의 오목부와 제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 오목부 사이에 끼워져 설치된, 예를 들어, 스테인레스를 재질로 하는 와이어 등 원기둥 형상의 부재이다. 이것에 의하여, 미광을 차광하는 것은 물론, 제1 렌티큘러 렌즈(103A) 및 제2 렌티큘러 렌즈(103B)를 안정적으로 고정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 투명판이나 접착제 등을 사용하지 않고 고정함으로써, 차광부(106) 이외의 부분은 공극으로 할 수 있으므로, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)와 공극 사이에 굴절률의 차를 크게 유지할 수 있어, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)로부터 출사된 광선을 보다 큰 각도로 편향시킬 수 있다.

또한, 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 차광부(106)는 제1 렌티큘러 렌즈(103A)의 오목부와 제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 오목부 사이에 끼워져 설치된, 예를 들어, 구리를 재질로 하는 박막 등, 각기둥 형상의 부재이어도 된다. 또한, 도 18의 (b)에 도시한 바와 같이, 차광부(106)는 제1 렌티큘러 렌즈(103A)와 제2 렌티큘러 렌즈(103B) 사이에 설치되고, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)의 오목부와 제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 오목부를 연결하는 선 상에 차광 패턴을 갖는 시트 형상의 부재이어도 된다. 차광 패턴이란, 투명한 평판 상에 흑색의 줄무늬 형상 패턴을 인쇄하는 것 등에 의하여 제작할 수 있다.

(제4 실시 형태)

도 19는 제4 실시 형태에 따른 화상 표시부(102)를 도시하는 도면이다. 화상 표시부(102)는 제1 렌티큘러 렌즈(103A)와 제2 렌티큘러 렌즈(103B) 사이에 굴절부(107)를 갖고 있다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(100)와 마찬가지의 구성에 대하여는 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이, 본래, 제1 원통형 렌즈(1031A)가 편향시킨 광선은, 대향하는 제2 원통형 렌즈(1031B)(대향 렌즈하고 칭함)에 입사되는 것이 바람직하다. 그러나, 광선의 일부는, 도 17에 도시한 바와 같이, 대향 렌즈에 입사되지 않고, 대향 렌즈에 인접하는 제2 원통형 렌즈(1031B)(인접 렌즈)에 입사된다. 이러한 광선은 미광으로 되어, 의도하지 않은 방향으로 편향됨으로써, 결과적으로 크로스토크를 발생시키게 된다.

굴절부(107)는 제1 원통형 렌즈(1031A)가 편향시킨 광선(제2 광선)이며, 이 제1 원통형 렌즈(1031A)와 인접하는 제1 원통형 렌즈(1031A)에 대향하는 제2 원통형 렌즈(1031B)에 입사되는 광선(미광)을 수평면(x-y 평면) 내에 있어서 굴절하는 부재이다. 굴절부(107)는 인접하는 제1 원통형 렌즈(1031A)의 경계(제1 렌티큘러 렌즈(103A)의 오목부의 정점)와, 인접하는 제2 원통형 렌즈(1031B)의 경계(제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 오목부의 정점)를 연결한 선 상에 설치된다. 또한, 굴절부(107)는 표면에 곡면을 갖고 있으며, 이 곡률 반경은 제1 원통형 렌즈(1031A) 및 제2 원통형 렌즈(1031B)의 곡률 반경과 비교하여 충분히 작은 편이 바람직하다.

이 예에서는, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)의 오목부와 제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 오목부 사이에 끼워져 설치된 가시광을 투과하는 투명한 원기둥 형상의 부재이다. 즉, 굴절부(107)로서는, 예를 들어, 유리나 PMMA 등의 플라스틱을 사용할 수 있다.

이 굴절부(107)에 의하여 굴절된 광선(미광)은 제2 원통형 렌즈(1031B)에 의하여 수평면(x-y 평면) 내에 있어서 더 굴절됨으로써, 관찰자에게 닿는 미광의 강도를, 본래 관찰자에게 닿아야 하는 광선의 강도에 비하여 충분히 작은 수준까지 떨어뜨릴 수 있다. 이것에 의하여, 시차 간의 크로스토크를 저감시킬 수 있다.

도 20은 본 실시 형태에 따른 작용을 설명하는 도면이며, 광선(미광)의 경로의 모식도를 도시하고 있다. 또한, 도 20에 있어서, 파선의 화살표는 굴절부(107)가 없는 경우의 광선의 행로를 나타내고, 실선의 화살표는 굴절부(107)가 있는 경우의 광선의 행로를 나타내고 있다. 도 20에 도시한 바와 같이, 굴절부(107)가 없는 경우에는, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)로부터 공기 중에 사출되는 광선(미광)은 공기 중을 직진하여 제2 렌티큘러 렌즈(103B)에 입사된다. 한편, 굴절부(107)가 있는 경우에는, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)로부터 공기 중에 사출되는 광선(미광)은 굴절부(107)에 의하여 굴절된 후에 제2 렌티큘러 렌즈(103B)에 입사된다. 이 경우, 굴절부(107)가 없는 경우에 비하여, 굴절부(107)가 있는 경우의 광선(미광) 쪽이, 수평면(x-y 평면) 내에서 보다 큰 각도로 굴절된다. 또한, 굴절부(107)의 표면에 있어서, 일부의 광선은 반사 또는 확산된다. 이와 같이, 굴절부(107)가 있는 경우에는, 굴절부(107)가 없는 경우에 비하여 관찰자에게 닿는 광선(미광)의 강도를 저감시킬 수 있다.

도 21은 본 실시 형태에 따른 작용을 설명하는 도면이며, 광량 분포의 계산 결과의 일례를 도시하고 있다. 횡축은 y축 방향의 위치를 나타내고, 종축은 y축 방향의 각 위치에 있어서의 광선의 광량을 나타내고 있다. 또한, 도 21의 (a)는 굴절부(107) 없음, 도 21의 (b)는 굴절부(107) 있음의 경우에 있어서의 계산 결과를 나타내고 있다. 각각의 도면에 있어서, 점선으로 둘러싸인 부분으로 나타나 있는 광량의 피크가, 이 y축 방향의 위치에 있어서 미광 성분이 존재하고 있는 것을 나타내고 있다. 즉, 이 영역에서는, 2종류의 분포가 중첩되어 버려, 올바른 화상 외에, 잘못된 각도의 화상이 중첩되어 보여지게 된다. 도 21에 의하여, 굴절부(107) 있음의 경우(도 21의 (b))에서는, 굴절부(107) 없음의 경우(도 21의 (a))와 비교하여, 미광의 강도를 저감시키는 것이 가능한 것을 알 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 미광의 강도를 저감시킴으로써 시차 간의 크로스토크를 저감시킬 수 있다. 이때, 제2 실시 형태의 차광부(106)에 의하여 미광을 차광하는 것에 비하여, 본 실시 형태에서는 투명한 굴절부(107)를 사용하고 있으므로, 보다 인쇄 화상을 비추는 광량 및 관찰자에게 닿는 광량을 많게 할 수 있으므로, 관찰자는 보다 밝은 투영 화상을 관찰할 수 있다. 또한, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)의 오목부와 제2 렌티큘러 렌즈(103B)의 오목부 사이에 굴절부(107)를 설치함으로써, 양 렌티큘러 렌즈(103A 및 103B)의 위치 정렬을 용이하게 할 수 있고, 또한 양 렌티큘러 렌즈(103A 및 103B)을 안정적으로 고정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 투명판이나 접착제 등을 사용하지 않고 고정함으로써, 차광부(106) 이외의 부분은 공극으로 할 수 있으므로, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)와 공극 사이에 굴절률의 차를 크게 유지할 수 있어, 제1 렌티큘러 렌즈(103A)로부터 출사된 광선을 보다 큰 각도로 편향시킬 수 있다.

또한, 굴절부(107)에, 예를 들어, 자외선으로 여기하는 것과 같은 형광체를 첨가함으로써, 조명광에 포함되는 자외광(예를 들어, 파장 200㎚-400㎚)을 흡수하여 가시광(예를 들어, 파장 400㎚-800㎚)을 방사하여, 인쇄 화상을 비추는 광량을 더 증가시킬 수 있다. 또한, 굴절부(107)는 조명광을 전달하는 도파로로서 사용하는 것도 생각된다. 예를 들어, 굴절부(107)의 단부로부터 LED 등의 광을 투입하고, 굴절부(107)의 인쇄 화상측에 결함 등을 마련하여 둠으로써, 도파되어 온 광을 인쇄 화상측으로 산란시켜 비추는 것도 가능하다.

도 22는 제4 실시 형태에 따른 화상 표시부(102)의 변형예를 도시하는 도면이다. 도 22의 굴절부(107)는 제2 편향부(103B)와 일체로 성형되어 있다. 일체 성형된 굴절부(107)는 돌기부의 선단부가 곡면을 갖고 있는 것이 바람직하고, 이 곡면 및 벽면에서 미광 성분을 굴절, 또는 내부 반사시킨다. 돌기부의 벽면은, 수직이 아니라 테이퍼가 구비되어 있어도 되며, 성형할 때는 제조성이 좋게 되기 때문에, 테이퍼가 구비되어 있는 편이 바람직하다. 이것에 의하여, 화상 표시 장치(100)의 제조가 용이하게 된다.

이상 설명한 적어도 한 가지의 실시 형태의 화상 표시 장치에 의하면, 시역각을 확장함과 아울러, 크로스토크를 저감시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 소정의 실시 형태를 예시했지만, 이들 실시 형태는 단지 예로서 제시한 것일 뿐, 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 실제로, 본 명세서에 설명되는 새로운 실시예들은 각종 다른 형태들로 실시될 수 있으며, 더욱이, 본 명세서에 설명되는 실시예들의 형태에 있어서, 본 발명들의 사상으로부터 벗어나지 않고 다양한 생략들, 치환들 및 변경들이 이루어질 수 있다. 첨부하는 청구항들 및 그의 균등물들은 본 발명들의 범위 및 사상 내에 있는 한 그러한 형태들 또는 수정들을 커버하도록 의도된다.

Claims

화상 표시 장치로서,
제1 방향으로 시차를 갖는 화상을 형성하는 시차 화상 성분을 포함하는 제1 광선을 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 투사하는 투사부와,
상기 제1 방향의 축 및 상기 제2 방향의 축을 포함하는 제1 평면 내에서, 상기 제2 방향으로 상기 제1 광선을 편향시켜 제2 광선을 얻는 제1 편향부와,
상기 제1 평면 내에서, 상기 제1 편향부가 상기 제1 광선을 편향시킨 상기 제2 방향과 동일한 방향으로 상기 제2 광선을 더 편향시켜 제3 광선을 얻고, 당해 제3 광선을 투사하는 제2 편향부
를 포함하는, 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 편향부는, 상기 제1 광선이 입사되는 볼록 형상의 제1 입사면을 갖는 제1 원통형 렌즈가 상기 제1 방향으로 복수 배열되고, 당해 제1 입사면에 입사된 상기 제1 광선을 굴절하는 렌티큘러 렌즈이며,
상기 제2 편향부는, 상기 제2 광선이 입사되는 볼록 형상의 제2 입사면을 갖는 제2 원통형 렌즈가 상기 제1 방향으로 복수 배열되고, 당해 제2 입사면이 상기 제1 원통형 렌즈의 초점 위치보다도 상기 제1 편향부측에 설치되며, 상기 제2 입사면에 입사된 상기 제2 광선을 굴절하는 렌티큘러 렌즈인, 화상 표시 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 원통형 렌즈의 상기 제1 방향의 폭은, 상기 제2 원통형 렌즈의 상기 제1 방향의 폭보다 큰, 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 편향부는, 상기 제1 광선이 입사되는 볼록 형상의 제1 입사면을 갖는 제1 원통형 렌즈가 상기 제1 방향으로 복수 배열되고, 당해 제1 입사면에 입사된 상기 제1 광선을 굴절하는 렌티큘러 렌즈이며,
상기 제2 편향부는, 상기 제2 광선이 입사되는 오목 형상의 제2 입사면을 갖는 제2 원통형 렌즈가 상기 제1 방향으로 복수 배열되고, 당해 제2 입사면이 상기 제1 원통형 렌즈의 초점 위치를 기준으로 상기 제1 편향부와는 반대측에 설치되고, 상기 제2 입사면에 입사된 상기 제2 광선을 굴절하는 렌티큘러 렌즈인, 화상 표시 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 원통형 렌즈의 상기 제1 방향의 폭은, 상기 제2 원통형 렌즈의 상기 제1 방향의 폭보다 작은, 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 원통형 렌즈와 상기 제2 원통형 렌즈는 대향하고,
상기 제1 원통형 렌즈가 편향시킨 광선으로서, 당해 제1 원통형 렌즈와 인접하는 제1 원통형 렌즈에 대향하는 제2 원통형 렌즈에 입사되는 광선을 차단하는 차광부를 더 포함하는, 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 원통형 렌즈 및 상기 제2 원통형 렌즈는, 상기 제1 평면에 수직인 제3 방향으로 모선을 갖는 것이며,
상기 제1 편향부와 상기 제2 편향부 사이에 있어서, 상기 제1 원통형 렌즈의 초점 위치에 제3 편향부를 더 구비하고,
상기 제3 편향부는, 제3 방향과 소정의 각도로 교차하는 제4 방향으로 모선을 갖는 제3 원통형 렌즈 또는 프리즘이 상기 제4 방향에 직교하는 제5 방향으로 복수 배열되는, 화상 표시 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 입사면과 상기 제2 입사면은 상기 제2 방향에 대향하고,
인접하는 상기 제1 원통형 렌즈의 경계와, 인접하는 상기 제2 원통형 렌즈의 경계를 연결하는 선 상에 설치되고, 상기 제2 광선을 굴절하는 굴절부를 더 포함하는, 화상 표시 장치.
제8항에 있어서,
상기 굴절부는, 가시광을 투과하는 원기둥 형상의 부재이며, 상기 제1 원통형 렌즈의 일부와 상기 제2 원통형 렌즈의 일부에 접하는, 화상 표시 장치.
제8항에 있어서,
상기 굴절부는, 상기 제1 편향부 또는 상기 제2 편향부 중 어느 한쪽과 일체로 성형되어 있는, 화상 표시 장치.
제8항에 있어서,
상기 굴절부는, 자외광을 흡수하여 가시광을 방사하는 형광체를 포함하는, 화상 표시 장치.
화상 표시 장치로서,
인쇄 화상으로서, 제1 방향으로 시차를 갖는 화상을 형성하는 시차 화상 성분을 포함하는 제1 광선을 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 투사하는 투사부와,
상기 제1 방향의 축 및 상기 제2 방향의 축을 포함하는 제1 평면 내에서, 상기 제2 방향으로 상기 제1 광선을 편향시켜 제2 광선을 얻는 제1 편향부와,
상기 제1 평면 내에서, 상기 제1 편향부가 상기 제1 광선을 편향시킨 상기 제2 방향과 동일한 방향으로 상기 제2 광선을 더 편향시켜 제3 광선을 얻고, 당해 제3 광선을 투사하는 제2 편향부
를 포함하는, 화상 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 편향부는, 상기 제1 광선이 입사되는 볼록 형상의 제1 입사면을 갖는 제1 원통형 렌즈가 상기 제1 방향으로 복수 배열되고, 당해 제1 입사면에 입사된 상기 제1 광선을 굴절하는 렌티큘러 렌즈이며,
상기 제2 편향부는, 상기 제2 광선이 입사되는 볼록 형상의 제2 입사면을 갖는 제2 원통형 렌즈가 상기 제1 방향으로 복수 배열되고, 당해 제2 입사면이 상기 제1 원통형 렌즈의 초점 위치보다 상기 제1 편향부측에 설치되며, 상기 제2 입사면에 입사된 상기 제2 광선을 굴절하는 렌티큘러 렌즈인, 화상 표시 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 원통형 렌즈의 상기 제1 방향의 폭은, 상기 제2 원통형 렌즈의 상기 제1 방향의 폭보다 큰, 화상 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 편향부는, 상기 제1 광선이 입사되는 볼록 형상의 제1 입사면을 갖는 제1 원통형 렌즈가 상기 제1 방향으로 복수 배열되고, 당해 제1 입사면에 입사된 상기 제1 광선을 굴절하는 렌티큘러 렌즈이며,
상기 제2 편향부는, 상기 제2 광선이 입사되는 오목 형상의 제2 입사면을 갖는 제2 원통형 렌즈가 상기 제1 방향으로 복수 배열되고, 당해 제2 입사면이 상기 제1 원통형 렌즈의 초점 위치를 기준으로 상기 제1 편향부와는 반대측에 설치되며, 상기 제2 입사면에 입사된 상기 제2 광선을 굴절하는 렌티큘러 렌즈인, 화상 표시 장치.
제15항에 있어서, 상기 제1 원통형 렌즈의 상기 제1 방향의 폭은, 상기 제2 원통형 렌즈의 상기 제1 방향의 폭보다 작은, 화상 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 원통형 렌즈와 상기 제2 원통형 렌즈는 대향하고,
상기 제1 원통형 렌즈가 편향시킨 광선으로서, 당해 제1 원통형 렌즈와 인접하는 제1 원통형 렌즈에 대향하는 제2 원통형 렌즈에 입사되는 광선을 차단하는 차광부를 더 포함하는, 화상 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 원통형 렌즈 및 상기 제2 원통형 렌즈는, 상기 제1 평면에 수직인 제3 방향으로 모선을 갖는 것이며,
상기 제1 편향부와 상기 제2 편향부 사이에 있어서, 상기 제1 원통형 렌즈의 초점 위치에 제3 편향부를 더 구비하고,
상기 제3 편향부는, 제3 방향과 소정의 각도로 교차하는 제4 방향으로 모선을 갖는 제3 원통형 렌즈 또는 프리즘이 상기 제4 방향에 직교하는 제5 방향으로 복수 배열되는, 화상 표시 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 입사면과 상기 제2 입사면은 상기 제2 방향에 대향하고,
인접하는 상기 제1 원통형 렌즈의 경계와, 인접하는 상기 제2 원통형 렌즈의 경계를 연결하는 선 상에 설치되고, 상기 제2 광선을 굴절하는 굴절부를 더 포함하는, 화상 표시 장치.
제19항에 있어서,
상기 굴절부는, 가시광을 투과하는 원기둥 형상의 부재이며, 상기 제1 원통형 렌즈의 일부와 상기 제2 원통형 렌즈의 일부에 접하는, 화상 표시 장치.