説明

画像表示装置、表示パネル、及び視差バリア

【課題】画像の精細感を向上できる画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置1は、複数の画素を有する表示パネル3と、表示パネル3に表示された画像を2つの画像に分離する視差バリア4とを備える。表示パネル3は、左目用の第1画像を表示する複数の第1画素3L、右目用の第2画像を表示する複数の第2画素3R、及び第3画像を表示する複数の第3画素3Nを有する。第1画素3L、第2画素3R、及び第3画素3Nは、少なくとも一方向に沿って、第1画素3L、第3画素3N、及び第2画素3Rの順に配列される。視差バリア4は、第1画素3L、第2画素3R、及び第3画素3Nの3つの画素を1組とした場合に、1組毎に対応して透過部43が設けられ、1組毎に表示された第1画像、第2画像、及び第3画像を、第1画像及び第3画像と、第2画像及び第3画像との2つの画像に分離する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像表示装置、表示パネル、及び視差バリアに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の画素を有し多重画像(左目用画像及び右目用画像を含む画像)を表示する表示パネルと、多重画像を左目用画像及び右目用画像に分離する視差バリアとを備え、2つの画像を観察者の左目及び右目にそれぞれ入射させることで、視差により観察者に多重画像を立体視させる画像表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の表示パネルは、左目用画像を表示する複数の左目用画素と、右目用画像を表示する複数の右目用画素とを有する。そして、左目用画素及び右目用画素は、表示パネルの行方向及び列方向に沿ってそれぞれ交互に配列されている。
また、特許文献1に記載の視差バリアは、行方向に隣り合う左目用画素及び右目用画素の2つの画素を1組とした場合に、前記1組毎に対応した開口部を有する。すなわち、複数の開口部は、千鳥状に配置されている。そして、視差バリアは、上述した開口部の配置により、前記1組毎に表示された左目用画像及び右目用画像をそれぞれ分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平8−331605号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の画像表示装置では、視差バリアの開口部が表示パネルの左目用画素及び右目用画素の2つの画素の1組毎に設けられている。このため、観察者は、左目または右目にて、表示パネルの全画素の1/2の画素しか認識できないこととなる。また、視差バリアの開口部が千鳥状に配置されているため、観察者が左目または右目にて認識できる各画素も千鳥状に配置されていることとなる。
したがって、観察者の左目または右目にて観察される画像は、画素数が少なく、かつ、画素同士が離間したものとなるため、精細感のない(ドット感の強い)画像となってしまう。
【0005】
本発明の目的は、画像の精細感を向上できる画像表示装置、表示パネル、及び視差バリアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の画像表示装置は、複数の画素を有する表示パネルと、入射した光を遮断する遮光部、及び入射した光を透過させる透過部を有し、前記表示パネルに表示された画像を2つの画像に分離する視差バリアとを備えた画像表示装置であって、前記表示パネルは、第1画像を表示する複数の第1画素、第2画像を表示する複数の第2画素、及び第3画像を表示する複数の第3画素を有し、前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素は、少なくとも一方向に沿って、前記第1画素、前記第3画素、及び前記第2画素の順に配列され、前記視差バリアは、前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素の3つの画素を1組とした場合に、前記1組毎に対応して前記透過部が設けられ、前記1組毎に表示された前記第1画像、前記第2画像、及び前記第3画像を、前記第1画像及び前記第3画像と、前記第2画像及び前記第3画像との2つの画像にそれぞれ分離することを特徴とする。
【0007】
本発明では、表示パネルは、少なくとも一方向に沿って上述した順で配列された第1画素、第3画素、第2画素を有し、第1画像、第2画像、及び第3画像を含む多重画像を表示する。また、視差バリアは、前記一方向に沿って配列された第1画素、第2画素、及び第3画素の3つの画素を1組とした場合に、1組毎に対応して透過部が設けられている。そして、視差バリアは、上述した透過部の配置により、多重画像を、第1画像及び第3画像と、第2画像及び第3画像との2つの画像に分離する。
このことにより、観察者は、例えば、左目にて第1画像及び第3画像で構成される左目用画像を認識し、右目にて第2画像及び第3画像で構成される右目用画像を認識し、視差により多重画像を立体視することとなる。すなわち、左目用画像は、第1画素及び第3画素に表示された第1画像及び第3画像で構成されているため、表示パネルの全画素の2/3の画素を有することとなる。また、第1画素及び第3画素は、互いに近接した位置に配列されている。
したがって、左目用画像は、従来の構成に比較して、画素数が多く、かつ、第1画素及び第3画素同士が近接したものとなるため、精細感の向上した画像となる。右目用画像も同様である。
【0008】
本発明の画像表示装置では、前記透過部は、前記第1画像または前記第3画像を透過させる第1部分透過部と、前記第2画像または前記第3画像を透過させる第2部分透過部とを備え、前記第1部分透過部及び前記第2部分透過部は、互いに独立していることが好ましい。
本発明では、透過部は、上述した第1部分透過部及び第2部分透過部を備える。
このことにより、例えば、第1部分透過部が第1画像を透過させ、かつ、第2部分透過部が第3画像を透過させ、観察者の左目のみに進行させるとともに、第1部分透過部が第3画像を透過させ、かつ、第2部分透過部が第2画像を透過させ、観察者の右目のみに進行させることができる。
したがって、上述した精細感の向上した画像を表示できる、という効果を好適に図れる。
【0009】
ところで、通常、表示パネルを構成する複数の画素は、互いの画素同士を仕切るためにブラックマトリクスと呼ばれる遮光パターンが形成されている。
本発明では、第1部分透過部及び第2部分透過部は、互いに独立している。
このことにより、表示パネルに対して視差バリアの位置を適宜、調整すれば、各透過部を介して各画素のみが視認されるように、すなわち、ブラックマトリクスが視認されないように構成することが可能となる。このため、左目用画像または右目用画像にブラックマトリクスに対応する遮光部分が存在することがなく、観察者に多重画像を良好に立体視させることができる。
【0010】
本発明の画像表示装置では、前記透過部は、前記第1画像または前記第3画像を透過させる第1部分透過部と、前記第2画像または前記第3画像を透過させる第2部分透過部とを備え、前記第1部分透過部及び前記第2部分透過部は、互いに連通していることが好ましい。
本発明では、透過部は、上述した第1部分透過部及び第2部分透過部を備えるので、上記同様に、精細感の向上した画像を表示できる、という効果を好適に図れる。
【0011】
本発明では、第1部分透過部及び第2部分透過部が互いに連通している。すなわち、表示パネルに対する所望の位置に視差バリアを配置した状態において、予め、左目または右目にて第1部分透過部及び第2部分透過部の連通部分を介してブラックマトリクスが視認されるような状態となっている。また、全ての透過部において、ブラックマトリクスが視認される割合は、略一致した状態となる。
すなわち、予めブラックマトリクスが視認される状態としているため、例えば、表示パネルに対して視差バリアの位置が所望の位置からずれて配置された場合であっても、ブラックマトリクスが視認される状態が維持されることとなる。
このため、表示パネルに対して視差バリアの位置が所望の位置からずれて配置された場合であっても、全ての透過部において、ブラックマトリクスが視認される割合を略一致した状態とすることができる。すなわち、ブラックマトリクスによる各透過部の明暗の差が小さいため、モアレが発生することを抑制できる。
【0012】
本発明の画像表示装置では、前記第1部分透過部及び前記第2部分透過部は、光を透過させる領域の面積が異なるように形成されていることが好ましい。
本発明では、第1部分透過部及び第2部分透過部は、光を透過させる領域の面積が異なるように形成されている。例えば、第1部分透過部の面積に対して第2部分透過部の面積を小さく設定しておけば、第1部分透過部の面積に対して第2部分透過部の面積を同一に設定した場合と比較して、透過部を透過する左目用画像及び右目用画像の光量を低減させることができ、観察者に違和感を生じさせることがない。特に、第3画像を、例えば、予め輝度値が高く設定された画像(例えば、白画像)とした場合に有効である。
【0013】
また、第3画像が透過する部分透過部の面積を他の部分透過部の面積に対して小さく設定しておけば、部分透過部を透過する第3画像の光量を低減させてクロストーク量を低減させることができ、観察者に多重画像を良好に立体視させることができる。特に、第3画像を第1画像または第2画像と同様の画像とした場合に有効である。
【0014】
本発明の画像表示装置では、前記第3画像は、前記第1画像及び前記第2画像とは異なる画像であることが好ましい。
本発明では、第3画像が第1画像及び第2画像とは異なる画像であるため、上述したクロストークが生じることがなく、観察者に多重画像を良好に立体視させることができる。
【0015】
本発明の画像表示装置では、前記表示パネルの動作を制御して画像を表示させる制御装置を備え、前記制御装置は、前記第1画像の元となる第1元画像、及び前記第2画像の元となる第2元画像を記憶する元画像記憶手段と、前記第1元画像及び前記第2元画像に基づいて多重画像を生成し、前記多重画像を前記表示パネルに表示させる画像合成手段とを備え、前記画像合成手段は、前記多重画像において、前記複数の第1画素に対応する第1画素位置には、前記第1元画像のうち前記第1画素位置に対応する画像を割り当て、前記複数の第2画素に対応する第2画素位置には、前記第2元画像のうち前記第2画素位置に対応する画像を割り当て、前記複数の第3画素に対応する第3画素位置には、前記第1元画像及び前記第2元画像のうち前記第3画素位置に対応する各画像を平均化した画像を割り当てることが好ましい。
【0016】
本発明では、画像表示装置は、上述した制御装置を備え、多重画像を生成する際、複数の第3画素に対応する第3画素位置に、第1元画像及び第2元画像のうち第3画素位置に対応する各画像を平均化した画像を割り当てている。
このことにより、第3画像を上述した白画像としたり、第1画像または第2画像と同様の画像とした場合と比較して、左目用画像または右目用画像の輝度値が必要以上に高くなることなく、クロストークも生じないため、観察者に多重画像を違和感なく良好に立体視させることができる。
【0017】
本発明の表示パネルは、上述した画像表示装置に用いられ、複数の画素を有する表示パネルであって、第1画像を表示する複数の第1画素、第2画像を表示する複数の第2画素、及び第3画像を表示する複数の第3画素を有し、前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素は、少なくとも一方向に沿って、前記第1画素、前記第3画素、及び前記第2画素の順に配列されていることを特徴とする。
本発明の表示パネルは、上述した画像表示装置に用いられる表示パネルであるので、上述した画像表示装置と同様の作用及び効果を享受できる。
【0018】
本発明の視差バリアは、上述した画像表示装置に用いられ、入射した光を遮断する遮光部、及び入射した光を透過させる透過部を有し、前記表示パネルに表示された画像を2つの画像に分離する視差バリアであって、前記表示パネルにおける前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素の3つの画素を1組とした場合に、前記1組毎に対応して前記透過部が設けられ、前記1組毎に表示された前記第1画像、前記第2画像、及び前記第3画像を、前記第1画像及び前記第3画像と、前記第2画像及び前記第3画像との2つの画像に分離することを特徴とする。
本発明の視差バリアは、上述した画像表示装置に用いられる視差バリアであるので、上述した視差バリアと同様の作用及び効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】第1実施形態における画像表示装置の構成を模式的に示す断面図。
【図2】第1実施形態における液晶パネルの画素の配列状態を平面的に見た模式図。
【図3】第1実施形態における視差バリアの開口部の配列状態を平面的に見た模式図。
【図4】第1実施形態における左目または右目で見える画素を平面的に見た模式図。
【図5】第1実施形態における制御装置の構成を示すブロック図。
【図6】第1実施形態における多重画像の生成処理を説明するための図。
【図7】第2実施形態における視差バリアの開口部を平面的に見た模式図。
【図8】第3実施形態における視差バリアの開口部を平面的に見た模式図。
【図9】第2実施形態における視差バリアの開口部の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
[第1実施形態]
ここで、本発明の画像表示装置は、視差により画像を立体視させる立体表示装置として構成してもよく、あるいは、コンテンツの異なる複数の画像を表示する多画面表示装置として構成しても構わない。
なお、以下では、本発明の画像表示装置を視点数が2の2眼式立体表示装置として構成した場合を例示して説明する。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔画像表示装置の構成〕
図1は、第1実施形態における画像表示装置1の構成を模式的に示す断面図である。具体的に、図1は、液晶パネル3や視差バリア4の列方向(垂直方向:図2、図3中、上下方向)から見た断面図である。
画像表示装置1は、観察者の左目ELにより観察される画像(左目用画像)と、右目ERにより観察される画像(右目用画像)とを含む多重画像を表示し、左目用画像及び右目用画像をそれぞれ左目EL及び右目ERに入射させて、多重画像を視差により立体視させる。
この画像表示装置1は、図1に示すように、光源装置としてのバックライト2と、表示パネルとしての液晶パネル3と、視差バリア4と、制御装置5(図5参照)を備える。
【0021】
バックライト2は、略W字状に曲折された冷陰極管と、当該冷陰極管の背面側に設けられるリフレクターとを備え、冷陰極管に電圧印加して生じた放電光を、リフレクターで反射させて液晶パネル3側に出射する。なお、バックライト2は、このような構成に限らず、L字状またはU字状のエッジタイプの冷陰極管と導光板との組み合わせや、冷陰極管及びリフレクターに代えて、LED(Light Emitting Diode)等の固体光源が複数配設された構成を有していてもよい。
【0022】
〔液晶パネルの構成〕
図2は、液晶パネル3の画素3L,3R,3Nの配列状態を平面的に見た模式図である。
なお、図1及び図2では、説明の便宜上、第1画素3L内に「L」の文字を付し、第2画素3R内に「R」の文字を付し、第3画素3N内に「N」の文字を付している。後述する図4も同様である。
また、図1及び図2では、説明を簡略化するために、液晶パネル3として、各画素3L,3R,3Nが3行×9列に配設された構成を示している。後述する図4も同様である。
液晶パネル3は、固定画素型の画像形成デバイスであり、図1または図2に示すように、左目EL用の第1画像を表示する複数の第1画素3Lと、右目ER用の第2画像を表示する複数の第2画素3Rと、第3画像を表示する複数の第3画素3Nとを有し、各画素3L,3R,3NがブラックマトリクスBLにより仕切られている。
【0023】
これら各画素3L,3R,3Nは、図2に示すように、行方向(図2では左から右に向う方向)に沿って、第2画素3R、第3画素3N、第1画素3Lの順に配列されている。
また、本実施形態では、図2に示すように、行方向に並列された画素群3Aは、隣り合う上方の他の画素群3Aに対して、行方向に1画素分だけずれた配列状態となっている。すなわち、一の画素群3A1における第2画素3R、第3画素3N、第1画素3Lの下方には、画素群3A1の下方に隣り合う他の画素群3A2における第1画素3L、第2画素3R、第3画素3Nがそれぞれ配列されることとなる。
【0024】
そして、これら各画素3L,3R,3Nは、具体的な図示は省略したが、それぞれR(赤)、G(緑)及びB(青)のカラーフィルターが光束出射側に配列されたサブピクセルにより構成されている。また、各画素3L,3R,3Nは、一対の透明基板間に密閉封入された液晶に電圧を印加するTFT(Thin Filmed Transistor)をスイッチング素子として備え、TFTのスイッチングにより、各画素3L,3R,3Nに画像信号として印加される電圧が変化して液晶の配向状態が変化されることで、入射光束が画像信号に応じて変調される。
【0025】
〔視差バリアの構成〕
図3は、視差バリア4の開口部43の配列状態を平面的に見た模式図である。
視差バリア4は、液晶パネル3の光束出射側(観察者側)に配設され(図1)、表示される多重画像のうち、左目用画像(第1画像及び第3画像)と右目用画像(第2画像及び第3画像)とを分離する機能を有し、観察者の両目にそれぞれの画像を個別に入射させる。
この視差バリア4は、図1または図3に示すように、液晶パネル3を介した光を透過させる透光性基板41(図1)と、遮光部42とを備える。
遮光部42は、光を遮断する材料から構成され、透光性基板41上に形成されている。
そして、遮光部42は、行方向に近接して配列された第1画素3L、第3画素3N、第2画素3Rの3つの画素を1組とした場合に、1組毎に対応して透過部としての開口部43が配置されるように形成されている。
これら開口部43、行方向に所定の均等なピッチで配置されている。また、行方向に並列された開口部群43Aは、隣り合う上方の他の開口部群43Aに対して、上述した各画素群3A1,3A2のずれ分に対応して行方向にずれた状態で配置されている。
ここで、各開口部43は、全て同一の形状を有している。
また、本実施形態では、開口部43は、図3に示すように、互いに同一の開口面積を有する第1部分透過部としての第1部分開口部431及び第2部分透過部としての第2部分開口部432の2つで構成されている。
【0026】
図4は、左目ELまたは右目ERで見える画素を平面的に見た模式図である。具体的に、図4(A)は左目ELで見える画素を示し、図4(B)は右目ERで見える画素を示している。また、図4において、破線は、開口部43を示している。
そして、観察者は、上述した視差バリア4により、以下に示すように、多重画像を立体視することとなる。
すなわち、第1画素3Lから出射された光(第1画像)は、図4に示すように、遮光部42により観察者の右目ERに入射することが規制され、第2部分開口部432を介して観察者の左目ELのみに入射する。
また、第3画素3Nから出射された光(第3画像)は、図4(A)に示すように、第1部分開口部431を介して観察者の左目ELに入射する。
したがって、観察者は、左目ELにて第1画像及び第3画像で構成される左目用画像を認識する。
【0027】
一方、第2画素3Rから出射された光(第2画像)は、図4に示すように、遮光部42により観察者の左目ELに入射することが規制され、第1部分開口部431を介して観察者の右目ERのみに入射する。
また、第3画素3Nから出射された光(第3画像)は、図4(B)に示すように、第2部分開口部432を介して観察者の右目ERに入射する。
したがって、観察者は、右目ERにて第2画像及び第3画像で構成される右目用画像を認識する。
そして、観察者は、左目用画像及び右目用画像の視差により、多重画像を立体視する。
【0028】
〔制御装置の構成〕
図5は、制御装置5の構成を示すブロック図である。
制御装置5は、各種半導体素子が実装された回路基板として構成され、液晶パネル3に表示させる多重画像を生成し、多重画像を液晶パネル3に表示させる。
この制御装置5は、図5に示すように、元画像記憶部51と、プログラム記憶部52と、画像合成手段としての多重画像生成部53とを備える。
【0029】
元画像記憶部51は、CGROM(Character Generator Read Only Memory)等により構成され、第1画像の元となる第1元画像FL(図6参照)、及び第2画像の元となる第2元画像FR(図6参照)を記憶する。
なお、第1元画像FL及び第2元画像FRは、液晶パネル3の画素数と同一の画素数を有する画像である。
プログラム記憶部52は、フラッシュメモリー等により構成され、制御装置5での処理に供される各種プログラム及びデータを記憶する。
【0030】
多重画像生成部53は、GPU(Graphics Processing Unit)等で構成され、プログラム記憶部52に記憶されたプログラムに沿って動作し、元画像記憶部51に記憶された第1元画像FL及び第2元画像FRに基づいて多重画像FM(図6参照)を生成し、多重画像FMを液晶パネル3に表示させる。
この多重画像生成部53は、図5に示すように、画像合成部531と、VRAM(Video Random Access Memory)532と、フレームバッファー533と、駆動制御部534とを備える。
【0031】
VRAM532は、多重画像生成部53の作業領域として利用され、処理中の画像が展開及び描画される。
フレームバッファー533は、少なくとも1フレーム分の画像を描画可能に構成されたメモリーである。このフレームバッファー533は、駆動制御部534により読取可能に構成されている。
画像合成部531は、具体的には後述するが、元画像記憶部51に記憶された第1元画像FL及び第2元画像FRに基づいて、多重画像FMを生成する。また、画像合成部531は、生成した多重画像FMをフレームバッファー533に描画する。
駆動制御部534は、フレームバッファー533に描画された多重画像FMに応じた駆動信号を液晶パネル3に出力する駆動制御回路(ドライバー回路)等を備える。これにより、多重画像FMが液晶パネル3により表示される。
【0032】
〔多重画像の生成処理〕
図6は、画像合成部531による多重画像FMの生成処理を説明するための図である。
以下、上述した画像合成部531による多重画像FMの生成処理について説明する。
なお、図6では、説明の便宜上、各画像FL,FR,FMの各画素を行及び列で区画し、上から○行目、左から△列目の画素に割り当てられた画像データには「○△」のインデックスを付すとともに、第1元画像FL及び第2元画像FRの各画素の画像データにはそれぞれ「L」、「R」の文字を付している。
また、図6では、多重画像FMにおいて、第1画素3L、第2画素3R、及び第3画素3Nの各画素位置(第1〜第3画素位置)に対応する画素にそれぞれ「(L)」、「(R)」、「(N)」の文字を付している。
【0033】
画像合成部531は、多重画像FMにおいて、複数の第1画素3Lに対応する第1画素位置には、第1元画像FLのうち前記第1画素位置に対応する画素の画像データを割り当てる。
例えば、多重画像FMにおいて、上から1行目、左から3列目の画素位置は、第1画素3Lに対応する第1画素位置である。このため、画像合成部531は、図6に示すように、多重画像FMにおいて、上から1行目、左から3行目の第1画素位置には、第1元画像FLのうち前記第1画素位置に対応する画素の画像データ(13L)を割り当てる。
【0034】
また、画像合成部531は、多重画像FMにおいて、複数の第2画素3Rに対応する第2画素位置には、第2元画像FRのうち前記第2画素位置に対応する画素の画像データを割り当てる。
例えば、多重画像FMにおいて、上から1行目、左から1列目の画素位置は、第2画素3Rに対応する第2画素位置である。このため、画像合成部531は、図6に示すように、多重画像FMにおいて、上から1行目、左から1列目の第2画素位置には、第2元画像FRのうち前記第2画素位置に対応する画素の画像データ(11R)を割り当てる。
【0035】
さらに、画像合成部531は、多重画像FMにおいて、複数の第3画素3Nに対応する第3画素位置には、第1元画像FL及び第2元画像FRのうち前記第3画素位置に対応する各画素の画像データを平均化した(輝度値を平均化した)画像データを割り当てる。
例えば、多重画像FMにおいて、上から1行目、左から2列目の画素位置は、第3画素3Nに対応する第3画素位置である。このため、画像合成部531は、図6に示すように、多重画像FMにおいて、上から1行目、左から2列目の第3画素位置には、第1元画像FLのうち前記第3画素位置に対応する画素の画像データ(12L)と、第2元画像FRのうち前記第3画素位置に対応する画素の画像データ(12R)とを平均化した画像データ(12LR)を割り当てる。
【0036】
上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、液晶パネル3は、行方向に沿って上述した順で配列された第1画素3L、第2画素3R、及び第3画素3Nを有し、第1画像、第2画像、及び第3画像を含む多重画像FMを表示する。また、視差バリア4は、行方向に配列された第1画素3L,第2画素3R,第3画素3Nの3つの画素を1組とした場合に、1組毎に対応して開口部43が設けられている。そして、視差バリア4は、上述した開口部43の配置により、多重画像FMを、第1画像及び第3画像と、第2画像及び第3画像との2つの画像に分離する。
このことにより、観察者は、左目にて第1画像及び第3画像で構成される左目用画像を認識し、右目にて第2画像及び第3画像で構成される右目用画像を認識し、視差により多重画像を立体視することとなる。すなわち、左目用画像は、第1画素3L及び第3画素3Nに表示された第1画像及び第3画像で構成されているため、液晶パネル3の全画素の2/3の画素を有することとなる。また、第1画素3L及び第3画素3Nは、互いに近接した位置に配列されている。
したがって、左目用画像は、従来の構成に比較して、画素数が多く、かつ、第1画素3L及び第3画素3N同士が近接したものとなるため、精細感の向上した画像となる。右目用画像も同様である。
【0037】
また、開口部43は、第1部分開口部431及び第2部分開口部432を備える。
このことにより、第1部分開口部431が第1画像を透過させ、かつ、第2部分開口部432が第3画像を透過させ、観察者の左目ELのみに進行させるとともに、第1部分開口部431が第3画像を透過させ、かつ、第2部分開口部432が第2画像を透過させ、観察者の右目のみに進行させることができる。
したがって、上述した精細感の向上した画像を表示できる、という効果を好適に図れる。
【0038】
また、第1部分開口部431及び第2部分開口部432は、互いに独立している。
このことにより、液晶パネル3に対して視差バリア4の位置を適宜、調整すれば、各開口部431,432を介して各画素3L,3R,3Nのみが視認されるように、すなわち、ブラックマトリクスBLが視認されないように構成することが可能となる。このため、左目用画像または右目用画像にブラックマトリクスBLに対応する遮光部分が存在することがなく、観察者に多重画像FMを良好に立体視させることができる。
【0039】
さらに、第3画像は、第1画像及び第2画像とは異なる画像である。すなわち、左目用画像及び右目用画像に共通する第3画像が第1画像及び第2画像と異なる画像であるため、観察者にて視認される画像に所謂、クロストークが生じることがない、したがって、観察者に多重画像FMを良好に立体視させることができる。
【0040】
また、画像表示装置1は、制御装置5を備え、多重画像FMを生成する際、複数の第3画素3Nに対応する第3画素位置に、第1元画像FL及び第2元画像FRのうち第3画素位置に対応する各画素の各画像データを平均化した(輝度値を平均化した)画像データを割り当てている。
このことにより、第3画像を例えば、予め輝度値が高く設定された画像(例えば、白画像)としたり、第1画像または第2画像と同様の画像とした場合と比較して、左目用画像または右目用画像の輝度値が必要以上に高くなることなく、クロストークも生じないため、観察者に多重画像FMを違和感なく良好に立体視させることができる。
【0041】
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略または簡略化する。
図7は、第2実施形態における視差バリア4の開口部43を平面的に見た模式図である。
前記第1実施形態では、第1部分開口部431及び第2部分開口部432の各開口面積が同一に設定されている。また、多重画像FMにおいて、第3画素位置には、第1元画像FL及び第2元画像FRのうち第3画素位置に対応する各画素の画像データを平均化した画像データ(第3画像)を割り当てている。
これに対して本実施形態では、図7に示すように、第2部分開口部432は、第1部分開口部431に対して、列方向の開口寸法が縮小され、すなわち、開口面積が小さくなるように設定されている。また、具体的な図示は省略したが、多重画像FMにおいて、第3画素位置には、予め輝度値が高く設定された画像データ(例えば、白画像データ)を割り当てるものである。
その他の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
【0042】
上述した第2実施形態によれば、前記第1実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、第2部分開口部432は、第1部分開口部431の開口面積に対して小さく設定されている。
このことにより、前記第1実施形態のように第1部分開口部431及び第2部分開口部432を同一の開口面積とした場合と比較して、第3画像を予め輝度値が高く設定された白画像とした場合であっても、各開口部431,432を通過する左目用画像及び右目用画像の光量を低減させることができ、左目用画像または右目用画像の輝度値が必要以上に高くなることがなく、観察者に多重画像FMを違和感なく立体視させることができる。
【0043】
また、例えば、第3画像を、第1画像または第2画像と同様の画像とした場合(複数の第3画素3Nの総数の1/2の数の第3画素3Nに第1画像を表示させ、他の1/2の数の第3画素3Nに第2画像を表示させる)であっても、第2部分開口部432を通過する第3画像の光量を低減させてクロストーク量を低減させることができ、観察者に多重画像FMを良好に立体視させることができる。
【0044】
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略または簡略化する。
図8は、第3実施形態における視差バリア4の開口部43を平面的に見た模式図である。
前記第1実施形態では、第1部分開口部431及び第2部分開口部432は、互いに独立している。
これに対して本実施形態では、図8に示すように、第1部分開口部431及び第2部分開口部432は、互いに連通している。より具体的に、本実施形態の視差バリア4は、前記第1実施形態での第1部分開口部431及び第2部分開口部432間の遮光部42が省略された状態となっている。
その他の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
【0045】
上述した第3実施形態によれば、前記第1実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、第1部分開口部431及び第2部分開口部432が互いに連通している。すなわち、液晶パネル3に対する所望の位置に視差バリア4を配置した状態において、予め、左目ELまたは右目ERにて第1部分開口部431及び第2部分開口部432の連通部分を介してブラックマトリクスBLが視認されるような状態となっている。また、全ての開口部43において、ブラックマトリクスBLが視認される割合は、略一致した状態となる。
すなわち、予めブラックマトリクスBLが視認される状態としているため、例えば、液晶パネル3に対して視差バリア4の位置が所望の位置からずれて配置された場合であっても、ブラックマトリクスBLが視認される状態が維持されることとなる。
このため、液晶パネル3に対して視差バリア4の位置が所望の位置からずれて配置された場合であっても、全ての開口部43において、ブラックマトリクスBLが視認される割合を略一致した状態とすることができる。すなわち、ブラックマトリクスBLによる各開口部43の明暗の差が小さいため、モアレが発生することを抑制できる。
【0046】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、本発明に係る画像表示装置を、立体表示装置として構成していたが、これに限らない。例えば、第1画像及び第2画像をコンテンツの異なる画像で構成し、2つの画像を表示する多画面表示装置(デュアル表示装置)として構成しても構わない。
また、前記各実施形態では、本発明に係る画像表示装置を、視点数が2の2眼式立体表示装置として構成していたが、これに限らず、視点数が3や4等の多視点の多眼式立体表示装置として構成しても構わない。このような構成とした場合であっても、左目用画像または右目用画像において、1視点分の画素数を増加させることができ、前記各実施形態と同様に、精細感の向上した画像となる。
【0047】
前記各実施形態において、液晶パネル3の各画素3L,3R,3Nの配列は、前記各実施形態で説明した配列に限らない。
例えば、前記各実施形態では、行方向に並列された画素群3Aは、隣り合う上方の他の画素群3Aに対して、行方向に1画素分だけずれた配列状態となっていたが、これに限らず、行方向に2画素分だけずれた配列状態としても構わない。
また、例えば、前記各実施形態では、各画素3L,3R,3Nがマトリクス状に配列されていたが、これに限らず、例えば、デルタ配列となるように構成しても構わない。すなわち、少なくとも一方向に沿って、第1画素3L、第3画素3N、第2画素3Rの順に配列していれば、いずれの配列状態であっても構わない。
【0048】
図9は、第2実施形態の変形例を示す図である。
前記第2実施形態では、第2部分開口部432は、第1部分開口部431に対して、列方向の開口寸法が縮小されていたが、これに限らず、図9に示すように、行方向の開口寸法が縮小された構成としても構わない。
また、前記第2実施形態や図9に示す構成に限らず、第1部分開口部431を、第2部分開口部432よりも開口面積を小さくした構成としても構わない。すなわち、第1部分開口部431及び第2部分開口部432の各開口面積が異なるように構成していれば、いずれの各開口部431,432をいずれの形状としても構わない。
前記第3実施形態において、第1部分開口部431及び第2部分開口部432の形状を前記第2実施形態と同様に異なるように構成しても構わない。
【0049】
前記各実施形態では、視差バリア4を液晶パネル3の光出射側に配設していたが、これに限らず、バックライト2と液晶パネル3との間に配設しても構わない。
前記各実施形態では、本発明に係る表示パネルを液晶パネル3で構成していたが、これに限らない。すなわち、バックライト2及び液晶パネル3に代えて、有機EL(Electro-Luminescence)やプラズマ等の自己発光素子を有するパネルを採用してもよく、また、CRT(Cathode Ray Tube)を採用しても構わない。
前記各実施形態において、画像表示装置1は、パチンコ機、パチスロ機等の遊技機や、自動車のコンソールパネル、ビデオゲーム機等に採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明は、複数の画素を有する表示パネルと、入射した光を遮断する遮光部、及び入射した光を透過させる透過部を有し、表示パネルに表示された画像を2つの画像に分離する視差バリアとを備えた画像表示装置に利用できる。
【符号の説明】
【0051】
1・・・画像表示装置、3・・・液晶パネル(表示パネル)、3L・・・第1画素、3R・・・第2画素、3N・・・第3画素、4・・・視差バリア、5・・・制御装置、42・・・遮光部、43・・・開口部(透過部)、43A・・・第1部分開口部(第1部分透過部)、43B・・・第2部分開口部(第2部分透過部)、51・・・元画像記憶部、53・・・多重画像合成部(画像合成手段)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の画素を有する表示パネルと、入射した光を遮断する遮光部、及び入射した光を透過させる透過部を有し、前記表示パネルに表示された画像を2つの画像に分離する視差バリアとを備えた画像表示装置であって、
前記表示パネルは、
第1画像を表示する複数の第1画素、第2画像を表示する複数の第2画素、及び第3画像を表示する複数の第3画素を有し、
前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素は、
少なくとも一方向に沿って、前記第1画素、前記第3画素、及び前記第2画素の順に配列され、
前記視差バリアは、
前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素の3つの画素を1組とした場合に、前記1組毎に対応して前記透過部が設けられ、前記1組毎に表示された前記第1画像、前記第2画像、及び前記第3画像を、前記第1画像及び前記第3画像と、前記第2画像及び前記第3画像との2つの画像にそれぞれ分離する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像表示装置において、
前記透過部は、
前記第1画像または前記第3画像を透過させる第1部分透過部と、
前記第2画像または前記第3画像を透過させる第2部分透過部とを備え、
前記第1部分透過部及び前記第2部分透過部は、
互いに独立している
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項3】
請求項1に記載の画像表示装置において、
前記透過部は、
前記第1画像または前記第3画像を透過させる第1部分透過部と、
前記第2画像または前記第3画像を透過させる第2部分透過部とを備え、
前記第1部分透過部及び前記第2部分透過部は、
互いに連通している
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項4】
請求項2または請求項3に記載の画像表示装置において、
前記第1部分透過部及び前記第2部分透過部は、
光を透過させる領域の面積が異なるように形成されている
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記第3画像は、
前記第1画像及び前記第2画像とは異なる画像である
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項6】
請求項5に記載の画像表示装置において、
前記表示パネルの動作を制御して画像を表示させる制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記第1画像の元となる第1元画像、及び前記第2画像の元となる第2元画像を記憶する元画像記憶手段と、
前記第1元画像及び前記第2元画像に基づいて多重画像を生成し、前記多重画像を前記表示パネルに表示させる画像合成手段とを備え、
前記画像合成手段は、
前記多重画像において、
前記複数の第1画素に対応する第1画素位置には、前記第1元画像のうち前記第1画素位置に対応する画像を割り当て、
前記複数の第2画素に対応する第2画素位置には、前記第2元画像のうち前記第2画素位置に対応する画像を割り当て、
前記複数の第3画素に対応する第3画素位置には、前記第1元画像及び前記第2元画像のうち前記第3画素位置に対応する各画像を平均化した画像を割り当てる
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項7】
複数の画素を有し、請求項1から請求項6のいずれかに記載の画像表示装置に用いられる表示パネルであって、
第1画像を表示する複数の第1画素、第2画像を表示する複数の第2画素、及び第3画像を表示する複数の第3画素を有し、
前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素は、
少なくとも一方向に沿って、前記第1画素、前記第3画素、及び前記第2画素の順に配列されている
ことを特徴とする表示パネル。
【請求項8】
入射した光を遮断する遮光部、及び入射した光を透過させる透過部を有し、請求項1から請求項6のいずれかに記載の画像表示装置に用いられ、前記表示パネルに表示された画像を2つの画像に分離する視差バリアであって、
前記表示パネルにおける前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素の3つの画素を1組とした場合に、前記1組毎に対応して前記透過部が設けられ、前記1組毎に表示された前記第1画像、前記第2画像、及び前記第3画像を、前記第1画像及び前記第3画像と、前記第2画像及び前記第3画像との2つの画像に分離する
ことを特徴とする視差バリア。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−180367(P2011−180367A)
【公開日】平成23年9月15日(2011.9.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−44294(P2010−44294)
【出願日】平成22年3月1日(2010.3.1)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】