説明

画像表示装置

【課題】立体的な映像を表示することができる大型の画像表示装置に好適であって、パララックスバリアと表示パネルとの間の距離を正確に位置調整可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置は、透明基材11と、複数の遮光部8と複数の透光部9とを含み透明基材11に形成されたパターン膜12とを有し、遮光部8と透光部9とが交互に配列するパララックスバリア1と、画像が表示される画面を有する表示パネルと、表示パネルの画面とパララックスバリア1との間の距離を調整する調整部材とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像表示装置に関し、特に、パララックスバリアを備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
立体映像(三次元映像ともいう)技術は、光の位置と方向を制御して人の両眼(左眼と右眼)に視差を生じさせて届けることにより、映像を見る者にとって、平面な画面に映る映像が立体的なものと感じる効果を生じさせる技術である。このような立体映像技術としては、特殊なメガネを装着する方式と、そのようなメガネを必要としない裸眼方式とに分けられる。裸眼方式は、特殊なメガネが不要であるため、不特定多数の者を対象とでき、また手軽に立体映像を楽しむことができるため、立体映像を普及させる技術として期待されている。
【0003】
裸眼方式は、レンズを用いるもの(レンチキュラ方式)、スリットを用いるもの(パララックスバリア方式)、回折現象を用いるもの等に分類される。この中で、パララックスバリア方式は、製作コストが低いことや高い立体感が得られる等の利点があり、注目されている。パララックスバリアとは、透光部(光を通す縦長の部分)と遮光部(光を通さない縦長の部分)が対になって等間隔に並んだ縦格子を意味する。液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの前面に、このパララックスバリアを設置することによって、ディスプレイ上の左眼用画像と右眼用画像とを分離して、ディスプレイ画面を見る者に立体感を容易に生じさせることができる。
【0004】
立体感は、映像を見る者の位置、液晶ディスプレイ等のサブ画像ピッチ、右目と左目の眼間距離によって異なる。これに対して、たとえば、特開2004−219483号公報に記載されているように、液晶ディスプレイや液晶レンズの表示装置から成るパララックスバリアとディスプレイの間隔を変えることによって、映像を見る者に適した立体的な映像を表示することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−219483号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上記特開2004−219483号公報に記載された画像表示装置においては、上記パララックスバリアとして液晶ディスプレイや液晶レンズの表示装置が採用されており、パララックスバリアの重量は重くなっている。そのため、たとえば、大型サイネージなどのように大型の表示装置に適用しようとすると、パララックスバリア自体の重量が過大なものとなる。
【0007】
その一方で、立体感を調整する場合にはパララックスバリアと表示パネルとの間の間隔を調整する必要がある。この際、パララックスバリアが重たい場合には、パララックスバリアの位置調整が非常に困難なものとなる。
【0008】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、立体的な映像を表示することができる大型の画像表示装置に好適であって、パララックスバリアと表示パネルとの間の距離を正確に位置調整可能な画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る画像表示装置は、透明基材と、複数の遮光部と複数の透光部とを含み透明基材に形成されたパターン膜とを有し、遮光部と透光部とが交互に配列するパララックスバリアを備える。画像表示装置は、画像が表示される画面を有する表示パネルと、表示パネルの画面とパララックスバリアとの間の距離を調整する調整部材とを備える。
【0010】
好ましくは、上記表示パネルの位置は固定される。上記パララックスバリアは、表示パネルに対して移動可能に設けられ、調整部材はパララックスバリアを移動させる。好ましくは、上記表示パネルは、複数の単位パネルを含み、単位パネルは互いに隣接するように配置される。好ましくは、上記調整部材に駆動信号を送信して、調整部材を遠隔操作する操作部をさらに備える。
【0011】
好ましくは、上記操作部は赤外線を発光する発光素子を含む。上記調整部材は、発光素子からの赤外線を受光する受光素子を含む。上記操作部は駆動信号を赤外線で調整部材に送信する。
【0012】
好ましくは、上記操作部は電波を発信する発信機を含み、調整部材は、発信機からの電波を受信する受信機を含む。上記操作部は駆動信号を電波で調整部材に送信する。好ましくは、上記調整部材はモータを含む。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る画像表示装置によれば、パララックスバリアと表示パネルとの間の距離を正確に調整することができ、良好な立体映像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本実施の形態に係る画像表示装置10を模式的に示す斜視図である。
【図2】パララックスバリア1および液晶表示パネル2を模式的に示す断面図である。
【図3】調整部材4、パララックスバリア1および液晶表示パネル2を模式的に示す断面図である。
【図4】本実施の形態に係る画像表示装置10の変形例を模式的に示す斜視図である。
【図5】パララックスバリアの製造方法を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1は、本実施の形態に係る画像表示装置10を模式的に示す斜視図である。本実施の形態に係る画像表示装置10は、パララックスバリア1と、液晶表示パネル2と、パララックスバリア1および液晶表示パネル2を支持するフレーム3と、パララックスバリア1と液晶表示パネル2との間の間隔を調整する調整部材4とを備える。
【0016】
液晶表示パネル2は、たとえば、複数のTFT素子が形成されたTFT基板と、TFT基板と対向する対向基板と、TFT基板および対向基板との間に封入された液晶層と、TFT基板に光を照射するバックライトユニットとを含む。
【0017】
そして、対向基板は、TFT基板と対向する第1主表面と、この第1主表面と反対側に位置する第2主表面とを含む。そして、第2主表面に画像が表示される画面が形成されている。
【0018】
パララックスバリア1は、液晶表示パネル2の画面と対向する。液晶表示パネル2およびパララックスバリア1は、互いに平行となるように配置されている。パララックスバリア1は、液晶表示パネル2に対して相対的に移動可能に設けられている。
【0019】
パララックスバリア1は、複数の遮光部8および複数の透光部9を含み、遮光部8と透光部9とは互いに交互に配列するように形成されている。本実施の形態に係る画像表示装置10においては、透光部9と遮光部8とはパララックスバリア1の幅方向(左右方向)に交互に形成されると共に、高さ方向に交互に形成されている。
【0020】
図2は、パララックスバリア1および液晶表示パネル2を模式的に示す断面図である。この図2において、パララックスバリア1は、透明基材11と、この透明基材11の主表面上に形成された遮光膜パターン12とを含む。
【0021】
透明基材11は、特に限定されるものではないが、平行光線透過率が高く、熱膨張率が低く、曲げ強度の高いものが好ましい。例えば、ガラス、フィルム、及びフィルムを貼合したガラスが挙げられる。
【0022】
フィルムは、特に限定されるものではないが、PET(Polyethylene terephthalate)、PC(Polycarbonate)、PMMA(Polymethylmethacrylate)、COP(シクロオレフィンポリマー)、COC(環状オレフィンコポリマー)、PO(ポリオレフィン)が挙げられる。厚みは特に限定されるものではないが、100μm以上であることが好ましい。100μmより薄いとハンドリングが悪い。
【0023】
遮光膜パターン12は、たとえば、遮光性材料によって形成されており、この遮光膜パターン12に複数の遮光部8および透光部9が形成されている。本実施の形態において、パララックスバリア1は、透明基材11と遮光膜パターン12とから形成されており、パララックスバリア1の軽量化が図られている。
【0024】
図3は、調整部材4、パララックスバリア1および液晶表示パネル2を模式的に示す断面図である。図3および図1に示す調整部材4は、パララックスバリア1と液晶表示パネル2との間の距離を調整する部材である。この図1および図3に示す例においては、調整部材4は、パララックスバリア1と、液晶表示パネル2とを接続するように4つ設けられている。なお、調整部材4の数は、4つに限られず、1つでも複数でもよい。
【0025】
調整部材4は、螺旋状の溝部が形成されたスプライン15と、スプライン15と噛み合うウォームギヤ13と、スプライン15を回転させるモータ14と、受信部16と、ウォームギヤ13が移動するスライダ19とを含む。ウォームギヤ13はパララックスバリア1を支持しており、スライダ19上を移動する。スライダ19は、平面ディスプレイの縁に突出するように設置されている。モータ14が回転すると、ウォームギヤ13が移動し、パララックスバリア1と液晶表示パネル2との間の距離が調整される。
【0026】
受信部16は、調整部材4を遠隔操作する操作装置17の送信部18からの信号を受信する。操作装置17は、たとえば、使用者によって操作され、使用者はパララックスバリア1と液晶表示パネル2との間の距離を調整して、立体映像の表示状態を調整する際に使用する。
【0027】
受信部16は、送信部18から送信される駆動信号を受信すると、モータ14を駆動して、パララックスバリア1を移動させる。このように、操作装置17は調整部材4を遠隔操作することができる。
【0028】
送信部18は、駆動信号を赤外線で発信する発光機であり、受信部16は送信部18から発信された赤外線を受光する受光素子である。送信部18と受信部16との間の通信手段として、赤外線を採用することで、受信部16および送信部18を安価に製作することができると共に、電磁ノイズの影響を受けずに信号の送受信を行うことができる。
【0029】
また、送信部18として、電波を発信する発信機を採用し、受信部16として、送信部18からの電波を受信する受信機を採用してもよい。このように、受信部16および送信部18の間の通信手段として電波を採用することで、屋外に画像表示装置10が配置され、画像表示装置10の周囲が明るい場合においても、受信部16および送信部18の間で信号の送受信を良好に行うことができる。
【0030】
なお、調整部材4として、ウォームギヤ構造を採用した例について説明したが、調整部材4としては、ボールスプラインなどを採用し、パララックスバリア1をレール上を移動させるようにしてもよい。
【0031】
ここで、パララックスバリア1の軽量化が図られているため、調整部材4がパララックスバリア1を移動させる際に、大きな慣性力が生じることを抑制することができ、パララックスバリア1の位置決めを正確に行うことができる。これにより、パララックスバリア1と液晶表示パネル2との間の距離を正確に設定することができ、良好な立体映像を表示することできる。
【0032】
図2において、右目用のサブ画像と、左目用のサブ画像とが、液晶表示パネル2の画面に表示される。そして、パララックスバリア1の遮光部8および透光部9によって、観察者の右目は右目用のサブ画像を観察し、観察者の左目は左目用のサブ画像を観察する。その一方で、右目は、遮光膜パターン12によって左目用のサブ画像を観察することができず、さらに、左目は右目用のサブ画像を観察することができないようになっている。これにより、観察者は3D映像を観察することができる。
【0033】
ここで、良好な3D映像を観察することができるパララックスバリア1と液晶表示パネル2との間の距離L3について説明する。図2において、パララックスバリアから視聴位置までの距離L4とし、観察者の左右の眼の距離を眼間距離L5とする。さらに、サブ画像ピッチ間距離をサブ画像ピッチL6とする。
【0034】
そして、良好な3D映像を観察することができる距離L3は、下記式(1)によって算出することができる。
【0035】
距離L3=距離L4×サブ画像ピッチL6/眼間距離L5・・・(1)
この式(1)からの明らかなように、観察者が画像表示装置10から離れるにつれて、パララックスバリア1と液晶表示パネル2との距離L3も大きくする必要が生じることがわかる。本実施の形態に係る画像表示装置10によれば、パララックスバリア1の位置決めを正確に行うことができるため、観察者は良好な3D映像を観察することができる。
【0036】
図4は、本実施の形態に係る画像表示装置10の変形例を模式的に示す斜視図である。この図4に示すように、液晶表示パネル2は、複数の単位パネル20を含み、各単位パネル20は互いに隣り合うように配置されている。各単位パネル20は液晶表示装置である。この図4に示す例においては、複数の液晶表示装置を配列させることで液晶表示パネル2を形成している。
【0037】
たとえば、シャープ(株)製インフォメーションディスプレイPN−V601を縦に3台、横に3台タイル状に並列させた9面マルチタイルディスプレイの場合、全長は約3m×4mとなる。このような画像表示装置10においては、パララックスバリアから視聴位置までの距離L4は、約2〜7mである頻度が高い。液晶ディスプレイのサブ画像ピッチL6は、0.0324cm、眼間距離L5は大人の場合平均6.5cmである。そのため、パララックスバリアから平面ディスプレイまでの距離L3を約1.0〜3.5cmの範囲にすることで、最適な立体映像を観察することができる。
【0038】
そして、使用者は、操作装置17でパララックスバリア1および液晶表示パネル2の間の距離L3を調整することで、良好な3D映像を観察することができる。
【0039】
図5を用いて、パララックスバリア1の製造方法について説明する。図5に示すように、まず、透明基材11を準備する。そして、この透明基材11の上面上に透明基材上に高解像感光乳剤21を膜厚2〜3μmにわたって塗布する。その後、バリア形成部分にレーザビームを照射して、その部分を黒化(遮光化)させ、黒化していない部分の高解像感光乳剤を除去する。このようにして、パララックスバリア1を形成することができる。なお、一枚ずつレーザ描画すると生産性が悪いため、マスクパターンを作製して密着反転を行う。このように、レーザを利用する方法のほかに、印刷技術を利用する方法も採用することができる。印刷技術を利用する方法は、ガラス基板上にインクジェットによって遮光インクを噴霧することにより遮光部を直接形成する。
【0040】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
【産業上の利用可能性】
【0041】
本発明は、画像表示装置に適用することができ、特に、パララックスバリアを備えた画像表示装置に好適である。
【符号の説明】
【0042】
1 パララックスバリア、2 液晶表示パネル、3 フレーム、4 調整部材、8 遮光部、9 透光部、10 画像表示装置、11 透明基材、12 遮光膜パターン、13 ウォームギヤ、14 モータ、15 スプライン、16 受信部、17 操作装置、18 送信部、19 スライダ、20 単位パネル、21 高解像感光乳剤。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基材と、複数の遮光部と複数の透光部とを含み前記透明基材に形成されたパターン膜とを有し、前記遮光部と透光部とが交互に配列するパララックスバリアと、
画像が表示される画面を有する表示パネルと、
前記表示パネルの画面と前記パララックスバリアとの間の距離を調整する調整部材と、
を備えた、画像表示装置。
【請求項2】
前記表示パネルの位置は固定され、
前記パララックスバリアは、前記表示パネルに対して移動可能に設けられ、
前記調整部材は前記パララックスバリアを移動させる、請求項1に記載の画像表示装置。
【請求項3】
前記表示パネルは、複数の単位パネルを含み、前記単位パネルは互いに隣接するように配置された、請求項1または請求項2に記載の画像表示装置。
【請求項4】
前記調整部材に駆動信号を送信して、前記調整部材を遠隔操作する操作部をさらに備えた、請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項5】
前記操作部は赤外線を発光する発光素子を含み、
前記調整部材は、前記発光素子からの赤外線を受光する受光素子を含み、
前記操作部は前記駆動信号を赤外線で前記調整部材に送信する、請求項4に記載の画像表示装置。
【請求項6】
前記操作部は電波を発信する発信機を含み、
前記調整部材は、前記発信機からの電波を受信する受信機を含み、
前記操作部は前記駆動信号を電波で前記調整部材に送信する、請求項4に記載の画像表示装置。
【請求項7】
前記調整部材はモータを含む、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。

【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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【公開番号】特開2012−247665(P2012−247665A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−120065(P2011−120065)
【出願日】平成23年5月30日(2011.5.30)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】