JP7360908B2 - 3D image display device and 3D image display method - Google Patents
3D image display device and 3D image display method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7360908B2 JP7360908B2 JP2019207527A JP2019207527A JP7360908B2 JP 7360908 B2 JP7360908 B2 JP 7360908B2 JP 2019207527 A JP2019207527 A JP 2019207527A JP 2019207527 A JP2019207527 A JP 2019207527A JP 7360908 B2 JP7360908 B2 JP 7360908B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image display
- image
- display device
- pixel
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Description
本発明は、カラー立体像を表示する立体像表示装置および立体像表示方法に関する。 The present invention relates to a stereoscopic image display device and a stereoscopic image display method that display color stereoscopic images.
空間に立体像を結像させる空間像再生方式の一つであるインテグラル方式は、要素画像と称される小さな画像を多数、二次元配列して集積した要素画像群をディスプレイに表示し、その前面に、レンズ等の光学素子を各要素画像に対向させて二次元配列した光学素子アレイを配置することで、光学素子アレイを介して立体像を再生する。要素画像群の表示デバイスは、直視型として、液晶や有機EL等のディスプレイが適用される。ディスプレイにおいては、二次元配列されて要素画像を表示する画素(ピクセル)がさらに、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の副画素(サブピクセル)を備えることにより、フルカラーの立体像を表示することができる。 The integral method, which is one of the spatial image reproduction methods that forms a three-dimensional image in space, displays a group of elemental images on a display, which is a two-dimensional array of many small images called elemental images. A three-dimensional image is reproduced through the optical element array by arranging an optical element array in which optical elements such as lenses are arranged in a two-dimensional manner so as to face each element image on the front surface. As a display device for the elemental image group, a direct-view type display such as a liquid crystal display or an organic EL display is applied. In a display, pixels that are arranged two-dimensionally to display element images are further provided with sub-pixels of each color of red (R), green (G), and blue (B), so that full-color display is possible. 3D images can be displayed.
インテグラル方式での再生においては、ディスプレイ上の画素が各色の副画素に面内で分割された構造、すなわちR,G,Bの各色の画素が繰り返し配列されていることにより、レンズアレイ(光学素子アレイ)による再標本化で、カラー立体像に色モアレが生じるという問題がある。この問題を解決するために、本発明者らは、2台または3台以上のディスプレイを用いて、それぞれで再生されたカラー立体像を合成することにより、色モアレの低減されたカラー立体像を表示することを実現している(非特許文献1,2)。詳しくは、R,G,Bの3色の副画素をストライプ配列したディスプレイ2台のそれぞれに、レンズアレイを互いに画素の1/2ずらして対面させて、表示された画像から結像した2つの立体像を、ハーフミラー(ビームスプリッタ)で合成する。合成された立体像においては、2つの立体像の各色のモアレがずれて重なり合うことにより、色モアレが低減される。さらに、3台のディスプレイのそれぞれにレンズアレイを画素の1/3ずつずらして対面させて、3つの立体像を合成すると、理論上(副画素が開口率100%の場合)、色モアレが完全に解消される。
In integral playback, the pixels on the display are divided into sub-pixels of each color within the plane, in other words, the pixels of each color of R, G, and B are arranged repeatedly, and a lens array (optical There is a problem in that color moiré occurs in color stereoscopic images due to resampling using an element array. In order to solve this problem, the present inventors created a color 3D image with reduced color moiré by using two or more displays and combining the color 3D images reproduced on each display. (Non-patent
非特許文献1,2に記載された表示方法は、2台以上のディスプレイおよびそれぞれに対面するレンズアレイ、ならびにハーフミラーを用い、さらにハーフミラーに合わせてディスプレイを配置するために、表示装置の構造が複雑かつ大型化し、改良の余地がある。一方、副画素構造を有しない投射型の表示デバイスを適用する場合には、色モアレは生じない。しかし、投射型においては、投射歪が生じるために、多くの場合に電気的な補正手段が必要で、それに起因して解像度が低下するという問題があり、また、原理的に表示デバイスの薄型化が困難である。
The display methods described in
また、視差情報を多くするために要素画像を構成する画素数が多い方が好ましいが、要素画像が大きくなるに伴いレンズアレイのレンズピッチが大きくなると、解像度の上限が低下する。したがって、要素画像群を表示するディスプレイには画素の微細化が要求されるが、個々の画素がさらに3個以上の副画素で構成されるため、限界がある。 Further, in order to increase parallax information, it is preferable to have a large number of pixels forming an elemental image, but as the elemental image becomes larger and the lens pitch of the lens array becomes larger, the upper limit of resolution decreases. Therefore, a display that displays a group of elemental images is required to have finer pixels, but there is a limit because each pixel is further composed of three or more subpixels.
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、解像度が高く、色モアレの抑制されたカラー立体像をインテグラル方式で再生することのできる、大型化しない立体像表示装置および立体像表示方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a 3D image display device and 3D image that do not become large in size and are capable of reproducing color 3D images with high resolution and suppressed color moiré using an integral method. The objective is to provide a display method.
本発明に係る立体像表示装置は、単色で表示される副画素を2以上配列して形成された画素を二次元配列して表示する画像表示手段と、前記画像表示手段の表示側に設けられた複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を備えてカラー立体像を表示するものである。前記立体像表示装置は、前記画像表示手段の側から入射した光を段階的に変位させて透過する光路シフト手段を、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に備え、前記光路シフト手段が、出射面における光の出射位置を、前記画素における前記副画素の配列方向に前記副画素の長さの距離ずつ変位させることを特徴とする。または、前記立体像表示装置は、前記画素が、M個(M≧2)以上の前記副画素を一方向に配列して備え、前記光路シフト手段が、出射面において、前記一方向に前記画素の長さの(1/M)の距離ずつ変位させることを特徴とする。 A stereoscopic image display device according to the present invention includes an image display means for displaying a two-dimensional array of pixels formed by arranging two or more sub-pixels displayed in a single color, and a display side of the image display means. and a lens array in which a plurality of lenses are arranged two-dimensionally to display a color stereoscopic image. The three- dimensional image display device includes an optical path shifting means between the image displaying means and the lens array, which shifts and transmits light incident from the image displaying means in a stepwise manner , and the optical path shifting means includes: The light output position on the output surface is shifted in the arrangement direction of the sub-pixels in the pixel by a distance equal to the length of the sub-pixels. Alternatively, in the stereoscopic image display device, the pixel includes M (M≧2) or more of the sub-pixels arranged in one direction, and the optical path shifting means moves the pixel in the one direction on the exit surface. It is characterized in that it is displaced by a distance of (1/M) of the length of.
本発明に係る別の立体像表示装置は、単色で表示される副画素を2以上配列して形成された画素を二次元配列して表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に平行光を照射する光源と、前記光源と前記画像表示手段の間に設けられた複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を備えてカラー立体像を表示するものである。前記立体像表示装置は、入射した光を段階的に変位させて前記画像表示手段の側へ透過する光路シフト手段を、前記レンズアレイと前記画像表示手段の間に備え、前記光路シフト手段が、出射面における光の出射位置を、前記画素における前記副画素の配列方向に前記副画素の長さの距離ずつ変位させることを特徴とする。または、前記立体像表示装置は、前記画素が、M個(M≧2)以上の前記副画素を一方向に配列して備え、前記光路シフト手段が、出射面において、前記一方向に前記画素の長さの(1/M)の距離ずつ変位させることを特徴とする。 Another stereoscopic image display device according to the present invention includes an image display means for displaying a two-dimensional array of pixels formed by arranging two or more sub-pixels that are displayed in a single color, and a parallel light beam applied to the image display means. It displays a color three-dimensional image by comprising a light source for irradiation and a lens array in which a plurality of lenses are two-dimensionally arranged and provided between the light source and the image display means. The three- dimensional image display device includes an optical path shifting means between the lens array and the image displaying means for displacing incident light stepwise and transmitting it toward the image displaying means , and the optical path shifting means includes: The light output position on the output surface is shifted in the arrangement direction of the sub-pixels in the pixel by a distance equal to the length of the sub-pixels. Alternatively, in the stereoscopic image display device, the pixel includes M (M≧2) or more of the sub-pixels arranged in one direction, and the optical path shifting means moves the pixel in the one direction on the exit surface. It is characterized in that it is displaced by a distance of (1/M) of the length of.
かかる構成により、立体像表示装置は、画像表示手段に表示された要素画像群が、光路シフト手段により、時分割で1画素の数分の1ずつずらしてレンズアレイに入射されるため、見かけ上、1つに重なり合ったカラー立体像となって色モアレを低減することができる。また、画像表示手段の画素の1個あたりで、再生した立体像を構成する画素の1.5個以上を表示するため、画像表示手段における解像度よりも高い解像度のカラー立体像が得られる。 With such a configuration, in the stereoscopic image display device, the elemental images displayed on the image display means are time-divisionally shifted by a fraction of a pixel and incident on the lens array by the optical path shift means. , it is possible to reduce color moiré by forming a color three-dimensional image that overlaps into one. Furthermore, since each pixel of the image display means displays 1.5 or more of the pixels constituting the reproduced stereoscopic image, a color stereoscopic image with a resolution higher than that of the image display means can be obtained.
本発明に係る立体像表示方法は、それぞれが単色で表示されるN個(N≧2)の副画素をX方向に配列して形成された画素をX方向とY方向との二次元配列して表示する画像表示手段と、複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を用いてカラー立体像を表示する方法であって、複数の画素情報を二次元配列して前記カラー立体像を構成する画像情報の前記画素情報のそれぞれは、前記画像表示手段の前記副画素が表示する色の副画素情報を有する。この立体像表示方法は、前記画像表示手段が、前記副画素毎に、前記画像情報の前記画素情報を1個ずつ、当該副画素に対応する色の前記副画素情報を選択して表示する画像表示工程をN回行い、i回目の前記画像表示工程は(1≦i≦N)、前記画像情報においてX方向にj番目の画素情報を、前記画像表示手段においてX方向に(j+i-1)番目の前記副画素で表示し、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に設けられた光路シフト手段が、i回目の前記画像表示工程で、入射した光を、X方向に前記画素の長さの((a-i)/N)の距離まで変位させて透過することを特徴とする(aは整数の定数)。 The stereoscopic image display method according to the present invention includes two-dimensionally arranging pixels in the X direction and the Y direction, which are formed by arranging N sub-pixels (N≧2) in the X direction, each of which is displayed in a single color. A method for displaying a color 3D image using an image display means for displaying images, and a lens array in which a plurality of lenses are two-dimensionally arranged, the color 3D image being constructed by two-dimensionally arranging a plurality of pieces of pixel information. Each of the pixel information of the image information includes sub-pixel information of the color displayed by the sub-pixel of the image display means. In this stereoscopic image display method, the image display means selects and displays the sub-pixel information of the color corresponding to the sub-pixel, one piece of the pixel information of the image information, for each of the sub-pixels. The display step is performed N times, and the i-th image display step (1≦i≦N) displays j-th pixel information in the X direction in the image information, and (j+i−1) in the X direction in the image display means. In the i-th image display step, an optical path shifting means provided between the image display means and the lens array moves the incident light along the length of the pixel in the X direction. (a is an integer constant).
本発明に係る別の立体像表示方法は、それぞれが単色で表示されるN個(N≧2)の副画素を配列して形成された画素をX方向とY方向との二次元配列して表示する画像表示手段と、複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を用いてカラー立体像を表示する方法であって、複数の画素情報を二次元配列して前記カラー立体像を構成する画像情報の前記画素情報のそれぞれは、前記画像表示手段の前記副画素が表示する色の副画素情報を有する。この立体像表示方法は、前記画素のそれぞれが、1個の前記副画素または連続した2個以上の前記副画素からなる、M組の副画素群にX方向に分割され(2≦M≦N)、前記画像表示手段が、前記副画素群毎に、前記画像情報の前記画素情報を1個ずつ、当該副画素群が有する前記副画素に対応する色の前記副画素情報を選択して表示する画像表示工程をM回行い、i回目の前記画像表示工程は(1≦i≦M)、前記画像情報においてX方向にj番目の画素情報を、前記画像表示手段においてX方向に(j+i-1)番目の前記副画素群で表示し、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に設けられた光路シフト手段が、i回目の前記画像表示工程で、入射した光を、X方向に前記画素の長さの((a-i)/M)の距離まで変位させて透過することを特徴とする(aは整数の定数)。 Another stereoscopic image display method according to the present invention is to arrange pixels formed by arranging N sub-pixels (N≧2), each of which is displayed in a single color, in a two-dimensional array in the X direction and the Y direction. A method for displaying a color 3D image using an image display means and a lens array in which a plurality of lenses are two-dimensionally arranged, the color 3D image being constructed by arranging a plurality of pixel information two-dimensionally. Each of the pixel information of the image information has sub-pixel information of a color displayed by the sub-pixel of the image display means. In this stereoscopic image display method, each pixel is divided in the X direction into M subpixel groups each consisting of one subpixel or two or more consecutive subpixels (2≦M≦N ), the image display means selects and displays the subpixel information of the color corresponding to the subpixel of the subpixel group, one piece of the pixel information of the image information for each subpixel group. The image display step is performed M times, and in the i-th image display step (1≦i≦M), the j-th pixel information is displayed in the X direction in the image information, and (j+i− 1) The optical path shifting means provided between the image display means and the lens array directs the incident light to the pixels in the X direction in the i-th image display step. (a is an integer constant).
かかる手順により、二次元配列された画素情報のそれぞれから一部の色の副画素情報を時分割で順番に間引いて表示しながら、表示した画像を光路シフト手段でずらしてレンズアレイに入射するため、見かけ上、1つに重なり合って色モアレの低減したカラー立体像を再生することができる。 Through this procedure, sub-pixel information of some colors is sequentially thinned out and displayed from each of the two-dimensionally arranged pixel information in a time-sharing manner, and the displayed image is shifted by the optical path shifting means to be incident on the lens array. , it is possible to reproduce a color three-dimensional image in which color moiré is reduced by apparently overlapping one another.
本発明に係る立体像表示装置によれば、大型化させることなく、解像度が高く、色モアレの抑制されたカラー立体像をインテグラル方式で再生することができる。本発明に係る立体像表示方法によれば、表示デバイスの高精細化によらずに、解像度が高く、色モアレの抑制されたカラー立体像をインテグラル方式で再生することができる。 According to the stereoscopic image display device of the present invention, a color stereoscopic image with high resolution and suppressed color moiré can be reproduced in an integral manner without increasing the size. According to the stereoscopic image display method according to the present invention, a color stereoscopic image with high resolution and suppressed color moiré can be reproduced in an integral manner without increasing the resolution of the display device.
本発明に係る立体像表示装置および立体像表示方法を実施するための形態について、図を参照して説明する。図面に示す立体像表示装置およびその要素は、説明を明確にするために、大きさや位置関係等を誇張していることがあり、また、形状を単純化していることがある。 Embodiments for implementing the stereoscopic image display device and the stereoscopic image display method according to the present invention will be described with reference to the drawings. The size, positional relationship, etc. of the stereoscopic image display device and its elements shown in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation, and the shape may be simplified.
〔立体像表示装置〕
本発明の実施形態に係る立体像表示装置100は、インテグラル方式でカラー立体像を空間に結像させる装置である。図1に示すように、立体像表示装置100は、XY面を表示面とする画像表示装置(画像表示手段)10と、要素レンズ3をXY面に二次元配列した画像表示装置10の表示面側(+Z方向)に対向するレンズアレイ30と、画像表示装置10とレンズアレイ30の間に配置されたウォブリング素子(光路シフト手段)2と、を備え、レンズアレイ30の+Z方向側の空間にフルカラーの立体像vIを結像させる。以下、各要素について詳細に説明する。
[Stereoscopic image display device]
The stereoscopic
〔第1実施形態〕
(画像表示装置)
画像表示装置10は、多数の要素画像を二次元配列した要素画像群をレンズアレイ30に入射するための表示装置であり、カラー表示素子1をXY面に二次元配列して備える。図2Aおよび図2Bに示すように、カラー表示素子1はさらに、X方向に均等に3分割されて、赤色を表示する表示素子(副画素)1R、緑色を表示する表示素子(副画素)1G、および青色を表示する表示素子(副画素)1Bからなる。なお、カラー表示素子1は、図2A,2Bではアスペクト比が1(ppX=ppY)で示されるが、特に規定されない。画像表示装置10において、カラー表示素子1は、図2Aに示すように、表示素子1R,1G,1BがY方向に沿って同色で揃うように配列(ストライプ配列)されていてもよいし、図2Bに示すように、Y方向において表示素子1R(1G,1B)の1個分(ppX/3)ずつX方向にずらしながら配列(モザイク配列)されていてもよい。
[First embodiment]
(Image display device)
The
立体像表示装置100において、画像表示装置10が出射する光は、平行光であることが好ましい。そのために、画像表示装置10は、例えばカラー液晶ディスプレイであり、図3に示すように、液晶パネルや駆動回路等からなる液晶モジュール10m、およびその表示面の反対側(背面)に、平行光LPを照射する面状の光源(バックライト)4を備える。光源4は、液晶モジュール10mの背面に均一に、+Z方向の平行光LPを照射する。光源4は、大型化を抑制するために、例えば、一般的な液晶ディスプレイのバックライトと同様に、発光ダイオード(LED)等の発光素子、発光素子が発光した光を伝播させる導光板、および背面の反射板等を備え、さらに、導光板の液晶モジュール10mの側に、光を平行化するコリメータレンズやホログラフィック光学素子を備える。画像表示装置10(液晶モジュール10m)は、表示面において、表示素子1R,1G,1Bのそれぞれに画素電極を設けて開口領域(光の出射領域)として、赤色、緑色、青色のカラーフィルタを配列して備えることにより、各色の光を出射する。また、液晶モジュール10mに設けられた偏光板によって、画像表示装置10が出射する光はY方向の偏光成分の光となる。また、本実施形態においては、画像表示装置10は、応答速度が5.56ms以下(180Hz以上)であることが好ましい。画像表示装置10は、表示制御手段(図示省略)から、前記要素画像群を表示するための信号を受信する。
In the stereoscopic
(レンズアレイ)
レンズアレイ30は、要素画像群を空間標本化する光学素子アレイである。レンズアレイ30は、要素レンズ3を、画像表示装置10の表示面に平行な面(XY面)に二次元配列して備える。レンズアレイ30における要素レンズ3の配列は、例えば、X方向とY方向とに沿った正方格子配列(図1参照)や、三角格子状(俵積状)とすることができる。要素レンズ3は、凸レンズであり、約1mm~数mmピッチで配列される。レンズアレイ30の要素レンズ3の数が、立体像vIの画素数に対応する。レンズアレイ30は、1個の要素レンズ3が要素画像の1つに対応して配列され、言い換えると、要素画像が要素レンズ3に正対するように、画像表示装置10に表示される画像における要素画像の寸法と配列が設定される。詳しくは、図3に示すように、画像表示装置10の、要素画像eIの1つ分を表示する表示素子1R,1G,1Bの群に、1個の要素レンズ3が正対する。1つの要素画像eIを表示する表示素子1R,1G,1Bの数が多いほど、視差情報を多くすることができる。ただし、レンズアレイ30における要素レンズ3のピッチが大きいと、解像度の上限が低下する。
(lens array)
The
また、要素レンズ3は、径Φに対して焦点距離fが短い、すなわちF値が小さいほど、下式(1)で表すように立体像vIの視域角Ψを広くすることができる。なお、図3においては、画像表示装置10から出射して要素レンズ3の1個に入射する光線を、矢印を付した直線で表し、また、ウォブリング素子2が光を直進させるものとする。立体像表示装置100は、用途によるが、視域角Ψが30°以上であることが好ましい。必要な視域角Ψや解像度等を得られるように、画像表示装置10やレンズアレイ30が設計される。立体像表示装置100においては、画像表示装置10が平行光を出射することにより、レンズアレイ30の要素レンズ3の主面から焦点距離fの点(図3の光線の交点)に、要素レンズ3毎に輝点が生じる。
(ウォブリング素子)
ウォブリング素子2は、画像表示装置10とレンズアレイ30の間に設けられて、画像表示装置10が表示した画像を透過してレンズアレイ30に入射させる。ウォブリング素子2は、任意に、光を、光軸(Z方向)に垂直な面(XY面)内で段階的にずらして(変位させて)、かつ光軸の方向を変えずに透過させる。詳しくは、ウォブリング素子2は、画像表示装置10のカラー表示素子1における表示素子1R,1G,1Bの配列方向に、かつこの方向におけるカラー表示素子1の長さの1/M刻みで、距離0(変位なし)を含めてM段階で変位させる(Mは2以上の自然数)。本実施形態では、ウォブリング素子2は、X方向に光を変位可能とし、レンズアレイ30の入射面において、+ppX/3,0,-ppX/3の3段階で変位させる(M=3)。ウォブリング素子2は、一例として、図3および図4A~4Cに示すように、画像表示装置10の側から順に、第1偏光制御素子21、第1複屈折素子23、第2偏光制御素子22、および第2複屈折素子24をZ方向に積層して備える。
(wobbling element)
The wobbling
第1偏光制御素子21および第2偏光制御素子22は、外部からの電気的手段により、偏光の向きを光軸(Z方向)に垂直な面(XY面)内で90°回転させて、または無回転で透過する選択性の旋光子である。偏光制御素子21,22は、例えば、2枚のガラス板等の透明基板上に成膜された透明電極膜の間に強誘電性液晶(FLC:Ferroelectric Liquid Crystal)等の液晶を封入した液晶素子であり、図4Cに示すように、電源V1,V2を接続される。本実施形態では、偏光制御素子21,22は、電圧の印加により、Y方向の偏光をX方向の偏光に、X方向の偏光をY方向の偏光に、それぞれ変えて光を透過し、また、それぞれ電圧の印加停止時には光をそのまま(偏光の向きを変えずに)透過する。
The first
第1複屈折素子23および第2複屈折素子24は、それぞれ複屈折素子である。複屈折素子とは、透過する光の偏光の向きに応じて屈折率が変化する光学素子である。複屈折素子は、入射した所定の偏光の向きの光を直進させる(常光線)。複屈折素子は一方、この常光線に対して偏光の向きが垂直な光を、入射面と出射面とで屈折させ、その結果として偏光方向にシフトして、当該複屈折素子への入射方向(光軸)と平行な方向に出射する(異常光線)。このような光学特性を有する材料として、方解石(カルサイト、CaCO3)、イットリウム・バナデート(YVO4)結晶、水晶等の結晶が挙げられる。複屈折素子内の異常光線の進行方向は、複屈折素子の光学軸寄りに傾斜する。したがって、複屈折素子は、光学軸を、光軸に対して異常光線の偏光方向側に傾斜させて配置される。
The first
前記結晶材料からなる複屈折素子による光の変位距離gは、下式(2)に表すように、厚さ(光軸方向長)tに比例する。光軸方向長あたりの光の変位距離g/tは、常光線についての屈折率n0と異常光線についての屈折率neとの差|ne-n0|が屈折率n0,neに比して大きいほど長く、また、光軸に対する複屈折素子の光学軸角度θ(0°<θ<90°)が45°近傍のときに最長となる。なお、n0>neである材料(負結晶)では、光の変位距離gは負となり、異常光線の進行方向が逆になる。複屈折素子23,24は、光の変位距離g1,g2が所望の値となるように、選択した材料の屈折率n0,neに応じて光学軸角度θ1,θ2および厚さを設計する。
本実施形態においては、異常光線が、第1複屈折素子23で-X方向に、第2複屈折素子24で+X方向に、それぞれ変位するように、その偏光の向きをX方向とする。また、複屈折素子23,24による光の変位距離g1,g2は、g1=g2=ppX/3となるように、複屈折素子23,24が設計、配置される。そのため、第1複屈折素子23と第2複屈折素子24は、共にY方向の偏光LYを常光線とし、光学軸が、光軸(Z方向)に対してX方向側に、かつ互いに反対方向へ傾斜するように配置される。図4A~4Cに、複屈折素子23,24の光学軸方向を破線で表す。第1複屈折素子23と第2複屈折素子24は、例えば、同じ材料で同じ厚さに形成され、θ1=θ2として光学軸の向きを反転させて配置される。また、画像表示装置10は、画像表示装置10の側である第1複屈折素子23の常光線または異常光線と同じ偏光の向きの光を出射し、ここでは常光線と同じY方向の偏光LYを出射するように設計される。このような構成により、ウォブリング素子2は、以下に、図4A~4Cを参照して説明するように、X方向に、+ppX/3,0,-ppX/3の3段階で光を変位させる。なお、図4A~4Cにおいては、光LY,LXに両矢印を付して偏光方向を表し、また、電源V1,V2はONのときに示す。
In this embodiment, the polarization direction of the extraordinary ray is set to the X direction so that the extraordinary ray is displaced in the -X direction by the
図4Aに示すように、第1偏光制御素子21、第2偏光制御素子22のいずれにも電圧を印加していないとき(V1:OFF,V2:OFF)、複屈折素子23,24には常光線である光LYが入射するので、光は直進して透過し、変位しない。光がX方向に+ppX/3変位するためには、図4Bに示すように、第2偏光制御素子22のみに電圧を印加する(V1:OFF,V2:ON)。このとき、第1複屈折素子23においては光LYが入射するので直進して透過し、その後、第2偏光制御素子22によってX方向の偏光LXに変調するため、第2複屈折素子24を+X方向に屈折して透過して、距離g2(=ppX/3)変位する。光がX方向に-ppX/3変位するためには、図4Cに示すように、第1偏光制御素子21および第2偏光制御素子22の両方に電圧を印加する(V1:ON,V2:ON)。このとき、第1偏光制御素子21によって変調した光LXが、第1複屈折素子23を、-X方向に屈折して透過して距離g1(=ppX/3)変位した後、第2偏光制御素子22によって常光線である光LYに再変調するので、第2複屈折素子24を直進して透過する。このように、ウォブリング素子2は、変位0を挟んで+,-の双方向に光を変位させる構成とすることにより、必要な変位量の最大値(絶対値)を抑えて、レンズアレイ30に入射する光の位置の誤差が生じ難い。なお、第1偏光制御素子21のみに電圧を印加しているとき(V1:ON,V2:OFF)、光LXが複屈折素子23,24のそれぞれで屈折して透過する(後記変形例参照)。
As shown in FIG. 4A, when no voltage is applied to either the first
立体像表示装置100は、図5に示すように、ウォブリング素子2とレンズアレイ30との間に、拡散板5を備えてもよい。拡散板5は、入射した平行光を所定の配光角で拡散させて透過する。拡散板5を備える場合、レンズアレイ30は、拡散板5から要素レンズ3の焦点距離fを空けて配置されることが好ましい。なお、図5においては、画像表示装置10の表示面上の一点から出射してレンズアレイ30に入射する光線を、矢印を付した直線で表し、また、ウォブリング素子2が光を直進させるものとする。立体像表示装置100は、拡散板5が設けられると、要素画像の解像度が低下する傾向があるが、一方で、画像表示装置10が出射する光が完全な平行光でなくても、立体像を結像させることができる。画像表示装置10が完全な平行光を照射するためには、例えば、光源4がレンズアレイ30の大きさ以上のコリメータレンズを備える必要がある。したがって、立体像表示装置100は、拡散板5を備えることにより大型化を抑制することができる。拡散板5は、一般的なバックライト等に設けられるものを適用することができ、例えばミクロンサイズのレンズがランダムに配置されたレンズアレイで構成される。または、拡散板5は、背面に入射した光を、表示側の全方位(半球状)、あるいは所望の立体的な形状、角度で一様に拡散させるホログラフィックスクリーンであってもよい。この場合、その形状、角度を、レンズアレイ30の要素レンズ3が読み出す円錐などの形状に一致させることが好ましい。このような拡散板5によれば、光の利用効率が高くなり、また、クロストークやサイドローブの発生が抑制される。
The stereoscopic
(立体像表示方法)
立体像表示装置100による立体像vIの第1実施形態に係る表示方法を、図6~9を参照して説明する。本実施形態に係る立体像表示方法は、図6に示すように、画像表示装置10が、1つの立体像vIを表示する1フレーム(16.7ms(≒1/60s))期間TFに、3つの画像P1,P2,P3を切り替えて表示面に表示する、3回の画像表示工程S12,S22,S32を行う。画像表示工程S12,S22,S32は、選択された表示素子1R,1G,1Bからそれぞれの色の光が出射している期間を指し、すなわち、画像表示装置10の光源4が発光している(バックライト電源VBL:ON)期間である。さらに本実施形態に係る立体像表示方法は、画像P1,P2,P3を構成するデータを選択して、その信号を表示素子1R,1G,1Bの画素電極に書き込むデータ選択工程S11,S21,S31を行う。
(Stereoscopic image display method)
A method of displaying a stereoscopic image vI according to the first embodiment by the stereoscopic
画像P1,P2,P3はそれぞれ、赤色の画素pR、緑色の画素pG、および青色の画素pBを規則的に二次元配列されてなり、その配列は画像表示装置10における表示素子1R,1G,1Bの配列に対応する(図2A参照)。また、図面において、画素pR,pG,pB、および後記変形例の画素pYは、それぞれ異なるハッチングを付し(画素pGは白(ハッチングなし))、さらに輪郭内に「R」、「G」、「B」、「Y」の文字を付して表す。なお、図7A~7Cは、画像表示装置10の1行目(Y=1)の表示素子1R,1G,1Bにおける断面で表す。また、図7A~7Cにおいては、簡潔に説明するために、X方向に計6個の表示素子1R,1G,1Bで1つの要素画像を表示するように表す。はじめに、画像表示工程S12,S22,S32について説明する。
Images P1, P2, and P3 are each made up of a regular two-dimensional array of red pixels pR, green pixels pG, and blue pixels pB, and the arrays are arranged on the
ウォブリング素子2が光を変位させない状態で(V1:OFF,V2:OFF、図4A参照)画像表示装置10が画像P2を表示すると、図7Bに示すように、レンズアレイ30により、画像P2における、要素レンズ3のそれぞれとZ方向に正対した各領域(基準領域)を要素画像eI2として、像vI2が結像する。これに対して、ウォブリング素子2が光を+X方向へ変位させる状態で(V1:OFF,V2:ON、図4B参照)画像表示装置10が画像P1を表示すると、図7Aに示すように、レンズアレイ30により、画像P1における、前記基準領域(境界を一点鎖線で表す)からX方向に-ppX/3ずれた各領域を要素画像eI1として、像vI1が結像する。また、ウォブリング素子2が光を-X方向へ変位させる状態で(V1:ON,V2:ON、図4C参照)画像表示装置10が画像P3を表示すると、図7Cに示すように、レンズアレイ30により、画像P3における、前記基準領域(境界を一点鎖線で表す)からX方向に+ppX/3ずれた各領域を要素画像eI3として、像vI3が結像する。ここでは、画像P1を表示する第1画像表示工程S12、画像P2を表示する第2画像表示工程S22、画像P3を表示する第3画像表示工程S32の順に行う。これらの工程で交代で表示された画像P1,P2,P3が、ウォブリング素子2によってX方向にそれぞれ+ppX/3,0,-ppX/3シフトされてレンズアレイ30で像vI1,vI2,vI3に結像する。また、図6に示すように、ウォブリング素子2の電源V1,V2のON/OFFの3通りの組合せの切替は、バックライト電源VBLのON/OFFの切替に同期し、少なくともバックライト電源VBL:ONの期間(画像表示工程S12,S22,S32)に、前記それぞれの組合せになるように実行される。
When the
3つの像vI1,vI2,vI3は、それぞれを再生させる要素画像eI1,eI2,eI3の二次元配列された各群が、画像P1,P2,P3として画像表示装置10によって1フレーム内の短時間で切り替わって表示されるので、見かけ上、1つに重なり合って立体像vIに合成される。ここで、像vI1,vI2,vI3を微視的に観察すると、図8に示すように、それぞれが画像P1,P2,P3のように画素pR,pG,pBを二次元配列されてなる。ただし、像vI1は、レンズアレイ30の要素レンズ3により画像P1から要素画像eI1毎に取り出された画素pR(pG,pB)が、要素レンズ3と同じ正方格子状に配列されて再構成された像である。同様に、像vI2は画像P2から要素画像eI2毎に、像vI3は画像P3から要素画像eI3毎に、それぞれ取り出された画素pR(pG,pB)が再構成された像である。このように色の異なる表示素子1R,1G,1Bが繰り返し配列された画像表示装置10で表示された画像P1,P2,P3を、レンズアレイ30により再標本化された像vI1,vI2,vI3は、それぞれ色モアレのある像となる。
The three images vI1, vI2, vI3 are each reproduced in a two-dimensionally arranged group of element images eI1, eI2, eI3 as images P1, P2, P3 by the
ところが、立体像vIにおいては、像vI1,vI2,vI3の、画像P1,P2,P3から同じ要素レンズ3で取り出された画素pR,pG,pBが、同じ領域で重なり合う。さらに詳しくは、要素画像eI1,eI2,eI3内での座標の同じ画素pR,pG,pB同士が重なり合う。要素画像eI1,eI2,eI3は、ウォブリング素子2によって、互いに画素長ppXの1/3ずつ、すなわち画素pR(pG,pB)の1個分の長さずつX方向にずれている。したがって、図7A~7Cより、立体像vIにおいて、像vI1の、図7Aに示す要素画像eI1の画素pRが取り出された領域には、像vI2の画素pGと像vI3の画素pBが取り出されて重なり合う。同様に、像vI1の画素pGには像vI2の画素pBと像vI3の画素pRが、像vI1の画素pBには像vI2の画素pRと像vI3の画素pGが、それぞれ重なり合う。
However, in the stereoscopic image vI, the pixels pR, pG, and pB extracted from the images P1, P2, and P3 of the images vI1, vI2, and vI3 using the
その結果、立体像vIは、像vI1,vI2,vI3のそれぞれの各色のモアレが画素長ppXの1/3ずつずれて重なり合うために、混色されて低減される。これは、非特許文献2に記載された、3台のディスプレイのそれぞれに、レンズアレイを画素長ppXの1/3ずつずらして対面させて表示した画像から結像した3つの立体像を合成した立体像と等価である(非特許文献2の図2における、モアレ変調度m(c3))。したがって、立体像vIは、理論上(表示素子1R,1G,1Bが開口率100%の場合)、色モアレが完全に解消される。
As a result, the three-dimensional image vI is mixed and reduced because the moiré of each color of the images vI1, vI2, and vI3 overlap with each other with a shift of 1/3 of the pixel length p pX . This is described in
また、立体像vIは、3色の画素pR,pG,pBが同じ領域で重なり合っているので、表示素子1R(1G,1B)1個分の領域(図8の、太線で枠を付した領域)でカラー表示が可能である。なお、像vI1,vI2,vI3のそれぞれの画素pR,pG,pBは、前記したように正方格子状に配列されているが、表示素子1R(1G,1B)がアスペクト比3でY方向に長いため、Y方向に連続した3個の画素pR(pG,pB)が同じ表示素子1R(1G,1B)で表示されたものとなる。このことから、画像表示装置10で、一般的には1個のカラー表示素子1に配列された表示素子1R,1G,1Bで同時に表示される、同一画素におけるR,G,Bの色別のデータ(明暗の情報)を1つずつ、図9に示すように、画像P1,P2,P3に振り分けて表示することができる。その結果、サブピクセルである表示素子1R,1G,1Bのそれぞれを1画素(ピクセル)として、X方向に3倍に高精細化される。そこで、本実施形態では、画像表示装置10の表示面の左上隅を原点(図9に黒丸で示す)とし、1列目、1行目の表示素子1Rの座標を(X=1,Y=1)、その右隣りの表示素子1Gの座標を(X=2,Y=1)として説明する。
In addition, since the three-color pixels pR, pG, and pB overlap in the same area, the three-dimensional image vI has an area corresponding to one
(画像データ)
ここで、立体像vIを構成する画像データについて説明する。1フレームで表示される立体像vIを構成する画像データ(画像情報)Dは、下式(3)に示すように多数の画素データ(画素情報)dをx方向とy方向とに二次元配列してなる。さらに1個の画素データdは、下式(4)に示すように、赤色の画素データ(副画素情報)dR、緑色の画素データ(副画素情報)dG、および青色の画素データ(副画素情報)dBの3つの単色の画素データ(以下、副画素データ)からなる。副画素データdR,dG,dBは、画像表示装置10の表示素子1R,1G,1Bの対応する色の1個で表示される最小単位の情報を指し、画像表示装置10の表示方式によって、明(100%)と暗(0%)の2値(1bit)、またはさらに1以上の中間調を含むもの(2bit以上)とする。下式(3)、(4)に示すように、画素データdおよび副画素データdR,dG,dBは、適宜、画像データDにおけるアドレス(xy座標)を下付き文字で付して表す。
Here, the image data constituting the stereoscopic image vI will be explained. The image data (image information) D constituting the stereoscopic image vI displayed in one frame is a two-dimensional array of a large number of pixel data (pixel information) d in the x direction and the y direction, as shown in equation (3) below. It will be done. Furthermore, one pixel data d is composed of red pixel data (sub-pixel information) dR, green pixel data (sub-pixel information) dG, and blue pixel data (sub-pixel information), as shown in equation (4) below. ) dB consists of three monochromatic pixel data (hereinafter referred to as sub-pixel data). The sub-pixel data dR, dG, and dB refer to the minimum unit of information displayed by one of the corresponding colors of the
なお、図面において、画像P1,P2,P3は、画素pR,pG,pBのそれぞれの輪郭内に、色(R,G,B)と共に画素データdの座標を付して表す。これは、後記変形例および第2実施形態以降も同様とする。また、図7A,7B,7Cでは、画像P1,P2,P3は、それぞれ画像表示装置10の1行目(Y=1)の表示素子1R,1G,1Bで表示された画素pR,pG,pBを示すが、本実施形態ではすべてのy座標kで共通である。また、このように、本明細書では、X方向を水平(H)方向、Y方向を垂直(V)方向として、画像データDにおけるx方向をX方向に、y方向をY方向に、それぞれ割り当てているが、X方向とY方向を入れ替えることもできる。
Note that in the drawings, images P1, P2, and P3 are represented by adding coordinates of pixel data d along with colors (R, G, B) within the respective contours of pixels pR, pG, and pB. This also applies to the modified examples described later and the second embodiment and subsequent embodiments. In addition, in FIGS. 7A, 7B, and 7C, images P1, P2, and P3 are pixels pR, pG, and pB displayed on
画像P1,P2,P3は、それぞれ画像データDの一部のデータで構成することができる。そのために、画像P1を表示する第1画像表示工程S12の前に、画像データDから画像P1を構成するデータを取り出す第1データ選択工程S11を行う。同様に、画像P2を表示する第2画像表示工程S22の前に、画像データDから画像P2を構成するデータを取り出す第2データ選択工程S21を行い、画像P3を表示する第3画像表示工程S32の前に、画像データDから画像P3を構成するデータを取り出す第3データ選択工程S31を行う。なお、工程の実行順として、工程S11,S12,S21,S22,S31,S32の順に限られず、例えば、第1画像表示工程S12よりも先に第2画像表示工程S22を行ってもよい。また、データ選択工程S11,S21,S31において、画像P1,P2,P3を構成するデータの画像データDからの選択のみを第1画像表示工程S12の前に行って、表示素子1R,1G,1Bの画素電極への信号の書込みは、画像表示工程S12,S22,S32のそれぞれの前に行ってもよい。
Images P1, P2, and P3 can each be composed of part of the image data D. To this end, before the first image display step S12 for displaying the image P1, a first data selection step S11 for extracting data constituting the image P1 from the image data D is performed. Similarly, before the second image display step S22 of displaying the image P2, a second data selection step S21 of extracting data constituting the image P2 from the image data D is performed, and a third image display step S32 of displaying the image P3. Before this, a third data selection step S31 is performed to extract data constituting the image P3 from the image data D. Note that the order of execution of the steps is not limited to the order of steps S11, S12, S21, S22, S31, and S32, and, for example, the second image display step S22 may be performed before the first image display step S12. Further, in the data selection steps S11, S21, and S31, only the selection from the image data D of the data constituting the images P1, P2, and P3 is performed before the first image display step S12, and the
データ選択工程S11,S21,S31について詳細に説明する。前記したように、本実施形態では、表示素子1R(1G,1B)に画素データdを1対1で表示する。第1データ選択工程S11では、各画素データdjkを、画像表示装置10の同じ座標の表示素子1R(1G,1B)で表示する。画像表示装置10が、1列目(X=1)から順に、表示素子1R,1G,1B,1R,1G,1B,…とX方向に配列されているので、画素データdjkは、d1kR,d2kG,d3kB,d4kR,d5kG,d6kB,…とx=1から順に、副画素データdR,dG,dBを1ずつ繰り返して選択される。
The data selection steps S11, S21, and S31 will be explained in detail. As described above, in this embodiment, the pixel data d is displayed on the
前記したように、立体像vIにおいて、画像P1の画素pRと画像P2の画素pG、画像P1の画素pGと画像P2の画素pB、画像P1の画素pBと画像P2の画素pRが、それぞれ重なり合う。したがって、第2データ選択工程S21では、x=1の画素データd1kについては、X=2の表示素子1Gで表示するので副画素データd1kGを選択し、x=2の画素データd2kについては、X=3の表示素子1Rで表示する。このように、第2データ選択工程S21は、前回の第1データ選択工程S11に対して、X方向に表示素子1R(1G,1B)1個ずつシフトさせる。そのために、d1kG,d2kB,d3kR,d4kG,d5kB,d6kR,…と選択する。なお、第2データ選択工程S21では、X=1の表示素子1Rを非選択(第2画像表示工程S22で非表示)とする。
As described above, in the stereoscopic image vI, the pixel pR of the image P1 and the pixel pG of the image P2, the pixel pG of the image P1 and the pixel pB of the image P2, and the pixel pB of the image P1 and the pixel pR of the image P2 overlap, respectively. Therefore, in the second data selection step S21, since the pixel data d 1k of x=1 is displayed on the
前記したように、立体像vIにおいて、画像P2の画素pGと画像P3の画素pB、画像P2の画素pBと画像P3の画素pR、画像P2の画素pRと画像P3の画素pGが、それぞれ重なり合う。したがって、第3データ選択工程S31では、x=1の画素データd1kについては、X=3の表示素子1Bで表示するために副画素データd1kBを選択し、x=2の画素データd2kについては、X=4の、2列目のカラー表示素子1の表示素子1Rで表示する。このように、第3データ選択工程S31は、前回の第2データ選択工程S21に対して、X方向に表示素子1R(1G,1B)1個ずつシフトさせる。そのために、d1kB,d2kR,d3kG,d4kB,d5kR,d6kG,…と選択する。なお、第3データ選択工程S31では、X=1~2の表示素子1R,1Gを非選択(第3画像表示工程S32で非表示)とする。
As described above, in the stereoscopic image vI, the pixel pG of the image P2 and the pixel pB of the image P3, the pixel pB of the image P2 and the pixel pR of the image P3, and the pixel pR of the image P2 and the pixel pG of the image P3 overlap, respectively. Therefore, in the third data selection step S31, for the pixel data d 1k of x=1, sub-pixel data d 1k B is selected for display on the
このように、画像データDのすべての画素データdのそれぞれから副画素データdR,dG,dBの適切な1個を選択して、画像P1,P2,P3を画像表示装置10で表示することができる。なお、画像表示装置10が、図2Bに示すようにカラー表示素子1をモザイク配列して備える場合には、y座標にも応じて副画素データdR,dG,dBを選択する。例えば、第1データ選択工程S11では、1行目(Y=1)に表示する画素データdj1についてはX=1が表示素子1Rであるので、前記と同様に、d11R,d21G,d31B,d41R,…と選択する。一方、2行目に表示する画素データdj2についてはX=1が表示素子1Bであるので、d12B,d22R,d32G,d42B,…と選択する。
In this way, images P1, P2, and P3 can be displayed on the
本実施形態に係る立体像表示方法は、高精細化が要求されない場合には、カラー表示素子1に画素データdを1対1で表示することができる。すなわち、画像P1として、1列目(X=1)から順に、副画素データd1kR,d1kG,d1kB,d2kR,d2kG,d2kB,d3kR,…を選択して表示する。この場合には、前記の画像P1をX方向にppX/3ずつ変位させながら3回表示してもよいが、立体像vIにおいて同じアドレスの画素データdjkの副画素データdjkR,djkG,djkBによる画素pR,pG,pB同士で重なり合うように、画像P2,P3を構成して表示することが好ましい。具体的には、画像P2は、d1kG,d1kB,d1kR,d2kG,d2kB,d2kR,d3kG,…、画像P3は、d1kB,d1kR,d1kG,d2kB,d2kR,d2kG,d3kB,…と、画像P1,P2,P3で、画素データd毎のdR,dG,dBの順序を入れ替えて選択、表示する。
The stereoscopic image display method according to this embodiment can display pixel data d on the
本実施形態に係る立体像表示装置100の画像表示装置10は、カラー表示素子1の表示素子1R,1G,1Bが同一形状でなくてもよく、例えば緑色の表示素子1Gが他の表示素子1R,1BよりもX方向に大きい構成であってもよい。本実施形態に係る立体像表示方法は、表示素子1R,1G,1Bの各寸法にかかわらず、ウォブリング素子2が、画像P1,P2,P3を画素長ppXの1/3刻みで3段階にシフトさせる。立体像vIにおいて、画素pR,pG,pBが完全には一致しないで重なり合っていても、画素pR,pG,pBが十分に微細であるので、見かけ上、適切に混色し、また、色モアレの抑制効果は得られる。
In the
立体像表示装置100において、ウォブリング素子2は、第1複屈折素子23または第2複屈折素子24の一方のみを2つ備えて、X方向に0,-ppX/3,-2ppX/3、または+2XppX/3,+ppX/3,0に変位させるように設計されてもよい。距離2ppX/3変位させるためには、第1偏光制御素子21のみに電圧を印加して、2つの複屈折素子23,23(24,24)で異常光線を同じ方向にppX/3ずつ変位させる。
In the stereoscopic
(変形例)
本実施形態に係る立体像表示方法は、3色のカラー表示素子を配列した画像表示装置に限らず適用することができる。以下、第1実施形態の変形例として、4色のカラー表示素子を配列した画像表示装置を備える立体像表示装置について、図10および図11を参照して説明する。第1実施形態(図1~9参照)と同一の要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図11に示すように、本変形例に係る立体像表示装置100Aは、画像表示装置10Aと、レンズアレイ30と、画像表示装置10Aとレンズアレイ30の間に配置されたウォブリング素子2Aと、を備える。立体像表示装置100Aはさらに、ウォブリング素子2Aとレンズアレイ30の間に拡散板5(図5参照)を備えてもよい。
(Modified example)
The stereoscopic image display method according to this embodiment can be applied not only to an image display device in which color display elements of three colors are arranged. Hereinafter, as a modification of the first embodiment, a three-dimensional image display device including an image display device in which color display elements of four colors are arranged will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Elements that are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 to 9) are designated by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted. As shown in FIG. 11, a stereoscopic
画像表示装置10Aは、図10に示すように、カラー表示素子1AをXY面に二次元配列して備え、カラー表示素子1Aはさらに、X方向に均等に4分割されて、表示素子1R,1G,1B、および黄色を表示する表示素子1Yからなる。画像表示装置10Aにおいて、カラー表示素子1Aは、図10に示すように、表示素子1R,1G,1B,1YがY方向に沿って同色で揃うように配列(ストライプ配列)されてもよいし、Y方向において表示素子1R,1G,1B,1Yの1個分(ppX/4)ずつまたは2個分(ppX/2)ずつX方向にずらしながら配列されてもよい(図2B参照)。また、表示素子1R,1G,1B,1Yが同一形状でなくてもよく、例えば、表示素子1G,1Yが表示素子1R,1BよりもX方向に小さい構成であってもよい。なお、表示素子1Yは、例えば白色(W)を表示するものであってもよい。画像表示装置10Aは、カラー表示素子1A以外は第1実施形態の画像表示装置10と同様の構成である。ただし、本変形例においては、画像表示装置10Aは、応答速度が4.17ms以下(240Hz以上)であることが好ましい。
As shown in FIG. 10, the
ウォブリング素子2Aは、変位0を含めてX方向にppX/4刻みで4段階に光を変位させる(M=4)構成とする。そのために、ウォブリング素子2Aは、第1偏光制御素子21、第1複屈折素子23、第2偏光制御素子22、および第2複屈折素子24をZ方向に積層して備える。偏光制御素子21,22および複屈折素子23,24は、第1実施形態で説明した通りである。ただし、ウォブリング素子2Aにおいては、複屈折素子23,24は、それぞれ変位距離g1,g2がg1=ppX/2、g2=ppX/4となるように設計される。したがって、第1複屈折素子23は、異常光線を-X方向にppX/2変位させ、第2複屈折素子24は、異常光線を+X方向にppX/4変位させる。ウォブリング素子2Aは、このような構成により、X方向に+ppX/4,0,-ppX/4,-2ppX/4で光を変位させることができる。詳しくは、図4Aに示すウォブリング素子2と同様に、偏光制御素子21,22に電圧を印加していないとき(V1:OFF,V2:OFF)、光LYは複屈折素子23,24の両方を直進して透過するので、変位0である。そして、第2偏光制御素子22のみに電圧を印加しているとき(V1:OFF,V2:ON)、第2偏光制御素子22によって変調した光LXが第2複屈折素子24を異常光線として透過して屈折するので(図4B参照)、+ppX/4変位する。一方、第1偏光制御素子21のみに電圧を印加しているとき(V1:ON,V2:OFF)、第1偏光制御素子21によって変調した光LXが複屈折素子23,24の両方を異常光線として屈折して透過するので、-ppX/2+ppX/4=-ppX/4変位する。また、偏光制御素子21,22に電圧を印加しているとき(V1:ON,V2:ON)、第1複屈折素子23で光LXが屈折して透過し、第2複屈折素子24で光LYが直進して透過するので(図4C参照)、-2ppX/4変位する。
The
(立体像表示方法)
立体像表示装置100Aによる立体像vIの第1実施形態の変形例に係る表示方法を、図11を参照して説明する。図11は、画像表示装置10Aの1行目(Y=1)の表示素子1R,1G,1B,1Yにおける断面で表す。また、図11においては、簡潔に説明するために、X方向に計6個の表示素子1R,1G,1B,1Yで1つの要素画像を表示するように表す。本変形例に係る立体像表示方法は、画像表示装置10Aが、1フレーム期間TFに4つの画像P1A,P2A,P3A,P4Aを切り替えて表示面に表示する、4回の画像表示工程S12,S22,S32,S42を行う。さらに本変形例に係る立体像表示方法は、画像P1A,P2A,P3A,P4Aをそれぞれ構成するデータを選択して、その信号を表示素子1R,1G,1B,1Yの画素電極に書き込むデータ選択工程S11,S21,S31,S41を行う。なお、画像P1A,P2A,P3A,P4Aはそれぞれ、赤色の画素pR、緑色の画素pG、青色の画素pB、および黄色の画素pYを規則的に二次元配列されてなり、その配列は画像表示装置10Aにおける表示素子1R,1G,1B,1Yの配列に対応する(図10参照)。
(Stereoscopic image display method)
A method of displaying a stereoscopic image vI by the stereoscopic
(画像データ)
ここで、本変形例の立体像表示方法による、立体像vIを構成する画像データについて説明する。1フレームで表示される立体像vIを構成する画像データ(画像情報)Dは、第1実施形態で説明した通り、下式(3)に示すように多数の画素データdをx方向とy方向とに二次元配列してなる。さらに本変形例においては、1個の画素データdは、下式(5)に示すように、赤色の画素データdR、緑色の画素データdG、青色の画素データdB、および黄色の画素データdYの4つの副画素データからなる。副画素データdR,dG,dB,dYは、画像表示装置10Aの表示素子1R,1G,1B,1Yの対応する色の1個で表示される最小単位の情報を指す。なお、黄色の副画素データdjkYは、例えば、同じ画素データdjkの副画素データdjkR,djkG,djkBから演算して得られる。
Here, image data constituting the stereoscopic image vI according to the stereoscopic image display method of this modification will be explained. As explained in the first embodiment, the image data (image information) D constituting the stereoscopic image vI displayed in one frame is obtained by dividing a large number of pixel data d in the x direction and the y direction as shown in the following formula (3). It becomes a two-dimensional array. Furthermore, in this modification, one pixel data d is composed of red pixel data dR, green pixel data dG, blue pixel data dB, and yellow pixel data dY, as shown in equation (5) below. Consists of four subpixel data. The sub-pixel data dR, dG, dB, and dY refer to the minimum unit of information displayed in one of the corresponding colors of the
第1画像表示工程S12では、ウォブリング素子2Aが光をX方向に+ppX/4変位させる状態で(V1:OFF,V2:ON)画像表示装置10Aが画像P1Aを表示し、図11に示すように、レンズアレイ30により、画像P1Aにおける、基準領域からX方向に-ppX/4ずれた各領域を要素画像eI1として、像vI1Aが結像する。第2画像表示工程S22では、ウォブリング素子2Aが光を変位させない状態で(V1:OFF,V2:OFF)画像表示装置10Aが画像P2Aを表示し、レンズアレイ30により、画像P2Aにおける、要素レンズ3のそれぞれとZ方向に正対した各領域(基準領域)を要素画像eI2として、像vI2Aが結像する。第3画像表示工程S32では、ウォブリング素子2Aが光をX方向に-ppX/4変位させる状態で(V1:ON,V2:OFF)画像表示装置10Aが画像P3Aを表示し、レンズアレイ30により、画像P3Aにおける、基準領域からX方向に+ppX/4ずれた各領域を要素画像eI3として、像vI3Aが結像する。第4画像表示工程S42では、ウォブリング素子2Aが光をX方向に-2ppX/4変位させる状態で(V1:ON,V2:ON)画像表示装置10Aが画像P4Aを表示し、レンズアレイ30により、画像P4Aにおける、基準領域からX方向に+2ppX/4ずれた各領域を要素画像eI4として、像vI4Aが結像する。その結果、交代で結像した4つの像vI1A,vI2A,vI3A,vI4Aが、立体像vIに合成される。
In the first image display step S12, the
合成された立体像vIにおいては、像vI1A,vI2A,vI3A,vI4Aが、X方向に画素長ppXの1/4ずつずれて、すなわち画素pR(pG,pB,pY)の1個分ずつずれて重なり合っている。したがって、立体像vIは、第1実施形態と同様に色モアレが抑制される。また、立体像vIにおいては、像vI1Aの画素pRと像vI2Aの画素pGと像vI3Aの画素pBと像vI4Aの画素pYとの4色の画素が同じ領域で重なり合う。像vI1A,vI2A,vI3A,vI4Aのその他の画素pR,pG,pB,pYについても、同様に4色ずつ重なり合う。これらの重なり合った4個の画素pR,pG,pB,pYは、第1実施形態と同様に、1個のカラー表示素子1Aに配列された表示素子1R,1G,1B,1Yで表示されたものである。したがって、表示素子1R,1G,1B,1Yのそれぞれを1画素(ピクセル)として、X方向に4倍に高精細化することができる。そのために、データ選択工程S11,S21,S31,S41は以下のように行う。
In the synthesized stereoscopic image vI, images vI1A, vI2A, vI3A, and vI4A are shifted by 1/4 of the pixel length p pX in the X direction, that is, shifted by 1 pixel pR (pG, pB, pY). They overlap. Therefore, color moiré is suppressed in the stereoscopic image vI as in the first embodiment. Furthermore, in the stereoscopic image vI, pixels of four colors, pixel pR of image vI1A, pixel pG of image vI2A, pixel pB of image vI3A, and pixel pY of image vI4A, overlap in the same area. Similarly, the other pixels pR, pG, pB, and pY of the images vI1A, vI2A, vI3A, and vI4A overlap each other in four colors. These four overlapping pixels pR, pG, pB, and pY are displayed by
第1データ選択工程S11では、第1実施形態と同様に、各画素データdjkを、画像表示装置10Aの同じ座標の表示素子1R(1G,1B,1Y)で表示する。本変形例では、画像表示装置10Aが、1列目から順に、表示素子1R,1G,1B,1Y,1R,1G,1B,…とX方向に配列されているので、画素データdjkは、d1kR,d2kG,d3kB,d4kY,d5kR,d6kG,…とx=1から順に、副画素データdR,dG,dB,dYを1ずつ繰り返して選択される。なお、本変形例では、第1実施形態と同様に、すべてのy座標kで共通である。
In the first data selection step S11, similarly to the first embodiment, each pixel data d jk is displayed on the
第2データ選択工程S21では、第1実施形態で説明したように、前回の第1データ選択工程S11に対して、X方向に表示素子1R(1G,1B,1Y)1個ずつシフトさせる。そのために、d1kG,d2kB,d3kY,d4kR,d5kG,…と選択する。同様に、第3データ選択工程S31ではd1kB,d2kY,d3kR,d4kG,d5kB,…と選択し、第4データ選択工程S41ではd1kY,d2kR,d3kG,d4kB,d5kY,…と選択する。なお、第2データ選択工程S21では、X=1の表示素子1Rを非選択(第2画像表示工程S22で非表示)とし、第3データ選択工程S31では、X=1~2の表示素子1R,1Gを非選択(第3画像表示工程S32で非表示)とし、第4データ選択工程S41では、X=1~3の表示素子1R,1G,1Bを非選択(第4画像表示工程S42で非表示)とする。
In the second data selection step S21, as described in the first embodiment, the
画像表示装置10Aは、カラー表示素子1Aが、表示素子1Yに代えて2個目の緑色を表示する表示素子1Gを備えて、表示素子1R,1G,1B,1GをX方向に順に配列した3色の構成であってもよい。この場合、同一の副画素データdjkGを、データ選択工程S11,S21,S31,S41のうちの2工程において、2個の表示素子1G,1Gで1回ずつ表示する(後記第2実施形態参照)。さらにカラー表示素子1Aは、Y方向においてppX/2ずつX方向にずらしながら配列されて、Y方向に表示素子1Rと表示素子1Gとが交互に配列されたペンタイル配列であってもよい。
In the
ウォブリング素子2,2Aは、偏光制御素子(旋光子)と複屈折素子の組合せに限られず、光を所定の位置に段階的に変位可能な構成であればよい。例えば、複屈折素子は、偏光の向きに応じて光を回折する偏光回折格子が適用されてもよい。偏光回折格子の一つとして、液晶を挟むガラス板等の透明基板上に形成された配向膜等によって液晶分子が規則的に向きを変えて配向して、膜面における一方向に周期性を有するように構成された液晶偏光回折格子(LCPG)が知られている(例えば、特開2016-136165号公報、国際公開第2011/014743号)。このような液晶偏光回折格子は、入射した光を、前記一方向(周期方向)に角度φ(0°<φ<90°)で回折させ、+方向と-方向とに互いに逆向きの円偏光を出射する。さらに、液晶偏光回折格子は、例えば、右円偏光(RCP)を入射すると角度+φで、左円偏光(LCP)を入射すると角度-φで、それぞれ回折して透過する。なお、液晶偏光回折格子は、透過する光に位相差を生じさせるので、回折と共に逆向きの円偏光にする。偏光回折格子において、格子周期をΛと表すと、角度(回折角)φは下式(6)で表される。なお、λは光の波長を示す。偏光回折格子を回折して透過した光は、光軸が+φまたは-φ傾斜しているので、出射側に、同じ周期方向の偏光回折格子をさらに配置することにより、光軸を元に(Z方向に)戻す。すなわち、偏光回折格子によれば、光軸方向に積層した2つで1つの複屈折素子を構成する。このような2つの偏光回折格子で構成された複屈折素子による光の変位距離gは、下式(7)に表すように、2つの偏光回折格子間の距離lに比例する。さらに光の変位距離gは、式(6)と式(7)から、下式(8)で表される。
また、液晶偏光回折格子は、電圧を印加されることにより、すべての液晶分子が同じ向きとなって周期的な配向がなくなり、光を回折せずに透過させ、すなわち直進させる。そのために、液晶偏光回折格子は、ウォブリング素子2の偏光制御素子21,22のように2枚の透明基板のそれぞれに透明電極膜を成膜し、透明電極膜上に配向膜を成膜し、間に液晶を封入して形成される。このような液晶偏光回折格子を2つ積層した複屈折素子は、光を、周期方向に距離0(変位なし)を含めて3段階に変位させることができる。したがって、複屈折素子として液晶偏光回折格子を備えるウォブリング素子2Dは、図12A~12Cに示すように、画像表示装置10の側(光の入射側)から順に、波長板27、第1偏光制御素子21、および複屈折素子25をZ方向に積層して備える。波長板27は、1/4波長板または3/4波長板であり、画像表示装置10が出射したY方向の直線偏光LYを、右円偏光LRに変調して透過させる。第1偏光制御素子21は、ウォブリング素子2(図4A~4C参照)の第1偏光制御素子21と同様の構成であり、ここでは、波長板27を透過して入射する右円偏光LRを、右円偏光LRのまま、または左円偏光LLに変調して透過させる。複屈折素子25は、それぞれX方向に周期性を有する2つの液晶偏光回折格子からなり、変位距離g1がg1=ppX/3となるように設計される。また、複屈折素子25の2つの液晶偏光回折格子は、同時に電圧を印加されるように、ここでは並列に電源V3を接続される。
Furthermore, when a voltage is applied to the liquid crystal polarization diffraction grating, all the liquid crystal molecules become oriented in the same direction, eliminating periodic alignment, and transmitting light without diffracting it, that is, allowing it to travel straight. For this purpose, the liquid crystal polarization diffraction grating is manufactured by forming a transparent electrode film on each of two transparent substrates like the
図12Aに示すように、第1偏光制御素子21、複屈折素子25のいずれにも電圧を印加していないとき(V1:OFF,V3:OFF)、第1偏光制御素子21には、直線偏光LYが波長板27を透過して変調した右円偏光LRが入射し、第1偏光制御素子21をそのまま透過して複屈折素子25に入射する。右円偏光LRは、複屈折素子25の1段目(光の入射側)の液晶偏光回折格子で、周期方向すなわちX方向に角度+φで回折すると共に左円偏光LLとなる。そして、左円偏光LLは、2段目の液晶偏光回折格子に、X方向に入射角+φで入射し、この液晶偏光回折格子でX方向に角度-φで回折するので、光軸がZ方向に戻り、また、右円偏光LRとなる。これに対して、図12Bに示すように、第1偏光制御素子21に電圧を印加しているとき(V1:ON,V3:OFF)、第1偏光制御素子21によって変調された左円偏光LLが、複屈折素子25に入射する。左円偏光LLは、複屈折素子25の1段目の液晶偏光回折格子で、X方向に角度-φで回折すると共に右円偏光LRとなる。そして、右円偏光LRは、2段目の液晶偏光回折格子でX方向に角度+φで回折して光軸がZ方向に戻り、また、左円偏光LLとなる。このように、複屈折素子25は、右円偏光LRを+X方向に、左円偏光LLを-X方向に、それぞれ等距離(g1=ppX/3)変位させる。一方、複屈折素子25で光を変位させないためには、図12Cに示すように、複屈折素子25の2つの液晶偏光回折格子に電圧を印加する(V1:OFF,V3:ON)。これにより、複屈折素子25は、右円偏光LRを直進させて透過する。なお、第1偏光制御素子21にも電圧を印加していてもよい(V1:ON,V3:ON)。このような構成により、ウォブリング素子2Dは、電源V1,V3の切替で、ウォブリング素子2と同様に、X方向に、+ppX/3,0,-ppX/3の3段階で光を変位させる。
As shown in FIG. 12A, when no voltage is applied to either the first
なお、波長板27と第1偏光制御素子21とは配置を入れ替えてもよい。また、ウォブリング素子2Dは、波長板27を備えず、第1偏光制御素子21が、画像表示装置10が出射したY方向の直線偏光LYを、右円偏光LRおよび左円偏光LLの2通りに変調して透過させるように構成されてもよい。そのために、第1偏光制御素子21は、Δnd(リタデーション)=λ/4,3/4λと変化するように、電源V1が電圧の大きさを2段階に切り替えて印加する。なお、ウォブリング素子2Dが光を変位させないときには、直線偏光LYをそのまま複屈折素子25に入射させてもよい(V1:OFF,V3:ON)。
Note that the arrangement of the
偏光回折格子は、格子周期Λが短いほど回折角φが大きくなるので、光の変位距離gに対して2つの偏光回折格子間の距離lが短くてよく、すなわち複屈折素子25の厚さ(Z方向長)を小さくすることができる。一方で、光の変位距離gは波長λにも依存し、その依存性は回折角φが大きいほど高い。したがって、ウォブリング素子2Dによれば、表示素子1Gから出射された緑色の画素pGに対して、表示素子1Rから出射された赤色の画素pRはシフト長(変位量)が大きく、表示素子1Bから出射された青色の画素pBは小さい。ウォブリング素子2Dによる色毎の変位量の差が十分に小さくなるように、具体的には、この差によるずれが、画像表示装置10の表示素子1R,1G,1B間の画素電極のない領域(非開口部)に納まるように、複屈折素子25を構成する偏光回折格子を設計することが好ましい。
In polarization diffraction gratings, the shorter the grating period Λ, the larger the diffraction angle φ, so the distance l between two polarization gratings may be shorter than the displacement distance g of light, that is, the thickness of the birefringent element 25 ( Z-direction length) can be made smaller. On the other hand, the displacement distance g of light also depends on the wavelength λ, and its dependence increases as the diffraction angle φ increases. Therefore, according to the
ウォブリング素子は、偏光回折格子で構成された複屈折素子を2つ備えることにより、立体像表示装置100A(図11参照)のウォブリング素子2Aと同様に、一方向に4段階に光を変位させることができる。このようなウォブリング素子2Eは、図14に示すように、光の入射側から順に、波長板27、第1偏光制御素子21、第1複屈折素子25A、第2偏光制御素子22、および第2複屈折素子26をZ方向に積層して備える。第1複屈折素子25Aおよび第2複屈折素子26は、それぞれ複屈折素子25(図12A,12B参照)と同様に、X方向に周期性を有する偏光回折格子を2つ積層してなるが、電源を接続せず、したがって、電極膜を備えなくてよい。また、複屈折素子25A,26は、それぞれの光の変位距離g1,g2を、g1=ppX/4、g2=ppX/8に設計される。偏光制御素子21,22は、ウォブリング素子2(図4A~4C参照)と同様に、それぞれ電源V1,V2を接続される。
The wobbling element includes two birefringent elements each composed of a polarization diffraction grating, thereby displacing light in four steps in one direction, similar to the
ウォブリング素子2Eにおいて、偏光制御素子21,22に電圧を印加していないとき(V1:OFF,V2:OFF)、右円偏光LRが、第1複屈折素子25AでX方向に+ppX/4変位し、さらに、第2複屈折素子26でX方向に+ppX/8変位するので、合計で+3ppX/8変位する。第2偏光制御素子22のみに電圧を印加しているとき(V1:OFF,V2:ON)、第1複屈折素子25AでX方向に+ppX/4変位した右円偏光LRが、第2偏光制御素子22によって左円偏光LLに変調されて第2複屈折素子26に入射し、第2複屈折素子26で-ppX/8変位するので、合計で+ppX/8変位する。第1偏光制御素子21のみに電圧を印加しているとき(V1:ON,V2:OFF)、第1偏光制御素子21によって変調された左円偏光LLが、第1複屈折素子25Aで-ppX/4、第2複屈折素子26で-ppX/8、それぞれX方向に変位するので、合計で-3ppX/8変位する。偏光制御素子21,22に電圧を印加しているとき(V1:ON,V2:ON)、第1複屈折素子25Aで-ppX/4変位した左円偏光LLが第2偏光制御素子22によって右円偏光LRに変調され、第2複屈折素子26で+ppX/8変位するので、合計で-ppX/8変位する。このように、ウォブリング素子2Eは、電源V1,V2のON/OFFの切替によって、X方向に+3ppX/8,+ppX/8,-ppX/8,-3ppX/8で光を変位させ、ウォブリング素子2Aと同様に、X方向にppX/4刻みで4段階に光を変位させることができる。なお、ウォブリング素子2Eは光を変位させない(直進させる)状態を有さないので、ウォブリング素子2Eを備える立体像表示装置100Aにおいては、変位させた要素画像に要素レンズ3が正対するようにレンズアレイ30を配置する。
In the
立体像表示装置において、画像表示装置が出射する光は平行光に限定されない。したがって、画像表示装置として、光を平行化せずに照射するバックライトを備えた一般的なカラー液晶ディスプレイや、有機ELディスプレイを適用することができる。図13に示すように、本変形例に係る立体像表示装置100Dは、画像表示装置10Dが、拡散光LDを照射する面状の光源(バックライト)4Aを背面に備えるカラー液晶ディスプレイである。画像表示装置10Dの液晶モジュール10mは、前記実施形態と同様の構造である。または、画像表示装置10Dは、有機ELディスプレイであり、表示素子1R,1G,1Bから直接にそれぞれの色の光を発光し、さらにY方向の偏光成分の光を出射するために、表示面側に光の偏光成分を選別するフィルタ(偏光板)を設置する。また、立体像表示装置100Dは、ウォブリング素子2D(図12A~12C参照)を備える。本変形例に係る立体像表示装置100Dによれば、薄型化、軽量化が容易であり、また、有機ELディスプレイを適用して応答速度を高速化することができる。なお、図13においては、画像表示装置10Dの表示面上の一点から出射してレンズアレイ30に入射する光線を、矢印を付した直線で表し、また、ウォブリング素子2Dが光を直進させるものとする。
In a stereoscopic image display device, the light emitted by the image display device is not limited to parallel light. Therefore, a general color liquid crystal display or an organic EL display that is equipped with a backlight that emits light without collimating it can be used as the image display device. As shown in FIG. 13, the stereoscopic
立体像表示装置100Dにおいては、レンズアレイ30は、要素レンズ3の焦点が画像表示装置10Dの表示面により近い位置になるように配置される、すなわち、画像表示装置10Dの表示面から要素レンズ3の主面までの距離が焦点距離fにより近いことが好ましく、理想的には一致する。したがって、要素レンズ3は、焦点距離fがウォブリング素子2Dの厚さ(Z方向長)以上であることが好ましい。一方、要素レンズ3の焦点距離fを短くして立体像vIの視域角Ψを広くするために、ウォブリング素子2Dは厚さが小さくなるように、第1偏光制御素子21や複屈折素子25のそれぞれの厚さが大き過ぎないことが好ましい。また、立体像表示装置100Dにおいては、ウォブリング素子2Dに入射する光の光軸が一様(Z方向のみ)ではなく、要素レンズ3のF値が小さい(焦点距離fが短い)ほど、入射角の範囲が広くなる。したがって、立体像表示装置100Dは、入射角の影響が比較的小さく、厚さのみによらずに光の変位距離を大きくすることができる偏光回折格子を適用したウォブリング素子2Dを備えることが好ましい。
In the stereoscopic
画像表示装置10Dが有機ELディスプレイである等、複数の偏光成分を含む光(自然光)を照射する場合、立体像表示装置100Dは、偏光板をウォブリング素子2Dの光の入射側ではなく出射側に配置すると共に、ウォブリング素子2Dの配置を入れ替え、画像表示装置10Dの側(光の入射側)から順に、複屈折素子25、第1偏光制御素子21、波長板27、および偏光板を配置してもよい。複屈折素子25に電圧を印加していないとき(V3:OFF)、自然光が複屈折素子25に入射すると、複屈折素子25から、+X方向に変位した右円偏光LRと、-X方向に変位した左円偏光LLとが出射する。円偏光LR,LLは、波長板27で直線偏光LX,LYに変調され、偏光板で一方のみ、例えばX方向の直線偏光LXを透過させる。そして、第1偏光制御素子21への電圧の印加の有無(V1のON/OFF)によって、+X方向、-X方向のいずれかに変位した光が偏光板から取り出される。
When the
立体像表示装置100Dは、複屈折素子に結晶材料を適用したウォブリング素子2(図3、図4A~4C参照)を備えることもできる。ウォブリング素子2の厚さを要素レンズ3の焦点距離f以下にするために、複屈折素子23,24は、光軸方向長あたりの光の変位距離g/tが大きくなるように、屈折率の差|ne-n0|が屈折率n0,neに比して大きい材料を選択し、さらに、Z方向に対する光学軸角度θ1,θ2を45°近傍に設計することが好ましい(式(2)参照)。また、画像表示装置10Dが有機ELディスプレイである場合、ウォブリング素子2Dを備える前記態様と同様に、偏光板をウォブリング素子2の光の入射側ではなく出射側に配置すると共に、ウォブリング素子2において、第1偏光制御素子21と第1複屈折素子23、第2偏光制御素子22と第2複屈折素子24の配置をそれぞれ入れ替えてもよい。すなわち、画像表示装置10Dの側(光の入射側)から順に、第1複屈折素子23、第1偏光制御素子21、第2複屈折素子24、および第2偏光制御素子22、偏光板を配置する。自然光が第1複屈折素子23に入射すると、第1複屈折素子23から、変位していないY方向の直線偏光LYと、-X方向に変位したX方向の直線偏光LXとが出射する。
The stereoscopic
立体像表示装置100Dによる立体像vIの表示方法は、前記の立体像表示装置100による表示方法と同様である(図6~9参照)。なお、画像表示装置10Dが有機ELディスプレイである場合、画像表示工程S12,S22,S32は、表示素子1R,1G,1Bが電流を注入されて発光している期間である。
The method of displaying the stereoscopic image vI by the stereoscopic
立体像表示装置100Dの画像表示装置10Dは、画像表示装置10Aと同様に4色のカラー表示素子1A(図10、図11参照)を配列していてもよい。このような立体像表示装置100Dは、X方向に4段階に光を変位させるウォブリング素子2E(図14参照)またはウォブリング素子2Aを備える。
The
立体像表示装置は、画像表示装置が液晶ディスプレイのように光源から光を照射されることによって表示素子が光を出射する場合、レンズアレイを画像表示装置の背面側に配置することができ、光源が照射した平行光を直接にレンズアレイに透過させる。図14に示すように、本変形例に係る立体像表示装置100Eは、前記実施形態における画像表示装置10の光源4と液晶モジュール10m(画像表示装置10E)との間に、レンズアレイ30を備え、さらにその光の出射側にウォブリング素子2Eを備える。立体像表示装置100Eはさらに、光源4とウォブリング素子2Eとの間に、光源4が照射した光の偏光成分を選別するフィルタ(偏光板)6を備え、ウォブリング素子2Eと画像表示装置10Eとの間に、波長板7を備える。図14において、偏光板6は、レンズアレイ30の光の出射側に配置されているが、光源4とレンズアレイ30との間に配置されていてもよい。立体像表示装置100Eは、画像表示装置10Eの+Z方向側の空間に立体像vIを結像させる。立体像表示装置100Eは、レンズアレイ30の要素レンズ3の主面から画像表示装置10Eの表示面までの距離が、要素レンズ3の焦点距離fの2倍(2f)により近いことが好ましく、理想的には一致する。したがって、ウォブリング素子2Eは、波長板7との合計の厚さが2f以下となるように設計されることが好ましい。また、画像表示装置10Eは、画像表示装置10Aの液晶モジュール10mと同じ構造であり、4色のカラー表示素子1Aを配列している(図10、図11参照)。なお、図14においては、要素レンズ3の1個を透過して画像表示装置10Eに入射する光線を、矢印を付した直線で表し、また、ウォブリング素子2Eが光を直進させるものとする。
In a stereoscopic image display device, when the display element emits light by being irradiated with light from a light source, such as a liquid crystal display, a lens array can be placed on the back side of the image display device, and the light source The parallel light irradiated by the lens is transmitted directly to the lens array. As shown in FIG. 14, a stereoscopic
立体像表示装置100Eにおいては、前記変形例に係る立体像表示装置100D(図13参照)と同様に、入射する光の光軸が一様(Z方向のみ)ではないので、入射角の影響が比較的小さい偏光回折格子を適用したウォブリング素子2Eを備えることが好ましい。また、立体像表示装置100Eは、画像表示装置10Eに、その光の入射側に設けられた偏光板の透過軸の方向(例えばX方向)の偏光成分の光が一定の光量で入射するように構成される。ウォブリング素子2Eが出射する光は右円偏光LRおよび左円偏光LLの2通りであるので、立体像表示装置100Eは、画像表示装置10Eに入射する光を直線偏光とするために、ウォブリング素子2Eと画像表示装置10Eとの間に、波長板7を備える。波長板7は、1/4波長板または3/4波長板であり、例えば、右円偏光LRを45°の直線偏光に、左円偏光LLを135°の直線偏光に、それぞれ変調する。これらの直線偏光は、画像表示装置10Eの偏光板を透過すると、一定の光量のX方向(0°)の直線偏光LXとなる。
In the stereoscopic
立体像表示装置100Eは、ウォブリング素子2等の偏光制御素子21,22と同様の構成の偏光制御素子を、ウォブリング素子2Eと画像表示装置10Eとの間に備えて、電圧の印加により、右円偏光LRおよび左円偏光LLをそれぞれX方向の直線偏光LXに変調するように構成されてもよい。また、立体像表示装置100Eは、ウォブリング素子2Eに代えてウォブリング素子2Aを備えることもできる。ウォブリング素子2Eが出射する光は直線偏光LX,LYの2通りであるので、このような立体像表示装置100Eは、ウォブリング素子2Aと画像表示装置10Eとの間に前記の偏光制御素子を設けて、常にX方向の直線偏光LXが画像表示装置10Eに入射するように構成される。
The stereoscopic
立体像表示装置100Eによる立体像vIの表示方法は、前記の立体像表示装置100Aによる表示方法と同様である(図11参照)。また、立体像表示装置100Eの画像表示装置10Eは、画像表示装置10と同様に3色のカラー表示素子1(図2A参照)を配列していてもよい。このような立体像表示装置100Eは、X方向に3段階に光を変位させるウォブリング素子2D(図12A~12C参照)を備える。
The method of displaying the stereoscopic image vI by the stereoscopic
以上の通り、第1実施形態とその変形例に係る立体像表示装置および立体像表示方法によれば、カラーディスプレイを1台用いて、色モアレ低減効果が得られ、また、既存のカラーディスプレイを流用することができ、さらに高精細とすることができる。 As described above, according to the stereoscopic image display device and the stereoscopic image display method according to the first embodiment and its modification, the color moiré reduction effect can be obtained using one color display, and the existing color display can be used. It can be reused, and it can be made even more precise.
〔第2実施形態〕
第1実施形態およびその変形例に係る立体像表示装置は、画像表示装置のカラー表示素子がその配列における一方向のみに各色の表示素子を配列した構造であるが、表示素子を二次元配列したカラー表示素子を適用することができる。以下、第2実施形態に係る立体像表示装置および立体像表示方法について説明する。第1実施形態(図1~11参照)と同一の要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図18Aに示すように、本実施形態に係る立体像表示装置100Bは、画像表示装置10Bと、レンズアレイ30と、画像表示装置10Bとレンズアレイ30の間に配置されたウォブリング素子2Bと、を備える。
[Second embodiment]
In the stereoscopic image display device according to the first embodiment and its modification, the color display element of the image display device has a structure in which display elements of each color are arranged only in one direction in the arrangement, but the display elements are arranged in a two-dimensional arrangement. A color display element can be applied. A stereoscopic image display device and a stereoscopic image display method according to a second embodiment will be described below. Elements that are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 to 11) are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 18A, the stereoscopic
(画像表示装置)
画像表示装置10Bは、図15に示すように、カラー表示素子1DをXY面に二次元配列して備え、カラー表示素子1Dはさらに、2×2に4分割されて、赤色を表示する表示素子(副画素)1R、緑色を表示する表示素子(副画素)1Ga,1Gb、および青色を表示する表示素子(副画素)1Bからなる。すなわち、カラー表示素子1Dは、3色を表示するが、2個の緑色の表示素子1Ga,1Gbを対角線上に備えるので、計4個の表示素子1R,1Ga,1Gb,1Bからなるベイヤー配列である。したがって、画像表示装置10Bは、奇数行目において、X方向に表示素子1Rと表示素子1Gaとが交互に配列され、偶数行目において、X方向に表示素子1Bと表示素子1Gbとが交互に配列されている。かつ、画像表示装置10Bは、奇数列目において、Y方向に表示素子1Rと表示素子1Gbとが交互に配列され、偶数列目において、Y方向に表示素子1Bと表示素子1Gaとが交互に配列されている。画像表示装置10Bは、カラー表示素子1D以外は第1実施形態の画像表示装置10と同様の構成である。ただし、本実施形態においては、画像表示装置10Bは、第1実施形態の変形例の画像表示装置10Aと同様に、応答速度が4.17ms以下(240Hz以上)であることが好ましい。
(Image display device)
As shown in FIG. 15, the
なお、以降の実施形態については、別途記載のない限り、第1実施形態の変形例に係る立体像表示装置100D,100E(図13、図14参照)の構成に適用することができる。すなわち、画像表示装置10D,10Eは、それぞれのカラー表示素子1がカラー表示素子1Dに置き換えられた構成とすることができる。
Note that the following embodiments can be applied to the configurations of stereoscopic
(ウォブリング素子)
ウォブリング素子2Bは、X方向とY方向とに互いに独立して、それぞれ変位0を含めてカラー表示素子1Dの長さの1/2刻みの2段階、計4段階で光を変位させる構成とする。そのために、ウォブリング素子2Bは、図16A~16Dに示すように、第1偏光制御素子21、第1複屈折素子23、第2偏光制御素子22、および第2複屈折素子24AをZ方向に積層して備える。第1複屈折素子23は、異常光線を-X方向に変位させるように、第1実施形態で説明した通り、Y方向の偏光LYを常光線として直進させて透過し、X方向の偏光LXを異常光線として屈折させて透過して、g1=ppX/2とする。一方、第2複屈折素子24Aは、異常光線を-Y方向に変位させるように、X方向の偏光LXを常光線として直進させて透過し、Y方向の偏光LYを異常光線として屈折させて透過して、g2=ppY/2とする。そのため、図16A~16Dに示すように、第1複屈折素子23は、第1実施形態と同様に、光学軸が光軸(Z方向)に対してX方向側に傾斜するように配置され、第2複屈折素子24Aは、光学軸がY方向側に傾斜するように配置される。また、第1実施形態と同様に、画像表示装置10Bは、第1複屈折素子23の常光線と同じY方向の偏光LYを出射するように設計される。なお、図16A~16Dにおいては、光LY,LXに両矢印を付して偏光方向を表す。ウォブリング素子2Bは、このような構成により、(0,0)、(-ppX/2,0)、(0,-ppY/2)、(-ppX/2,-ppY/2)で光を変位させることができる。
(wobbling element)
The wobbling
図16Aに示すように、偏光制御素子21,22に電圧を印加していないとき(V1:OFF,V2:OFF)、複屈折素子23,24にはY方向の偏光LYが入射して、第1複屈折素子23においては常光線として直進して透過し、第2複屈折素子24Aにおいては異常光線であるから-Y方向に屈折して透過し、(0,-ppY/2)に変位する。一方、図16Bに示すように、第2偏光制御素子22のみに電圧を印加しているとき(V1:OFF,V2:ON)、第1複屈折素子23にはY方向の偏光LYが直進して透過し、その後、第2偏光制御素子22によってX方向の偏光LXに変調するため、第2複屈折素子24Aも直進して透過し、変位0(0,0)である。また、図16Cに示すように、第1偏光制御素子21のみに電圧を印加しているとき(V1:ON,V2:OFF)、第1偏光制御素子21によって変調した光LXが、第1複屈折素子23を-X方向に屈折して透過し、第2複屈折素子24Aを直進して透過するので、(-ppX/2,0)に変位する。そして、図16Dに示すように、偏光制御素子21,22に電圧を印加しているとき(V1:ON,V2:ON)、第1偏光制御素子21によって変調した光LXが第1複屈折素子23を-X方向に屈折して透過し、その後、第2偏光制御素子22によって再変調した光LYが第2複屈折素子24Aを-Y方向に屈折して透過するので、(-ppX/2,-ppY/2)に変位する。
As shown in FIG. 16A, when no voltage is applied to the
(立体像表示方法)
立体像表示装置100Bによる立体像vIの第2実施形態に係る表示方法を、図17~20を参照して説明する。本実施形態に係る立体像表示方法は、画像表示装置10Bが、図17に示すように、1フレーム期間TFに4つの画像P1B,P2B,P3B,P4Bを切り替えて表示面に表示する、4回の画像表示工程S12A,S22A,S32A,S42Aを行い、さらにデータ選択工程S11A,S21A,S31A,S41Aを行う。画像P1B,P2B,P3B,P4Bはそれぞれ、赤色の画素pR、緑色の画素pG、および青色の画素pBを規則的に二次元配列されてなり、その配列は画像表示装置10Bにおける表示素子1R,1Ga,1Gb,1Bの配列に対応する(図15参照)。なお、図18A~18Dは、画像表示装置10Bの2行目(Y=2)の表示素子1Gb,1Bにおける断面で表し、画像P1B,P2B,P3B,P4Bについて、それぞれ画像表示装置10Bの2行目の表示素子1Gb,1Bで表示された画素pG,pBを示す。また、図18A~18Dにおいては、簡潔に説明するために、X方向に計6個の表示素子1Gb,1Bまたは表示素子1R,1Gaで1つの要素画像を表示するように表す。
(Stereoscopic image display method)
A method of displaying a stereoscopic image vI by the stereoscopic
なお、本実施形態の立体像表示方法による、立体像vIを構成する画像データDは、第1実施形態と同様に、下式(3)、(4)で表される。
第1画像表示工程S12Aでは、ウォブリング素子2Bが光を変位させない状態で(V1:OFF,V2:ON、図16B参照)画像表示装置10Bが画像P1Bを表示し、図18Aに示すように、レンズアレイ30により、画像P1Bにおける、要素レンズ3のそれぞれとZ方向に正対した各領域(基準領域)を要素画像eI1として、像vI1Bが結像する。第2画像表示工程S22Aでは、ウォブリング素子2Bが光をX方向に-ppX/2変位させる状態で(V1:ON,V2:OFF、図16C参照)画像表示装置10Bが画像P2Bを表示し、図18Bに示すように、レンズアレイ30により、画像P2Bにおける、基準領域(境界を一点鎖線で表す)からX方向に+ppX/2ずれた各領域を要素画像eI2として、像vI2Bが結像する。第3画像表示工程S32Aでは、ウォブリング素子2Bが光をX方向に-ppX/2、Y方向に-ppY/2変位させる状態で(V1:ON,V2:ON、図16D参照)画像表示装置10Bが画像P3Bを表示し、図18Cに示すように、レンズアレイ30により、画像P3Bにおける、基準領域からX方向に+ppX/2、Y方向に+ppY/2ずれた各領域を要素画像eI3として、像vI3Bが結像する。第4画像表示工程S42Aでは、ウォブリング素子2Bが光をY方向に-ppY/2変位させる状態で(V1:OFF,V2:OFF、図16A参照)画像表示装置10Bが画像P4Bを表示し、図18Dに示すように、レンズアレイ30により、画像P4Bにおける、基準領域からY方向に+ppY/2ずれた各領域を要素画像eI4として、像vI4Bが結像する。その結果、交代で結像した4つの像vI1B,vI2B,vI3B,vI4Bが、立体像vIに合成される。なお、図18Cおよび図18Dにおいて、レンズアレイ30の図示された部位には、画像P3B,P4Bの、紙面奥側の画像表示装置10Bの3行目(Y=3)の表示素子1R,1Gaで表示された画素pR,pGが入射する。
In the first image display step S12A, the
図19に示すように、この立体像vIにおいては、像vI1B,vI2Bおよび像vI3B,vI4BがそれぞれX方向に画素長ppXの1/2ずれて重なり合う。また、像vI1B,vI4Bおよび像vI2B,vI3BがそれぞれY方向に画素長ppYの1/2ずれて重なり合う。したがって、立体像vIについて、非特許文献2に記載された2台のディスプレイを用いて2つの画像を合成した場合(非特許文献2の図2における、モアレ変調度m(c2))と同等の色モアレ低減効果が得られるといえる。また、立体像vIにおいては、像vI1B,vI2B,vI3B,vI4Bが、画素pR(pG,pB)の1個分ずつずれて重なり合っている。すなわち、像vI1Bの画素pRと像vI2Bの画素pGと像vI3Bの画素pBと像vI4Bの画素pGとの3色4層の画素が同じ領域で重なり合う。画像P1B,P2B,P3B,P4Bのその他の画素pR,pG,pBについても、同様に4層ずつ(画素pGは2層)重なり合う。したがって、表示素子1R(1Ga,1Gb,1B)1個分の領域(図19の、太線で枠を付した領域)でカラー表示が可能であり、X,Y各方向に2倍に高精細化することができる。そのために、以下のデータ選択工程S11A,S21A,S31A,S41Aを行って、第1実施形態と同様に、画素データdの各副画素データdR,dG,dBを、図20に示すように画像P1B,P2B,P3B,P4Bに振り分けて表示する。
As shown in FIG. 19, in this stereoscopic image vI, images vI1B, vI2B and images vI3B, vI4B overlap each other with a shift of 1/2 of the pixel length p pX in the X direction. Furthermore, the images vI1B, vI4B and the images vI2B, vI3B overlap each other with a shift of 1/2 of the pixel length p pY in the Y direction. Therefore, the stereoscopic image vI is equivalent to the case where two images are synthesized using two displays described in Non-patent Document 2 (moiré modulation degree m(c 2 ) in FIG. 2 of Non-patent Document 2). It can be said that the effect of reducing color moire can be obtained. Furthermore, in the stereoscopic image vI, the images vI1B, vI2B, vI3B, and vI4B overlap each other with a shift of one pixel pR (pG, pB). That is, the pixels of four layers of three colors, pixel pR of image vI1B, pixel pG of image vI2B, pixel pB of image vI3B, and pixel pG of image vI4B, overlap in the same area. The other pixels pR, pG, and pB of images P1B, P2B, P3B, and P4B similarly overlap each other in four layers (pixel pG has two layers). Therefore, color display is possible in the area of one
本実施形態では、第1実施形態と同様に、表示素子1R(1Ga,1Gb,1B)と画素データdを1対1で表示する。第1データ選択工程S11Aでは、各画素データdjkを、画像表示装置10Bの同じ座標の表示素子1R(1Ga,1Gb,1B)で表示する。画像表示装置10Bが、1行目(Y=1)においては、1列目(X=1)から順にX方向に、表示素子1R,1Ga,1R,1Ga,1R,…と配列されているので、画素データdj1は、d11R,d21G,d31R,d41G,d51R,…とx=1から順に、副画素データdR,dGを1ずつ交互に選択される。2行目(Y=2)においては、X=1から順にX方向に、表示素子1Gb,1B,1Gb,1B,1Gb,…と配列されているので、画素データdj2は、d12G,d22B,d32G,d42B,…とx=1から順に、副画素データdG,dBを1ずつ交互に選択する。このように、画像表示装置10Bの奇数行目で表示されるy=1,3,5,…の画素データdについては、x=1,2,3,4,…の順に、副画素データdR,dG,dR,dG,…と交互に選択する。そして、偶数行目で表示されるy=2,4,6,…の画素データdについては、x=1,2,3,4,…の順に、副画素データdG,dB,dG,dB,…と交互に選択する。
In this embodiment, similarly to the first embodiment,
第2データ選択工程S21Aでは、最初の第1データ選択工程S11Aに対して、X方向に表示素子1R(1Ga)または表示素子1Gb(1B)の1個ずつシフトさせる。したがって、y=1,3,5,…の画素データdについては、副画素データdG,dR,dG,dR,…と、y=2,4,6,…の画素データdについては、副画素データdB,dG,dB,dG,…と、それぞれx=1,2,3,4,…の順に、第1データ選択工程S11Aと入れ替えて交互に選択する。なお、第2データ選択工程S21Aでは、X=1の表示素子1R,1Gbを非選択(第2画像表示工程S22Aで非表示)とする。
In the second data selection step S21A, one
第3データ選択工程S31Aでは、最初の第1データ選択工程S11Aに対して、X方向、Y方向のそれぞれに表示素子1R(1Ga,1Gb,1B)1個ずつシフトさせる。言い換えると、前回の第2データ選択工程S21Aに対して、Y方向に表示素子1R(1Gb)または表示素子1Ga(1B)の1個ずつシフトさせる。したがって、y=1の画素データdj1は、画像表示装置10Bの2行目(Y=2)の、X=2からの表示素子1B,1Gb,1B,1Gb,…で表示されるので、d11B,d21G,d31B,d41G,…とx=1から順に、副画素データdB,dGを1ずつ交互に選択する。一方、y=2の画素データdj2は、画像表示装置10Bの3行目(Y=3)の、X=2からの表示素子1Ga,1R,1Ga,1R,…で表示されるので、d12G,d22R,d33G,d42R,…とx=1から順に、副画素データdG,dRを1ずつ交互に選択する。このように、y=1,3,5,…の画素データdについては、画像表示装置10Bの偶数行目で表示されるために、x=1,2,3,4,…の順に、副画素データdB,dG,dB,dG,…と交互に1つずつ選択する。そして、y=2,4,6,…の画素データdについては、奇数行目で表示されるために、x=1,2,3,4,…の順に、副画素データdG,dR,dG,dR,…と交互に1つずつ選択する。なお、第3データ選択工程S31Aでは、X=1の表示素子1R,1Gbと、Y=1の表示素子1R,1Gaとを非選択(第3画像表示工程S32Aで非表示)とする。
In the third data selection step S31A, one
第4データ選択工程S41Aでは、最初の第1データ選択工程S11Aに対して、Y方向に表示素子1R(1Ga,1Gb,1B)1個ずつシフトさせる。言い換えると、前回の第3データ選択工程S31Aに対して、X方向に表示素子1R(1Ga)または表示素子1Gb(1B)の1個ずつシフトさせる。したがって、y=1,3,5,…の画素データdについては、副画素データdG,dB,dG,dB,…と、y=2,4,6,…の画素データdについては、副画素データdR,dG,dR,dG,…と、それぞれx=1,2,3,4,…の順に、第3データ選択工程S31Aと入れ替えて交互に選択する。なお、第4データ選択工程S41Aでは、Y=1の表示素子1R,1Gaを非選択(第4画像表示工程S42Aで非表示)とする。
In the fourth data selection step S41A, the
2方向それぞれに光を変位させるウォブリング素子は、第1実施形態の変形例と同様に偏光回折格子でも構成することができる。このようなウォブリング素子2Eは、光の入射側から順に、波長板27、第1偏光制御素子21、第1複屈折素子25A、第2偏光制御素子22、および第2複屈折素子26をZ方向に積層して備える(図14参照)。第1複屈折素子25Aは、第1実施形態の変形例と同様に、X方向に周期性を有する2つの液晶偏光回折格子が積層されてなり、光の変位距離g1をg1=ppX/4に設計される。一方、本実施形態においては、第2複屈折素子26は、Y方向に周期性を有する2つの液晶偏光回折格子が積層されてなり、光の変位距離g2をg2=ppY/4に設計される。このような構成により、ウォブリング素子2Eは、(-ppX/4,-ppY/4)、(ppX/4,-ppY/4)、(-ppX/4,ppY/4)、(ppX/4,ppY/4)で光を変位させる。すなわち、ウォブリング素子2Eは、ウォブリング素子2Bと同様に、X方向にppX/2刻みで、Y方向にppY/2刻みで、それぞれ2段階で光を変位させることができる。
The wobbling element that displaces light in each of the two directions can also be configured with a polarization diffraction grating, as in the modification of the first embodiment. Such a
(変形例)
本実施形態に係る立体像表示方法は、3個の表示素子1R,1G,1Bを有するカラー表示素子1をモザイク配列して備える画像表示装置10(図2B参照)にも適用することができる。本変形例では、画像P1,P2,P3(図7A,7B,7C参照)を、3回の画像表示工程S12A,S22A,S42Aで表示する。画像表示工程S12では、画像P1を、ウォブリング素子2Bによる光の変位のない状態で表示する。画像表示工程S22Aでは、画像P2を、ウォブリング素子2Bで光を-X方向に表示素子1R(1G,1B)1個分(ppX/3)変位させながら表示する。そして、画像表示工程S42Aでは、画像P3を、ウォブリング素子2Bで光を-Y方向に表示素子1R(1G,1B)1個分すなわち画素長ppY変位させながら表示する。このような立体像表示方法によれば、X方向に1.5倍、Y方向に2倍に高精細化することができる。
(Modified example)
The stereoscopic image display method according to the present embodiment can also be applied to an image display device 10 (see FIG. 2B) that includes a mosaic arrangement of
以上の通り、第2実施形態およびその変形例に係る立体像表示装置および立体像表示方法によれば、第1実施形態と同様に、既存のカラーディスプレイを1台用いて、色モアレ低減効果が得られ、高精細とすることができる。 As described above, according to the stereoscopic image display device and the stereoscopic image display method according to the second embodiment and its modified examples, similarly to the first embodiment, the color moiré reduction effect can be achieved using one existing color display. can be obtained with high definition.
〔第3実施形態〕
第1実施形態および第2実施形態に係る立体像表示方法は、画像表示装置が1フレームの期間に3ないし4回の画像の表示切替を行うため、画像表示装置に高速応答性が要求される。以下、第3実施形態に係る立体像表示装置および立体像表示方法について説明する。第1、第2実施形態(図1~20参照)と同一の要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図21Aに示すように、本実施形態に係る立体像表示装置100Cは、画像表示装置10と、レンズアレイ30と、画像表示装置10とレンズアレイ30の間に配置されたウォブリング素子2Cと、を備える。
[Third embodiment]
In the three-dimensional image display methods according to the first embodiment and the second embodiment, the image display device switches the display of images three or four times in one frame period, so the image display device is required to have high-speed responsiveness. . A stereoscopic image display device and a stereoscopic image display method according to a third embodiment will be described below. Elements that are the same as those in the first and second embodiments (see FIGS. 1 to 20) are denoted by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted. As shown in FIG. 21A, a stereoscopic
画像表示装置10は、第1実施形態で説明した通りの構成である(図2A参照)。ただし、本実施形態においては、画像表示装置10は、応答速度が8.33ms以下(120Hz以上)であればよい。
The
ウォブリング素子2Cは、変位0を含めてX方向にppX/2刻みで2段階で光を変位させる構成とする。そのために、ウォブリング素子2Cは、第1偏光制御素子21および第1複屈折素子23をZ方向に積層して備える。第1複屈折素子23は、第1実施形態の変形例のウォブリング素子2Aと同様に、Y方向の偏光LYを常光線として直進させて透過し、X方向の偏光LXを異常光線として屈折させて透過して、-X方向にppX/2変位させる。ウォブリング素子2Cは、このような構成により、X方向に0,-ppX/2の2段階で光を変位させることができる。また、第1、第2実施形態と同様に、偏光回折格子で構成されたウォブリング素子2D(図12A,12B参照)を適用してもよい。本実施形態においては、複屈折素子25に代えて、電源を接続しない第1複屈折素子25Aを備え、X方向に+ppX/4,-ppX/4の2段階で光を変位させる。
The wobbling
(立体像表示方法)
立体像表示装置100Cによる立体像vIの第3実施形態に係る表示方法を、図21A,21B、図22、および図23を参照して説明する。本実施形態に係る立体像表示方法は、画像表示装置10が、1フレーム期間TFに2つの画像P1C,P2Cを切り替えて表示面に表示する、2回の画像表示工程S12A,S22Aを行う。さらに本実施形態に係る立体像表示方法は、画像P1C,P2Cをそれぞれ構成するデータを選択して、その信号を表示素子1R,1G,1Bの画素電極に書き込むデータ選択工程S11B,S21Bを行う。画像P1C,P2Cはそれぞれ、赤色の画素pR、緑色の画素pG、および青色の画素pBを規則的に二次元配列されてなり、その配列は画像表示装置10における表示素子1R,1G,1Bの配列に対応する(図2A参照)。なお、図21A,21Bは、画像表示装置10の1行目(Y=1)の表示素子1R,1G,1Bにおける断面で表す。また、図21A,21Bにおいては、簡潔に説明するために、X方向に計6個の表示素子1R,1G,1Bで1つの要素画像を表示するように表す。
(Stereoscopic image display method)
A method of displaying a stereoscopic image vI according to the third embodiment by the stereoscopic
第1画像表示工程S12Aでは、ウォブリング素子2Cが光を変位させない状態で(V1:OFF)画像表示装置10が画像P1Cを表示し、図21Aに示すように、レンズアレイ30により、画像P1Cにおける、要素レンズ3のそれぞれとZ方向に正対した各領域(基準領域)を要素画像eI1として、像vI1Cが結像する。第2画像表示工程S22Aでは、ウォブリング素子2Cが光をX方向に-ppX/2変位させる状態で(V1:ON)画像表示装置10が画像P2Cを表示し、図21Bに示すように、レンズアレイ30により、画像P2Cにおける、基準領域(境界を一点鎖線で表す)からX方向に+ppX/2ずれた各領域を要素画像eI2として、像vI2Cが結像する。その結果、交代で結像した2つの像vI1C,vI2Cが、立体像vIに合成される。
In the first image display step S12A, the
図22に示すように、この立体像vIにおいては、像vI1C,vI2Cが、X方向に、画素pR,pG,pBの合計(画素長ppX)の1/2ずれて重なり合う。したがって、第2実施形態と同様に、立体像vIについて、非特許文献2に記載された2台のディスプレイを用いて2つの画像を合成した場合(非特許文献2の図2における、モアレ変調度m(c2))と同等の色モアレ低減効果が得られる。
As shown in FIG. 22, in this stereoscopic image vI, images vI1C and vI2C overlap in the X direction with a shift of 1/2 of the sum of pixels pR, pG, and pB (pixel length p pX ). Therefore, similarly to the second embodiment, when two images are synthesized using the two displays described in
また、前記したように、立体像vIにおいて、像vI1C,vI2Cが、画素pR,pG,pBの合計の1/2、すなわち画素pR(pG,pB)の1.5個分ずれて重なり合う。詳しくは、例えば画像P1Cの隣り合う画素pR,pGの中間に画像P2Cの画素pBが重なるので、像vI1Cの画素pRと像vI2Cの画素pB、像vI1Cの画素pGと像vI2Cの画素pBが、それぞれ1/2の面積で重なり合う。同様に、像vI1Cの画素pRと像vI2Cの画素pG、像vI1Cの画素pBと像vI2Cの画素pG、像vI1Cの画素pGと像vI2Cの画素pR、像vI1Cの画素pBと像vI2Cの画素pRが、それぞれ1/2の面積で重なり合う。このように、立体像vIにおいて、画素pR,pG,pBが、うち2色が隣り合い、それぞれが残る1色に半分の面積で重なり合っているが、画素pR,pG,pBが十分に微細であるので、見かけ上、3色が一体に混色する。 Further, as described above, in the stereoscopic image vI, the images vI1C and vI2C overlap with each other with a shift of 1/2 of the total of the pixels pR, pG, and pB, that is, 1.5 pixels pR (pG, pB). Specifically, for example, since the pixel pB of the image P2C overlaps between the adjacent pixels pR and pG of the image P1C, the pixel pR of the image vI1C and the pixel pB of the image vI2C, the pixel pG of the image vI1C and the pixel pB of the image vI2C, Each overlaps with 1/2 area. Similarly, pixel pR of image vI1C and pixel pG of image vI2C, pixel pB of image vI1C and pixel pG of image vI2C, pixel pG of image vI1C and pixel pR of image vI2C, pixel pB of image vI1C and pixel pR of image vI2C , each overlaps with an area of 1/2. In this way, in the stereoscopic image vI, the pixels pR, pG, and pB, two of which are adjacent to each other, overlap with each other by half the area of the remaining color, but the pixels pR, pG, and pB are not sufficiently fine. Therefore, the three colors appear to be mixed together.
このことから、画像P1Cの隣り合う2個の画素pB,pRと画像P2Cの画素pG、画像P1Cの画素pGと画像P2Cの隣り合う2個の画素pB,pRで、それぞれカラー表示が可能である。言い換えると、表示素子1R(1G,1B)1.5個分の領域(図22の、太線で枠を付した領域)でカラー表示が可能であり、X方向に2倍に高精細化することができる。なお、画素pR,pG,pBの1個と2個の組分けは特に限定されないが、ここでは、表示素子1Gで比較的高輝度に表示される画素pGを1個で1組とし、他の画素pR,pBについては、同じ画像P1C(P2C)で隣り合う2個の画素pB,pRを1組とする。そのために、以下のデータ選択工程S11B,S21Bを行って、画素データdの各副画素データdR,dG,dBを、図23に示すように画像P1Cと画像P2Cとに振り分けて表示する。なお、本実施形態の立体像表示方法による、立体像vIを構成する画像データDは、第1実施形態で説明した通りの構成である(式(3)、(4)参照)。
From this, color display is possible with two adjacent pixels pB, pR of image P1C and pixel pG of image P2C, and with pixel pG of image P1C and two adjacent pixels pB, pR of image P2C. . In other words, color display is possible in an area equivalent to 1.5
データ選択工程S11B,S21Bについて詳細に説明する。本実施形態においては、画像表示装置10のカラー表示素子1を、表示素子1G,1B,1Rの並び順とする。そして、画素pGを表示する表示素子1Gを1個で表示素子群11と称し、隣り合う2個の表示素子1B,1Rを1組の表示素子群12と称する。また、画像表示装置10の1列目の表示素子1Rを非選択、非表示とし、その右隣りの表示素子1GをX=1とする。また、本実施形態では、第1実施形態と同様に、すべてのy座標kで共通である。
The data selection steps S11B and S21B will be explained in detail. In this embodiment, the
第1データ選択工程S11Bでは、x=1の画素データd1kについては、1列目の表示素子群11すなわちX=1の表示素子である表示素子1Gで表示するために、副画素データd1kGを選択する。そして、x=2の画素データd2kについては、2列目の表示素子群12、すなわちX=2の表示素子1BとX=3の表示素子1Rとで同時に表示するために、副画素データd2kB,d2kRを選択する。また、x=3の画素データd3kについては、3列目の表示素子群11すなわちX=4の表示素子1Gで表示するために、副画素データd3kGを選択する。このように、画素データdを、x=1,3,5,…については表示素子1Gで表示するように、1つの副画素データdGを選択する。一方、x=2,4,6,…については隣り合う2個の表示素子1B,1Rで表示するように、2つの副画素データdB,dRを選択する。
In the first data selection step S11B, in order to display the pixel data d 1k of x=1 on the
第2データ選択工程S21Bでは、x=1の画素データd1kについては、2列目の表示素子群12すなわちX=2,3の表示素子1B,1Rで同時に表示するために、副画素データd1kB,d1kRを選択する。そして、x=2の画素データd2kについては、3列目の表示素子群11すなわちX=4の表示素子1Gで表示するために、副画素データd2kGを選択する。このように、画素データdを、x=1,3,5,…については隣り合う2個の表示素子1B,1Rで表示するように、2つの副画素データdR,dBを選択し、x=2,4,6,…については表示素子1Gで表示するように、1つの副画素データdGを選択する。なお、第2データ選択工程S21Bでは、X=1の表示素子1Gを非選択(第2画像表示工程S22Aで非表示)とする。
In the second data selection step S21B, in order to simultaneously display the pixel data d 1k of x=1 on the
このように、表示素子1G,1R,1Bを1個と2個の表示素子群11,12に2分割して、画像データDのすべての画素データdのそれぞれから、対応する副画素データdR,dG,dBの1個または2個を規則的に選択して表示することにより、画像P1C,P2Cを画像表示装置10で表示することができる。
In this way, the
(変形例)
本実施形態に係る立体像表示方法は、図24に示すように、3個の表示素子1R,1G,1Bをデルタ配列したカラー表示素子1Cを備える画像表示装置10Cを用いることもできる。画像表示装置10Cは、X方向に表示素子1R,1G,1Bを繰り返し配列し、偶数行目において、表示素子1R(1G,1B)の1.5個分(3ppX/4)X方向にずらして配列されている。したがって、前記実施形態と同様に、ウォブリング素子2Bで光をX方向に変位させて、画像P1C,P2Cを表示することができる。あるいは、光をY方向に表示素子1R(1G,1B)の1個分(ppY/2)変位させてもよい。なお、前記実施形態と同様に、表示素子1Gを表示素子群11、隣り合う2個の表示素子1B,1Rを表示素子群12とする場合には、画像表示装置10Cの奇数行目の1列目の表示素子1Rは非選択、非表示とする。
(Modified example)
As shown in FIG. 24, the stereoscopic image display method according to this embodiment can also use an
本実施形態に係る立体像表示方法は、3個の表示素子1G,1B,1Rを有するカラー表示素子1を配列した画像表示装置10に限らず適用することができる。例えば、図10に示す4色のカラー表示素子1Aを配列した画像表示装置10Aについては、カラー表示素子1Aを2つに分割して、隣り合う2個の表示素子1R,1Gと表示素子1B,1Yを、それぞれ表示素子群11と表示素子群12とする。この場合も、前記実施形態と同様に、2回の画像表示工程S12A,S22Aを行う。そして、データ選択工程S11B,S21Bにおいては、画素データdのそれぞれから、2つの副画素データdR,dGまたは副画素データdB,dYを選択する。あるいは、カラー表示素子1Aを3つに分割して、表示素子1R、表示素子1Gをそれぞれ1個ずつで2組の表示素子群とし、隣り合う2個の表示素子1B,1Yを1組の表示素子群としてもよい。この場合には、第1実施形態のように、ウォブリング素子2でX方向にppX/3刻みで3段階に光を変位させながら3回の画像表示工程S12,S22,S32を行う。
The stereoscopic image display method according to this embodiment can be applied not only to the
また、図15に示すように、表示素子1R,1Ga,1Gb,1Bを2×2に配列したカラー表示素子1Dを備える画像表示装置10Bについては、カラー表示素子1DをX方向に2つに分割して、Y方向に隣り合う2個の表示素子1R,1Gbと表示素子1Ga,1Bを、それぞれ表示素子群11と表示素子群12とすることができる。または、カラー表示素子1DをY方向に2つに分割して、X方向に隣り合う2個の表示素子1R,1Gaと表示素子1Gb,1Bを、それぞれ表示素子群11と表示素子群12としてもよい。この場合には、Y方向にppY/2刻みで2段階に光を変位させながら2回の画像表示工程S12A,S42Aを行う。
Further, as shown in FIG. 15, for an
以上の通り、第3実施形態およびその変形例に係る立体像表示装置および立体像表示方法によれば、第1、第2実施形態と同様に、既存のカラーディスプレイを1台用いて、色モアレ低減効果が得られ、さらに高精細とすることができる。また、第1、第2実施形態よりも、要素画像群を表示する画像表示装置の応答速度が低速でもよい。 As described above, according to the three-dimensional image display device and the three-dimensional image display method according to the third embodiment and its modifications, color moiré is achieved by using one existing color display, similar to the first and second embodiments. A reduction effect can be obtained, and higher definition can be achieved. Furthermore, the response speed of the image display device that displays the elemental image group may be slower than in the first and second embodiments.
以上、本発明に係る立体像表示装置および立体像表示方法を実施するための各実施形態について述べてきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。 Although the embodiments for carrying out the stereoscopic image display device and the stereoscopic image display method according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. Various changes are possible.
本発明に係る立体像表示装置および立体像表示方法は、放送、遠隔操作、エンターテインメント等の幅広い産業に展開することができる。 The stereoscopic image display device and stereoscopic image display method according to the present invention can be applied to a wide range of industries such as broadcasting, remote control, and entertainment.
100,100A,100B,100C,100D,100E 立体像表示装置
10,10A,10B,10C,10D,10E 画像表示装置(画像表示手段)
1,1A,1C,1D カラー表示素子(画素)
1R 表示素子(副画素)
1G 表示素子(副画素)
1B 表示素子(副画素)
1Y 表示素子(副画素)
1Ga 表示素子(副画素)
1Gb 表示素子(副画素)
11 表示素子群(副画素群)
12 表示素子群(副画素群)
2,2A,2B,2C,2D,2E ウォブリング素子(光路シフト手段)
21 第1偏光制御素子
22 第2偏光制御素子
23 第1複屈折素子
24,24A 第2複屈折素子
25 複屈折素子
25A 第1複屈折素子
26 第2複屈折素子
30 レンズアレイ
3 要素レンズ
4,4A 光源
D 画像データ(画像情報)
d 画素データ(画素情報)
dR 副画素データ(副画素情報)
dG 副画素データ(副画素情報)
dB 副画素データ(副画素情報)
dY 副画素データ(副画素情報)
vI 立体像
S11,S11A,S11B 第1データ選択工程
S21,S21A,S21B 第2データ選択工程
S31,S31A 第3データ選択工程
S41,S41A 第4データ選択工程
S12,S12A 第1画像表示工程
S22,S22A 第2画像表示工程
S32,S32A 第3画像表示工程
S42,S42A 第4画像表示工程
100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E Stereoscopic
1, 1A, 1C, 1D Color display element (pixel)
1R display element (subpixel)
1G display element (subpixel)
1B Display element (subpixel)
1Y display element (subpixel)
1G a display element (subpixel)
1Gb display element (subpixel)
11 Display element group (sub-pixel group)
12 Display element group (sub-pixel group)
2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E Wobbling element (optical path shifting means)
21 first
d Pixel data (pixel information)
dR Subpixel data (subpixel information)
dG Subpixel data (subpixel information)
dB Sub-pixel data (sub-pixel information)
dY Subpixel data (subpixel information)
vI Stereo image S11, S11A, S11B First data selection process S21, S21A, S21B Second data selection process S31, S31A Third data selection process S41, S41A Fourth data selection process S12, S12A First image display process S22, S22A Second image display step S32, S32A Third image display step S42, S42A Fourth image display step
Claims (11)
前記画像表示手段の側から入射した光を、出射面において、前記画素における前記副画素の配列方向に前記副画素の長さの距離ずつ、段階的に出射位置を変位させて透過する光路シフト手段を、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に備えることを特徴とする立体像表示装置。 An image display means that displays a two-dimensional array of pixels formed by arranging two or more sub-pixels that are displayed in a single color, and a lens that is a two-dimensional array of a plurality of lenses provided on the display side of the image display means. A stereoscopic image display device that displays a color stereoscopic image, comprising:
Optical path shifting means for transmitting light incident from the side of the image display means by shifting the light emitting position stepwise by a distance equal to the length of the sub-pixels in the arrangement direction of the sub-pixels in the pixel on the light-emitting surface. A three-dimensional image display device comprising: between the image display means and the lens array.
入射した光を、出射面において、前記画素における前記副画素の配列方向に前記副画素の長さの距離ずつ、段階的に出射位置を変位させて前記画像表示手段の側へ透過する光路シフト手段を、前記レンズアレイと前記画像表示手段の間に備えることを特徴とする立体像表示装置。 an image display means for displaying a two-dimensional array of pixels formed by arranging two or more sub-pixels displayed in a single color; a light source for irradiating the image display means with parallel light; and the light source and the image display means. A 3D image display device that displays a color 3D image and includes a lens array in which a plurality of lenses are two-dimensionally arranged between the lenses,
Optical path shifting means for transmitting the incident light toward the image display means by displacing the incident light in stages on the output surface by a distance equal to the length of the subpixels in the arrangement direction of the subpixels in the pixel; A three-dimensional image display device comprising: between the lens array and the image display means.
前記光路シフト手段は、出射面において、互いに異なる2方向に前記出射位置を変位させることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の立体像表示装置。 The pixel includes the sub-pixels arranged in a two-dimensional manner,
The stereoscopic image display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical path shift means displaces the output position in two different directions on the output surface.
前記画素が、M個(M≧2)以上の前記副画素を一方向に配列して備え、
前記画像表示手段の側から入射した光を、出射面において、前記一方向に前記画素の長さの(1/M)の距離ずつ、段階的に変位させて透過する光路シフト手段を、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に備えることを特徴とする立体像表示装置。 An image display means that displays a two-dimensional array of pixels formed by arranging two or more sub-pixels that are displayed in a single color, and a lens that is a two-dimensional array of a plurality of lenses provided on the display side of the image display means. A stereoscopic image display device that displays a color stereoscopic image, comprising:
The pixel includes M (M≧2) or more of the sub-pixels arranged in one direction,
An optical path shifting means for transmitting light incident from the side of the image display means by displacing the light incident from the side of the image display means stepwise in the one direction by a distance of (1/M) of the length of the pixel on the exit surface; A stereoscopic image display device, characterized in that it is provided between a display means and the lens array .
前記画素が、M個(M≧2)以上の前記副画素を一方向に配列して備え、
入射した光を、出射面において、前記一方向に前記画素の長さの(1/M)の距離ずつ、段階的に変位させて前記画像表示手段の側へ透過する光路シフト手段を、前記レンズアレイと前記画像表示手段の間に備えることを特徴とする立体像表示装置。 an image display means for displaying a two-dimensional array of pixels formed by arranging two or more sub-pixels displayed in a single color; a light source for irradiating the image display means with parallel light; and the light source and the image display means. A 3D image display device that displays a color 3D image and includes a lens array in which a plurality of lenses are two-dimensionally arranged between the lenses,
The pixel includes M (M≧2) or more of the sub-pixels arranged in one direction,
The lens includes an optical path shifting means for displacing the incident light stepwise in the one direction by a distance of (1/M) of the length of the pixel on the exit surface and transmitting it to the image display means side. A stereoscopic image display device, characterized in that it is provided between an array and the image display means.
複数の画素情報を二次元配列して前記カラー立体像を構成する画像情報の前記画素情報のそれぞれは、前記画像表示手段の前記副画素が表示する色の副画素情報を有し、
前記画像表示手段が、前記副画素毎に、前記画像情報の前記画素情報を1個ずつ、当該副画素に対応する色の前記副画素情報を選択して表示する画像表示工程をN回行い、
i回目の前記画像表示工程は(1≦i≦N)、前記画像情報においてX方向にj番目の画素情報を、前記画像表示手段においてX方向に(j+i-1)番目の前記副画素で表示し、
前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に設けられた光路シフト手段が、i回目の前記画像表示工程で、入射した光を、X方向に前記画素の長さの((a-i)/N)の距離まで変位させて透過することを特徴とする立体像表示方法(aは整数の定数)。 an image display means for displaying pixels formed by arranging N sub-pixels (N≧2) in the X direction, each of which is displayed in a single color, in a two-dimensional arrangement in the X direction and the Y direction; A 3D image display method for displaying a color 3D image using a lens array in which lenses are arranged in a two-dimensional manner,
Each of the pixel information of the image information that constitutes the color stereoscopic image by two-dimensionally arranging a plurality of pixel information has sub-pixel information of the color displayed by the sub-pixel of the image display means,
The image display means performs an image display step of selecting and displaying the subpixel information of the image information one by one for each subpixel, and selecting and displaying the subpixel information of the color corresponding to the subpixel, N times,
The i-th image display step (1≦i≦N) displays the j-th pixel information in the X direction in the image information with the (j+i-1)th sub-pixel in the X direction in the image display means. death,
In the i-th image display step, an optical path shift means provided between the image display means and the lens array shifts the incident light in the X direction to the length of the pixel ((ai)/N ) (a is an integer constant).
複数の画素情報を二次元配列して前記カラー立体像を構成する画像情報の前記画素情報のそれぞれは、前記画像表示手段の前記副画素が表示する色の副画素情報を有し、
前記画素のそれぞれは、1個の前記副画素または連続した2個以上の前記副画素からなる、M組の副画素群にX方向に分割され(2≦M≦N)、
前記画像表示手段が、前記副画素群毎に、前記画像情報の前記画素情報を1個ずつ、当該副画素群が有する前記副画素に対応する色の前記副画素情報を選択して表示する画像表示工程をM回行い、
i回目の前記画像表示工程は(1≦i≦M)、前記画像情報においてX方向にj番目の画素情報を、前記画像表示手段においてX方向に(j+i-1)番目の前記副画素群で表示し、
前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に設けられた光路シフト手段が、i回目の前記画像表示工程で、入射した光を、X方向に前記画素の長さの((a-i)/M)の距離まで変位させて透過することを特徴とする立体像表示方法(aは整数の定数)。 An image display means that displays pixels formed by arranging N sub-pixels (N≧2), each of which is displayed in a single color, in a two-dimensional array in the X direction and the Y direction, and a plurality of lenses. A stereoscopic image display method for displaying a color stereoscopic image using a dimensionally arranged lens array,
Each of the pixel information of the image information that constitutes the color stereoscopic image by two-dimensionally arranging a plurality of pixel information has sub-pixel information of the color displayed by the sub-pixel of the image display means,
Each of the pixels is divided in the X direction into M subpixel groups each consisting of one subpixel or two or more consecutive subpixels (2≦M≦N),
An image in which the image display means selects and displays the sub-pixel information of the color corresponding to the sub-pixel of the sub-pixel group, one piece of the pixel information of the image information for each sub-pixel group. Perform the display process M times,
The i-th image displaying step (1≦i≦M) displays the j-th pixel information in the X direction in the image information and the (j+i-1)th sub-pixel group in the X direction in the image display means. display,
In the i-th image display step, an optical path shift means provided between the image display means and the lens array shifts the incident light in the X direction to the length of the pixel ((ai)/M ) (a is an integer constant).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019026949 | 2019-02-18 | ||
| JP2019026949 | 2019-02-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020134925A JP2020134925A (en) | 2020-08-31 |
| JP7360908B2 true JP7360908B2 (en) | 2023-10-13 |
Family
ID=72263027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019207527A Active JP7360908B2 (en) | 2019-02-18 | 2019-11-15 | 3D image display device and 3D image display method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7360908B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114449150A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 中兴通讯股份有限公司 | Photographing method, photographing device, terminal and computer-readable storage medium |
| CN114167621A (en) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 苏州大学 | A naked eye 3D display device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002228974A (en) | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 3D image display device |
| JP2004252008A (en) | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 3D image display device |
| CN1815293A (en) | 2005-02-03 | 2006-08-09 | 三星电子株式会社 | Direct viewing type stereoscopic image display apparatus which can remove moire pattern |
| JP2009204930A (en) | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Stereoscopic image display device |
| WO2013172233A1 (en) | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 株式会社ニコン | Three-dimensional video display device |
| US20150049266A1 (en) | 2013-08-19 | 2015-02-19 | Universal Display Corporation | Autostereoscopic displays |
| JP2018128648A (en) | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 日本放送協会 | 3D image display device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3590138B2 (en) * | 1995-06-27 | 2004-11-17 | オリンパス株式会社 | Display device |
-
2019
- 2019-11-15 JP JP2019207527A patent/JP7360908B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002228974A (en) | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 3D image display device |
| JP2004252008A (en) | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 3D image display device |
| CN1815293A (en) | 2005-02-03 | 2006-08-09 | 三星电子株式会社 | Direct viewing type stereoscopic image display apparatus which can remove moire pattern |
| JP2009204930A (en) | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Stereoscopic image display device |
| WO2013172233A1 (en) | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 株式会社ニコン | Three-dimensional video display device |
| US20150049266A1 (en) | 2013-08-19 | 2015-02-19 | Universal Display Corporation | Autostereoscopic displays |
| JP2018128648A (en) | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 日本放送協会 | 3D image display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020134925A (en) | 2020-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100384570B1 (en) | High resolution subtractive color projection system | |
| KR102124632B1 (en) | Display with observer tracking | |
| KR100880819B1 (en) | Pixel array of autostereoscopic displays | |
| US20140300709A1 (en) | Display device and method for representing a three-dimensional scene | |
| US10948738B2 (en) | Holographic display device and holographic display method | |
| US20130077154A1 (en) | Autostereoscopic display | |
| WO2018045827A1 (en) | Holographic display panel, holographic display device and display method thereof | |
| CN101432789A (en) | Display, instrument panel, optical system and optical instrument | |
| CN114902125B (en) | display device | |
| CN106227017B (en) | A kind of reflective holographic display device and its display methods | |
| TWI403815B (en) | Controllable light modulator | |
| JP5374495B2 (en) | Optical modulator representing complex information | |
| CN102809825A (en) | Holographic-grating-based three-dimensional display | |
| JP7360908B2 (en) | 3D image display device and 3D image display method | |
| CN108770384A (en) | The method and system of the moire in the display system for including multiple displays is reduced with deflecting light beams mapper | |
| KR101857818B1 (en) | Beam Combining Panel Using Patterned Halfwave Retarder And Method For Manufacturing The Same | |
| KR101082366B1 (en) | Dual layer holographic color filter and transmission type liquid crystal display using the same | |
| CN110531526A (en) | Big field angle three-dimensional display apparatus | |
| US20220342232A1 (en) | Electronic device, display device and driving method thereof | |
| US12099276B2 (en) | Complex light modulator, holographic display device, and see-through display device | |
| JP7594893B2 (en) | 3D image display device | |
| US20160209809A1 (en) | Holographic display device | |
| JP2021051176A (en) | 3D image display device | |
| US20250370273A1 (en) | Time division multiplexing for light field display | |
| CN114640837A (en) | Naked eye 3D display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221004 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230530 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230531 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230721 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230905 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231002 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7360908 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |