(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭い幅の縦縞状の開口が多数形成されたスリット板と、
赤、緑、青の三原色の画素が縦ストライプ状に配置され、前記スリット板の背面に配置されるカラー画像表示部と、
前記スリット板の各開口部分毎に、前記カラー画像表示部の色配列と同じ色配列となる色フィルタが縦ストライプ状に配置される色フィルタ板とを備えたことを特徴とするカラー立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特殊な眼鏡などを必要とすることなくカラーの立体画像を見せるカラー立体画像表示装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は、特殊な眼鏡などを必要とすることなく、見ている人にカラーの立体画像を見せるカラー立体画像表示装置に関し、特にカラー画像表示部に右目用のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素と、左目用のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素とをストライプ状に表示させるとともに、前記カラー画像表示部の前面に、スリット部分に赤色、緑色、青色を各々、通過させる色フィルタを持つ、色フィルタ板を配置し、各色フィルタによってカラー画像表示部の右目用のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素からの赤色光、緑色光、青色光を各色毎に、通過角度を制御して、人の右目に導くとともに、左目用のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素からの赤色光、緑色光、青色光を各色毎に、通過角度を制御して、人の左目に導くことにより、見ている人が移動しても、見ている像の色が変化したり、異なる視点の画像のクロストークが発生したりするのを防止するものである。
【０００３】
【従来の技術】
まず、特殊な眼鏡などを必要とすることなくカラーの立体画像を見せるカラー立体画像表示装置を実現する方法として、光を遮蔽する面のなかに多数の狭い幅の縦縞状の開口または透明部分がある光路制御部と、前記光路制御部の背面に位置する画像表示部からなる立体画像表示装置を単純にカラー化したものを考える。
【０００４】
図６はこのような考え方に基づいて、従来からある立体画像表示装置を単純に、カラー化したカラー立体画像表示装置の一例を示す構成図である。
【０００５】
この図に示すカラー立体画像表示装置は、光を遮蔽する部分５４のなかに、縦縞状の光を通す部分、すなわちスリット５３が多数形成されたスリット板５２と、赤、緑、青の三原色の画素が、この順で縦ストライプ状に配置された画像表示部５１とを備えている。
【０００６】
次に、このカラー立体画像表示装置を上から見た図である、図７を参照しながら、図６に示すカラー立体画像表示装置において、赤、緑、青の各色がどのように混色するかを説明する。
【０００７】
まず、図７において、図中のＲ、Ｇ、Ｂの各文字は、その画素がそれぞれ赤色の光、緑色の光、青色の光を発することを示しており、実線で示された範囲６１が、Ｒ画素６５から出る赤色光が見える範囲、すなわちＲ画素６５の可視範囲となる。同様に、一点鎖線で示された範囲６２と、二点鎖線で示された範囲６３とが、それぞれＧ画素６６の可視範囲、Ｂ画素６７の可視範囲となる。
【０００８】
このため、このカラー立体画像表示装置では、図７から明らかなように、赤、緑、青の全ての色が見える範囲は、Ｒ画素の可視範囲６１と、Ｇ画素の可視範囲６２と、Ｂ画素の可視範囲６３とが重なっている範囲（図中、斜線で示す範囲）となる。
【０００９】
ところが、このカラー立体画像表示装置では、Ｒ画素６５、Ｇ画素６６、Ｂ画素６７と異なる視点の画像であるＲ’画素６８からの赤色光が見える範囲、すなわちＲ’画素６８の可視範囲６４が前記斜線範囲と重なってしまうため、この重なり部分で、異なる視点の画像がクロストークとして見えてしまい、鮮明な画像に対する妨害になってしまう。
【００１０】
また、このカラー立体画像表示装置では、図８に示す如く各色画素の光路中心軸、すなわちＲ画素６５の中心点、Ｇ画素６６の中心点、Ｂ画素６７の中心点と、スリット５３の中心点とを結ぶ直線上およびその付近で、当該画素から発せられた光の強度が強くなる。
【００１１】
したがって、図８から分かるように、赤色のＲ画素６５の中心軸７１、緑色のＧ画素６６の中心軸７２、青色のＢ画素６７の中心軸７３がスリット５３内で交わり、このスリット５３から離れるにつれて、３つ中心軸７１〜７３が互いに離れてしまう。
【００１２】
これによって、スリット５３から離れるにつれて、赤、緑、青の光の強さの中心軸が離れてしまい、見る人が少し移動しただけで、見ている像の色が変化して、鮮明な画像に対する妨害になってしまう。
【００１３】
このような問題を改善する従来の方法として、前記カラー立体画像表示装置上の隣接する画素を単位として、赤、緑、青の各色を混色させずに、離れた画素を単位として、赤、緑、青の各色を混色させる方法が考えられる。
【００１４】
図９はこのような考え方に基づいて、従来からある立体画像表示装置を単純に、カラー化したカラー立体画像表示装置の一例を示す構成図である。
【００１５】
この図に示すカラー立体画像表示装置は、上述したカラー立体画像表示装置と同様に、光を遮蔽する部分５４のなかに、縦縞状の光を通す部分、すなわちスリット５３が多数形成されたスリット板５２と、赤、緑、青の三原色の画素が、この順で縦ストライプ状に配置された画像表示部５１とを備えている。但し、このカラー立体画像表示装置では、上述したカラー立体画像表示装置と異なり、隣接する赤、緑、青の３画素を混色させる単位にしていないため、スリット５３の幅を上述したカラー立体画像表示装置で使用されているスリット５３の幅より狭くするとともに、スリット５３の数を多くしてある。
【００１６】
この場合、図９において、図中のＲ、Ｇ、Ｂの各文字は、その画素がそれぞれ赤、緑、青の色の光を発することを示し、その添字“Ｌ  ”、“Ｒ  ”は、それぞれ左目用、右目用の画素であることを示し、また実線８３ｒ、８４ｒは、赤色光の中心軸、一点鎖線８３ｇ、８４ｇは緑色光の中心軸、二点鎖線８３ｂ、８４ｂは青色光の中心軸を示す。
【００１７】
そして、図９から明らかなように、全ての左目用画素の中心軸８４ｒ、８４ｇ、８４ｂがＧ点８５ｇで交わり、また全ての右目用画素の中心軸８３ｒ、８３ｇ、８３ｂがＨ点８５ｈで交わることから、Ｇ点８５ｇを左目位置、Ｈ点８５ｈを右目位置にすれば、両目とも、赤、緑、青の光の強い点に位置させることができ、見る人の視点位置が少しぐらい変化しても、赤、緑、青の光が同時に弱まる程度で、見る人に像の色が変化するなどの妨害が発生しないようにすることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のカラー立体画像表示装置においては、次に述べるような問題があった。
【００１９】
すなわち、図９に示すカラー立体画像表示装置では、図１０に示す如く各画素の可視範囲を見れば分かるように、左目用のＲＬ  画素８２ｒ、ＧＬ  画素８２ｇ、ＢＬ  画素８２ｂの可視範囲９１ｒ、９１ｇ、９１ｂの右側の限界が、図９に示す右目用画素の中心軸の交点（Ｈ点８５ｈ）と同一の１点（Ｈ点９２ｈ）で重なってしまうため、Ｈ点９２ｈ、８５ｈの位置にある右目を少し左に移動すると、右目が左目用のＲＬ  画素８２ｒ、ＧＬ  画素８２ｇ、ＢＬ  画素８２ｂの可視範囲９１ｒ、９１ｇ、９１ｂに入って、異なる視点の画像がクロストークとして見えてしまい、鮮明な画像に対する妨害になってしまう。
【００２０】
また、図９に示すカラー立体画像表示装置では、隣り合うスリット５３から異なる色の光が見えてくることを利用して、カラー画像を得るようにしているので、視点の数を“３”の倍数にすると、隣り合うスリット５３から同色の光が見えてしまうため、視点の数を“３”の倍数にすることができないという制限があった。
【００２１】
本発明は上記の事情に鑑み、見ている人が移動しても、見ている像の色が変化したり、異なる視点の画像のクロストークが発生したりするのを防止できるとともに、視点数の制限を無くすことができるカラー立体画像表示装置を提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明によるカラー画像表示装置は、狭い幅の縦縞状の開口が多数形成されたスリット板と、赤、緑、青の三原色の画素が縦ストライプ状に配置され、前記スリット板の背面に配置されるカラー画像表示部と、前記スリット板の各開口部分毎に、前記カラー画像表示部の色配列と同じ色配列となる色フィルタが縦ストライプ状に配置される色フィルタ板とを備えたことを特徴としている。
【００２４】
【作用】
上記の構成によれば、見ている人が移動しても、見ている像の色が変化したり、異なる視点の画像のクロストークが発生するのを防止するとともに、視点数の制限を無くすことができる。
【００２６】
【実施例】
図１は本発明によるカラー立体画像表示装置の一実施例を示す構成図である。
【００２７】
この図に示すカラー立体画像表示装置は、光を遮蔽する面のなかに狭い幅の縦縞状の開口（スリット２２（図２参照））が多数形成されたスリット板１１と、赤、緑、青の三原色の画素がストライプ状に配置され、前記スリット板１１の背面に配置されるカラー画像表示部１３と、前記スリット板１１の各スリット２２の前面部分毎に、前記カラー画像表示部１３の色配列と同じ色配列となる色フィルタ２３（図２参照）が配置され、前記スリット板１１の前面に配置される色フィルタ板１２とを備えている。
【００２８】
そして、前記カラー画像表示部１３には、赤、緑、青の三原色の画素を１組として、１組おきに交互に左目用の画像と、右目用の画像とが表示され、これによって視点数が左目と、右目との“２”になっている。
【００２９】
次に、このカラー立体画像表示装置を上から見た図である、図２を参照しながら、１つの画素から出る光の可視範囲を説明する。
【００３０】
まず、図２において、色フィルタ板１２中の文字“赤”、“緑”、“青”は、それぞれ当該色フィルタの部分がその色の光だけを通すことを示し、またカラー画像表示部１３中のＲ、Ｇ、Ｂの各文字は、その画素がそれぞれ赤色、緑色、青色の光を発光する画素であることを示し、さらにその添字“Ｌ  ”、“Ｒ  ”は、それぞれ左目用、右目用の画素であることを示している。
【００３１】
例えば、ＲＲ１画素２４は、右目用の赤色の光を発する画素であり、このＲＲ１画素２４から出た赤色の光はスリット板１１のスリット２２を通過した後、その前面にある色フィルタ板１２のうち、赤色光を通す色フィルタ、すなわち図中の赤色フィルタ２５だけを通過する。
【００３２】
これによって、ＲＲ１画素２４から出た赤色の光は、図中の実線で囲まれた範囲２６で見えることになる。
【００３３】
次に、このような光路内容を基本としながら、図３、図４を参照しながら、複数の画素からの光の可視範囲を説明する。
【００３４】
まず、図３はカラー画像表示部１３の各画素のうち、右目用画素３２に注目して、右目用画像の可視範囲を図式化したものであり、図中の実線は赤色画素の可視範囲、一点鎖線は緑色画素の可視範囲、二点鎖線は青色画素の可視範囲を示している。
【００３５】
ここで、一方の右目用画素３２であるＲＲ２画素、ＧＲ２画素、ＢＲ２画素の組み合わせと、他方の右目用画素３２であるＲＲ１画素、ＧＲ１画素、ＢＲ１画素の組み合わせとに注目すると、その可視範囲は、実線または一点鎖線、二点鎖線で囲まれた範囲３３となる。
【００３６】
そして、可視範囲の左端を示す各直線が全てＡ点３１ａで交わり、また可視範囲の右端を示す各直線が全てＢ点３１ｂで交わっていることに注目すると、明らかなように、Ａ点３１ａと、Ｂ点３１ｂとを結ぶ線分が右目用画像が見える可視範囲３６となる。
【００３７】
また、図３と逆に、カラー画像表示部１３の各画素のうち、左目用画素３４に注目して、左目用画像の可視範囲を図式化すると、図４になる。
【００３８】
この図４中の実線は赤色画素の可視範囲、一点鎖線は緑色画素の可視範囲、二点鎖線は青色画素の可視範囲を示している。
【００３９】
ここで、一方の左目用画素３４であるＲＬ２画素、ＧＬ２画素、ＢＬ２画素の組み合わせと、他方の左目用画素３４であるＲＬ１画素、ＧＬ１画素、ＢＬ１画素の組み合わせとに注目すると、その可視範囲は、実線または一点鎖線、二点鎖線で囲まれた範囲３７となる。
【００４０】
そして、可視範囲の左端を示す各直線が全てＣ点３１ｃで交わり、可視範囲の右端を示す各直線が全てＤ点３１ｄで交わっていることに注目すると、明らかなように、Ｃ点３１ｃと、Ｄ点３１ｄとを結ぶ線分が左目用画像が見える可視範囲３７となる。
【００４１】
そして、図３に示す右目用画像可視範囲３６と、図４に示す左目用画像可視範囲３７とを比べると分かるように、このカラー立体画像表示装置では、右目用画像可視範囲３６と、左目用画像可視範囲３７とが完全に分離されていることから、異なる視点の画像がクロストークするという、妨害が発生しないようにすることができる。
【００４２】
このことは、各スリット２２間の間隔やスリット板１１とカラー画像表示部１３との間隔を変化させても同様である。
【００４３】
また、図５から明らかなように、右目用の画素３２の中心と、その光が通る色フィルタの中心とを結ぶ直線（中心軸）は全てＥ点４１ｅで交わり、このＥ点４１ｅがＡ点３１ａと、Ｂ点３１ｂとの中点になっている。
【００４４】
したがって、見ている人の右目が全ての色の中心軸上であるＥ点４１ｅにあるときには、この人の右目にカラー画像が見えるのは当然であり、さらにこの人が目の位置を少し移動させても、赤、緑、青の各色が同じ割り合いで、弱まるので、見ているカラー画像の色が変化しないようにすることができる。
【００４５】
また、右目と同様に、左目用画素の中心軸は、全てＣ点３１ｃと、Ｄ点３１ｄとの中点であるＦ点４１ｆで交わるので、見ている人の左目がＦ点４１ｆから少し移動しても、赤、緑、青の各色が同じ割り合いで、弱まり、見ているカラー画像の色が変化しないようにすることができる。
【００４６】
そして、図５において、Ｅ点４１ｅとＦ点４１ｆとの距離が見ている人の左右の目の間隔に一致するように、各スリット２２の間隔、スリット板１１とカラー画像表示部１３の間隔を調整すれば、見ている人に目的とするカラー立体画像を見せることができる。
【００４７】
このようにこの実施例においては、カラー画像表示部１３に右目用のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素と、左目用のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素とを入れ子に表示させるとともに、前記カラー画像表示部１３の前面に配置されたスリット板１１のスリット２２部分に赤色、緑色、青色を各々、通過させる色フィルタ２３を持つ、色フィルタ板１２を配置し、各色フィルタ２３によってカラー画像表示部１３の右目用のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素からの赤色光、緑色光、青色光を各色毎に、通過角度を制御して、人の右目に導くとともに、左目用のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素からの赤色光、緑色光、青色光を各色毎に、通過角度を制御して、人の左目に導くようにしたので、見ている人が移動しても、見ている像の色が変化したり、異なる視点の画像のクロストークが発生したりしないようにすることができる。
【００４８】
また、上述した実施例においては、説明を簡単にするために、視点数を左目と、右目との２つの場合について、説明しているが、原理的に、視点数を自由に設定することができるので、視点数の制限を無くすことができる。
【００４９】
さらに、カラー画像表示部１３として、赤、緑、青の各色の画素がストライプ状に配列されているものであれば、ＣＲＴ表示器、液晶表示器、プラズマディスプレィ表示器など、どのような表示器でも使用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、見ている人が移動しても、見ている像の色が変化したり、異なる視点の画像のクロストークが発生するのを防止することができるとともに、視点数の制限を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカラー立体画像表示装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】図１に示すカラー立体画像表示装置における、ＲＲ１画素の可視範囲を説明するための模式図である。
【図３】図１に示すカラー立体画像表示装置における、右目用画素の可視範囲を説明するための模式図である。
【図４】図１に示すカラー立体画像表示装置における、左目用画素の可視範囲を説明するための模式図である。
【図５】図１に示すカラー立体画像表示装置における、右目用画素の中心軸および左目用画素の中心軸を説明するための模式図である。
【図６】一般的な立体画像表示装置をカラー化したカラー立体画像表示装置の一例を示す構成図である。
【図７】図６に示すカラー立体画像表示装置における、可視範囲とクロストークとを説明するための模式図である。
【図８】図６に示すカラー立体画像表示装置における、各画素の中心軸を説明するための模式図である。
【図９】図６に示すカラー立体画像表示装置の問題点を改善したカラー立体画像表示装置における、各画素に対する光の中心軸を説明するための模式図である。
【図１０】図１０に示すカラー立体画像表示装置における、可視範囲とクロストークとを説明するための模式図である。
【符号の説明】
１１  スリット板
１２  色フィルタ板
１３  カラー画像表示部
２１  光遮蔽部
２２  スリット
２３  色フィルタ
２４  右目用赤色であるＲＲ１画素
２５  赤色のみを透過するフィルタ
２６  ＲＲ１画素２４の可視範囲
３１ａ  右目用画素３２の可視範囲の左端が交わる点
３１ｂ  右目用画素３２の可視範囲の右端が交わる点
３１ｃ  左目用画素３４の可視範囲の左端が交わる点
３１ｄ  左目用画素３４の可視範囲の右端が交わる点
３２  右目用画素
３３  右目用画素３２の可視範囲
３４  左目用画素
３５  左目用画素３４の可視範囲
３６  右目用画像の可視範囲
３７  左目用画像の可視範囲
４１ｅ  右目用画素３２の光の中心軸が交わる点
４１ｆ  左目用画素３４の光の中心軸が交わる点
５１  カラー画像表示部
５２  スリット板
５３  スリット
５４  光遮蔽部
６１  Ｒ画素６５の可視範囲
６２  Ｇ画素６６の可視範囲
６３  Ｂ画素６７の可視範囲
６４  Ｒ’画素６８  の可視範囲
６５  Ｒ画素
６６  Ｇ画素
６７  Ｂ画素
６８  Ｒ’画素
７１  Ｒ画素６５の光の中心軸
７２  Ｇ画素６５の光の中心軸
７３  Ｂ画素６７の光の中心軸
８１ｒ  右目用の赤色画素（ＲＲ  画素）
８１ｇ  右目用の緑色画素（ＧＲ  画素）
８１ｂ  右目用の青色画素（ＢＲ  画素）
８２ｒ  左目用の赤色画素（ＲＬ  画素）
８２ｇ  左目用の緑色画素（ＧＬ  画素）
８２ｂ  左目用の青色画素（ＢＬ  画素）
８３ｒ  右目用の赤色画素（ＲＲ  画素）の光の中心軸
８３ｇ  右目用の緑色画素（ＧＲ  画素）の光の中心軸
８３ｂ  右目用の青色画素（ＢＲ  画素）の光の中心軸
８４ｒ  左目用の赤色画素（ＲＬ  画素）の光の中心軸
８４ｇ  左目用の緑色画素（ＧＬ  画素）の光の中心軸
８４ｂ  左目用の青色画素（ＢＬ  画素）の光の中心軸
８５ｇ  左目用画素の光の中心軸が交わる点
８５ｈ  右目用画素の光の中心軸が交わる点
９１ｒ  左目用の赤色画素（ＲＬ  画素）８２ｒの可視範囲
９１ｇ  左目用の赤色画素（ＧＬ  画素）８２ｇの可視範囲
９１ｂ  左目用の赤色画素（ＢＬ  画素）８２ｂの可視範囲
９２ｇ  右目用画像の可視範囲の左端が交わる点
９２ｈ  左目用画像の可視範囲の右端が交わる点
９２ｉ  左目用画像の可視範囲の左端が交わる点
９２ｊ  右目用画像の可視範囲の右端が交わる点
【図１】
0003590659.tif 000002
【図２】
0003590659.tif 000003
【図３】
0003590659.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003590659.tif 000008
【図８】
0003590659.tif 000009
【図９】
0003590659.tif 000010
【図１０】
0003590659.tif 000011