【手続補正書】
【提出日】平成15年9月2日(2003.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
右眼用の視差画像と左眼用の視差画像の夫々を多数の横ストライプ状の画素に分割して得た右ストライプ画素と左ストライプ画素を所定の順序で交互に並べて１つの画像とした横ストライプ画像を表示する離散的な画素構造を持つ透過型のディスプレイデバイスと、
離散的な画素構造を持つ自発光型表示素子の発光面上に市松状の発光部と非発光部より成る発光パターンを形成した光源手段、又は離散的な画素構造をもつ光変調器の表示面に市松状の開口部と遮光部より成るマスクパターンを形成して面光源で照明する光源手段と、
垂直方向に母線を持つ縦シリンドリカルレンズより成る縦シリンドリカルレンズアレイであって、該光源手段より射出する光束に指向性を与えて該横ストライプ画像を照射することで該右眼用視差画像と左眼用視差画像を２つの領域に分離して観察者に視認せしめる縦シリンドリカルレンズアレイと、を有する立体画像表示装置において、
該発光パターン上の水平方向の一対の発光部と非発光部の水平方向の幅、又は該マスクパターン上の水平方向の一対の開口部と遮光部の水平方向の幅は、該ディスプレイデバイスの水平方向の画素サイズの２倍以上であることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記自発光型表示素子又は前記光変調器と前記ディスプレイデバイスの間に水平方向に母線を持つ横シリンドリカルレンズから構成される横シリンドリカルレンズアレイを有し、
前記発光部又は前記開口部の一点より射出する光束を該ディスプレイデバイス上に略結像することを特徴とする請求項１の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記ディスプレイデバイス上の右又は左ストライプ画素の垂直方向の幅をＰＶ１、前記発光部又は前記開口部の垂直方向の幅をＶｍ、前記横シリンドリカルレンズの垂直方向のピッチをＶＬ、該ディスプレイデバイスと該横シリンドリカルレンズアレイとの換算距離をＬＶ１、前記横シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子又は前記光変調器との換算距離をＬＶ２、該横シリンドリカルレンズの垂直断面内の焦点距離をｆＶとするとき、以下の条件：
【数１】
1998078563.tif 000001
を満足していることを特徴とする請求項２の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子又は前記光変調器との換算距離をＬｈ２、予め定められた観察位置と前記ディスプレイデバイスとの換算距離をＬｈ１、予め定められた観察者の眼間距離をＥ、該自発光型表示素子又は該光変調器の水平方向の画素サイズをＰｈ２とするとき、以下の条件：
【数２】
1998078563.tif 000002
を満足していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子又は前記光変調器との換算距離をＬｈ２、予め定められた観察位置と前記ディスプレイデバイスとの換算距離をＬｈ１、予め定められた観察者の眼間距離をＥ、該自発光型表示素子又は該光変調器の水平方向の画素サイズをＰｈ２、ｋを予め定められた２以上の正の整数とするとき、以下の条件：
【数３】
1998078563.tif 000003
を満足していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子又は前記光変調器との換算距離をＬｈ２、予め定められた観察位置と前記ディスプレイデバイスとの換算距離をＬｈ１、該自発光型表示素子又は該光変調器の水平方向の画素サイズをＰｈ２とするとき、前記発光部又は前記開口部をＰｈ２を単位として水平方向に移動して形成することにより前記右ストライプ画素の情報を持つ光束と前記左ストライプ画素の情報を持つ光束を分離して夫々集光する領域を
【数４】
1998078563.tif 000004
を単位として水平方向に移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
観察者の位置を検知する位置検出手段を有し、該位置検出手段によって該観察者の予め設定した基準の位置からの水平方向の位置ずれを検出して、該位置ずれに応じて前記発光部又は前記開口部を水平方向に移動して形成することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項８】
前記発光パターンは水平方向に所定のサイズの発光部と非発光部を予め設定された回数繰り返して配列した一単位を更に繰り返して配列しており、該一単位の中の複数の発光部・非発光部は水平方向に少なくとも２つの異なる画素数で構成していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項９】
前記発光パターンは水平方向にｎ個の発光部・非発光部を一つの単位として繰り返し、第ｊ（ｊ＝１・・ｎ）番目の発光部若しくは非発光部の水平方向のサイズは予め設定された正の整数ｋ１、ｋ２、・・・ｋｎを用いて前記自発光型表示素子の水平方向の画素サイズＰｈ２のｋｊ倍とし、
前記縦シリンドリカルレンズの水平方向のピッチをＨＬ、前記縦シリンドリカルレンズアレイと該自発光型表示素子との換算距離をＬｈ２としたとき、これに応じて前記ディスプレイデバイスから前記右ストライプ画素の情報を持つ光束と前記左ストライプ画素の情報を持つ光束を分離して夫々集光する領域までの距離Ｌ０が関係式：
【数５】
1998078563.tif 000005
に従って変化することを特徴とする請求項８の立体画像表示装置。
【請求項１０】
前記縦シリンドリカルレンズの水平方向のピッチをＨＬ、前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子との換算距離をＬｈ２、該自発光型表示素子の水平方向の画素サイズをＰｈ２として、前記発光パターンは水平方向にｎ個の発光部・非発光部を一つの単位として繰り返しており、
観察者の位置を検出する位置検出手段と、複数の距離Ｌ０ｉに対して関係式：
【数６】
1998078563.tif 000006
に従って予め設定した正の整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｉを記録したメモリーを有し、該位置検出手段が検出する前記ディスプレイデバイスの表示面に対して垂直方向に計測した観察者までの距離Ｌ０に応じて整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｋを選択し、該整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｋを用いて該一単位内のｊ番目の発光部及び非発光部の水平方向のサイズを該画素サイズＰｈ２のｋｊ倍とすることを特徴とする請求項８の立体画像表示装置。
【請求項１１】
前記マスクパターンは水平方向に所定のサイズの開口部と遮光部を予め設定された回数繰り返して配列した一単位を更に繰り返して配列しており、該一単位の中の複数の開口部・遮光部は水平方向に少なくとも２つの異なる画素数で構成していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１２】
前記マスクパターンは水平方向にｎ個の開口部・遮光部を一つの単位として繰り返し、第ｊ（ｊ＝１・・ｎ）番目の開口部若しくは遮光部の水平方向のサイズは予め設定された正の整数ｋ１、ｋ２、・・・ｋｎを用いて前記光変調器の水平方向の画素サイズＰｈ２のｋｊ倍とし、前記縦シリンドリカルレンズの水平方向のピッチをＨＬ、前記縦シリンドリカルレンズアレイと該光変調器との換算距離をＬｈ２としたとき、
これに応じて前記ディスプレイデバイスから前記右ストライプ画素の情報を持つ光束と前記左ストライプ画素の情報を持つ光束を分離して夫々集光する領域までの距離Ｌ０を関係式：
【数７】
1998078563.tif 000007
に従って変化させることを特徴とする請求項１１の立体画像表示装置。
【請求項１３】
前記縦シリンドリカルレンズの水平方向のピッチをＨＬ、前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記光変調器との換算距離をＬｈ２、該光変調器の水平方向の画素サイズをＰｈ２として、
前記マスクパターンは水平方向にｎ個の開口部・遮光部を一つの単位として繰り返しており、観察者の位置を検出する位置検出手段と、複数の距離Ｌ０ｉに対して関係式：
【数８】
1998078563.tif 000008
に従って予め設定した正の整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｉを記録したメモリーを有し、該位置検出手段が検出する前記ディスプレイデバイスの表示面に対して垂直方向に計測した観察者までの距離Ｌ０に応じて整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｋを選択し、該整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｋを用いて該一単位内のｊ番目の開口部及び遮光部の水平方向のサイズを該画素サイズＰｈ２のｋｊ倍とすることを特徴とする請求項１１の立体画像表示装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の立体画像表示装置を用いて立体画像を表示することを特徴とする立体画像表示方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の立体画像表示装置は、右眼用の視差画像と左眼用の視差画像の夫々を多数の横ストライプ状の画素に分割して得た右ストライプ画素と左ストライプ画素を所定の順序で交互に並べて１つの画像とした横ストライプ画像を表示する離散的な画素構造を持つ透過型のディスプレイデバイスと、
離散的な画素構造を持つ自発光型表示素子の発光面上に市松状の発光部と非発光部より成る発光パターンを形成した光源手段、又は離散的な画素構造をもつ光変調器の表示面に市松状の開口部と遮光部より成るマスクパターンを形成して面光源で照明する光源手段と、
垂直方向に母線を持つ縦シリンドリカルレンズより成る縦シリンドリカルレンズアレイであって、該光源手段より射出する光束に指向性を与えて該横ストライプ画像を照射することで該右眼用視差画像と左眼用視差画像を２つの領域に分離して観察者に視認せしめる縦シリンドリカルレンズアレイと、を有する立体画像表示装置において、
該発光パターン上の水平方向の一対の発光部と非発光部の水平方向の幅、又は該マスクパターン上の水平方向の一対の開口部と遮光部の水平方向の幅は、該ディスプレイデバイスの水平方向の画素サイズの２倍以上であることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記自発光型表示素子又は前記光変調器と前記ディスプレイデバイスの間に水平方向に母線を持つ横シリンドリカルレンズから構成される横シリンドリカルレンズアレイを有し、
前記発光部又は前記開口部の一点より射出する光束を該ディスプレイデバイス上に略結像することを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記ディスプレイデバイス上の右又は左ストライプ画素の垂直方向の幅をＰＶ１、前記発光部又は前記開口部の垂直方向の幅をＶｍ、前記横シリンドリカルレンズの垂直方向のピッチをＶＬ、該ディスプレイデバイスと該横シリンドリカルレンズアレイとの換算距離をＬＶ１、前記横シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子又は前記光変調器との換算距離をＬＶ２、該横シリンドリカルレンズの垂直断面内の焦点距離をｆＶとするとき、以下の条件：
【数９】
1998078563.tif 000009
を満足していることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の発明において、前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子又は前記光変調器との換算距離をＬｈ２、予め定められた観察位置と前記ディスプレイデバイスとの換算距離をＬｈ１、予め定められた観察者の眼間距離をＥ、該自発光型表示素子又は該光変調器の水平方向の画素サイズをＰｈ２とするとき、以下の条件：
【数１０】
1998078563.tif 000010
を満足していることを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項の発明において、前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子又は前記光変調器との換算距離をＬｈ２、予め定められた観察位置と前記ディスプレイデバイスとの換算距離をＬｈ１、予め定められた観察者の眼間距離をＥ、該自発光型表示素子又は該光変調器の水平方向の画素サイズをＰｈ２、ｋを予め定められた２以上の正の整数とするとき、以下の条件：
【数１１】
1998078563.tif 000011
を満足していることを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項の発明において、前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子又は前記光変調器との換算距離をＬｈ２、予め定められた観察位置と前記ディスプレイデバイスとの換算距離をＬｈ１、該自発光型表示素子又は該光変調器の水平方向の画素サイズをＰｈ２とするとき、前記発光部又は前記開口部をＰｈ２を単位として水平方向に移動して形成することにより前記右ストライプ画素の情報を持つ光束と前記左ストライプ画素の情報を持つ光束を分離して夫々集光する領域を
【数１２】
1998078563.tif 000012
を単位として水平方向に移動することを特徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項７の発明は、請求項４〜６のいずれか１項の発明において、観察者の位置を検知する位置検出手段を有し、該位置検出手段によって該観察者の予め設定した基準の位置からの水平方向の位置ずれを検出して、該位置ずれに応じて前記発光部又は前記開口部を水平方向に移動して形成することを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１項の発明において、前記発光パターンは水平方向に所定のサイズの発光部と非発光部を予め設定された回数繰り返して配列した一単位を更に繰り返して配列しており、該一単位の中の複数の発光部・非発光部は水平方向に少なくとも２つの異なる画素数で構成していることを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記発光パターンは水平方向にｎ個の発光部・非発光部を一つの単位として繰り返し、第ｊ（ｊ＝１・・ｎ）番目の発光部若しくは非発光部の水平方向のサイズは予め設定された正の整数ｋ１、ｋ２、・・・ｋｎを用いて前記自発光型表示素子の水平方向の画素サイズＰｈ２のｋｊ倍とし、
前記縦シリンドリカルレンズの水平方向のピッチをＨＬ、前記縦シリンドリカルレンズアレイと該自発光型表示素子との換算距離をＬｈ２としたとき、これに応じて前記ディスプレイデバイスから前記右ストライプ画素の情報を持つ光束と前記左ストライプ画素の情報を持つ光束を分離して夫々集光する領域までの距離Ｌ０が関係式：
【数１３】
1998078563.tif 000013
に従って変化することを特徴としている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項１０の発明は、請求項８の発明において、前記縦シリンドリカルレンズの水平方向のピッチをＨＬ、前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記自発光型表示素子との換算距離をＬｈ２、該自発光型表示素子の水平方向の画素サイズをＰｈ２として、前記発光パターンは水平方向にｎ個の発光部・非発光部を一つの単位として繰り返しており、
観察者の位置を検出する位置検出手段と、複数の距離Ｌ０ｉに対して関係式：
【数１４】
1998078563.tif 000014
に従って予め設定した正の整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｉを記録したメモリーを有し、該位置検出手段が検出する前記ディスプレイデバイスの表示面に対して垂直方向に計測した観察者までの距離Ｌ０に応じて整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｋを選択し、該整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｋを用いて該一単位内のｊ番目の発光部及び非発光部の水平方向のサイズを該画素サイズＰｈ２のｋｊ倍とすることを特徴としている。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項１１の発明は、請求項１〜７のいずれか１項の発明において、前記マスクパターンは水平方向に所定のサイズの開口部と遮光部を予め設定された回数繰り返して配列した一単位を更に繰り返して配列しており、該一単位の中の複数の開口部・遮光部は水平方向に少なくとも２つの異なる画素数で構成していることを特徴としている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記マスクパターンは水平方向にｎ個の開口部・遮光部を一つの単位として繰り返し、第ｊ（ｊ＝１・・ｎ）番目の開口部若しくは遮光部の水平方向のサイズは予め設定された正の整数ｋ１、ｋ２、・・・ｋｎを用いて前記光変調器の水平方向の画素サイズＰｈ２のｋｊ倍とし、前記縦シリンドリカルレンズの水平方向のピッチをＨＬ、前記縦シリンドリカルレンズアレイと該光変調器との換算距離をＬｈ２としたとき、
これに応じて前記ディスプレイデバイスから前記右ストライプ画素の情報を持つ光束と前記左ストライプ画素の情報を持つ光束を分離して夫々集光する領域までの距離Ｌ０を関係式：
【数１５】
1998078563.tif 000015
に従って変化させることを特徴としている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項１３は、請求項１１の発明において、前記縦シリンドリカルレンズの水平方向のピッチをＨＬ、前記縦シリンドリカルレンズアレイと前記光変調器との換算距離をＬｈ２、該光変調器の水平方向の画素サイズをＰｈ２として、
前記マスクパターンは水平方向にｎ個の開口部・遮光部を一つの単位として繰り返しており、観察者の位置を検出する位置検出手段と、複数の距離Ｌ０ｉに対して関係式：
【数１６】
1998078563.tif 000016
に従って予め設定した正の整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｉを記録したメモリーを有し、該位置検出手段が検出する前記ディスプレイデバイスの表示面に対して垂直方向に計測した観察者までの距離Ｌ０に応じて整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｋを選択し、該整数列（ｋ１、ｋ２・・・・ｋｎ）ｋを用いて該一単位内のｊ番目の開口部及び遮光部の水平方向のサイズを該画素サイズＰｈ２のｋｊ倍とすることを特徴としている。
請求項１４の発明の立体画像表示方法は、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の立体画像表示装置を用いて立体画像を表示することを特徴としている。