(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体映像を実現するために、複数個の方向別視差映像がサンプリング及びマルチプレキシングされて表示される表示素子と、
前記表示素子上に設けられ、縦軸が前記表示素子の垂直軸に対して所定角度αだけ傾斜したレンティキュラレンズ板とを含み、
前記垂直軸を有する前記レンティキュラレンズ板に対応する、前記立体映像をなす単位立体映像を構成する方向別視差映像の数は、５の倍数であり、
前記立体映像をなす前記単位立体映像を構成する前記方向別視差映像の数は、水平方向に５個であり、かつ、所定角度αは、次式
α＝ａｒｃｔａｎ（３Ｈｐ／５Ｖｐ）
（ここで、Ｈｐは、水平方向の最小単位画素の周期を示し、Ｖｐは、垂直方向の最小単位画素周期を示す。）によって求められることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項２】
前記単位立体映像は、水平方向に隣接して繰り返され、垂直方向には、側面に３列だけ移動して繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
【請求項３】
前記単位立体映像が２５個の方向別視差映像で構成され、
前記レンティキュラレンズ板をなすレンティキュラレンズの一つの幅は、前記単位立体映像をなす水平方向に５個のサブピクセルに対応して形成されることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
【請求項４】
前記単位立体映像は、
最上端の第１行には、右から左に第３、第８、第１３、第１８及び第２３番目の方向別視差映像が配置され、
第１行から左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第２行には、右から左に第５、第１０、第１５、第２０及び第２５番目の方向別視差映像が配置され、
第３行には、右から左に第２、第７、第１２、第１７及び第２２番目の方向別視差映像が配置され、
第３行を基準にして左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第４行には、右から左に第４、第９、第１４、第１９及び第２４番目の方向別視差映像が配置され、
第５行には、右から左に第１、第６、第１１、第１６及び第２１番目の方向別視差映像が配置されることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
【請求項５】
立体映像を実現するために、複数個の方向別視差映像がサンプリング及びマルチプレキシングされて表示される表示素子と、
前記表示素子上に設けられ、縦軸が前記表示素子の垂直軸に対して所定角度αだけ傾斜したレンティキュラレンズ板とを含み、
前記垂直軸を有する前記レンティキュラレンズ板に対応する、前記立体映像をなす単位立体映像を構成する方向別視差映像の数は、５の倍数であり、
前記立体映像をなす前記単位立体映像を構成する前記方向別視差映像の数は、水平方向に８個であり、かつ、所定角度αは、次式
α＝ａｒｃｔａｎ（３Ｈｐ／５Ｖｐ）
（ここで、Ｈｐは、水平方向の最小単位画素の周期を示し、Ｖｐは、垂直方向の最小単位画素周期を示す。）によって求められることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項６】
前記単位立体映像が４０個の方向別視差映像で構成され、
前記レンティキュラレンズ板をなすレンティキュラレンズの一つの幅は、前記単位立体映像をなす水平方向に８個のサブピクセルに対応して形成されることを特徴とする請求項５に記載の立体映像表示装置。
【請求項７】
前記単位立体映像は、
最上端の第１行には、右から左に第３、第８、第１３、第１８、第２３、第２８、第３３及び第３８番目の方向別視差映像が配置され、
第１行を基準にして左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第２行には、右から左に第５、第１０、第１５、第２０、第２５、第３０、第３５及び第４０番目の方向別視差映像が配置され、
第３行には、右から左に第２、第７、第１２、第１７、第２２、第２７、第３２及び第３７番目の方向別視差映像が配置され、
第３行を基準にして左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第４行には、右から左に第４、第９、第１４、第１９、第２４、第２９、第３４及び第３９番目の方向別視差映像が配置され、
第５行には、右から左に第１、第６、第１１、第１６、第２１、第２６、第３１及び第３６番目の方向別視差映像が配置されることを特徴とする請求項５に記載の立体映像表示装置。
【請求項８】
立体映像を実現するために、複数個の方向別視差映像がサンプリング及びマルチプレキシングされて表示される表示素子と、
前記表示素子上に設けられ、縦軸が前記表示素子の垂直軸に対して所定角度αだけ傾斜したレンティキュラレンズ板とを含み、
前記垂直軸を有する前記レンティキュラレンズ板に対応する、前記立体映像をなす単位立体映像を構成する方向別視差映像の数は、７の倍数であり、
前記立体映像をなす前記単位立体映像を構成する前記方向別視差映像の数は、水平方向に５個であり、かつ、所定角度αは、次式
α＝ａｒｃｔａｎ（５Ｈｐ／７Ｖｐ）
（ここで、Ｈｐは、水平方向の最小単位画素の周期を示し、Ｖｐは、垂直方向の最小単位画素周期を示す。）によって求められることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項９】
前記単位立体映像は、水平方向に隣接して繰り返され、垂直方向には、側面に４列だけ移動して繰り返されることを特徴とする請求項８に記載の映像信号の処理方法。
【請求項１０】
前記単位立体映像が３５個の方向別視差映像で構成され、
前記レンティキュラレンズ板をなすレンティキュラレンズの一つの幅は、前記単位立体映像をなす水平方向に５個のサブピクセルに対応して形成されることを特徴とする請求項８に記載の映像信号の処理方法。
【請求項１１】
前記単位立体映像は、
最上端の第１行には、第１方向から第２方向に第４、第１１、第１８、第２５及び第３２番目の方向別視差映像が配置され、
第１行から第１方向に一つのサブピクセルだけ移動して配置される第２行には、第１方向から第２方向に第７、第１４、第２１、第２８及び第３５番目の方向別視差映像が配置され、
第３行には、第１方向から第２方向に第３、第１０、第１７、第２４及び第３１番目の方向別視差映像が配置され、
第３行から第１方向に一つのサブピクセルだけ移動して配置される第４行には、第１方向から第２方向に第６、第１３、第２０、第２７及び第３４番目の方向別視差映像が配置され、
第５行には、第１方向から第２方向に第２、第９、第１６、第２３及び第３０番目の方向別視差映像が配置され、
第５行から第１方向に一つのサブピクセルだけ移動して配置される第６行には、第１方向から第２方向に第５、第１２、第１９、第２６及び第３３番目の方向別視差映像が配置され、
第７行には、第１方向から第２方向に第１、第８、第１５、第２２及び第２９番目の方向別視差映像が配置されるパターンでマルチプレキシングされたことを特徴とする請求項８に記載の立体映像表示装置。
【請求項１２】
前記表示素子は、液晶パネル（ＬＣＤ）であり、光源をさらに含むことを特徴とする請求項１、５、８のいずれか１つに記載の立体映像表示装置。
【請求項１３】
前記表示素子は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）であることを特徴とする請求項１、５、８のいずれか１つに記載の立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像表示装置に関するもので、特に、立体映像表示装置の解像度向上及び単位立体空間の拡張に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、立体映像表示装置に関するもので、一層詳しくは、立体映像を実現するために用いられる方向別視差映像の個数を増加させる場合も、解像度が低下しない立体映像表示装置に関するものである。
【０００３】
一般的に、立体映像は、視聴者の左右眼にそれぞれ異なる映像が入力された後、左右の映像が視聴者の頭の中で合成されることで、立体的な映像として認識される。立体映像を作るためには、視聴者の左眼と右眼にそれぞれ異なる映像を表示させるための装置が必要である。このような装置として、従来は、立体眼鏡を用いて左眼画像と右眼画像とを分離する線偏光方式の立体表示装置が用いられたが、この場合、視聴者が眼鏡を着用すべきであるという不便さがあった。
【０００４】
したがって、上記のような不便さを解決するために、眼鏡を着用しない方式が提案された。このような方式によって、主にＬＣＤまたはＰＤＰなどの平板ディスプレイ素子に、方向別映像を分離する素子を結合して立体映像表示装置を構成する。そして、上述した立体映像表示装置は、方向別映像を分離する素子によって、レンティキュラレンズシートを用いるレンティキュラ方式と、スリットアレイシートを用いるパララックス方式と、マイクロレンズアレイシートを用いるインテグラルフォトグラフィ方式と、干渉現象を用いるホログラフィ方式とに区分される。
【０００５】
しかしながら、上記の方式のうち、パララックス方式は、ほとんどの光がスリットによって遮断されることで、画面の明るさが暗くなるという短所を有し、インテグラルフォトグラフィ方式及びホログラフィ方式は、データの処理量が非常に膨大であり、現実的に実現することが容易でないという短所を有する。そのため、最近は、レンティキュラ方式に関心が集まっている。
【０００６】
図１は、上述したレンティキュラ方式を用いた従来の立体映像表示装置を示した図である。図１に示すように、レンティキュラ方式を用いた立体映像表示装置は、複数個の方向別視差映像がディスプレイされる平板表示素子１０と、平板表示素子１０の前面に配置されるレンティキュラレンズ板１２と、を含んで構成される。ここで、レンティキュラレンズ板１２は、その縦軸１４が平板表示素子１０の垂直軸と平行に配置され、主に映像がレンティキュラレンズの焦点面に置かれるように、平板表示素子１０から所定距離だけ離隔して配置される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の立体映像表示装置には、次のような問題点があった。
まず、図１に示すように、４個の映像を使用する従来のレンティキュラ方式を用いた立体映像表示装置において、垂直解像度は、サンプリングされる前の方向別視差映像と同一の解像度を有するが、水平解像度は１／４に減少する。すなわち、図２に示すように、従来のレンティキュラ方式では、水平解像度が１／ｎ（ｎ：方向別視差映像の個数）に減少するという短所があった。
【０００８】
また、上述した立体映像表示装置において、複数個の方向別視差映像が表示される平板表示素子１０をＬＣＤで実現する場合、次のような問題点があった。すなわち、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ＬＣＤの大型化、または、ＬＣＤの前後面に配置される各偏光板（図示せず）の異なる熱膨張または熱収縮特性のために、ＬＣＤが前方または後方に曲がる現象が発生する。また、レンティキュラレンズ板１２などの立体映像フィルタと、ＬＣＤで実現される平板表示素子１０との間の距離（ｌ）が画面全体で一定でなくなり、立体感が大いに低下するという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、レンティキュラレンズ板の傾斜角度及び複数個の方向別視差映像のマルチプレキシングパターンを調節することで、解像度の低下を最小化しながら、単位立体空間を拡張できる立体映像表示装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、立体映像表示装置に用いられる液晶パネルの曲がり現象を防止できる立体映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明は、 立体映像を実現するために、複数個の方向別視差映像がサンプリング及びマルチプレキシングされて表示される表示素子と、前記表示素子の前面に設けられ、縦軸が前記表示素子の垂直軸と所定角度αだけ傾斜したレンティキュラレンズ板とを含み、前記垂直軸を有する前記レンティキュラレンズ板に対応する、前記立体映像をなす単位立体映像を構成する方向別視差映像の数は、５の倍数であることを特徴とする立体映像表示装置を提供する。
この場合、前記立体映像をなす前記単位立体映像を構成する前記方向別視差映像の数は、水平方向に５個であり、かつ、所定角度αは、次式α＝ａｒｃｔａｎ（３Ｈｐ／５Ｖｐ）
（ここで、Ｈｐは、水平方向の最小単位画素の周期を示し、Ｖｐは、垂直方向の最小単位画素周期を示す。）によって求められる。
【００１２】
本発明の他の実施形態によると、立体映像を実現するために、複数個の方向別視差映像がサンプリング及びマルチプレキシングされて表示される表示素子と、前記表示素子の前面に設けられ、縦軸が前記表示素子の垂直軸と所定角度αだけ傾斜したレンティキュラレンズ板とを含み、前記垂直軸を有する前記レンティキュラレンズ板に対応する、前記立体映像をなす単位立体映像を構成する方向別視差映像の数は、７の倍数であることを特徴とする。
この場合、前記立体映像をなす前記単位立体映像を構成する前記方向別視差映像の数は、水平方向に５個であり、かつ、所定角度αは、次式α＝ａｒｃｔａｎ（５Ｈｐ／７Ｖｐ）
（ここで、Ｈｐは、水平方向の最小単位画素の周期を示し、Ｖｐは、垂直方向の最小単位画素周期を示す。）によって求められる。
【００１３】
本発明の更に他の実施形態によると、立体映像を実現するために、複数個の方向別視差映像がサンプリング及びマルチプレキシングされて表示される液晶パネルと、前記液晶パネルの前面に設けられ、前記複数個の方向別視差映像を分離する立体映像フィルタと、前記液晶パネルの前面と後面のうち少なくとも一つに設けられ、前記液晶パネルの形状を平面で支持する平板支持板と、を含んでいることを特徴とする立体映像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る立体映像表示装置は、レンティキュラレンズ板の傾斜角度及び複数個の方向別視差映像のマルチプレキシングパターンを調節することで、解像度の低下を最小化しながら、単位立体空間を拡張できるという効果がある。
【００１５】
また、本発明に係る立体映像表示装置は、立体映像表示装置に用いられる液晶パネルの曲がり現象を防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の他の目的、特性及び利点は、添付の図面に基づいた各実施形態の詳細な説明を通して明らかになるだろう。
以下、上記の目的を具体的に実現するための本発明の好適な実施形態を、添付の図面に基づいて説明する。
【００１７】
図４は、本発明に係る立体映像表示装置の一実施形態を示した図である。図４に示すように、本発明に係る立体映像表示装置は、サンプリング及びマルチプレキシングされた複数個の方向別視差映像がディスプレイされる平板表示素子２２と、平板表示素子２２の前面に配置され、複数個の方向別視差映像を分離するレンティキュラレンズ板２４と、を含んで構成される。ここで、レンティキュラレンズ板２４は、映像がレンティキュラレンズの焦点面に置かれるように、平板表示素子２２から所定距離（ｌ）だけ離隔して配置される。そして、平板表示素子２２は、ＬＣＤまたはＰＤＰで実現されるが、図４に示すように、平板表示素子２２がＬＣＤで実現される場合、ＬＣＤ自体が発光できないので、立体映像表示装置は、光源としてバックライト２６をさらに含む。
【００１８】
そして、本発明では、上述した水平方向の解像度低下を解決するために、レンティキュラレンズの縦軸が、平板表示素子２２の垂直軸に対して所定角度αだけ傾斜するようにレンティキュラレンズを配置する方式を提案する。
【００１９】
複数個の方向別視差映像は、図５に示すように、ｎ個のカメラＣ1，Ｃ2，…，Ｃn（２７ａ，２７ｂ，…，２７ｎ）を用いて、ｎ個の方向別視差映像ＰＶ１，ＰＶ２，…，ＰＶｎを得ることで生成される。このように生成されたｎ個の方向別視差映像は、サンプリング過程を経た後、所定パターンでマルチプレキシングされて一つの単位立体映像を構成する。
【００２０】
図６は、本発明に係る立体映像表示装置の一実施形態における解像度を示した図である。図６に示すように、レンティキュラレンズ１２の縦軸１６が所定角度αだけ傾斜するようにレンティキュラレンズ１２が配置される。ここで、垂直解像度の一部を犠牲にして水平解像度を改善する方式が提案された。この方式を図７に基づいて具体的に説明すると、図７では、立体映像を実現するために９個の方向別視差映像が用いられた。そして、図示したように、水平解像度は、既存の２Ｄ解像度に比べて１／９でない約１／３に減少した。ただし、垂直解像度は、解像度低下のない従来の方式に比べて約１／３に低下した。すなわち、水平／垂直解像度の低下が均衡をなすので、観察者の目には、既存の方式に比べて映像品質が全体的に改善したように見える。このとき、レンティキュラレンズの垂直軸の傾斜角度αは、次のような数式によって定義される。
【００２１】
（数式１）
α＝arctan（Ｈｐ／ＶｐＲ）
ここで、Ｈｐは、水平方向の最小単位画素周期を示し、Ｖｐは、垂直方向の最小単位画素周期を示し、Ｒは、２以上の整数として、複数個の映像配列に用いられた行の数を示す。例えば、αが９．４°または６．３°などの値を有するようにレンティキュラレンズ板１２が傾斜する。そして、図７に示した平行四辺形１８は、傾斜したレンティキュラ方式における単位解像度を示し、四角形２０は、２Ｄ映像における単位解像度を示す。
【００２２】
そして、本発明では、解像度の低下を最小化しながら単位立体空間の大きさを最大化するために、図４に示したレンティキュラレンズ板２４を、所定角度αだけ傾斜するように平板表示素子２２の前面に配置する。ここで、所定角度は、立体映像を形成する一つの単位立体映像内に、前記複数個の方向別視差映像がマルチプレキシングされるパターンを調節することで設定される。すなわち、本発明は、方向別視差映像の個数を増加させて単位立体空間の大きさを拡張させるもので、方向別視差映像のマルチプレキシングパターン及びレンティキュラレンズ板２４の勾配を調節することで、解像度の減少を最小化することができる。
【００２３】
また、上述したレンティキュラレンズ方式を用いた立体映像表示装置において、立体映像を視聴する場合、観察者が最適の映像を観察できる領域が存在するが、この領域を単位立体空間という。したがって、単位立体空間が大きいほど、観察者が逆立体視（pseudo‐stereoscopic vision）なしに正常に立体映像を見れる空間も広くなるが、この単位立体空間の大きさは、単位立体空間の水平距離の大きさＬで示される。また、水平距離Ｌは、次のような数学式によって算出される。
【００２４】
（数式２）
Ｌ＝ｍ×ｄ
ここで、ｍは、単位立体映像を構成する方向別視差映像の個数を示し、ｄは、一つの方向別視差映像に対応する単位立体空間上での距離を示す。したがって、単位立体空間の大きさを増加させるためには、Ｌが増加しなければならない。Ｌが増加するためには、方向別視差映像の個数であるｍが増加したり、一つの方向別視差映像に対応する単位立体空間での距離であるｄが増加しなければならない。
【００２５】
以下、これを図８Ａ及び図８Ｂに基づいて具体的に説明する。図８Ａは、４個の方向別視差映像を用いた場合（ｍ＝４）を示した図で、図８Ｂは、６個の方向別視差映像を用いた場合（ｍ＝６）を示した図である。図８Ａ及び図８Ｂから分かるように、ｄまたはｍが増加すると、Ｌが増加し、Ｌが増加すると単位立体空間が拡張される。
【００２６】
しかしながら、ｄは、観察者の両眼間の距離より小さくすべきであるので、その大きさを増加させるには限界がある。そのため、ｍを増加させるべきであるが、一般的に、ｍの増加は、解像度の減少をもたらすという問題点がある。したがって、レンティキュラ方式を用いた立体映像表示装置において、解像度の低下なしに単位立体空間を拡張させるべきである。
【００２７】
以下、方向別視差映像のマルチプレキシングパターン及びレンティキュラレンズ板の傾斜角度によって、本発明に係る立体映像表示装置の各実施形態を説明する。
【００２８】
図９は、本発明に係る立体映像表示装置の第１実施形態を示した図である。図９に示すように、単位立体映像２８を、５ｍ個（ｍ＝自然数）の方向別視差映像を用いて生成する。そして、本実施形態において、単位立体映像の生成に用いられる方向別視差映像の個数は、２５個、３０個、３５個、４０個、４５個などであり、これらのうち、最適の解像度を考慮して、２５個または４０個で実現することが最も好ましい。以下、説明の便宜上、２５個の方向別視差映像を用いて、単位立体映像を実現する本発明について説明する。
【００２９】
図９に示すように、２５個の方向別視差映像で構成される単位立体映像２８は、平板表示素子２２上で、水平方向に隣接して繰り返され、垂直方向には、下方に隣接して左に３個のサブピクセルだけ移動して繰り返される。また、一つの単位立体映像内に配置される２５個の方向別視差映像は、５個のサブピクセルが、水平及び垂直方向に所定の規則にしたがって配置されるが、最初の５個の方向別視差映像が配置されるパターンを繰り返して適用することで、２５個の方向別視差映像が順次配置される。
【００３０】
具体的に説明すると、各行で最も左側に配置される方向別視差映像は、最上端から最下端まで順に、第２３、第２５、第２２、第２４及び第２１番目の方向別視差映像である。そして、各行で左から右に進行するとき、それぞれ５だけ減少した方向別視差映像が配置される。すなわち、一つの単位立体映像内で、何れかのピクセルに第１５番目の方向別視差映像が配置される場合、その右側には第１０番目の方向別視差映像が配置される。
【００３１】
一層具体的に説明すると、単位立体映像を構成する各サブピクセルのうち最上端の第１行のサブピクセルには、左から右に第２３、第１８、第１３、第８及び第３番目の方向別視差映像が配置され、第１行を基準にして左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第２行のサブピクセルには、左から右に第２５、第２０、第１５、第１０及び第５番目の方向別視差映像が配置され、第３行のサブピクセルには、左から右に第２２、第１７、第１２、第７及び第２番目の方向別視差映像が配置され、第３行を基準にして左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第４行のサブピクセルには、左から右に、第２４、第１９、第１４、第９及び第４番目の方向別視差映像が配置され、第５行のサブピクセルには、左から右に、第２１、第１６、第１１、第６及び第１番目の方向別視差映像が配置される。
【００３２】
図９のように方向別視差映像が配置される場合、解像度低下なしに２５個の方向別視差映像を一つのレンティキュラレンズを用いて表示するために、レンティキュラレンズ板２４の縦軸２５は、平板表示素子２２の垂直軸に対して角度αだけ傾斜するように配置されるべきである。このとき、レンティキュラレンズ板２４の縦軸２５の傾斜角度αは、図９に示した三角形２９を用いて算出することができ、これを数式化すると次の通りである。
【００３３】
（数式３）
α＝arctan（３Ｈｐ／５Ｖｐ）
ここで、Ｈｐは、水平方向の最小単位画素周期を示し、Ｖｐは、垂直方向の最小単位画素周期を示す。このとき、レンティキュラレンズ板２４を構成する一つのレンティキュラレンズ２４ａは、水平方向に５個のサブピクセルに対応して形成される。
【００３４】
本実施形態においては、単位立体映像２８を２５個の方向別視差映像を用いて構成するが、変形された実施形態においては、４０個の方向別視差映像を用いて、単位立体映像（図示せず）を構成することもできる。このとき、２５個の方向別視差映像で構成される単位立体映像２８の場合と同様に、４０個の方向別視差映像を用いて構成される単位立体映像も、平板表示素子２２上で、水平方向には隣接して繰り返され、垂直方向には、下方に隣接して左に３個のサブピクセルだけ移動して繰り返される。ただし、一つの単位立体映像内に配置される４０個の方向別視差映像は、水平方向には８個のサブピクセル、垂直方向には５個のサブピクセルに配置される。このとき、レンティキュラレンズ板を構成する一つのレンティキュラレンズは、水平方向に８個のサブピクセルを含める幅を有して形成される。４０個の方向別視差映像をサブピクセルに配置する方法は、次の通りである。
【００３５】
具体的に説明すると、各行で最も左側に配置される方向別視差映像は、最上端から最下端まで順に第３８、第４０、第３７、第３９及び第３６番目の方向別視差映像である。そして、各行で左から右に進行するとき、それぞれ５だけ減少した方向別視差映像が配置される。すなわち、一つの単位立体映像内で、何れかのピクセルに第３５番目の方向別視差映像が配置される場合、その右側に第３０番目の方向別視差映像が配置される。
【００３６】
一層具体的に説明すると、単位立体映像を構成する各サブピクセルのうち最上端の第１行のサブピクセルには、左から右に、第３８、第３３、第２８、第２３、第１８、第１３、第８及び第３番目の方向別視差映像が配置され、第１行を基準にして、左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第２行のサブピクセルには、左から右に、第４０、第３５、第３０、第２５、第２０、第１５、第１０及び第５番目の方向別視差映像が配置される。第３行のサブピクセルには、左から右に、第３７、第３２、第２７、第２２、第１７、第１２、第７及び第２番目の方向別視差映像が配置される。第３行を基準にして左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第４行のサブピクセルには、左から右に、第３９、第３４、第２９、第２４、第１９、第１４、第９及び第４番目の方向別視差映像が配置される。第５行のサブピクセルには、左から右に第３６、第３１、第２６、第２１、第１６、第１１、第６及び第１番目の方向別視差映像が配置される。その結果、４０個の方向別視差映像がサブピクセル上に全て配置される。
【００３７】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施形態に係る立体映像表示装置の解像度と、従来技術に係る立体映像表示装置の解像度とを比較して示した図である。図１０Ａは、本発明の第１実施形態によって単位立体映像を２５個の方向別視差映像を用いて構成したものを示し、レンティキュラレンズ板２４を、数式３によって算出される角度だけ傾斜するように配置した。
【００３８】
そして、図１０Ｂは、従来技術によって単位立体映像を９個の方向別視差映像を用いて構成したものを示し、レンティキュラレンズ板１２を、数式１によって算出される角度だけ傾斜するように配置した。図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて、四角形３０，３２は、レンティキュラレンズ板２４，１２の効果による単位解像度を示すもので、その面積Ａ，Ｂが小さいほど高い解像度を有すると定義される。
【００３９】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、２５個の方向別視差映像を用いた本発明の単位解像度の面積Ａは、９個の方向別視差映像を用いた従来技術の単位解像度の面積Ｂの約８３％であるので、本発明に係る立体映像表示装置が一層高い解像度を有することが分かる。すなわち、数式３を考慮するとき、本発明が従来技術より一層多くの方向別視差映像を用いたので、単位立体空間の大きさが増加するとともに、解像度も増加することが分かる。
【００４０】
図１１は、本発明に係る立体映像表示装置の第２実施形態を示した図である。図１１に示すように、単位立体映像２８を、７ｍ個（ｍ＝自然数）の方向別視差映像を用いて生成するが、一実施形態において単位立体映像の生成に用いられる方向別視差映像の個数は、３５個、４２個、４９個、５６個などであり、これらのうち、最適な解像度を考慮して３５個で実現される。以下、説明の便宜上、３５個の方向別視差映像を用いて単位立体映像を実現する本発明の一実施形態を説明する。
【００４１】
図１１に示すように、３５個の方向別視差映像で構成される単位立体映像２８は、平板表示素子２２上で、水平方向に隣接して繰り返され、垂直方向には左に４個のサブピクセルだけ移動して繰り返される。すなわち、各単位立体映像２８に水平方向に隣接する単位立体映像は、上下方向に移動なしに配置される。しかし、各単位立体映像２８に垂直方向に隣接する単位立体映像は、左に４個のサブピクセルだけ移動して配置される。ただし、各単位立体映像２８内で、サブピクセルの配置は、後述するように同一パターンを有する。また、一つの単位立体映像内に配置される３５個の方向別視差映像は、水平方向に５個のサブピクセル、垂直方向に７個のサブピクセルに所定の規則にしたがって配置されるが、最初の５個の方向別視差映像が配置されるパターンが繰り返して適用されることで、３５個の方向別視差映像が順次配置される。すなわち、最初の１行に配置された５個の画素間の規則は、残りの６個の行にも同一に適用される。
【００４２】
具体的に説明すると、各行で最も左側に配置される方向別視差映像は、最上端から最下端まで順に第４、第７、第３、第６、第２、第５及び第１番目の方向別視差映像である。そして、各行で左から右に進行するとき、それぞれ７だけ増加した方向別視差映像が配置される。すなわち、一つの単位立体映像内で、何れかのピクセルに第５番目の方向別視差映像が配置される場合、その右側には第１２番目の方向別視差映像が配置される。
【００４３】
一層具体的に説明すると、単位立体映像を構成する各サブピクセルのうち最上端の第１行のサブピクセルには、左から右に、第４、第１１、第１８、第２５及び第３２番目の方向別視差映像が配置される。第１行を基準にして左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第２行のサブピクセルには、左から右に、第７、第１４、第２１、第２８及び第３５番目の方向別視差映像が配置される。第３行のサブピクセルには、左から右に、第３、第１０、第１７、第２４及び第３１番目の方向別視差映像が配置される。第３行を基準にして左に１個のサブピクセルだけ移動して配置される第４行のサブピクセルには、左から右に、第６、第１３、第２０、第２７及び第３４番目の方向別視差映像が配置される。第５行には、左から右に第２、第９、第１６、第２３及び第３０番目の方向別視差映像が配置され、第５行から左に一つのサブピクセルだけ移動して配置される第６行には、左から右に、第５、第１２、第１９、第２６及び第３３番目の方向別視差映像が配置され、第７行には、左から右に、第１、第８、第１５、第２２及び第２９番目の方向別視差映像が配置されるパターンでマルチプレキシングされて配置される。
【００４４】
図１１のように方向別視差映像が配置される場合、解像度の低下なしに３５個の方向別視差映像を一つのレンティキュラレンズを用いて表示するために、レンティキュラレンズ板２４の縦軸２５は、平板表示素子２２の垂直軸に対して角度αだけ傾斜するように配置されるべきである。このとき、レンティキュラレンズ板２４の縦軸２５の傾斜角度αは、図１１に示した三角形２９を用いて算出することができ、これを数式化すると次の通りである。
【００４５】
（数式４）
α＝arctan（５Ｈｐ／７Ｖｐ）
ここで、Ｈｐは、水平方向の最小単位画素周期を示し、Ｖｐは、垂直方向の最小単位画素周期を示す。このとき、レンティキュラレンズ板２４を構成する一つのレンティキュラレンズ２４ａは、水平方向に５個のサブピクセルに対応して形成される。
【００４６】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明に係る立体映像表示装置の解像度と、従来技術に係る立体映像表示装置の解像度とを比較して示した図である。図１２Ａは、本発明の一実施形態によって単位立体映像を３５個の方向別視差映像を用いて構成したものを示し、レンティキュラレンズ板２４を、数式４によって算出される角度だけ傾斜するように配置した。また、図１２Ｂは、従来技術によって単位立体映像を９個の方向別視差映像を用いて構成したものを示し、レンティキュラレンズ板１２を、数式１によって算出される角度だけ傾斜するように配置した。図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、四角形３０，３２は、レンティキュラレンズ板２４，１２の効果による単位解像度を示すもので、その面積Ａ，Ｂが小さいほど高い解像度を有すると定義される。
【００４７】
図１２及び図１２Ｂに示すように、３５個の方向別視差映像を用いた本発明の単位解像度の面積Ａは、９個の方向別視差映像を用いた従来技術の単位解像度の面積Ｂの約８３％であるので、本発明に係る立体映像表示装置が一層高い解像度を有することが分かる。すなわち、数式４を考慮するとき、本発明が従来技術より一層多くの方向別視差映像を用いたので、単位立体空間の大きさが増加するとともに、解像度も増加することが分かる。
【００４８】
一方、図１３は、本発明に係る立体映像表示装置の第３実施形態を示した図である。図１３に示すように、立体映像装置に含まれた平板表示素子２２がＬＣＤで実現される場合、ＬＣＤの外側に支持板を付着させることで、ＬＣＤの曲がり現象を防止できる立体映像表示装置を示している。図１３に示すように、本実施形態に係る立体映像表示装置のＬＣＤには、ＬＣＤを構成する各偏光板３６，３８の外側に平板支持板４０，４２が付着される。平板支持板４０，４２は、液晶４４の外側に配置される透明基板４６，４８と同様に、透明プラスチックまたは透明ガラスなどで形成することが好ましい。
【００４９】
上述した実施形態においては、前記平板支持板４０，４２が各偏光板３６，３８の外側に全て付着されるが、変形された実施形態においては、前記平板支持板４０，４２が各偏光板３６，３８のうち何れか一つの外側のみに形成される。また、上述した立体映像表示装置は、複数個の方向別視差映像を分離するための立体映像フィルタとして、レンティキュラレンズ板のみならず、スリット配列板を用いることもできる。
【００５０】
以上説明した内容を通して、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることを理解できるだろう。
したがって、本発明の技術的範囲は、実施形態に記載された内容に限定されることなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来のレンティキュラ方式を用いた立体映像表示装置を示した図である。
【図２】図１に示した立体映像表示装置における解像度低下を示した図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、ＬＣＤで平板表示素子を実現する場合におけるＬＣＤの曲がり現象を示した図である。
【図４】本発明に係る立体映像表示装置の一実施形態を示した図である。
【図５】複数個の方向別視差映像を生成する過程を示した図である。
【図６】本発明に係る立体映像表示装置の解像度を示した図である。
【図７】本発明に係る立体映像表示装置の解像度を示した図である。
【図８Ａ】レンティキュラ方式を用いた立体映像表示装置における単位立体空間を示した図である。
【図８Ｂ】レンティキュラ方式を用いた立体映像表示装置における単位立体空間を示した図である。
【図９】本発明に係る立体映像表示装置の第１実施形態を示した図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明に係る立体映像表示装置の第１実施形態の解像度と、従来技術に係る立体映像表示装置の解像度とを比較して示した図である。
【図１１】本発明に係る立体映像表示装置の第２実施形態を示した図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明に係る立体映像表示装置の第２実施形態の解像度と、従来技術に係る立体映像表示装置の解像度とを比較して示した図である。
【図１３】本発明に係る立体映像表示装置の第３実施形態を示した図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  平板表示素子
１２  レンティキュラレンズ
２２  平板表示素子
２４  レンティキュラレンズ板
２６  バックライト
３０、３２  四角形
３６,３８  偏向板
４０,４２  平板支持板
４４  液晶
４６,４８  透明基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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