(57)【要約】【課題】通常のリフレッシュレートのディスプレイ装置で、アナグリフ型のカラー立体画像表示装置を実現するものである。【解決手段】時分割多重画像表示手段は、右目用画像あるいは左目用画像のいずれか一方の画像について、表示しようとする赤緑青の少なくとも１つの画像を含む複数のカラー立体画像を１つの表示画面上に時分割多重で表示する。右目と左目用画像とは、互いに異なる色の画像で、同時に表示し、時分割多重で左目と右目用画像とを交互に表示する。また、時分割多重画像分離手段は、右目と左目用のものとがあり、そのそれぞれは、周期的に透過波長特性の変化するカラーフィルタである。画像表示装置に同期して透過波長特性が変化し、右目用（または左目用）の上記カラーフィルタの透過波長特性は、右目用（または左目用）に表示された画像の色の透過率が他の色の透過率よりも高くする。【選択図】図１
2012159776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多重アナグリフによる立体画像表示装置で、時分割多重画像表示手段と、時分割多重画像分離手段と、前記立体画像表示装置を制御する第１制御装置と、前記時分割多重画像表示手段を制御する第２制御装置と、第１制御装置と第２制御装置間で同期をとる同期手段とを具備し、
前記時分割多重画像表示手段は、右目用画像あるいは左目用画像のいずれか一方の画像について、表示しようとする赤緑青の少なくとも１つの画像を含む複数のカラー立体画像を１つの表示画面上に時分割多重で表示するものであり、
右目用画像と左目用画像とは、互いに異なる色の画像となるように、同時に表示し、
時分割多重で左目用画像と右目用画像とを交互に表示するものであって、
上記の時分割多重画像分離手段は、右目用のものと左目用のものとがあり、そのそれぞれは、周期的に透過波長の変化するカラーフィルタであって、上記立体画像表示装置の時分割多重に同期して上記透過波長が変化し、右目用（または左目用）の上記カラーフィルタの上記透過波長は、右目用（または左目用）に表示された上記画像の色の透過率が他の色の透過率よりも高い、ことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
上記立体画像表示装置は、カラー画像表示用の液晶パネルを表示面に用いたものであることを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
上記カラー画像表示用の液晶パネルのバックライトは、上記赤緑青のそれぞれの光を発光する発光ダイオードまたはダイオードレーザを光源とするものであり、
上記時分割多重画像表示手段は、上記光源からの赤緑青のそれぞれの光を選択的に透過するものであることを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
上記時分割多重画像表示手段は、上記赤緑青のそれぞれの光を選択的に透過するそれぞれの物質をモザイク状に設けたもので、該モザイク状に配列したそれぞれの物質を透過するそれぞれの光をそれぞれの液晶シャッターで強度変調するそれぞれの強度変調素子を備えるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
上記表示画面上での時分割多重での表示は、
右目用画像の緑色画像と左目用画像の赤色画像と青色画像とを表示する第１期間と、
右目用画像の赤色画像と青色画像と左目用画像の緑色画像を表示するする第２期間と、
が交互に配列されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
上記第１期間に同期して、
右目用（または左目用）のカラーフィルタの上記緑色画像の緑色光の透過率は、上記左目用画像の赤色画像の赤色光および青色画像の青色光の透過率よりも高く（または低く）、
上記第２期間に同期して、
右目用（または左目用）のカラーフィルタの上記緑色画像の緑色光の透過率は、上記左目用画像の赤色画像の赤色光または青色画像の青色光の透過率よりも低く（または高く）、
することを特徴とする請求項５に記載の立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低リフレッシュレートの画像表示装置に、３次元画像を表示した場合のフリッカの発生を、従来の表示方法を用いた場合に比べて抑制することにできる立体画像表示装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
立体画像表示装置の歴史は長く、１９世紀末から種々のものが発明されている。この中で、カラーの立体画像を表示できるものとして、ブラウン管、液晶表示パネル、プラズマ表示パネル、などの表示デバイスを用いた立体画像表示装置、あるいは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：Digital Micromirror Device）を用いたビデオプロジェクタ型の立体画像表示装置などがよく知られている。
【０００３】
これらの表示デバイスを用いて立体画像を表示するには、観察者に右目用および左目用の画像を表示する。この際、表示デバイスの画素を右目用および左目用に２分割することなく、高い解像度で表示するために、時分割表示が行われることが多い。この場合、時分割表示された画像を右目用および左目用に分離するために、上記の時分割に同期したシャッターを右目用および左目用に設けられる。また、時分割表示には、左右の切替えをフレーム毎に行うフレームシーケンシャル方式と、フィールド毎に行うフィールドシーケンシャル方式があるが、後者のフィールドシーケンシャル方式の場合の上記シャッターの切換え周波数は、前者に比べて、特殊な場合を除いて、より高くなる。このため、フレームシーケンシャル方式の時分割表示で、右目用および左目用のシャッターを用いて分離するシャッター方式がよく用いられる。このシャッターは、例えば液晶の偏光特性を電気的に制御して実現されるが、（１）メガネ型にして、左右交互に開閉する液晶シャッターを観察者が装着する場合と、（２）観察者は偏光フィルタを、つまり左右で逆回りの円偏光を透過する偏光メガネをかけ、表示装置側で表示面からの出射光の円偏光状態を切換える場合と、がある。
【０００４】
ここで、上記（１）の場合で、６０Ｈｚ（１秒間に６０枚の画像）のフレームレートを実現する場合、プラズマディスプレイでは２倍の１２０Ｈｚで左右の画像を切換えることで、液晶シャッター眼鏡に適した画像となる。これは、プラズマディスプレイでは、インパルス表示方式が使われ、全画素が同時に短時間だけプラズマ放電してから消灯するためである。一方、液晶ディスプレイでは、４倍の２４０Ｈｚにする必要がある。これは、液晶ディスプレイでは右（または左）目用画像の描画が終わってから左（または右）目用画像の書換えを行うので、その書換え途中の画像を隠す必要があるためである。
【０００５】
また、上記（２）の場合も、（１）の場合と同様に、６０Ｈｚ（１秒間に６０枚の画像）のフレームレートを実現する場合、プラズマディスプレイでは２倍の１２０Ｈｚで左右の画像を切換えることで対処できるが、液晶ディスプレイでは、４倍の２４０Ｈｚにする必要がある。
【０００６】
また、実質的に単色の立体画像表示法として、アナグリフが知られている。これは、互いに補色となる色彩の画像を観察者に提示し、その補色のどちらか一方、あるいは他方を透過する各々のフィルタを介して右目と左目とにそれぞれの画像を提示するものである。また、アナグリフによってカラーの立体画像表示ができるものとして、ドルビー３Ｄが知られている。これは、赤、緑、青の３原色の第１組と、この組のそれぞれから波長を僅かにずらした３原色の第２組を、それぞれ右目用と左目用とに用いて立体画像を提示するもので、波長多重化によって立体画像を表示するものである。
【０００７】
特許文献１には、上記の３原色の第１組と第２組の光源をＬＥＤセットで構成し、そのＬＥＤを同じ表示パネル状に交互に配置し、第１組または第２組の一方の組の２セットのＬＥＤと、他の組の１セットのＬＥＤを活性化させることを交互に行ってフルカラーの立体画像を表示する方法が開示されている。そのＬＥＤセットの選択の仕方は、例えば、第１組の赤ＬＥＤセットと青ＬＥＤセットと第２組の緑ＬＥＤセット、などである。
【０００８】
図３に液晶ディスプレイの構造例を示す。これは、偏光フィルタ１、ガラス基盤２、透明電極３、配向膜４、液晶５、スペーサー６、カラーフィルタ７、バックライト、から成っている。
【０００９】
図４（ａ）にカラーＬＣＤパネルのカラーフィルタに使われるレジストの透過分光特性例を示す。この図から、透過特性に僅かに重なりはあるものの、カラーレジストにより分光できることが分る。この透過特性の重なりは、なるべく小さいことが望ましい。
【００１０】
図４（ｂ）に液晶ディスプレイに使われる発光ダイオード（ＬＥＤ）光源のスペクトル例を示す。また、図４（ｃ）に、青色ＬＥＤと緑色蛍光体と赤色蛍光体を用いた白色ＬＥＤ素子のスペクトル例を示す。後に説明する様に、本発明に用いる光源のスペクトルは、種々のバックライトで、つまりエッジライト型バックライト方式の場合も直下型バックライト方式の場合も、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）間の境界が明確であることが望ましい。この様に明確であることが望ましいのは、プラズマディスプレイやカラー化された有機ＥＬディスプレイを本発明に適用する場合も同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００８５９１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、１組の表示原色数（例えば３原色や４原色）の表示装置、つまり、通常のカラー表示装置で、しかも、立体画像用に特別に高いリフレッシュレートを用いることなく、通常のリフレッシュレートのディスプレイ装置で、アナグリフ型のカラー立体画像表示装置を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の立体画像表示装置は、時分割多重アナグリフによる立体画像表示装置で、時分割多重画像表示手段と、時分割多重画像分離手段と、前記立体画像表示装置を制御する第１制御装置と、前記時分割多重画像表示手段を制御する第２制御装置と、第１制御装置と第２制御装置間で同期をとる同期手段とを具備するものである。また、前記時分割多重画像表示手段は、右目用画像あるいは左目用画像のいずれか一方の画像について、表示しようとする赤緑青の少なくとも１つの画像を含む複数のカラー立体画像を１つの表示画面上に時分割多重で表示するものであり、右目用画像と左目用画像とは、互いに補色の画像となるように、同時に表示し、時分割多重で左目用画像と右目用画像とを交互に表示するものである。また、上記の時分割多重画像分離手段は、右目用のものと左目用のものとがあり、そのそれぞれは、周期的に透過波長特性の変化するカラーフィルタであって、上記立体画像表示装置の時分割多重に同期して上記透過波長が変化し、右目用（または左目用）の上記カラーフィルタの上記透過波長は、右目用（または左目用）に表示された上記画像の色の透過率が他の色の透過率よりも高い、ことを特徴とするものである。
【００１４】
上記立体画像表示装置は、カラー画像表示用の液晶パネルを表示面に用いることで容易に実現することができる。
【００１５】
また、上記カラー画像表示用の液晶パネルのバックライトは、上記赤緑青のそれぞれの光を発光する発光ダイオードまたはダイオードレーザの集合を光源とすることで、赤緑青の分離が容易になる。また、この場合、当然のことながら、上記時分割多重画像表示手段は、上記光源からの赤緑青のそれぞれの光を選択的に透過するものである。
【００１６】
また、上記時分割多重画像表示手段には、例えば、カラー液晶ディスプレイからバックライトを除いた液晶パネルの様に、上記赤緑青のそれぞれの光を選択的に透過するそれぞれの物質をモザイク状に設けたもので、該モザイク状に配列したそれぞれの物質を透過するそれぞれの光をそれぞれの液晶シャッターで強度変調するそれぞれの強度変調素子を備えるものである。
【００１７】
上記表示画面上での時分割多重での表示は、低リフレッシュレートでのフリッカを最も低減できる構成であり、右目用画像の緑色画像と左目用画像の赤色画像と青色画像とを表示する第１期間と、右目用画像の赤色画像と青色画像と左目用画像の緑色画像を表示するする第２期間とを交互に配列した時分割多重とする。
【００１８】
上記第１期間に同期して、右目用（または左目用）のカラーフィルタの上記緑色画像の緑色光の透過率は、上記左目用画像の赤色画像の赤色光および青色画像の青色光の透過率よりも高く（または低く）、また、上記第２期間に同期して、右目用（または左目用）のカラーフィルタの上記緑色画像の緑色光の透過率は、上記左目用画像の赤色画像の赤色光または青色画像の青色光の透過率よりも低く（または高く）、する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、例えば通常のカラー液晶表示装置に表示した時分割型カラーアナグリフ立体画像を、本発明の特徴の１つである時分割型カラーフィルタ眼鏡を通して鑑賞することで、通常のリフレッシュレートでもフリッカを感じないカラー立体画像の鑑賞ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）に本発明の立体画像表示装置のブロック図を示す。また、（ｂ）に、その動作タイミング図を示す。
【図２】液晶パネル１１とカラーフィルタ１３の透過特性について、同期した動作とする場合の動作タイミング図で、図１（ｂ）と僅かに異なるタイムチャートの例である。
【図３】液晶ディスプレイ１０の構造を示す図である。これは、カラーフィルタ１３にも使用できる構造である。
【図４】（ａ）は、液晶ディスプレイ１０のカラーフィルタの透過スペクトル、（ｂ）は、３原色ともＬＥＤを光源とするバックライトの発光スペクトルを示す模式図、（ｃ）は、青色ＬＥＤと緑色蛍光体と赤色蛍光体を用いた白色ＬＥＤ光源のバックライトの発光スペクトルを示す模式図である。
【図５】カラーフィルタ１３のＲＧＢ端での透過特性の重なり部分がある場合に、その部分を透過した光によるゴースト映像が見える場合がある。これを避けるためには、透過率の分光特性において、Ｂ−Ｇ間、Ｇ−Ｒ間での重なりが無視できるカラーフィルタを用いることが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明においては、同じ機能あるいは類似の機能をもった装置に、特別な理由がない場合には、同じ符号を用いるものとする。
【実施例１】
【００２２】
図１（ａ）に本発明の１例の立体画像表示装置のブロック図を示す。また、図１（ｂ）に、その動作タイミング例を示す。本発明の立体画像表示装置は、時分割多重アナグリフによる立体画像表示装置で、時分割多重画像表示手段（液晶ディスプレイ１０）と、時分割多重画像分離手段（カラーフィルタメガネ１２）と、前記立体画像表示装置を制御する第１制御装置１６と、前記時分割多重画像表示手段を制御する第２制御装置と１５、第１制御装置と第２制御装置間で同期をとる同期手段（同期回路１８）とを具備するものである。同期回路１８は有線でも無線でもよい。液晶ディスプレイ１０は、バックライト１７からの光の３原色の赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）を含む光を液晶表示パネル１１にカラーで表示された画像で変調して、観察者１４が、左右のカラーフィルタ１３を介して観察するものである。液晶表示パネル１３に表示する画像は、第１制御装置１６の出力であり、カラーフィルタメガネ１２を構成する液晶表示パネル１３は、第２制御装置１６で制御される。
【００２３】
ここで用いるバックライトは、例えば、よく知られた冷陰極蛍光管である。その他、図４（ｂ）の模式図に示すスペクトルを持った光源で、３原色ともＬＥＤやレーザーダイオードを光源とするものでもよい。また、図４（ｃ）の模式図に示すスペクトルを持った光源で、青色ＬＥＤと緑色蛍光体と赤色蛍光体を用いた白色ＬＥＤ光源であってもよい。
【００２４】
また、液晶ディスプレイ１０は、図３の構造をもつものである。そのカラーフィルタの透過スペクトルは、図４（ａ）の様に、赤と緑、または、緑と青の各スペクトル間に僅かな重なりがある場合でも使用できるが、この重なりは、なるべく小さいことが望ましい。また、バックライトの赤緑青の発光スペクトル間に重なりが無い場合は、発光スペクトルと透過スペクトルの積のスペクトルについて切り分けが容易にできるため、カラーフィルタの赤緑青の各透過スペクトル間の重なりは、無視しうる問題になる。
【００２５】
カラーフィルタメガネ１２は、図３の液晶ディスプレイと同様の構造をもったものを、右目用と左眼用と用意してメガネ状にしたものである。この場合のカラーフィルタ１３の透過特性は、液晶ディスプレイ１０のカラーフィルタの場合の上記の透過特性と同様の場合でもカラー立体画像鑑賞は可能であるが、カラーフィルタ１３のＲＧＢ端の透過特性の重なり部分がある場合に、その部分を透過した光によるゴースト映像が見える場合がある。これを避けるためには、図５に示すように、透過率の分光特性において、Ｂ−Ｇ間、Ｇ−Ｒ間での重なりが無視出来るほどに小さいカラーフィルタを用いることが望ましい。また、この様なカラーフィルタを用いない場合は、カラーフィルタメガネ１２のガラス基板に誘電体多層膜フィルタを設けて、Ｂ−Ｇ間、Ｇ−Ｒ間の上記重なり部分での光の透過を遮断するようにしてもよい。
【００２６】
液晶ディスプレイ１０に表示する画像とカラーフィルタ１３の透過特性については、図１（ｂ）に示すように、以下の様に、同期した動作とする。この同期は、第１制御装置１６と第２制御装置間１５間で同期回路１８を介して同期をとるものである。
（１）ｔ１区間では、
液晶表示パネル１１の
右では、緑を透過、赤と青を遮断、
左では、緑を遮断、赤と青を透過、
カラーフィルタ１３の
右では、緑を透過、赤と青を遮断、
左では、緑を遮断、赤と青を透過、
（２）ｔ２区間では、
液晶表示パネル１１の
右では、緑を遮断、赤と青を透過、
左では、緑を透過、赤と青を遮断、
カラーフィルタ１３の
右では、緑を遮断、赤と青を透過、
左では、緑を透過、赤と青を遮断、
とし、これらの区間を繰り返す。
【実施例２】
【００２７】
液晶ディスプレイ１０に表示する画像とカラーフィルタ１３の透過特性については、図２（ａ）に示すように、同期した動作としてもよい。
（１）ｔ１区間では、
液晶表示パネル１１の
右では、緑と青を透過、赤を遮断、
左では、緑と青を遮断、赤を透過、
カラーフィルタ１３の
右では、緑と青を透過、赤を遮断、
左では、緑と青を遮断、赤を透過、
（２）ｔ２区間では、
液晶表示パネル１１の
右では、緑と青を遮断、赤を透過、
左では、緑と青を透過、赤を遮断、
カラーフィルタ１３の
右では、緑と青を遮断、赤を透過、
左では、緑と青を透過、赤を遮断、
とし、これらの区間を繰り返す。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
上記の説明は３原色についてのものであるが、４原色の場合は以下の様にすればよい。ここで、上記のＲＧＢに加えて黄色（Ｙ）を用いるものとする。
例えば、上記の実施例１の場合は、光源に黄色（Ｙ）を含むものを用い、液晶表示パネル１１のカラーフィルタおよびカラーフィルタ１３には、ＲＧＢに加えて黄色（Ｙ）のものを用いる。また、透過、遮断のタイミングとしては、例えば、緑色のものと同期させればよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  偏光フィルタ
２  ガラス基盤
３  透明電極
４  配向膜
５  液晶
６  スペーサー
７  カラーフィルタ
１０  液晶ディスプレイ
１１  液晶表示パネル
１２  カラーフィルタメガネ
１３  カラーフィルタ
１４  観察者
１５  第２制御装置
１６  第１制御装置
１７  バックライト
１８  同期回路
【図１】
2012159776.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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