(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素とを有する画像表示部と、
該右目画像と
該左目画像を分離するイメージバリア部とを有する立体表示装置に於いて、
前記イメージバリア部は
光透過部と光遮断部が水平方向で交互に繰り返すパタンを有し、
垂直方向では複数画素毎に光透過部と光遮断部が周期的に繰り返すパタンを有し、
前記画像表示部は
前記イメージバリア部の前記光透過部と
前記光遮断部の繰り返し構造と
同期して、
前記右目画像を表示する画素と
前記左目画像を表示する画素が
水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返して配置されるパタンを有する
事を特徴とする立体表示装置。
【請求項２】
各前記画素は、カラー画素であり、同じ色の前記カラー画素が垂直方向に連続して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素とを有する画像表示部と、該右目画像と該左目画像を分離するイメージバリア部とを有し、錯視によって立体を表示する立体表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に従来のイメージバリアを用いた錯視を利用する立体表示装置の水平方向の断面構造を示す。１は画像表示部であり、右目画像を表示する画素３と左目画像を表示する画素４を有する。２はイメージバリア部であり、光透過部５と光遮断部６を有する。画像表示部は自発光型でもよいが、図２では液晶等の非発光型の表示部にバックライト７を用いた例を示している。
【０００３】
右目８から見るとイメージバリア部２の左目画像を表示する画素４は光遮断部６によって邪魔されて見えず、右目画像を表示する画素３のみが光透過部５を通して見える。一方、左目９から見るとイメージバリア部２の右目画像を表示する画素３は光遮断部６によって邪魔されて見えず、左目画像を表示する画素４のみが光透過部５を通して見える。
【０００４】
図３には、イメージバリアを用いた立体表示装置のイメージバリア部のパタン１０を（ａ）に、該立体表示装置の画像表示部のパタン１１を（ｂ）に示す。図３（ａ）のイメージバリア部のパタン１０は光透過部５と光遮断部６が垂直方向に連続して、水平方向に繰り返して配置されるすだれ状のパタンである。
【０００５】
図３（ｂ）の画像表示部のパタン１１は上記イメージバリア部のパタン１０に同期して、３の右目画像を表示する画素Ｒと４の左目画像を表示する画素Ｌが垂直方向に連続して、水平方向には交互に繰り返して配置される。
【０００６】
この様に画像表示部に簡易な構造のイメージバリア部を付加する事により簡便に立体表示が可能となる。
【０００７】
表示装置はモノクロ表示装置とカラー表示装置があるが、圧倒的にカラー表示が表現力に優れている。カラー表示装置は、ＣＲＴや液晶表示装置のようにそれぞれ独立の色を表示するカラー画素を平面的に配置し、それぞれの画素を制御する事によりその混色効果で多色或いはフルカラーを表示する方法が一般的である。
【０００８】
図４には、液晶表示装置で一般的なカラー画素の配置パタン１２を（ａ）に、この様なカラー画素パタンの画像表示部に図３（ａ）のイメージバリア部のパタン１０を用いた時の、赤で右目画像を表示する画素のパタン１３を（ｂ）に示す。
【０００９】
図４（ａ）のカラー画素パタン１２では赤、緑、青の３原色が垂直方向に連続して配置されている。この様な配置パタンは一般に「縦ストライプ」パタンを呼ばれており、液晶テレビやコンピュータのモニタとして一般的である。
【００１０】
特にＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）方式の液晶表示装置ではコントラストを上げる為に縦方向の画素を同時選択する駆動方式である「畳込み駆動」が一般的であり、その場合には「縦ストライプ」のカラー画素配置しか用いる事が出来ない。
【００１１】
図８に「畳込み駆動」の走査信号駆動波形の一例を示す。隣接する３本の走査線ｎ−１、ｎ及びｎ＋１に供給する走査信号Φｎ−１、Φｎ及びΦｎ＋１である。走査信号Φｎ−１は選択期間ｔｎ−１及びｔｎで選択電位をとる。走査信号Φｎは選択期間ｔｎ及びｔｎ＋１で選択電位をとる。走査信号Φｎ＋１は選択期間ｔｎ＋１及びｔｎ＋２で選択電位をとる。このように同一の選択期間に於いては２本の走査線に供給する２つの走査信号が同時に選択電位をとる。よって同時に与えられるデータ信号は２本の走査線にわたって表示に影響する。従って、もし垂直方向で異なるカラー画素が配置されている場合には混色してしまい意図する画像が得られない。このように「畳込み駆動」を用いた場合には必ず「縦ストライプ」のカラー画素配置しか用いる事が出来ない。
【００１２】
ＳＴＮの画像品質は選択期間と非選択期間の和に対する選択期間の割合で表される走査デューティに依存する。図８のような２本の走査線を同時に選択する２重畳込み駆動を用いると走査デューティは２倍とることが可能となり、画像品質が大幅に改善される。現在実用化されているＳＴＮ−ＴＶの大半は畳込み駆動と、縦ストライプのカラー画素パタンを採用している。
【００１３】
また、液晶ディスプレイでカラー画素を実現するにはカラーフィルタを用いる。カラーフィルタの製造法は各種あるが、例えば印刷法等では精度の関係から縦ストライプしか実用的でない。また、電着法では着色電極の関係から縦ストライプが実用的である。このように、液晶ディスプレイの低コスト化には縦ストライプのカラーフィルタを用いた縦ストライプのカラー画素配列が有効である。
【００１４】
この様に、縦ストライプのカラー画素配列はメリットが大きく、現在実用化
されているカラー液晶ディスプレイでは金額市場ベースで９割以上が縦ストライプのカラー配列を用いている。
【００１５】
図４（ａ）の縦ストライプのカラー画素パタン１２と図３（ｂ）の画像表示部の左右の画像を表示する画素パタン１１から、図４（ｂ）の赤で右目画像を表示する画素のパタン１３が得られる。
【００１６】
図４（ｂ）の赤で右目画像を表示する画素のパタン１３は６画素毎の縦ストライプパタンとなり、カラー画素パタンの３画素毎の縦ストライプと比較して水平解像度が大きく損なわれる。
【００１７】
図４（ｂ）では例として、赤で右目画像を表示する画素のパタンを示したが、他の例である、赤で左目画像を表示する画素のパタン、緑で右目画像を表示する画素のパタン、緑で左目画像を表示する画素のパタン、青で右目画像を表示する画素のパタン、青で左目画像を表示する画素のパタンでも同様に６画素毎の縦ストライプパタンとなり水平解像度が損なわれる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来例では縦ストライプのカラー画素パタンを用いると水平方向の解像度が不十分であるという課題があった。
【００１９】
本発明の目的は従来例の課題を解決して、縦ストライプのカラー画素パタンでも十分な解像度を有する立体表示装置を提供する事にある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本願発明の第１の手段は、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素とを有する画像表示部と、該右目画像と該左目画像を分離するイメージバリア部とを有する立体表示装置に於いて、前記イメージバリア部は  光透過部と光遮断部が水平方向で交互に繰り返すパタンを有し、垂直方向では複数画素毎に光透過部と光遮断部が周期的に繰り返すパタンを有し、前記画像表示部は前記イメージバリア部の前記光透過部と前記光遮断部の繰り返し構造と同期して、前記右目画像を表示する画素と前記左目画像を表示する画素が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返して配置されるパタンを有する事を特徴とする。
【００２１】
上記の課題を解決するための本願発明の第２の手段は、本願発明の第１の手段において、各前記画素はカラー画素であり、同じ色の前記カラー画素が垂直方向に連続して配置されたことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の立体表示装置の水平方向の断面構造は基本的には図２の従来例と同一である。すなわち、１は画像表示部であり、右目画像を表示する画素３と左目画像を表示する画素４を有する。２はイメージバリア部であり、光透過部５と光遮断部６を有する。画像表示部は自発光型でもよいが、図２のように液晶等の非発光型の表示部にバックライト７を用いてもよい。
【００２６】
図１には、本発明の立体表示装置のイメージバリア部のパタン１４を（ａ）に、画像表示部のパタン１５を（ｂ）に示す。図１（ａ）のイメージバリア部のパタン１０は光透過部５と光遮断部６が水平方向のみならず垂直方向でも交互に繰り返すパタンを有している。特に本実施例では垂直方向で一画素毎に繰り返している。
【００２７】
画像表示部のパタン１５はイメージバリア部の光透過部５と光遮断部６の繰り返し構造と同期して、３の右目画像を表示する画素Ｒと４の左目画像を表示する画素Ｌが水平方向のみならず垂直方向でも交互に繰り返して配置されるパタンを有している。特に本実施例では垂直方向で一画素毎に繰り返している。
【００２８】
図５には、各画素はそれぞれ独立の色を表示するカラー画素である本発明の実施例に用いたカラー画素の配置パタン１６を（ａ）に、この様なカラー画素パタンの画像表示部に図１（ａ）の実施例のイメージバリア部のパタン１４を用いた時の、赤で右目画像を表示する画素のパタン１７を（ｂ）に示す。
【００２９】
カラー画素パタン１６は赤、緑、青の３原色のカラー画素からなり、同色のカラー画素が垂直方向に連続して配置された「縦ストライプ」パタンである。
【００３０】
図５（ａ）のカラー画素パタン１６と図１（ｂ）の画像表示部の左右の画像を表示する画素パタン１５から、図５（ｂ）の赤で右目画像を表示する画素のパタン１７が得られる。本発明の実施例では垂直方向一行毎に水平方向に３画素ずれる為に水平解像度は６画素幅ではなく３画素幅となり、図４（ｂ）の従来例に比べ大幅に改善される。
【００３１】
図６には、本発明の他の実施例の立体表示装置に於ける、イメージバリア部のパタン１８を（ａ）に、画像表示部のパタン１９を（ｂ）に示す。図６（ａ）のイメージバリア部のパタン１８は光透過部５と光遮断部６が水平方向のみならず垂直方向でも交互に繰り返すパタンを有している。特に本実施例では垂直方向で２画素毎に繰り返している。
【００３２】
図６（ｂ）の画像表示部のパタン１９は図６（ａ）のイメージバリア部１８の光透過部５と光遮断部６の繰り返し構造と同期して、３の右目画像を表示する画素Ｒと４の左目画像を表示する画素Ｌが水平方向のみならず垂直方向でも２画素毎に交互に繰り返して配置されるパタンを有している。
【００３３】
図７には、各画素はそれぞれ独立の色を表示するカラー画素である本発明の実施例に用いたカラー画素の配置パタン２０を（ａ）に、この様なカラー画素パタンの画像表示部に図６（ａ）の実施例のイメージバリア部のパタン１８を用いた時の、赤で右目画像を表示する画素のパタン２１を（ｂ）に示す。
【００３４】
図７（ａ）のカラー画素パタン２０は赤、緑、青の３原色のカラー画素からなり、同色のカラー画素が垂直方向に連続して配置された「縦ストライプ」パタンである。
【００３５】
図７（ａ）のカラー画素パタン２０と図６（ｂ）の画像表示部の左右の画像を表示する画素パタン１９から、図７（ｂ）の赤で右目画像を表示する画素のパタン２１が得られる。本実施例でも２行毎に３画素ずれる為に水平解像度は６画素幅ではなく３画素幅となり、図４（ｂ）の従来例に比べ大幅に改善される。
【００３６】
図１、図５で説明した先の実施例と図６、図７の本実施例の差異は垂直方向のイメージバリア部パタン及びそれに同期した画素表示部の右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素のパタンの繰り返し周期にある。図１、図５で説明した実施例では１画素毎、図６、図７の実施例では２画素毎である。
【００３７】
垂直方向の繰り返し周期の短い、図１、図５で説明した実施例では、図５（ｂ）の赤で右目画像を表示する画素のパタンの分散が細かく、解像度に優れている。
【００３８】
一方、垂直方向の繰り返し周期の長い、図６、図７で説明した実施例では、図６（ａ）のイメージバリア部の垂直幅が長く、縦方向の視野角が広い範囲で立体画像が認識可能である。縦方向の繰り返し周期は２画素に限らず、３画素以上の複数でも同様の効果が実現可能である。
上記の如く本発明の立体表示装置は、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素とを有する画像表示部と、該右目画像と該左目画像を分離するイメージバリア部とを有する立体表示装置に於いて、イメージバリア部は光透過部と光遮断部が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返すパタンを有し、画像表示部はイメージバリア部の光透過部と光遮断部の繰り返し構造と同期して、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返して配置されるパタンを有する事を特徴とする。
また、本発明の立体表示装置は、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素とを有する画像表示部と、該右目画像と該左目画像を分離するイメージバリア部とを有する立体表示装置に於いて、各画素はそれぞれ独立の色を表示するカラー画素であり、イメージバリア部は光透過部と光遮断部が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返すパタンを有し、画像表示部はイメージバリア部の光透過部と光遮断部の繰り返し構造と同期して、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返して配置されるパタンを有する事を特徴とする。
また、本発明の立体表示装置は、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素とを有する画像表示部と、該右目画像と該左目画像を分離するイメージバリア部とを有する立体表示装置に於いて、各画素はそれぞれ独立の色を表示するカラー画素であり、同じ色のカラー画素は垂直方向に連続して配置され、イメージバリア部は光透過部と光遮断部が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返すパタンを有し、画像表示部はイメージバリア部の光透過部と光遮断部の繰り返し構造と同期して、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返して配置されるパタンを有する事を特徴とする。
また、本発明の立体表示装置は、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素とを有する画像表示部と、該右目画像と該左目画像を分離するイメージバリア部とを有する立体表示装置に於いて、各画素はそれぞれ独立の色を表示するカラー画素であり、同じ色のカラー画素は垂直方向に連続して配置され、イメージバリア部は光透過部と光遮断部が水平方向で交互に繰り返すパタンを有し、垂直方向では一画素毎に繰り返すパタンを有し、画像表示部はイメージバリア部の光透過部と光遮断部の繰り返し構造と同期して、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返して配置されるパタンを有する事を特徴とする。
また、本発明の立体表示装置は、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素とを有する画像表示部と、該右目画像と該左目画像を分離するイメージバリア部とを有する立体表示装置に於いて、各画素はそれぞれ独立の色を表示するカラー画素であり、同じ色のカラー画素は垂直方向に連続して配置され、イメージバリア部は光透過部と光遮断部が水平方向で交互に繰り返すパタンを有し、垂直方向では複数画素毎に繰り返すパタンを有し、画像表示部はイメージバリア部の光透過部と光遮断部の繰り返し構造と同期して、右目画像を表示する画素と左目画像を表示する画素が水平方向及び垂直方向の両方向で交互に繰り返して配置されるパタンを有する事を特徴とする。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明では、縦ストライプのカラー画素パタンでも十分な解像度を有する立体表示装置を実現出来る。この結果「畳込み駆動」を採用した高画質のＳＴＮディスプレイでも高解像度の立体表示装置が実現できる。又、安価な縦ストライプのカラーフィルタを用いたＴＦＴ、ＭＩＭ、ＳＴＮ、ＴＮ、ＦＬＣ，ＡＦＬＣ等の各種液晶ディスプレイでも立体表示装置が実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の立体表示装置のイメージバリア部のパタン（ａ）及び画像表示部のパタン（ｂ）である。
【図２】従来及び本発明のイメージバリアを用いた錯視を利用する立体表示装置の水平方向の断面構造である。
【図３】従来のイメージバリアを用いた立体表示装置のイメージバリア部のパタン（ａ）及び画像表示部のパタン（ｂ）である。
【図４】従来の立体表示装置のカラー画素の配置パタン（ａ）、及びこの様なカラー画素パタンの画像表示部に図３（ａ）のイメージバリア部のパタンを用いた時の、赤で右目画像を表示する画素のパタン（ｂ）である。
【図５】本発明の実施例に用いたカラー画素の配置パタン（ａ）、及びこの様なカラー画素パタンの画像表示部に図１（ａ）の実施例のイメージバリア部のパタンを用いた時の、赤で右目画像を表示する画素のパタン（ｂ）である。
【図６】本発明の他の実施例の立体表示装置に於ける、イメージバリア部のパタン（ａ）及び画像表示部のパタン（ｂ）である。
【図７】本発明の実施例に用いたカラー画素の配置パタン（ａ）、及びこの様なカラー画素パタンの画像表示部に図６（ａ）の実施例のイメージバリア部のパタンを用いた時の、赤で右目画像を表示する画素のパタン（ｂ）である。
【図８】「畳込み駆動」の走査信号駆動波形の一例である。
【符号の説明】
１    画像表示部
２    イメージバリア部
３    右目画像を表示する画素
４    左目画像を表示する画素
５    光透過部
６    光遮断部
７    バックライト
８    右目
９    左目
１０、１４、１８    イメージバリア部パタン
１１、１５、１９    画像表示部パタン
１２、１６、２０    カラー画素パタン
１３、１７、２１    赤で右目画像を表示する画素のパタン
Φｎ−１、Φｎ、Φｎ＋１  走査信号
【図１】
0003958808.tif 000002
【図２】
0003958808.tif 000003
【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８】
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