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WO2007116910A1 - 画像表示装置 - Google Patents

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Publication number
WO2007116910A1
WO2007116910A1 PCT/JP2007/057570 JP2007057570W WO2007116910A1 WO 2007116910 A1 WO2007116910 A1 WO 2007116910A1 JP 2007057570 W JP2007057570 W JP 2007057570W WO 2007116910 A1 WO2007116910 A1 WO 2007116910A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image display
prism
image
display device
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2007/057570
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Imai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to US12/296,249 priority Critical patent/US8477439B2/en
Priority to CN200780012539.7A priority patent/CN101416094B/zh
Priority to JP2008509866A priority patent/JP5200930B2/ja
Publication of WO2007116910A1 publication Critical patent/WO2007116910A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US13/905,405 priority patent/US8593746B2/en
Priority to US13/905,617 priority patent/US8830608B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/34Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers
    • G02B30/36Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers using refractive optical elements, e.g. prisms, in the optical path between the images and the observer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms

Definitions

  • the present invention relates to an image display device in which a display screen is configured by arranging a plurality of image display elements having a plurality of pixel powers, for example, flat panels represented by a liquid crystal panel.
  • FIG. 1A shows the configuration of the image display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-147486 (hereinafter referred to as Patent Document 1), and FIG. 1B is referred to as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-524551 (hereinafter referred to as Patent Document 2). The structure of the image display apparatus described in these is shown.
  • the image display apparatus shown in FIG. 1A includes two liquid crystal display displays (LCDs) 101 disposed adjacent to each other in the same plane, and two lens arrays 102 disposed on the display surface side of the LCDs 101. Become a force.
  • the lens array 102 has a plurality of lenses provided for each of the pixels of the LCD 101, and the images of the pixels of the LCD 101 are projected onto the screen 3 by these lenses.
  • the image of each pixel projected onto the screen 3 has an overlap portion 104 which overlaps each other between adjacent pixels. By forming this overlap portion 104, the continuity in the in-plane direction of the image projected on the screen 3 is maintained.
  • a cover plate assembly on display area 112 By disposing the lens 111 and forming the lens body at the edge portion of the cover plate assembly 111, the image non-display portion (optically inactive area 113) of the display area 112 is optically eliminated. Pixels in the edge portion closer to the image non-display portion (optical inactive region 113) of the display area 112 are combined with the refraction conditions of the lens of the cover plate assembly 111, and the pixel pitch becomes smaller toward the edge It has a similar design.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the method of generating a vertical image.
  • the images corresponding to the viewpoints of the right eye viewpoint 121 and the left eye viewpoint 122 are perspectively projected as the right eye perspective projection transformed image 123 and the left eye perspective projection transformed image 124. Transform and project on the image display surface 125. At this time, the right-eye perspective projection transformed image 123 and the left-eye perspective projection transformed image 124 projected on the image display surface 125 are in an oblique direction with respect to the visual axis.
  • the observer perceives a stereoscopic image 126.
  • a platform panel type display such as a liquid crystal panel is used as an image display element.
  • the pixel pitch at the edge portion of the lenticular lens or the like must be made particularly small, and there is a problem that the cost further increases. .
  • an image display apparatus comprises a plurality of images including an image display unit including a plurality of pixels and a non-display unit provided along an end of the image display unit.
  • an image display apparatus in which display elements are disposed adjacent to each other such that planes including the image display portions intersect each other, at least one of the adjacent image display elements of the plurality of image display elements is covered.
  • a prism, the prism being covered by the prism The pixel power of the end of the image display unit of the image display element is a point position force determined in advance, and the light enters the end of the exit surface of the prism. It is characterized in that it is disposed at the position where the light reaches.
  • the adjacent image display elements are covered with a prism.
  • the image display element covered with the prism is observed at a predetermined viewpoint position, the image light from the image display unit of the image display element is refracted by the prism. In the present invention, this refraction is used.
  • the adjacent image display elements are disposed at an angle so that the planes cross each other, and the pixels of the end portion of the image display portion of the adjacent image display elements are predetermined.
  • the viewpoint position force is disposed at the position where the light incident on the end of the exit surface of the prism reaches.
  • the problem is that the thickness of the image display device is increased because the conventional image forming optical system conventionally used to perform image display is not required to perform joint images. It does not occur.
  • the cost is not increased because it is not necessary to manufacture a special design 'to make the pixel pitch of the edge portion of the image display element particularly small.
  • an image display apparatus having a thin thickness (depth) at low cost as compared with the prior art. Can be provided.
  • FIG. 1A is a schematic view showing a configuration of an image display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-147486.
  • FIG. 1B is a schematic view showing a configuration of an image display device described in Japanese Patent Application Publication No. 2004-524551.
  • FIG. 2 is a view for explaining a stereoscopic image generating method described in US Pat. No. 6,389,236.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a stereoscopic image observed when stereoscopic image display is performed by connecting two image display elements.
  • FIG. 4A is a side view showing a first embodiment of the image display device of the present invention.
  • FIG. 4B is an exploded perspective view for explaining the first embodiment of the image display device of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the principle of image display by the image display device shown in FIG. 4A. 6] It is a schematic diagram which shows the optical equivalent state of the image display apparatus shown to FIG. 4A.
  • FIG. 7 is a schematic view for explaining a second embodiment of the image display device of the present invention.
  • 8) A schematic view for explaining a third embodiment of the image display device of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic view for explaining a fourth embodiment of the image display device of the present invention.
  • FIG. 10 A schematic view for explaining a fifth embodiment of the image display device of the present invention.
  • 11] A schematic view for explaining a sixth embodiment of the image display device of the present invention. It is a schematic diagram which shows the modification of a ridge 12A] groove
  • FIG. 13 A schematic view for explaining a seventh embodiment of the image display device of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic view for explaining an eighth embodiment of the image display device of the present invention.
  • 15A A diagram for explaining a ninth embodiment of the image display device of the present invention, in which the panel is opened! FIG.
  • FIG. 15B is a view for explaining a ninth embodiment of the image display device of the present invention, and is a schematic view showing a state in which the panel is closed.
  • FIG. 16 is a view for explaining a tenth embodiment of the image display device of the present invention.
  • Fig. 17A is a perspective view for explaining an eleventh embodiment of the image display device of the present invention.
  • FIG. 18A is a top view showing a twelfth embodiment of the image display device of the present invention.
  • FIG. 18B is a schematic view of stereoscopic display in the image display device shown in FIG. 18A.
  • FIG. 19 is a schematic view for explaining a thirteenth embodiment of the image display device of the present invention.
  • FIG. 20 is a schematic view showing stereoscopic display using the image display device of the present embodiment.
  • the prism 3 has a cross-sectional shape and character shape, and includes a prism portion 3a covering the image display portion la of the image display element 1 and a prism portion 3b covering the image display portion 2a of the image display element 2 Yes.
  • a material of the prism 3 an optical material such as acrylic, polycarbonate or glass can be used.
  • the prisms 3a and 3b are parallel flat plates and have the same thickness.
  • the image display element 1 and the prism portion 3a and the image display element 2 and the prism portion 3b may be in close contact or may have a gap. In the following, in order to simplify the description of the configuration, it is assumed that the image display elements 1 and 2 and the prism portions 3a and 3b are in close contact with each other.
  • the angle (emission angle or refraction angle) between the light beam emitted from the point 17 and the vertical line of the prism surface 21 is 01, and the light beam and The angle (incident angle) with the normal of 21 (angle of incidence) is 0 2, the refractive index of prism 3 is nl, the refractive index of prism 3 is n2, the thickness of prism 3 is t, the height of virtual image 15 of pixel 14 is Assuming that d, the following equations 1 to 3 hold from Snell's law and geometrical relationship.
  • the pixel 14 when the pixel 14 is observed from the observation direction 9, the pixel 14 is observed as a virtual image 15 at a position lifted by the height d in the prism 3. From this principle, the image display sections la and 2a are observed as virtual images 16 and 24 at positions lifted by the height d in the prism 3, respectively.
  • the arrangement of the image display elements 1 and 2 and the prism 3 is as follows in order to be observed as one continuous virtual image in which the virtual images of these virtual images 16 and 24 non-display portions 1 and 2 b intervene. Need to meet the First, conditions relating to the arrangement of the image display element 1 and the prism 3 will be described.
  • the light power point 20 emitted from the pixel 23 located at the end of the image display unit 2 a is refracted at the side of the prism surface 22 and is viewed by the viewer in the direction opposite to the observation direction 9.
  • the image display element 2 is disposed so as to emit light in a directed manner. Such an arrangement can be obtained by setting the distance X from the position where the line perpendicular to the point 20 to the prism surface 22 intersects the pixel 23 on the image display element 2 to the value X given by Equation 4. To be realized.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an optical equivalent state of the image display device shown in FIG. 4A.
  • the virtual image of the image display unit 1a of the image display element 1 and the virtual image of the image display unit 2a of the image display element 2 are observed as a continuous virtual image connected seamlessly.
  • This state is equivalent to the state in which the image display sections 26a and 26b of the two image display elements are connected seamlessly, as shown in FIG.
  • the image display units 26a and 26b correspond to the virtual images 5 and 6 shown in FIG. 4A.
  • the image display elements 1 and 2 are such that the non-display portions 1b and 2b are mutually dry. Design not to talk.
  • FIG. 7 is a schematic view for explaining a second embodiment of the image display device of the present invention.
  • the image display device of this embodiment is basically the same except that the angle ⁇ between the prism surfaces 21 and 22 that the thickness tl of the prism portion 3a is thinner than the thickness t2 of the prism portion 3b is larger than 90 °. Is the same configuration as that of the first embodiment.
  • the angle between the faces of the image display elements 1 and 2 is equal to the angle ⁇ (> 90 °).
  • the same components as those shown in FIG. 4A are assigned the same reference numerals. In order to avoid duplication of explanation, in the following, the description of the same configuration is omitted, and only the characteristic parts will be described.
  • 03 is an angle (emission angle or refraction angle) between a ray of light from the pixel 23 emitted from the point 20 and the vertical line of the prism surface 22.
  • the angle ⁇ 4 is the angle (incident angle) between the ray of light from the pixel 23 entering the point 20 and the vertical line of the prism surface 22.
  • the thickness t1 of the prism portion 3a and the thickness t2 of the prism portion 3b may be different as long as the above conditions are satisfied.
  • the virtual image of the pixel 19 overlaps the virtual image 16 of the pixel 23 and the virtual image 16 of the pixel 23 at a point 25 on the line where the virtual image 24 intersects.
  • the heights of the virtual images of the prisms 3a and 3b are dl and d2, respectively.
  • FIG. 8 is a schematic view for explaining a third embodiment of the image display device of the present invention.
  • the image display device of this embodiment basically has the same configuration as that of the second embodiment, but the cross-sectional shape of the prism 3 is a wedge shape, and the prism portions 3a and 3b The difference is that the thickness is configured to gradually decrease toward the boundary force end of these prisms.
  • the angle between the faces of the image display elements 1 and 2 is 90 ° or more in this case.
  • the force is set to 90 ° or more and less than 180 °.
  • the same reference numerals as in FIG. 7 denote the same parts in FIG.
  • the light emitted from the pixel 19 located at the end of the image display unit la is refracted at the side of the prism surface 21 of the point 20 on the line where the prism surface 21 and the prism surface 22 intersect.
  • the image display element 1 is disposed so as to emit light toward the observer 10 in the direction opposite to the observation direction 9.
  • light emitted from the pixel 23 located at the end of the image display unit 2a is refracted on the side of the prism surface 22 of the point 20 and directed toward the observer 10 in the direction opposite to the observation direction 9 and emitted.
  • the image display element 2 is disposed.
  • the virtual image of the pixel 19 and the virtual image of the pixel 23 overlap at a point 25 on the line where the virtual image 16 and the virtual image 24 intersect. Also in this case, as in the first embodiment described above, since there are no rays emitted from the non-display portions 1b and 2b through the prism 3 and in the direction of the observer 10, virtual images 16, 24 continuous It is observed as a virtual image.
  • the prism is constituted only by the prism unit 3 b shown in FIG. 4A, and the image display unit 2 a of the image display element 2 is covered with the prism unit 3 b.
  • the light power from the pixel 23 positioned at the end on the image display unit 2a is refracted by the prism surface 22 (viewing surface), and the point 17 at the end of the prism surface 22 is in the direction opposite to the observation direction 9
  • the angle between the light emitted from the point 17 and the vertical line of the prism surface 22 (emission angle or refraction angle) is 04, and the light from the pixel 23 to the point 17 and the prism
  • the angle (incident angle) of the surface 22 to the vertical line is 05
  • the refractive index of the prism 3b is nl
  • the refractive index and thickness of the prism 3b are n2, t
  • the virtual image 15 of the pixel 23 is high Assuming that d is d, the above equations 1 to 3 hold from
  • the positional force on the image display element 2 at which the line perpendicular to the prism surface 22 drawn from the point 17 intersects the distance to the pixel 23 X force is given by the above-mentioned equation 4
  • the image display element 2 and the prism unit 3b are arranged so as to have values.
  • Prism part 3a The end is cut so that the force on the side of the prism surface 22 also has a slope of an angle ⁇ 4 with respect to the vertical line of the prism surface 22 until the virtual image 24 is formed (height d).
  • the surface covering the image display unit 2a is cut so as to be parallel to the vertical line of the prism surface 22.
  • the image display element 1 is disposed such that the pixels 19 located at the end of the image display unit la are adjacent to the end of the virtual image 24.
  • the light power emitted from the pixel 23 is bent at a point 17 at the end of the light prism surface 22, and emitted toward the viewer in the direction opposite to the observation direction 9.
  • the virtual images of the pixels 19 and 23 are just adjacent to each other at a point 25 on the line where the plane including the image display unit 2a and the plane including the virtual image 24 intersect.
  • the image display part la and the virtual image 24 of the image display part 2a form one continuous image. It is observed.
  • FIG. 10 is a schematic view for explaining a fifth embodiment of the image display device of the present invention.
  • the image display apparatus of this embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment so that virtual images of force image display sections la and 2a intersect (overlap) at point 25. It differs in being configured.
  • FIG. 10 the same components as those shown in FIGS. 4A and 5 are denoted by the same reference numerals.
  • the light power from the n-th pixel counted from the end on the image display unit la to the opposite direction to the non-display unit lb is refracted by the prism surface 21, and the end of the prism surface 21
  • the image display element 1 is disposed so as to emit toward the observer 10 in the direction opposite to the observation direction 9 from the point 17 of. That is, the distance X to the nth pixel at the position force where the line perpendicular to the prism surface 21 drawn from the point 17 on the image display element 1 has a value X given by the above-mentioned equation 4 , And the image display element 1 and the prism unit 3a.
  • n is an arbitrary number.
  • the light power from the m-th pixel counted from the end on the image display unit 2 a in the direction opposite to the non-display unit 2 b is refracted by the prism surface 22 of the prism surface 22.
  • the image display element 2 is disposed so as to emit light toward the observer 10 in the direction opposite to the observation direction 9 from the point 17 at the end. That is, on the image display element 2, the prism drawn from the point 17 Positional force at which a line perpendicular to the surface 22 intersects Distance to the m-th pixel X force
  • the image display element 2 and the prism portion 3b are arranged so as to obtain the value given by the equation 4 described above.
  • m is an arbitrary number.
  • the margin in the observation direction means the presence of the non-display portions lb and 2b when the image display elements 1 and 2 are observed from the observer 10 via the prism 3 by the image display portions la and 2a. It means the size of the range in which the formed image can be viewed as one continuous image.
  • FIG. 11 is a schematic view for explaining a sixth embodiment of the image display device of the present invention.
  • the image display device of this embodiment has the configuration shown in FIG. 4A and FIG. 5 except that the groove 4 is formed in the portion covering the non-display portion lb, 2b of the image display element 1, 2 of the prism 3.
  • the configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the light is incident on the prism portion 3b from the observation direction 9 at an incident angle of ⁇ 6, is refracted by the prism surface 22 and is incident on the surface 4b of the groove portion. It is considered to be a condition to reflect.
  • the groove 4 functions as an optical restricting portion that prevents the light from the non-display portions 1b and 2b from being emitted toward the observer 10, and as a result, the margin of the observation angle becomes large.
  • the operation as the optical restricting portion will be specifically described below.
  • the relationship of 06 is the observation angle.
  • ⁇ 7 is in the range of 0 ° ⁇ 07 ⁇ 41.8 ° (first condition).
  • the condition for total reflection on the surface 4b of the groove 4 is sin (90 ° ⁇ ⁇ 7)> nl Zn 2 and 48.1 °> ⁇ 7 (the second condition).
  • the first and second conditions are determined regardless of ⁇ 6. As long as the first and second conditions are satisfied, total reflection occurs, and the groove 4 is invisible to the observer 10 regardless of the observation direction. Therefore, as long as the non-display portion lb, 2b is located in the groove 4, the non-display portion lb, 2b can not be seen by the observer 10.
  • the groove 4 may have a configuration other than the L-shaped total reflection surface.
  • it may be composed of a diffusion surface as shown in FIG. 12A or a curved surface as shown in FIG. 12B.
  • the surface of groove 4 be a black absorbing surface to absorb light.
  • the three-dimensional image display device 30, 31 applies the form of any one of the first to sixth embodiments. And one end is joined so that the non-display area (seamless) can not be seen when the image display area is viewed from the direction of the viewer's right eye 33 and left eye 34 via the prism. Ru.
  • the stereoscopic image display elements 30 and 31 are arranged such that the angle between their faces is 90 °.
  • a color liquid crystal panel of 640 horizontal pixels, 480 vertical pixels, 32 mm horizontal, 50 mm vertical was used as the three-dimensional image display device 30, 31, a color liquid crystal panel of 640 horizontal pixels, 480 vertical pixels, 32 mm horizontal, 50 mm vertical was used.
  • the non-display area of the stereoscopic image display device is 1.8 mm.
  • the lens pitch of the lenticular lens is 100 ⁇ , and the number of lenses is 320.
  • the prism was made of a 4 mm thick transparent acrylic resin (refractive index: 1.49).
  • the end of the image display unit of the stereoscopic image display device is 1.8 mm from the corner of the surface in contact with the image display device of the prism.
  • a stereoscopic image can be presented to the observer, and a stereoscopic display device having a sense of reality at a high angle of view can be provided.
  • the prism is transparent Polycarbonate resin (refractive index: 1.59) or the like, which has a refractive index higher than that of the acrylic resin, may be used.
  • the surface of the prism may be provided with a non-reflective coating.
  • Parallax noria, a lens array for integral photography or a pinhole array may be used as an optical system for stereoscopic display.
  • various flat display panels such as an organic EL panel, a plasma display panel, a surface electric field display panel, electronic paper, etc. may be used as the stereoscopic image display element.
  • the number of pixels and the screen size are not limited to those described above, and can be appropriately set according to the design to be made.
  • a color liquid crystal panel of 640 horizontal pixels, 480 vertical pixels, 32 mm horizontal screen size and 50 vertical vertical was used.
  • the non-display area of the stereoscopic image display device is 1.8 mm.
  • the lens pitch of the lenticular lens was 50 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , and the number of lenses was 640 / ⁇ . For example, if the number of viewpoints is ⁇ , then the lens pitch is 200 m and the number of lenses is 160.
  • the prism was composed of a 4 mm thick transparent acrylic resin (refractive index: 1.49).
  • the end of the image display unit of the stereoscopic image display device is a prismatic image display device It was 1.8 mm from the corner of the face in contact with the
  • the groove provided in the bent portion of the prism (the portion covering the non-display portion) is mirror-polished on the surface of the groove, and its depth is 1.8 mm.
  • the images corresponding to the viewpoints Al and An are optically presented independently at a viewing angle of 45 degrees, autostereoscopic vision is possible without wearing special glasses, etc.
  • the observer could view stereoscopically without perceiving the non-display portions (joints) of the stereoscopic image display elements 40 and 41 constituting the display screen.

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Abstract

 複数の画像表示素子からなる表示画面内における、隣接する画像表示素子の画像の連続性を保つことが可能な画像表示装置であって、画像表示素子1、2およびプリズム3を有する。プリズム3は2つの平面をもつL字型のプリズムであり、観察方向9から見て裏側に相当する部分に画像表示素子1、2を配置してある。画像表示素子1、2は、それぞれの画像表示部の虚像5、6がプリズム3内で光学的に連続的に接続されるように配置される。

Description

明 細 書
画像表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、複数の画素力 なる画像表示素子、例えば、液晶パネルに代表される フラットパネルを複数配置して表示画面を構成する画像表示装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、液晶パネルに代表されるフラットパネルを複数備え、それぞれのフラットパネ ルで形成された画像を繋ぎ合わせて表示する画像表示装置に関する研究開発が盛 んになってきている。この種の画像表示装置では、フラットパネルの端部には一般的 に、駆動回路が搭載されて!ヽる部分や枠体部分等の画像表示することができな!/ヽ非 表示部が存在する。この非表示部分のため、複数のフラットパネルを単純に並べて 表示画面を構成した場合には、フラットパネル間の非表示部によって表示画面が分 断されて、画面の面内方向における画像の連続性が損なわれてしまう、という問題が めつに。
[0003] そこで、表示画面の面内方向における画像の連続性を保つことが可能な画像表示 装置が提案されている。図 1Aに、特開 2001— 147486公報(以下、特許文献 1と記 す)に記載された画像表示装置の構成を示し、図 1Bに、特表 2004— 524551公報 (以下、特許文献 2と記す)に記載された画像表示装置の構成を示す。
[0004] 図 1 Aに示す画像表示装置は、同一面内に隣接して配置された 2つの液晶表示デ イスプレイ(LCD) 101と、これら LCD101の表示面側に配置された 2つのレンズァレ ィ 102と力らなる。レンズアレイ 102は、 LCD101の各画素のそれぞれに対して設け られた複数のレンズを有しており、これらレンズにより、 LCD101の各画素の画像がス クリーン 3上に投影される。スクリーン 3上に投影された各画素の画像は、隣接する画 素間で互いにオーバーラップしたオーバーラップ部 104を有する。このオーバーラッ プ部 104を形成することにより、スクリーン 3上に投影される画像の面内方向における 連続性を保つ。
[0005] 図 1Bに示す画像表示装置では、ディスプレイ領域 112上にカバープレート組立体 111を配置し、カバープレート組立体 111のエッジ部分にレンズ体を形成することで 、ディスプレイ領域 112の画像非表示部分 (光学不活性領域 113)を光学的に消失さ せている。ディスプレイ領域 112の画像非表示部分 (光学不活性領域 113)に近いェ ッジ部分の画素は、カバープレート組立体 111のレンズ体の屈折条件とあわせて、ェ ッジ側ほど画素ピッチが小さくなるような設計を行っている。
[0006] また、最近では、液晶パネルなどのフラットパネル型ディスプレイを用いた立体表示 装置として、レンチキユラレンズ、ノ ララックスノリア等により、両眼視差を有する複数 の画像をそれぞれ左右の目に空間的に分離して呈示することで立体視を実現する 立体表示装置が注目されている。この装置では、特別なメガネ等を装着する必要が ないという利点を有している (大越孝敬著、三次元画像工学、朝倉書店参照)。
[0007] 立体視の効果を高める立体画像生成方法としては、視軸に対して斜め方向に透視 投影変換して表示する方法がある (米国特許 6389236公報参照)。図 2は、その立 体画像生成方法を説明するための図である。
[0008] 図 2に示す立体画像生成方法では、右眼視点 121、左眼視点 122それぞれの視 点に対応する画像を右眼透視投影変換画像 123、左眼透視投影変換画像 124とし て透視投影変換して画像表示面 125に投影する。このとき、画像表示面 125に投影 された右眼透視投影変換画像 123および左眼透視投影変換画像 124は視軸に対し て斜め方向とする。この方法を用いて立体表示を行うと、観察者には立体像 126が 知覚される。このとき、観察者の観察位置と、立体像 126の投影像の各部分との距離 が画像表示面 125内で異なるため、観察者が画像表示面を意識しなくなり、両眼立 体視における疲労感を低減できるという効果がある。また、この方法を用いると、画角 が広く取れるので、より立体視の効果を高めることが可能であり、より臨場感のある立 体映像を提供できる。
[0009] 複数の画像表示素子を互いのなす角が 90° 以上 180° 未満の角度でつなぎ合 わせることで、さらに画角が広い立体表示装置を提供することができる。画像表示素 子として、液晶パネル等のプラットパネル型ディスプレイが用いられる。
発明の開示
[0010] 特許文献 1に記載された画像表示装置においては、レンズアレイやレンズ体などの 結像光学系が必要となるため、表示装置の厚さが大きくなるという欠点がある。また、 特許文献 1、 2に記載された画像表示装置においては、レンズの曲面加工が必要で あるため設計'製造コストが増大するという問題がある。これらの問題に加えて、特許 文献 2に記載された画像表示装置にお 、ては、画像表示素子のエッジ部分の画素 ピッチを特に小さくするという特殊な設計'製造を行う必要がある。また、レンチキユラ レンズ等を用いた立体表示装置を実現するためには、条件次第では、レンチキュラレ ンズ等のエッジ部分の画素ピッチも特に小さくしなければならず、コストがさらに増大 するという問題がある。
[0011] 2枚のプラットパネル型ディスプレイよりなる画像表示素子を繋げて立体表示を行う 装置においては、画像表示素子の端部に画像が表示されない非表示部が存在する ため、以下のような問題がある。
[0012] 図 3に、 2枚の画像表示素子をつなぎ合わせて立体画像表示を行う場合に観察さ れる立体画像を模式的に示す。画像表示素子 131、 132は互いのなす角度がほぼ 9 0° となるように隣接して配置されている。画像表示素子 131上の画素 133は、観察 者 139には立体像の点 136として知覚される。画像表示素子 132上の画素 134は、 観察者 139には立体像の点 137として知覚される。画像表示素子 131、 132の端部 には非表示部 135が存在するため、観察者 139には、その非表示部 135に対応す る立体像消失部分 138が観察されることになる。この立体像消失部分 138は立体情 報を含んでいないため、観察者 139に非常に大きな違和感を与え、立体視の大きな 妨げになる。
[0013] 本発明の目的は、上記問題を解決し、複数の画像表示素子からなる表示画面内に おける、隣接する画像表示素子の画像の連続性を保つことが可能な、低コストの画 像表示装置を提供することにある。
[0014] 上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置は、複数の画素からなる画像表 示部と該画像表示部の端部に沿って設けられた非表示部とを有する複数の画像表 示素子が、互いの前記画像表示部を含む平面が交差するように隣接して配置されて なる画像表示装置において、前記複数の画像表示素子のうちの隣接する画像表示 素子の少なくとも一方を覆うプリズムを有し、前記プリズムは、当該プリズムにより覆わ れた画像表示素子からの光を出射する面を有し、該画像表示素子の前記画像表示 部の端部の画素力 予め決められた視点位置力 前記プリズムの出射面の端部に入 射した光の到達する位置に配置されていることを特徴とする。
[0015] 上記の構成においては、隣接する画像表示素子の少なくとも一方はプリズムで覆 われて ヽる。プリズムで覆われた画像表示素子を予め決められた視点位置カゝら観察 した場合、当該画像表示素子の画像表示部からの画像光はプリズムで屈折する。本 発明では、この屈折作用を利用する。さらに、本発明では、隣接する画像表示素子を 互いの面が交差するように角度をつけた状態で配置するとともに、隣接する画像表 示素子の画像表示部の端部の画素を、予め決められた視点位置力 プリズムの出射 面の端部に入射した光の到達する位置に配置している。これにより、予め決められた 視点位置から観察した場合に、隣接する画像表示素子の画像表示部の画像を継ぎ 目(非表示部の画像)のな 、状態で観察することが可能となる。
[0016] また、本発明では、継ぎ目のな 、画像表示を行うために従来用いられて!/ヽた結像 光学系は必要としないので、画像表示装置の厚さが大きくなる、といった問題は生じ ない。カロえて、画像表示素子のエッジ部分の画素ピッチを特に小さくするという特殊 な設計'製造を行う必要もないので、コストも増大しない。
[0017] 本発明によれば、結像光学系を設けたり、特殊な設計'製造を行ったりする必要が ないので、従来に比べて、低コストで、厚さ(奥行き)の薄い画像表示装置を提供する ことができる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1A]特開 2001— 147486公報に記載された画像表示装置の構成を示す模式図 である。
[図 1B]特表 2004— 524551公報に記載された画像表示装置の構成を示す模式図 である。
[図 2]米国特許 6389236公報に記載された立体画像生成方法を説明するための図 である。
[図 3]2枚の画像表示素子をつなぎ合わせて立体画像表示を行う場合に観察される 立体画像を示す模式図である。 [図 4A]本発明の画像表示装置の第 1の実施形態を示す側面図である。
圆 4B]本発明の画像表示装置の第 1の実施形態を説明するための分解斜視図であ る。
[図 5]図 4Aに示す画像表示装置による画像表示の原理を説明するための図である。 圆 6]図 4Aに示す画像表示装置の光学的等価状態を示す模式図である。
圆 7]本発明の画像表示装置の第 2の実施形態を説明するための模式図である。 圆 8]本発明の画像表示装置の第 3の実施形態を説明するための模式図である。 圆 9]本発明の画像表示装置の第 4の実施形態を説明するための模式図である。 圆 10]本発明の画像表示装置の第 5の実施形態を説明するための模式図である。 圆 11]本発明の画像表示装置の第 6の実施形態を説明するための模式図である。 圆 12A]溝の変形例を示す模式図である。
圆 12B]溝の他の変形例を示す模式図である。
圆 13]本発明の画像表示装置の第 7の実施形態を説明するための模式図である。 圆 14]本発明の画像表示装置の第 8の実施形態を説明するための模式図である。 圆 15A]本発明の画像表示装置の第 9の実施形態を説明するための図であって、パ ネルを開!ヽた状態を示す模式図である。
圆 15B]本発明の画像表示装置の第 9の実施形態を説明するための図であって、パ ネルを閉じた状態を示す模式図である。
圆 16]本発明の画像表示装置の第 10の実施形態を説明するための図である。 圆 17A]本発明の画像表示装置の第 11の実施形態を説明するための斜視図である
[図 17B]図 17Aに示す画像表示装置における立体表示の模式図である。
圆 18A]本発明の画像表示装置の第 12の実施形態を示す上面図である。
[図 18B]図 18Aに示す画像表示装置における立体表示の模式図である。
圆 19]本発明の画像表示装置の第 13の実施形態を説明するための模式図である。
[図 20]本実施形態の画像表示装置を用いた立体表示を示す模式図である。
符号の説明
1、 2 画像表示素子 la、 2a 画像表示部
lb, 2b 非表示部
3 プリズム
3a、 3b プリズム部
5、 6 虚像
9 観察方向
10 観察者
21、 22 プリズム面
発明を実施するための最良の形態
[0020] 次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[0021] (第 1の実施形態)
図 4Aは、本発明の画像表示装置の第 1の実施形態を示す側面図、図 4Bは、その 画像表示装置の分解斜視図である。
[0022] 図 4Aおよび図 4Bを参照すると、画像表示装置は、 2枚の画像表示素子 1、 2およ びプリズム 3から構成される。画像表示素子 1、 2は、液晶パネルなどに代表されるフ ラットパネルである。画像表示素子 1は、複数の画素が同一面内に配置された画像 表示部 laと、この画像表示部 laの端部に沿って設けられた非表示部 lbとを有する。 これと同様に、画像表示素子 2も、画像表示部 2aおよび非表示部 2bを有する。画像 表示素子 1、 2は、互いの面のなす角度が 90° となるように隣接して配置される。
[0023] プリズム 3は、断面形状力 字状のものであって、画像表示素子 1の画像表示部 la を覆うプリズム部 3aと、画像表示素子 2の画像表示部 2aを覆うプリズム部 3bとを有す る。プリズム 3の材料としては、アクリル、ポリカーボネート、ガラスなどの光学材料を用 いることができる。プリズム部 3a、 3bは平行平板であって、同じ厚さとされている。画 像表示素子 1とプリズム部 3aの間および画像表示素子 2とプリズム部 3bの間は、密着 していても、間隙を有していてもよい。以下では、構成の説明を簡潔なものとするため に、画像表示素子 1、 2とプリズム部 3a、 3bの間は密着しているものと仮定する。
[0024] 観察方向 9からプリズム 3を介して画像表示部 la、 2aを観察した場合、画像表示部 la、 2aはそれぞれプリズム 3内において虚像 5、 6として観察される。これら虚像 5、 6 は、 1つの連続した虚像を構成する。すなわち、画像表示部 laの非表示部 lbに隣接 する画素 19の虚像と画像表示部 2aの非表示部 2bに隣接する画素 23の虚像とが丁 度重なった状態で観察され、非表示部 lb、 2bは虚像として観察されない。
[0025] プリズム 3を用いずに、観察方向 9から画像表示部 2a、 2aを直接観察した場合、画 像表示部 2a、 2aの間には非表示部 lb、 2bが介在するため、画像表示部 2a、 2aから の画像により構成される表示画面は、非表示部 lb、 2bによって分断された状態で観 察されることになる。本実施形態の画像表示装置によれば、観察方向 9から観察した 場合に、画像表示部 la、 2aの虚像 5、 6がプリズム 3内において 1つの連続した虚像 を構成するように構成されているので、非表示部 lb、 2bの像は観察者からは見えな いようになっている。以下に、その原理を具体的に説明する。
[0026] 図 5は、図 4Aに示す画像表示装置による画像表示の原理を説明するための図で ある。図 5に示すように、画像表示素子 1上の画素 14からの光力 プリズム面 21 (観 察側の面)で屈折して、プリズム面 21上の点 17から観察方向 9とは逆の方向に観察 者 10に向けて出射する場合、点 17から出射した光線とプリズム面 21の垂線とのなす 角(出射角または屈折角)を 0 1、画素 14力も点 17に入射する光線とプリズム面 21 の垂線とのなす角(入射角)を 0 2、プリズム 3の外の屈折率を nl、プリズム 3の屈折 率を n2、プリズム 3の厚さを t、画素 14の虚像 15の高さを dとすると、スネルの法則と 幾何学的関係から、以下の式 1乃至 3が成立する。
nl X sin Q l =n2 X sin 0 2 (式 1)
(t-d) X tan Q 1 = t X tan Q 2 (式 2)
d=t X { l - (nl X cos 0 l) / (n2 X cos θ 2) } (式 3)
[0027] 式 1乃至 3に従えば、観察方向 9から画素 14を観察した場合、画素 14は、プリズム 3内において、高さ dだけ浮き上がった位置で虚像 15として観察される。この原理から 、画像表示部 la、 2aはそれぞれ、プリズム 3内において、高さ dだけ浮き上がった位 置で虚像 16、 24として観察される。
[0028] これら虚像 16、 24力 非表示部 lb、 2bの虚像が介在することなぐ 1つの連続した 虚像として観察されるためには、画像表示素子 1、 2およびプリズム 3の配置が以下の ような条件を満たす必要がある。 [0029] まず、画像表示素子 1とプリズム 3の配置に関する条件を説明する。
[0030] 画像表示部 laの端部に位置する画素 19から発する光力 プリズム面 21とプリズム 面 22の交わる線上の点 20の、プリズム面 21側で屈折して、観察方向 9とは逆の方向 に観察者に向かって出射するように、画像表示素子 1を配置する。すなわち、画像表 示素子 1上における、点 20から引いたプリズム面 21に対して垂直な線が交わる位置 力も画素 19までの距離を Xとするとき、この距離 Xが以下の式 4で与えられる値となる ように、画像表示素子 1をプリズム 3に対して配置する。
x=t xtan 0 2 式 4
[0031] これと同様にして、画像表示部 2aの端部に位置する画素 23から発する光力 点 20 の、プリズム面 22側で屈折して、観察方向 9とは逆の方向に観察者に向力つて出射 するように、画像表示素子 2を配置する。このような配置は、画像表示素子 2上におけ る、点 20から引いたプリズム面 22に対して垂直な線が交わる位置から画素 23までの 距離 Xが式 4で与えられる値とすることで実現される。
[0032] ここでは、プリズム面 21とプリズム面 22のなす角度 φが 90° 、屈折角 θ 1が 45° であるので、画像表示素子 1と画像表示素子 2は、プリズム面 21とプリズム面 22の境 界に対して互いに対称な位置関係となる。
[0033] 上記のように画像表示素子 1、 2を配置することで、観察方向 9から観察した場合に 、画素 19の虚像と画素 23の虚像力 虚像 16と虚像 24が交わる線上の点 25で重な ることになる。この場合、非表示部 lb、 2bからプリズム 3を通過して観察者 10の方向 に出射する光線は存在しない。したがって、画像表示部 la、 2aの虚像 16、 24力 非 表示部 lb、 2bの虚像が介在することなぐ 1つの連続した虚像として観察される。
[0034] 図 6は、図 4Aに示した画像表示装置の光学的等価状態を示す模式図である。上 述の表示原理により、画像表示素子 1の画像表示部 1 aの虚像と画像表示素子 2の画 像表示部 2aの虚像とが、継ぎ目なく繋がった連続的な虚像として観察される。この状 態は、図 6に示すような、 2枚の画像表示素子のそれぞれの画像表示部 26a、 26bが 継ぎ目なく繋がった状態に等しい。画像表示部 26a、 26bは、図 4Aに示した虚像 5、 6に対応する。
[0035] なお、画像表示素子 1、 2は、上述した配置において、互いの非表示部 lb、 2bが干 渉しないように設計する。
[0036] (第 2の実施形態)
第 1の実施形態では、プリズム部 3a、 3bは同じ厚さ tとされ、プリズム面 21、 22のな す角度 Φは 90° とされている力 プリズム部 3a、 3bの厚さは異なっていてもよぐま た、角度 Φも、画像表示部の各虚像を連続する 1つの虚像として観察することが可能 な角度範囲において、適宜に設定することができる。角度 φの望ましい角度範囲は、 90° 以上、 180° 未満である。ここでは、角度 φを 90° より大きな角度に設定し、厚 さの異なるプリズム部 3a、 3bを用いた形態について説明する。
[0037] 図 7は、本発明の画像表示装置の第 2の実施形態を説明するための模式図である 。本実施形態の画像表示装置は、プリズム部 3aの厚さ tlがプリズム部 3bの厚さ t2よ りも薄ぐプリズム面 21、 22のなす角度 φが 90° よりも大きい以外は、基本的には、 第 1の実施形態のものと同様の構成である。画像表示素子 1、 2の互いの面のなす角 度は角度 Φ ( > 90° )に等しい。図 7中、図 4Aに示したものと同じ構成には同じ符号 を付している。説明の重複を避けるため、以下では、同じ構成についての説明は省 略し、特徴となる部分についてのみ説明する。
[0038] 画像表示部 laの端部に位置する画素 19から発する光力 プリズム面 21とプリズム 面 22の交わる線上の点 20の、プリズム面 21側で屈折して、観察方向 9とは逆の方向 に観察者 10に向かって出射するように、画像表示素子 1を配置する。具体的には、 以下のようにしてこの配置を実現する。
[0039] 図 7において、 n2はプリズム 3の屈折率、 nlはプリズム 3の外の屈折率である。 0 1 は、画素 19からの光が点 20から出射した光線とプリズム面 21の垂線とのなす角(出 射角または屈折角)である。 Θ 2は、画素 19からの光が点 20に入射する光線とプリズ ム面 21の垂線とのなす角(入射角)である。画像表示素子 1上における、点 20から引 V、たプリズム面 21に対して垂直な線が交わる位置力も画素 19までの距離を xlとする とき、この距離 xlが以下の式 5で与えられる値となるように、画像表示素子 1をプリズ ム 3に対して配置する。
xl =tl Xtan 0 2 式 5
[0040] また、画像表示部 2aの端部に位置する画素 23から発する光力 点 20のプリズム面 22側で屈折して、観察方向 9とは逆の方向に観察者 10に向力つて出射するように、 画像表示素子 2を配置する。具体的には、以下のようにしてこの配置を実現する。
[0041] 図 7において、 0 3は、画素 23からの光が点 20から出射した光線とプリズム面 22の 垂線とのなす角(出射角または屈折角)である。 Θ 4は、画素 23からの光が点 20に入 射する光線とプリズム面 22の垂線とのなす角(入射角)である。画像表示素子 2上に おける、点 20から引いたプリズム面 22に対して垂直な線が交わる位置力も画素 23ま での距離を x2とするとき、この距離 x2が、以下の式 6、 7に従って与えられる値となる ように、画像表示素子 2をプリズム 3に対して配置する。
nl X sin Q 3=n2 X sin 0 4 式 6
x2 =t2 X tan 0 4 式 7
[0042] 上記のようにして画像表示素子 1、 2をプリズム 3に対して配置した場合、屈折度 θ 1 、 0 3および角度 φには以下の式 8の関係が成り立つ。
Θ 1 + Θ 3 = 180° — φ 式 8
[0043] ここで、プリズム部 3aの厚さ tlとプリズム部 3bの厚さ t2は、上記条件を満たせば異 なっていてもよい。図 7に示した構成において、観察方向 9から観察した場合、画素 1 9の虚像と画素 23の虚像力 虚像 16と虚像 24が交わる線上の点 25で重なることに なる。この場合も、上述した第 1の実施形態と同様、非表示部 lb、 2bからプリズム 3を 通過して観察者 10の方向に出射する光線は存在しないので、虚像 16、 24が 1つの 連続した虚像として観察される。式 1乃至 3に従って、プリズム部 3a、 3bの虚像の高さ はそれぞれ dl、 d2となる。
[0044] (第 3の実施形態)
図 8は、本発明の画像表示装置の第 3の実施形態を説明するための模式図である 。本実施形態の画像表示装置は、基本的には、第 2の実施形態のものと同様の構成 であるが、プリズム 3の断面形状がくさび状の形状とされており、プリズム部 3a、 3bの 厚さが、これらプリズム部の境界力 端部にかけて徐々に薄くなるように構成されてい る点が異なる。画像表示素子 1、 2の互いの面のなす角度は 90° 以上、 180° 未満 に設定される力 ここでは 90° としている。図 8中、図 7に示したものと同じ構成には 同じ符号を付している。 [0045] 本実施形態においても、画像表示部 laの端部に位置する画素 19から発する光が 、プリズム面 21とプリズム面 22の交わる線上の点 20の、プリズム面 21側で屈折して、 観察方向 9とは逆の方向に観察者 10に向力つて出射するように、画像表示素子 1を 配置する。また、画像表示部 2aの端部に位置する画素 23から発する光が、点 20の プリズム面 22側で屈折して、観察方向 9とは逆の方向に観察者 10に向力つて出射す るように、画像表示素子 2を配置する。この配置によれば、観察方向 9から観察した場 合、画素 19の虚像と画素 23の虚像が、虚像 16と虚像 24が交わる線上の点 25で重 なること〖こなる。この場合も、上述した第 1の実施形態と同様、非表示部 lb、 2bからプ リズム 3を通過して観察者 10の方向に出射する光線は存在しないので、虚像 16、 24 力 つの連続した虚像として観察される。
[0046] (第 4の実施形態)
図 9は、本発明の画像表示装置の第 4の実施形態を説明するための模式図である 。本実施形態の画像表示装置では、画像表示素子 1、 2のうち画像表示素子 2のみ がプリズムで覆われている。これ以外は、第 1の実施形態のものと同様である。
[0047] プリズムは、図 4Aに示したプリズム部 3bのみで構成されており、画像表示素子 2の 画像表示部 2aはこのプリズム部 3bで覆われて 、る。画像表示部 2a上の端部に位置 する画素 23からの光力 プリズム面 22 (観察側の面)で屈折して、プリズム面 22の端 部の点 17から観察方向 9とは逆の方向に観察者 10に向けて出射する場合、点 17か ら出射した光線とプリズム面 22の垂線とのなす角(出射角または屈折角)を 0 4、画 素 23から点 17に入射する光線とプリズム面 22の垂線とのなす角(入射角)を 0 5、プ リズム部 3bの外の屈折率を nl、プリズム部 3bの屈折率および厚さをそれぞれ n2、 t、 画素 23の虚像 15の高さを dとすると、スネルの法則と幾何学的関係から、上述した式 1乃至 3が成立する。この場合、観察方向 9からプリズム部 3aを介して画像表示部 2a を観察した場合、画像表示部 2aは、プリズム内において、高さ dだけ浮き上がった位 置で虚像 24として観察される。
[0048] 本実施形態においても、画像表示素子 2上における、点 17から引いたプリズム面 2 2に対して垂直な線が交わる位置力も画素 23までの距離 X力 上述した式 4で与えら れる値となるように、画像表示素子 2およびプリズム部 3bを配置する。プリズム部 3aの 端部は、プリズム面 22側力も虚像 24が形成される位置(高さ d)まで、プリズム面 22の 垂線に対して角度 Θ 4の傾斜を有するようにカットされており、虚像 24の位置から画 像表示部 2aを覆う面までは、プリズム面 22の垂線に対して平行となるようにカットされ ている。画像表示素子 1は、画像表示部 laの端部に位置する画素 19が虚像 24の端 部に隣接するように配置されて 、る。
[0049] 上記の配置によれば、画素 23から発する光力 プリズム面 22の端部の点 17で屈 折して、観察方向 9とは逆の方向に観察者に向力つて出射する。観察方向 9から観 察した場合に、画素 19と画素 23の虚像が、画像表示部 2aを含む平面と虚像 24を含 む平面が交わる線上の点 25で丁度隣接することになる。この場合、非表示部 lb、 2b 力もプリズム 3を通過して観察者 10の方向に出射する光線は存在しないので、画像 表示部 laと画像表示部 2aの虚像 24とが 1つの連続した画像として観察される。
[0050] (第 5の実施形態)
図 10は、本発明の画像表示装置の第 5の実施形態を説明するための模式図であ る。本実施形態の画像表示装置は、基本的には、第 1の実施形態のものと同様の構 成である力 画像表示部 la、 2aの虚像が点 25で交差する (オーバーラップする)よう に構成されている点が異なる。図 10中、図 4Aおよび図 5に示したものと同じ構成に は同じ符号を付している。
[0051] 画像表示部 la上の端部から非表示部 lbとは反対の方向に向かって数えて n番目 に位置する画素からの光力 プリズム面 21で屈折して、プリズム面 21の端部の点 17 から観察方向 9とは逆の方向に観察者 10に向けて出射するように、画像表示素子 1 を配置する。すなわち、画像表示素子 1上における、点 17から引いたプリズム面 21 に対して垂直な線が交わる位置力 n番目の画素までの距離 Xが、上述した式 4で与 えられる値となるように、画像表示素子 1およびプリズム部 3aを配置する。ここで、 nは 任意の数である。
[0052] また、画像表示部 2a上の端部から非表示部 2bとは反対の方向に向かって数えて m番目に位置する画素からの光力 プリズム面 22で屈折して、プリズム面 22の端部 の点 17から観察方向 9とは逆の方向に観察者 10に向けて出射するように、画像表示 素子 2を配置する。すなわち、画像表示素子 2上における、点 17から引いたプリズム 面 22に対して垂直な線が交わる位置力 m番目の画素までの距離 X力 上述した式 4で与えられる値となるように、画像表示素子 2およびプリズム部 3bを配置する。ここ で、 mは任意の数である。
[0053] 上記の配置によれば、観察方向 9から観察した場合に、画像表示部 laの端部から n番目の画素の虚像と画像表示部 2aの端部から m番目の画素の虚像とが、画像表 示部 laの虚像 16と画像表示部 2aの虚像 24とが交わる線上の点 25で丁度隣接する ことになる。この場合、非表示部 lb、 2bからプリズム 3を通過して観察者 10の方向に 出射する光線は存在しないので、画像表示部 la、 2aの虚像 16、 24がオーバーラッ プした状態 (オーバーラップ部 27を含む状態)の 1つの連続した虚像として観察され る。この場合は、第 1から第 4の実施形態と比べて、オーバーラップ部 27を含む分だ け、観察方向の余裕を大きくすることが可能である。ここで、観察方向の余裕とは、観 察者 10からプリズム 3を介して画像表示素子 1、 2を観察した場合の、非表示部 lb、 2bの介在なしに、画像表示部 la、 2aにより形成された画像を 1つの連続した画像と してみることのできる範囲の大きさを意味する。
[0054] (第 6の実施形態)
第 1から第 5の実施形態の画像表示装置において、プリズムの、画像表示素子の非 表示部を覆う部分は、画像表示素子により形成された画像を観察する上では、不要 な領域であるため、この領域に溝などを形成して、スペースの有効利用を図ることが できる。特に、各実施形態で説明した画像表示装置においては、画像表示素子の非 表示部には駆動回路等が設けられるため、非表示部とプリズムの間にはある程度の 空間を設けることが望ましい。
[0055] 図 11は、本発明の画像表示装置の第 6の実施形態を説明するための模式図であ る。本実施形態の画像表示装置は、図 4Aおよび図 5に示した構成において、プリズ ム 3の、画像表示素子 1、 2の非表示部 lb、 2bを覆う部分に溝 4を形成した以外は、 第 1の実施形態と同様の構成のものである。図 11中、第 1の実施形態と同じ構成に は同じ符号を付している。
[0056] 溝 4は、画像表示素子 1を覆う面と画像表示素子 2を覆う面とが交わる線に沿って設 けられており、その溝部の断面形状は L字状である。溝部は、画像表示部 laの面に 垂直な面 4aと、画像表示部 2aの面に垂直な面 4bとを含む。
[0057] 本実施形態の画像表示装置においては、観察方向 9から入射角度 Θ 6でプリズム 部 3bに入射し、プリズム面 22にて屈折して溝部の面 4bに入射した光力 面 4bで全 反射するような条件とされている。この構成によれば、溝 4が非表示部 lb、 2bからの 光を観察者 10の方向へ出射させない光学規制部として働き、その結果、観察角度 の余裕が大きくなる。この光学規制部としての作用を以下に具体的に説明する。
[0058] プリズム面 22における入射角、屈折角をそれぞれ 0 6、 Θ Ί 面 4bの入射角を(90 。 一 Θ 7)、プリズム 3の外の屈折率 nlを 1. 0、プリズム 3の屈折率 n2を 1. 5とする場 nl X sin Θ 6=n2 X sin 0 7
の関係が成り立つ。 0 6は観察角度であり、観察角度が 0° < Θ 6< 90° の範囲に おいて、 Θ 7は 0° < 0 7<41. 8° の範囲となる(第 1の条件)。一方、溝 4の面 4bで 全反射となる条件は、 sin (90° — Θ 7) >nlZn2であり、 48. 1° > Θ 7となる(第 2 の条件)。第 1および第 2の条件は Θ 6に関係なく決まる。第 1および第 2の条件を満 たす限り、全反射となって、溝 4は、観察方向によらず、観察者 10からは見えない。し たがって、非表示部 lb、 2bが溝 4に位置する限り、非表示部 lb、 2bは観察者 10から は見えない。
[0059] このように、溝 4が、画像表示素子 1、 2の非表示部 lb、 2bからの光を観察方向へ 出射させないように働く。この場合の観察方向の余裕 Δ Θは、溝 4を有していないも のに比べて大きい。
[0060] 溝 4は、 L字形状の全反射面以外の構成であってもよい。例えば、図 12Aに示すよ うな拡散面や図 12Bに示すような曲面より構成してもよい。また、溝 4の面を黒色吸収 面として光を吸収させてもょ 、。
[0061] (第 7の実施形態)
図 13は、本発明の画像表示装置の第 7の実施形態を説明するための模式図であ る。本実施形態の画像表示装置は、表示画面を構成する 2枚の立体画像表示素子 3
0、 31および画像処理回路 38を有する。
[0062] 立体画像表示素子 30、 31は、第 1から第 6の実施形態のいずれかの形態を適用し たものであって、観察者の右眼 33、左眼 34の方向からプリズムを介して画像表示部 を見た場合に、非表示部 (継ぎ目)が見えなくなるように、一端が繋ぎ合わせられてい る。ここでは、立体画像表示素子 30、 31は、互いの面のなす角度が 90° となるよう に配置されて 、るものと仮定する。
[0063] 画像処理回路 38は、右眼視点に対応した画像に関する右眼視点画像信号 36およ び左眼視点に対応した画像に関する左眼視点画像信号 37を入力としており、右眼 視点画像信号 36および左眼視点画像信号 37に基づく画像を立体画像表示素子 30 、 31からなる表示画面にて表示させる。立体画像表示素子 30、 31の各プリズム面上 には、レンチキユラレンズが貼り合わせてあり、右眼 33、左眼 34の方向力も観察した 場合に、右眼視点画像信号 36に基づく画像と左眼視点画像信号 37に基づく画像と 力 なる立体画像が観察される。
[0064] 以下に、本実施形態の画像表示装置の具体例を説明する。
[0065] 立体画像表示素子 30、 31として、水平 640画素、垂直 480画素、画面サイズ水平 32mm,垂直 50mmのカラー液晶パネルを用いた。立体画像表示素子の非表示部 は 1. 8mmである。レンチキユラレンズのレンズピッチは 100 πι、レンズ数は 320個 とした。プリズムは、厚さ 4mmの透明アクリル榭脂(屈折率: 1. 49)により構成した。 立体画像表示素子の画像表示部の最端部は、プリズムの画像表示素子と接して 、る 面の角から 1. 8mmとした。この条件で、 45度の観察角度で、観察者の右眼 34、左 眼 35それぞれの視点に対応した画像を光学的に独立に提示すると、特殊なメガネ 等を装着せずに裸眼立体視が可能であり、立体画像表示素子 30、 31の 2つの立体 画像表示素子の非表示部 (継ぎ目)を観察者が知覚することなく立体視することがで きた。
[0066] さらに、本実施形態の画像表示装置では、画像処理回路 38が、右眼視点画像信 号 36、左眼視点画像信号 37から、立体画像表示素子 30、 31それぞれに対応した、 右眼用透視投影変換画像 32、左眼用透視投影変換画像 33を生成することで、観察 者に幾何学的に正しい立体像 39を実時間で動画表示できた。
[0067] このように本実施形態によれば、立体映像を観察者に提示することができ、高画角 で臨場感のある立体表示装置を提供することができた。なお、プリズムには、透明ァ クリル樹脂よりも屈折率の高 、ポリカーボネート榭脂 (屈折率:1. 59)等を用いてもよ い。プリズムの表面は無反射コーティングを施してもよい。立体表示を行う光学系とし て、パララックスノリア、インテグラルフォトグラフィ用レンズアレイもしくはピンホールァ レイを用いても良い。
[0068] 立体画像表示素子には、カラー液晶パネル以外に、有機 ELパネル、プラズマディ スプレイパネル、表面電界ディスプレイパネル、電子ペーパー等各種フラットディスプ レイパネルを用いてもよく。さらに、画素数、画面サイズは上述したものに限定される ことはなぐ設計に応じて適宜に設定することができる。
[0069] (第 8の実施形態)
図 14は、本発明の画像表示装置の第 8の実施形態を説明するための模式図であ る。本実施形態の画像表示装置は、 n個の視点における立体画像表示が可能なもの であって、表示画面を構成する 2枚の立体画像表示素子 40、 41および画像処理回 路 47を有する。
[0070] 立体画像表示素子 40、 41は、図 13に示した立体画像表示素子 30、 31と同じもの である。画像処理回路 47は、視点位置 Al〜Anのそれぞれに対応する画像に関す る多視点画像信号 46を入力としており、この多視点画像信号 46に基づいて、立体 画像表示素子 40、 41それぞれに対応した視点位置 A1の透視投影変換画像 43から 視点位置 Anの透視投影変換画像 42までの n視点の画像を生成する。立体画像表 示素子 40、 41の各プリズム面上には、レンチキユラレンズが貼り合わせてあり、視点 位置 Al〜Anの各方向から観察した場合に立体画像が観察される。
[0071] 以下に、本実施形態の画像表示装置の具体例として、第 6の実施形態の構成を適 用した例を説明する。
[0072] 立体画像表示素子 40、 41として、水平 640画素、垂直 480画素、画面サイズ水平 32mm,垂直 50mmのカラー液晶パネルを用いた。立体画像表示素子の非表示部 は 1. 8mmである。レンチキユラレンズのレンズピッチは 50 Χ η πι、レンズ数は 640 /η個とした。例えば、視点数 η力 である場合、レンズピッチは 200 mとされ、レンズ 数は 160個とされる。プリズムは、厚さ 4mmの透明アクリル榭脂(屈折率: 1. 49)によ り構成した。立体画像表示素子の画像表示部の最端部は、プリズムの画像表示素子 と接している面の角から 1. 8mmとした。プリズムの屈曲部(非表示部を覆う部分)に 設けられた溝は、溝部の表面が鏡面加工されており、その深さは 1. 8mmとされてい る。この条件で、 45度の観察角度で、視点位置 Al、 Anそれぞれの視点に対応した 画像を光学的に独立に提示すると、特殊なメガネ等を装着せずに裸眼立体視が可 能であり、観察者が表示画面を構成する立体画像表示素子 40、 41の非表示部 (継 ぎ目)を知覚することなく立体視することができた。
[0073] さらに、本実施形態の画像表示装置では、画像処理回路 47が、多視点画像信号 4 6から立体画像表示素子 40、 41それぞれに対応した視点位置 A1の透視投影変換 画像 43から視点位置 Anの透視投影変換画像 42までの n視点の画像を生成すること で、観察者に幾何学的に正しい立体像 38を実時間で動画表示できた。
[0074] このように本実施形態によれば、立体映像を観察者に提示することができ、高画角 で臨場感のある立体表示装置を提供することができた。
[0075] なお、 2つの立体画像表示素子の互いの面のなす角度は、光学的に画像の継ぎ目 が見えな 、条件であれば、 90度より大き 、角度であってもよ 、。
[0076] 立体表示を行う光学系として、ノ ララックスノ リア、インテグラルフォトグラフィ用レン ズアレイもしくはピンホールアレイを用いても良!、。
[0077] プリズムには透明アクリル榭脂以外にさらに屈折率の高いポリカーボネート榭脂(屈 折率: 1. 59)等を用いてもよい。
[0078] プリズムの表面は無反射コーティングをしてもよ!、。
[0079] 立体画像表示素子は、カラー液晶パネル以外に、有機 ELパネル、プラズマデイス プレイパネル、表面電界ディスプレイパネル、電子ペーパー等各種フラットディスプレ ィパネルを用いてもよく。さらに、画素数、画面サイズは上述したものに限定されること はなぐ設計に応じて適宜に設定することができる。
[0080] (第 9の実施形態)
図 15Aおよび図 15Bは、本発明の画像表示装置の第 9の実施形態を説明するた めの模式図である。図 15Aは、パネルを開いた状態を示す。図 15Bは、パネルを閉 じた状態を示す。本実施形態の画像表示装置は、画像表示素子 50、 52とこれら画 像表示素子 50、 52をそれぞれ覆うプリズム 51、 53を有する。画像表示素子 50とプリ ズム 51を貼り合わせ、画像表示素子 52とプリズム 53を貼り合わせており、プリズム 51 、 53のプリズム面の交わる線の近傍を回転中心 54とし、この回転中心 54を軸として プリズム 51、 53を回転方向 55に回転する機構(回転手段)を備えている。これら画像 表示素子 50、 52およびプリズム 51、 53は、第 1から第 6の実施形態のいずれかに記 載されたものと同じものである。画像処理回路としては、第 7または第 8の実施形態で 説明したものを使用することができる。
[0081] 本実施形態の画像表示装置では、回転中心 54を軸として回転方向 55に回転する ことで、図 15Aに示すようにパネルを開いたり、図 15Bに示すようにパネルを閉じたり することができる。このようなパネルの開閉構造により、画像表示装置の収納時にお ける省スペース化を行うことが可能となる。また、回転手段は、パネルの角度が任意 の角度で固定される機構や、パネルの角度が段階的に変化する機構などを有してい てもよい。
[0082] (第 10の実施形態)
図 16は、本発明の画像表示装置の第 10の実施形態を説明するための図である。 本実施形態の画像表示装置は、第 1から第 9の実施形態で説明した構造を適用可 能な端末装置であって、立体表示が可能な構成とされて!/、る。
[0083] 図 16を参照すると、端末装置 60は、ウィンドウ 61、このウィンドウ 61よりサイズの大 きなウィンドウ 62の 2つのウィンドウそれぞれに平面画像を表示することが可能である 。端末装置 60は、 3次元空間におけるスティック 64の位置を検出する超音波 '磁気 等を用いたセンサと、このセンサからの入力を受け付けてウィンドウ 61、 62における 画像の表示を制御する制御部とを有しており、スティック 64を用いた、ウィンドウ 61ま たはウィンドウ 62における入力操作が可能とされている。制御部は、センサの出力に 基づいてスティック 64の 3次元空間における座標を検出し、その検出結果に基づい て表示処理を行う。これにより、スティック 64の座標と連動して、立体像の表示位置' 形状 ·色等を制御することができる。スティックを利用した入力操作は、一般に、ポイン ティングデバイスとして知られて 、る。
[0084] (第 11の実施形態)
図 17Aは、本発明の画像表示装置の第 11の実施形態を説明するための斜視図で ある。図 17Bは、その画像表示装置における立体表示の模式図である。図 17Aに示 すように、本実施形態の画像表示装置は、 3枚の画像表示素子 71〜73とこれら画像 表示素子 71〜73を覆うプリズム 74とから構成されている。底面に画像表示素子 71 が配置され、底面に垂直な 2つの隣接する側面にそれぞれ画像表示素子 72、 73が 配置されている。プリズム 74は、画像表示素子 71〜73をそれぞれ覆う第 1〜第 3の プリズム部を備えている。第 1のプリズム部と画像表示素子 71の構成、第 2のプリズム 部と画像表示素子 72の構成、第 3のプリズム部と画像表示素子 73の構成は、いずれ も第 1から第 6の実施形態のいずれかの形態のものと同じとされている。
[0085] 本実施形態の画像表示装置によれば、図 17Bに示すように、画像表示素子 71〜7 3により形成された各画像が 1つの連続した立体像 70として観察され、画像表示素子 71〜73の各非表示部は観察されない。このような 3枚の画像表示素子を用いた立体 像 70の観察によれば、表示画面が 2枚の画像表示素子で構成されるものに比べて、 さらに画角が広ぐ臨場感のある立体映像を提供することができる。なお、図 17Aに 示した例にお 、て、画像表示素子の数は 4枚以上であってもよ 、。
[0086] (第 12の実施形態)
図 18Aは、本発明の画像表示装置の第 12の実施形態を説明するための上面図で ある。図 18Bは、その画像表示装置における立体表示の模式図である。図 18Aに示 すように、本実施形態の画像表示装置は、 3枚の画像表示素子 81〜83とこれら画像 表示素子 81〜83を覆うプリズム 84とから構成されている。画像表示素子 81の両側 に画像表示素子 82、 83が配置されている。プリズム 84は、画像表示素子 81〜83を それぞれ覆う第 1〜第 3のプリズム部を備えている。第 1のプリズム部と画像表示素子 81の構成、第 2のプリズム部と画像表示素子 82の構成、第 3のプリズム部と画像表示 素子 83の構成は、いずれも第 1から第 6の実施形態のいずれかの形態のものと同じ とされている。
[0087] 本実施形態の画像表示装置によれば、図 18Bに示すように、画像表示素子 81〜8 3により形成された各画像が 1つの連続した立体像 80として観察され、画像表示素子 81〜83の各非表示部 8は観察されない。このような 3枚の画像表示素子を用いた立 体像 80の観察によれば、表示画面が 2枚の画像表示素子で構成されるものに比べ て、さらに画角が広ぐ臨場感のある立体映像を提供することができる。なお、図 18A に示した例にお 、て、画像表示素子の数は 4枚以上であってもよ 、。
[0088] (第 13の実施形態)
図 19は、本発明の画像表示装置の第 13の実施形態を説明するための模式図であ る。本実施形態の画像表示装置は、互いの面のなす角度が 90° となるように近接し て配置された 2枚のダブルレンチキユラスクリーン 91と、これらダブルレンチキュラスク リーンを覆う断面形状力 ^字状のプリズム 92と、プリズム 92に対してダブルレンチキュ ラスクリーン 91を押し当てるための透明平板 93とを有する。ダブルレンチキュラスクリ ーン 91はプリズム 92と透明平板 93との間に挟まれて固定されている。
[0089] 本実施形態の画像表示装置は、画像表示素子としてダブルレンチキュラスクリーン を用いた投射型立体表示装置であって、ダブルレンチキユラスクリーン 91とプリズム 9 2の位置関係は第 1から第 6の実施形態のいずれかにおける画像表示素子とプリズム の位置関係に同じである。
[0090] 図 20に、本実施形態の画像表示装置を用いた立体表示を模式的に示す。 4台の プロジェクタが使用される。一方のダブルレンチキユラスクリーン 91上に 2台のプロジ ェクタで異なる視点位置に対応する画像 (透視投影変換画像)をそれぞれ表示し、他 方のダブルレンチキユラスクリーン 91上に残りの 2台のプロジェクタで異なる視点位置 に対応する画像 (透視投影変換画像)をそれぞれ表示する。観察方向 9から各ダブ ルレンチキユラスクリーン 91にて形成された画像を観察すると、画像の継ぎ目のない 1つの連続した立体像 90を観察することができる。
[0091] 透明平板 93に平面度の高いガラス等を用いて、透明平板 93とプリズム 92とで各ダ ブルレンチキユラスクリーン 91を強く挟み込んで固定することで、ダブルレンチキユラ スクリーンの反りによる立体画像の劣化を低減させることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の画素からなる画像表示部と該画像表示部の端部に沿って設けられた非表示 部とを有する複数の画像表示素子が、互いの前記画像表示部を含む平面が交差す るように隣接して配置されてなる画像表示装置にぉ 、て、
前記複数の画像表示素子のうちの隣接する画像表示素子の少なくとも一方を覆う プリズムを有し、
前記プリズムは、当該プリズムにより覆われた画像表示素子からの光を出射する面 を有し、該画像表示素子の前記画像表示部の端部の画素が、予め決められた視点 位置力 前記プリズムの出射面の端部に入射した光の到達する位置に配置されてい ることを特徴とする画像表示装置。
[2] 前記プリズムは、隣接する前記画像表示素子の一方にのみ配置されており、該ー 方の画像表示素子を覆う第 1の面と、該第 1の面に平行な前記出射面となる第 2の面 とを有し、
前記一方の画像表示素子の前記画像表示部の端部の画素からの光が前記第 2の 面の端部に入射する入射角度を Θとし、前記プリズムの厚さを tとし、前記一方の画 像表示素子上の、前記第 2の面の端部の入射点力も引いた前記第 2の面に対して垂 直な線が交わる位置力 前記画像表示部の端部の画素までの距離を Xとするとき、 該距離 Xが、
x = t X tan Θ
で与えられる、請求の範囲 1に記載の画像表示装置。
[3] 前記プリズムは、前記複数の画像表示素子のそれぞれに配置された複数のプリズ ム部からなり、
前記複数の画像表示素子のそれぞれは、前記画像表示部の端部の画素が、予め 決められた視点位置力 当該画像表示素子を覆うプリズム部の出射面の端部に入射 した光の到達する位置に配置されて 、る、請求の範囲 1に記載の画像表示装置。
[4] 前記複数のプリズム部のそれぞれは、当該プリズム部によって覆われる画像表示素 子が配置される第 1の面と、該第 1の面に平行な第 2の面とを有し、
前記複数の画像表示素子のそれぞれは、当該画像表示素子の前記画像表示部の 端部の画素からの光が前記第 2の面の端部に入射する入射角度を Θとし、前記プリ ズム部の厚さを tとし、当該画像表示素子上の、前記第 2の面の端部の入射点力 引 いた前記第 2の面に対して垂直な線が交わる位置から前記画像表示部の端部の画 素までの距離を Xとするとき、該距離 Xが、
x = t X tan Θ
で与えられるように構成されている、請求の範囲 3に記載の画像表示装置。
[5] 前記複数のプリズム部の厚さが異なる、請求の範囲 3または 4に記載の画像表示装 置。
[6] 前記プリズムの厚さが、前記画像表示部の端部の画素からの光が入射する第 1の 端部から該第 1の端部に対向する第 2の端部にかけて減少する、請求の範囲 1に記 載の画像表示装置。
[7] 複数の画素からなる画像表示部と該画像表示部の端部に沿って設けられた非表示 部とを有する複数の画像表示素子が、互いの前記画像表示部を含む平面が交差す るように隣接して配置されてなる画像表示装置にぉ 、て、
前記複数の画像表示素子のうちの隣接する画像表示素子の一方を覆うプリズムを 有し、
前記プリズムは、前記一方の画像表示素子を覆う第 1の面と、該第 1の面に平行な 第 2の面とを有し、
前記一方の画像表示素子の前記画像表示部の端部の画素からの光が前記第 2の 面の端部に入射する入射角度を Θとし、前記プリズムの厚さを tとし、前記一方の画 像表示素子上の、前記第 2の面の端部の入射点力も引いた前記第 2の面に対して垂 直な線が交わる位置力 前記画像表示部の端部の画素までの距離を Xとするとき、 該距離 Xが、
x = t X tan Θ
で与えられることを特徴とする画像表示装置。
[8] 複数の画素からなる画像表示部と該画像表示部の端部に沿って設けられた非表示 部とを有する複数の画像表示素子が、互いの前記画像表示部を含む平面が交差す るように隣接して配置されてなる画像表示装置にぉ 、て、 前記複数の画像表示素子のそれぞれを覆う複数のプリズムを有し、 前記複数のプリズムのそれぞれは、当該プリズムによって覆われる画像表示素子が 配置される第 1の面と、該第 1の面に平行な第 2の面とを有し、
前記複数の画像表示素子のそれぞれは、当該画像表示素子の前記画像表示部の 端部の画素からの光が前記第 2の面の端部に入射する入射角度を Θとし、前記プリ ズム部の厚さを tとし、当該画像表示素子上の、前記第 2の面の端部の入射点力 引 いた前記第 2の面に対して垂直な線が交わる位置から前記画像表示部の端部の画 素までの距離を Xとするとき、該距離 Xが、
x = t X tan Θ
で与えられるように構成されて!ヽることを特徴とする画像表示装置。
[9] 前記複数のプリズム部の厚さが異なる、請求の範囲 8に記載の画像表示装置。
[10] 前記画像表示部の端部の画素は、前記画像表示部の最も端に位置する画素であ る、請求の範囲 1から 9のいずれかに記載の画像表示装置。
[11] 前記画像表示部の端部の画素は、前記画像表示部の最も端に位置する画素より 内側に位置する画素である、請求の範囲 1から 9のいずれかに記載の画像表示装置
[12] 前記プリズムの前記非表示部を覆う部分に、前記非表示部に沿って形成された溝 を有する、請求の範囲 1から 11のいずれかに記載の画像表示装置。
[13] 前記溝は、第 1の反射面と、該第 1の反射面に垂直に交わる第 2の反射面とを有し
、該第 1および第 2の反射面のそれぞれは、予め決められた視点位置からの入射光 を全反射する、請求の範囲 12に記載の画像表示装置。
[14] 前記溝の表面は黒色吸収面よりなる、請求の範囲 12または 13に記載の画像表示 装置。
[15] 少なくとも 2つの視点位置に対応する視差画像を前記複数の画像表示素子に立体 表示させる画像処理回路を有する、請求の範囲 1から 14のいずれかに記載の画像 表示装置。
[16] 前記複数の画像表示素子に、少なくとも 2つの視点位置に対応する視差方向の画 像を前記複数の画像表示素子の位置関係に応じて透視投影変換した透視投影変 換画像を前記複数の画像表示素子に立体表示させる画像処理回路を有する、請求 の範囲 1から 14のいずれかに記載の画像表示装置。
前記複数の画像表示素子の互 、のなす角度を可変とする回転手段をさらに有する 、請求の範囲 1から 16のいずれかに記載の画像表示装置。
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