JPH10221646A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一画面上で、２次元画像と３次元画像の切
り換え表示および同時表示を可能とし、かつ３次元画像
表示品位を落とすことなく、広い視認域を実現する。 【解決手段】 立体画像表示方式のバララックスステレ
オグラム法を用いた立体画像表示装置において、立体画
像表示素子と観察者との間に配置するパララックスバリ
アに液晶素子を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パララックスステ
レオグラム法により３次元画像の表示が可能な立体画像
表示装置に関し、特に、特別な作業無しに２次元画像お
よび３次元画像のいずれの表示もが可能なだけでなく、
さらに２次元画像および３次元画像双方の同時表示も可
能な立体画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、３次元画像表示の手法として、左
右画像情報を別個に左右眼に入力するために観察者は画
像情報選択のために情報選択機能を有する眼鏡をかける
必要があった。一方、眼鏡無しの手法として３次元表示
素子上に左右画像情報に指向性を持たせるスリットやレ
ンチキュラレンズ等を配置する方法が用いられ改善がな
されている。さらに、最近ではコンピュータの普及とネ
ットワークの整備が進み、パーソナルユースからビジネ
スユースの広範囲にわたりコンピュータモニタを通して
様々な情報を自由に見ることができるようになった。様
々な情報の中には３次元画像情報も含まれている。

【０００３】ところで、従来の３次元画像表示装置にお
いては、３次元画像表示を見るためには眼鏡をかけなく
てはならないという煩わしさがあったり、上記スリット
やレンチキュラレンズを配置したものでは観察者の３次
元画像の視認域が狭いといった問題があった。前記スリ
ットやレンチキュラレンズを使用する方式で３次元画像
視認域を広げるために３次元画像表示素子上に多眼画像
情報を表示させる方法が採られるが、その場合、同一の
３次元画像であっても表示情報量が増加するなどして解
像度を落とすといった問題が生じている。

【０００４】また、観察者の３次元画像の視認域を広げ
る方式として、特開平５−１００００９には、表示装置
に対する観察者の位置を検出し、その位置に応じて表示
装置のパララックスバリヤの位置を制御することが開示
されている。しかしながら、この方式では２次元画像表
示と３次元画像表示とを任意に切り換えたり、同一画面
上の任意の部分に３次元画像を表示し、他の部分は２次
元画像を表示するというように２次元画像と３次元画像
を同時に表示することはできなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
例における問題点に鑑みてなされたもので、単一の画像
表示装置で眼鏡をかける等の特別な作業無しで３次元画
像を見ることを可能にし、２次元画像表示と３次元画像
表示の切り換え表示が可能で、かつ、単一画面上で２次
元画像と３次元画像を同時に表示できる画像表示装置を
提供することを目的とする。本発明は、さらに、観察者
の移動に追従して、２次元および３次元画像表示品位を
落とすことなく、広い視認域を実現することをさらなる
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するため本発明では、立体画像表示方式のバララッ
クスステレオグラム法を用いた立体画像表示装置におい
て、立体画像表示素子と観察者との間に配置するパララ
ックスバリアに液晶素子を用いることを特徴とする。

【０００７】本発明の一実施例において、前記パララッ
クスバリアはスリットバリアである。また、この立体画
像表示装置は、情報伝達装置に用いられる。そして、該
情報伝達装置は観察者までの距離測定または位置測定機
能を持ち、かつ、スリットバリアとしての前記液晶素子
の開口部（透光部）と遮光部の面積を、観察者の移動量
に連動させ任意に可変させる。さらに、スリットバリア
としての前記液晶素子の開口部と遮光部の面積を任意に
可変させることで、２次元画像表示と３次元画像表示を
同時に可能としている。前記スリットバリアとしての液
晶素子としてはモノクロ画像表示に用いられるものと同
様の光透過型の強誘電性液晶素子が用いられる。その強
誘電性液晶素子に用いられる強誘電性液晶は、そのプレ
チルト角をαとしたときに、

【０００８】

【数１】 なる関係を満足するコーン角２Θ、見かけのチルト角θ
ａ、およびスメクチック層の傾き角δなる配向状態を有
する。また、前記液晶素子は前記画像表示素子の表示面
上に配置されており、該液晶素子の透光部および遮光部
を形成するための画素は、幅が前記画像表示素子におけ
る絵素の１／６程度に設定されている。スリットバリア
としての前記液晶素子の画素の幅は、該スリットバリア
を観察者の移動に追従して移動させる際の左右各眼用画
像のＳ／Ｎ比、すなわち立体画像の解像度の変動を感じ
させないために１／３より小さくするのがよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に本発明の実施の一形態に係
る立体画像表示装置の概略図を示す。以下においては、
特別に断らない限り、２次元画像を２Ｄ、３次元画像を
３Ｄと表記して説明する。

【００１０】図１の装置は、二眼画像の表示が可能な３
Ｄ表示用画像表示素子１、二眼画像のうち右眼位置には
左眼用画像を遮蔽して右眼用画像のみを、左眼位置には
右眼用画像を遮蔽して左眼用画像のみを到達させるため
の３Ｄ画像選択用シャッタ２、および２台の距離測定装
置３ａ，３ｂを備えた観測者位置測定装置３（図１では
距離測定装置３ａ，３ｂのみが図示されている）と各々
の装置１〜３の制御系から成り立っている。特に、３Ｄ
画像選択用シャッタ２としては強誘電性液晶表示素子等
の液晶素子が用いられる。３Ｄ画像選択用シャッタ２の
制御系には観測者位置測定装置３の出力がフィードバッ
クされており、３Ｄ画像選択用シャッタ２の表示制御パ
ラメータとしている。図１ではこれらの制御系の図示は
省略した。図１の装置においては、３Ｄ表示用画像表示
素子１として液晶表示素子を用い、３Ｄ画像表示用表示
素子の背面にバックライト４を配置している。３Ｄ表示
用画像表示素子１としてはこのようなバックライト４を
用いない自発光型ディスプレイ、例えばＣＲＴ、プラズ
マディスプレイ、ＥＬディスプレイを用いることも可能
である。

【００１１】次に、本発明で重要な機能を果たす図１中
の３Ｄ画像選択用シャッタ２について若干の説明を加え
ておく。３Ｄ画像選択用シャッタ２としてはできる限り
薄いデバイスで３Ｄ表示用画像表示素子１の表示光を透
過する機能を持ち、かつ高精細な液晶素子が望ましく、
各種の液晶表示素子の使用が可能である。特に本実施形
態では素子構成が単純で高精細な液晶表示素子として強
誘電性液晶表示素子を使用する。

【００１２】先ず、この強誘電性液晶表示素子に用いら
れる強誘電性液晶について補足説明しておく。液晶表示
素子には様々な液晶のものがあり、駆動方式も様々なも
のが存在している。その駆動方式の中でも、素子構成が
単純で大画面化の容易な単純マトリックス方式が広く用
いられている。単純マトリックス方式を用いることが出
来る液晶の中に、強誘電性液晶がある。この強誘電性液
晶分子の屈折率異方性を利用して偏光素子との組み合わ
せにより透過光線を制御する型の表示素子がクラーク
（ｃｌａｒｋ）およびラガーウォル（Ｌａｇｅｒｗａｌ
ｌ）により提案されている（特開昭５６−１０７２１６
号公報、米国特開第４３６７９４２号明細等）。この強
誘電性液晶は、一般に特定の温度域において、非らせん
構造のカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）またはカ
イラルスメクチックＨ相（ＳｍＨ＊）を有し、この状態
において、加えられる電界に対応して第１の光学的安定
状態および第２の光学的安定状態のいずれかを取り、か
つ電界の印加のない時はその状態を維持する性質、すな
わち双安定性を有し、また電界の変化に対する応答も速
やかであり、高速ならびに記憶型表示素子として広い利
用が期待されている。

【００１３】強誘電性液晶がメモリ性を有することは、
本実施形態に係る画像表示装置を完全に２Ｄ画像表示の
みに使用する際は、３Ｄ画像選択用シャッタ２として使
用していた強誘電性液晶表示素子を透過状態でメモリ状
態にすれば、３Ｄ画像表示用表示素子１単体の解像度を
落とすことなく２Ｄ表示が実現できるという点で好まし
い。

【００１４】ここで、強誘電性液晶がメモリ性を有する
ことのできる条件について説明を加えておく。強誘電性
液晶の配向状態は大別してＣ１，Ｃ２の２種があり、図
２に示すスメクチック相のシェブロン層構造の違いで説
明される。図２の中の符号３１はスメクチック相のシェ
ブロン層を、符号３２はＣ１配向領域を、符号３３はＣ
２配向領域をそれぞれ示している。スメクチック液晶
は、一般に層構造を持つが、ＳｍＡ相からＳｍＣ相また
はＳｍＣ＊相に転移すると層間隔が縮むので、図２に示
すように層が上下基板（３０ａ，３０ｂ）の中央付近で
折れ曲がった構造（シェブロン構造）をとる。ここで、
折れ曲がる方向（配向状態）は、図２に示すようにＣ１
とＣ２の２つが有り得るが、よく知られているように一
軸性配向によって基板界面の液晶分子は基板に対して角
度をなし（プレチルト）、その方向はラビング方向に向
かって液晶分子が頭をもたげる（先端が浮いた恰好にな
る）向きである。このプレチルトのためにＣ１配向とＣ
２配向とは弾性エネルギー的に等価でなく、ある温度で
転移が起こることがある。また、機械的な歪みで転移が
起こることもある。図２の層構造を平面的に見るとラビ
ング方向Ａに向かって、Ｃ１配向からＣ２に移るとき境
界３４はジグザグの稲妻状でライトニング欠陥と呼ば
れ、Ｃ２配向からＣ１配向に移る時の境界３５は幅の広
い緩やかな曲線状で，ヘヤピン欠陥と呼ばれる。

【００１５】ここで、強誘電性液晶を配向させるために
一軸性配向処理が施された一対の基板を備え、該一対の
基板を、一軸性配向処理方向が相互にほぼ平行で同一方
向になるように対向配置した液晶表示素子において、強
誘電性液晶のプレチルト角をαとし、チルト角（コーン
角の１／２）をΘとし、ＳｎＣ＊相の層傾斜角をδと
し、強誘電性液晶は次式で表される配向状態を有するよ
うにすると、Ｃ１配向状態に於てシェブロン構造を有す
る４つの状態が存在する。

【００１６】

【数２】 この４つのＣ１配向状態は、従来のＣ１配向状態とは異
なっており、なかでも４つのＣ１配向状態のうち２つの
状態は、双安定状態（ユニフォーム状態）を形成してい
る。ここで無電界時のみかけのチルト角をθａとすれ
ば、Ｃ１配向状態の４つの状態のうち、次式の関係を示
す状態をユニフォーム状態という。

【００１７】

【数３】 ユニフォーム状態においては、その光学的性質からみて
液晶分子（ダイレクタ）が上下基板間で捩じれていない
と考えられる。図３（Ａ）はＣ１配向の各状態でのダイ
レクタ配置を示す模式図である。図中５１〜５４は各状
態においてのダイレクタをコーンの底面に投影し、これ
を底面方向から見た様子を示しており、Ｃダイレクタと
呼ばれる。図３において、符号５１および５２がスプレ
イ状態、符号５３および５４はユニフォーム状態と考え
られるＣダイレクタの配置である。同図から分るとお
り、ユニフォームの２状態５３と５４においては、上下
いずれかの基板界面の液晶分子の位置がスプレイ状態の
位置と入れ替わっている。図３（Ｂ）はＣ２配向を示し
ており、界面のスイッチングはなく内部のスイッチング
で２状態５５と５６がある。このＣ１配向のユニフォー
ム状態は従来用いられていたＣ２配向における双安定状
態より大きな見かけのチルト角θａを生じ、輝度が大き
く、しかもコントラストも高い。

【００１８】上述した双安定状態を呈するユニフォーム
状態を用いた強誘電性液晶表示素子の駆動特性として、
第一の安定状態から他方の安定状態へはある一定以上の
電界印加により達成される。さらに、元の安定状態に戻
すには印加電界の極性を反転させればよい。

【００１９】以上、説明したように強誘電性液晶表示素
子は単純構成で高精細化が容易で、かつ、メモリ性を有
するなど、３Ｄ画像選択シャッタとして優位性を備えて
いる。

【００２０】図４は本発明に係る立体画像表示の動作原
理図である。図４（Ａ）において、３Ｄ画像表示用表示
素子１には左目用画像情報（Ｌ）と右目用画像情報
（Ｒ）が表示されている。３Ｄ画像表示用表示素子１と
観察者５の間には３Ｄ画像選択用シャッタ２なるものが
配置されており、開口されている領域と遮光されている
領域に分かれている。観察者５の左目（Ｌ）には３Ｄ画
像選択用シャッタ２の開口部２ａから３Ｄ画像表示用表
示素子１の左目用画像情報（Ｌ）は見えるが、３Ｄ画像
表示用表示素子１の右目用画像情報（Ｒ）は３Ｄ画像選
択用シャッタ２の遮光部２ｂにより見ることができな
い。同様に、観察者５の右目（Ｒ）には３Ｄ画像選択用
シャッタ２の開口部から３Ｄ画像表示用表示素子１の右
目用画像情報（Ｒ）しか見えない。３Ｄ画像表示用表示
素子１の左目用画像情報（Ｌ）は３Ｄ画像選択用シャッ
タの遮光部２ｂにより見ることができない。これによ
り、観察者は３Ｄ画像表示用表示素子１に表示された画
像を３Ｄ画像として視認することが可能となる。

【００２１】観察者５が図４（Ｂ）のように移動した場
合、観察者５の左目、右目は共に３Ｄ画像表示用表示素
子１上の左目用（Ｌ）、右目用画像情報（Ｒ）の混在し
た状態を見てしまうことになり、３Ｄ画像として視認で
きなくなっている。そこで、本実施形態においては、観
察者の視点の移動をカメラやビデオカメラで用いられて
いる測距システムで測定し、観察者までの距離および移
動量を算出し、３Ｄ画像選択用シャッタ２に使用する強
誘電性液晶表示素子の表示情報としてフィードバックを
かける。すなわち、３Ｄ画像選択用シャッタ２の表示を
図５のように観察者の視点の移動に伴い、開口部２ａの
一部の画素がＯＮ状態（透過状態）からＯＦＦ状態（遮
光状態）へ、かつ、遮光部２ｂの一部の画素がＯＦＦ状
態からＯＮ状態へと変化するように変える。これによ
り、観察者５の移動後の視点から左右画像情報が左右眼
で別個に視認できるような新たな開口部と遮光部とな
り、３Ｄ画像として視認が可能となる。

【００２２】本実施形態において、画像表示装置の一部
のみに３Ｄ表示をさせたい場合、該当する領域のみ開口
部と遮光部を形成表示させればよい。その他の領域のす
べてをＯＮ状態にすればそこには２Ｄ表示がなされ、単
一画面上に２Ｄ表示と３Ｄ表示の混在表示が可能とな
る。また、すべての画素をＯＮ状態にすれば２Ｄ表示が
可能である。この際には３Ｄ画像表示用表示素子１は従
来のディスプレイとなんら変わらない画像情報を出力さ
せればよい。

【００２３】以上、本実施形態によれば、情報伝達装置
等に用いられる画像表示装置において、眼鏡等を用いる
ことなく３Ｄ表示を可能とし、かつ２Ｄと３Ｄの混在表
示を可能とし、さらに表示画面全体の画質を落とすこと
なく２Ｄ単独表示を可能にした。また、観察者の視点の
移動に伴い３Ｄ画像選択用シャッタ用液晶素子全面の開
口部と遮光部を視点移動に同期させて可変することで３
Ｄ表示の視認領域を拡大することが確認できた。

【００２４】さらに、３Ｄ画像選択用シャッタとしては
透過型フラットディスプレイが使用可能であるが、透過
型フラットディスプレイの中でメモリ性を有する強誘電
性液晶表示素子を用いることで、２Ｄ表示と３Ｄが混在
した場合における２Ｄ表示部分の表示状態を書きかえる
必要がないため、システム全体の消費電力を低く抑える
ことも出来、また、強誘電性液晶表示素子は単純マトリ
クス駆動構成であることから高精細の３Ｄ画像選択用シ
ャッタを実現できた。

【００２５】

【実施例】実施例１ 図６は、上述の実施形態における３Ｄ画像選択用シャッ
タ２として使用する強誘電液晶透過型フラットディスプ
レイの表示素子構成を示す。以下に図６の表示素子の作
成方法を示す。図６の表示素子は、厚さが１．１ｍｍの
２枚のガラス基板１１ａ，１１ｂを備えており、これら
の基板１１ａ，１１ｂ上には厚さ約１５００Ａのストラ
イブ状ＩＴＯ透明電極１２ａ，１２ｂがスパッタ法によ
り形成されている。これら透明電極１２ａ，１２ｂと配
向制御膜１３ａ，１３ｂの間に絶縁層１０ａ，１０ｂを
配置した。絶縁層はＰＺＴ−６（触媒化成（株）社製）
を用い、展色板を用いた印刷法によりＩＴＯが形成され
ている基板上に印刷し、８０度３分間予備乾燥後、３０
０度で本焼成を行ない形成した。その上に配向制御膜を
形成するために、日立化成（株）社製ポリアミド酸ＬＱ
１８０２の１％ＮＭＰ溶液を用いて、スピナーで塗布後
２７０度６０分焼成することで形成した。

【００２６】上述の方法で配向制御膜を形成するまです
べて同条件で作成された基板を、上下２枚（１１ａおよ
び１１ｂとして）組み合わせた時、配向制御膜１３ａ，
１３ｂによる配向方向が略平行となるように各基板の配
向制御膜に一軸配向処理をラビング法により行なった。
ラビングに用いる布としてナイロン６６を材質とする毛
足の長さが４ｍｍのものを直径１５ｃｍのステンレス製
ローラに巻き付け、１０００ｒｐｍの条件で行ない上記
の一軸性配向処理を行なった。以上のように配向処理を
施した一対の基板１１ａ，１１ｂの一方に、ギャップ保
持のためのスペーサおよび接着性樹脂を散布した後、基
板１１ａと１１ｂを重ね合わせ、これらの基板間を圧着
し、基板周辺をシール剤で封止後、図６に符号１８で示
されるような注入口より液晶を注入、注入口を封止し液
晶表示素子を作成した。

【００２７】上記液晶表示素子の表示画像サイズは４２
μｍ×４２μｍ、画素間８μｍである。これを図１の３
Ｄ画像選択用シャッタ２として用いた。

【００２８】本実施例で作成された素子に注入した液晶
は強誘電性液晶（ピリミジン系混合液晶Ａ）を用いた。
以下に本実施例で用いた強誘電性液晶の相転移温度およ
び物性値を示す。

【００２９】

【表１】 上記ピリミジン系混合液晶Ａを用い、表示画素上でのプ
レチルト角がたとえば１７°となる配向制御膜をもつ素
子を形成した。

【００３０】３Ｄ画像表示用表示素子１としてはＣＲ
Ｔ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、液晶デ
ィスプレイ等いずれも使用できるが、本実施例では上述
した強誘電性液晶ディスプレイと同様の構成を有し、同
様の方法で作成したものを使用した。ただし、表示画素
サイズを９２μｍ×２９２μｍ、画素間８μｍとし、さ
らに１絵素を赤、青、緑の画素構成で形成して１絵素サ
イズを３００μｍ×３００μｍとした。カラーフィルタ
はガラス基板１１ａ，１１ｂと透明電極１２ａ，１２ｂ
との間に予め形成しておいた。

【００３１】上述のようにして作成された３Ｄ画像表示
用表示素子１および３Ｄ画像選択用シャッタ２、３Ｄ画
像表示用表示素子１の背面に配置するバックライト４、
観測者までの距離測定用にカメラ用に用いられている測
距システム２台３ａ，３ｂ並びに図示しない３Ｄ画像情
報出力装置、３Ｄ画像選択用シャッタ用強誘電性液晶表
示素子表示制御装置および測距システム制御系を用いて
図１に示す構成のシステムを組み立てた。

【００３２】図７はその表示状態を示す。今、図７
（Ａ）に示すように、ある観察者ポジションから３Ｄ画
像認識ができるように３Ｄ画像表示用表示素子１の２絵
素を用いて左目用画像情報と右目用画像情報を表示して
いる。実際には縦のストライプ状に左画像と右画像を配
置し表示している。一つの表示絵素（３００μｍ×３０
０μｍ）に対して３Ｄ画像選択用シャッタ２の３６画素
分（５０×６μｍ×５０×６μｍ）が対応している。す
なわち、Ｒを右目に到達させるために、３Ｄ画像選択用
シャッタ２の符号１から６で示される６列分の画素を開
口して（画素をＯＮ状態）、その両端の３６画素分ずつ
（ａ〜ｆとＡ〜Ｆ）を遮光状態（画素をＯＦＦ状態）に
している。このとき、３Ｄ画像選択用シャッタ２として
の強誘電性液晶表示素子は、ストライブ状の表示をして
いる。図７（Ｂ）に全体像の概略を示す。この状態か
ら、観察者の視点（位置）が紙面に向かって左方向に移
動したとする。本実施例の装置では２個の測距システム
３ａ，３ｂ（図１参照）の出力差分から観察者の移動量
を算出し、その移動量に伴い開口部を遮光し、遮光部を
開口して再表示を行なう。すなわち、移動量に伴い順
次、ａ列画素をＯＮ状態、ｂ列画素をＯＮ状態、ｃ列画
素をＯＮ状態、ｄ列画素をＯＮ状態、ｅ列画素をＯＮ状
態、ｆ列画素をＯＮ状態に切り換え、これに対応して、
６列画素をＯＦＦ状態、５列画素をＯＦＦ状態、４列画
素をＯＦＦ状態、３列画素をＯＦＦ状態、２列画素をＯ
ＦＦ状態、１列画素をＯＦＦ状態に切り換えながら、３
Ｄ画像選択用シャッタ２の強誘電性液晶素子の再表示を
行なう。逆に、右への移動量に伴い順次、Ａ列画素をＯ
Ｎ状態、Ｂ列画素をＯＮ状態、Ｃ列画素をＯＮ状態、Ｄ
列画素をＯＮ状態、Ｅ列画素をＯＮ状態、Ｆ列画素をＯ
Ｎ状態とし、これに対応して、１列画素をＯＦＦ状態、
２列画素をＯＦＦ状態、３列画素をＯＦＦ状態、４列画
素をＯＦＦ状態、５列画素をＯＦＦ状態、６列画素をＯ
ＦＦ状態として３Ｄ画像選択用シャッタの強誘電性液晶
素子の再表示を行なう。これにより、観察者は移動して
も、３Ｄ画像の反転や画像のボヤケが生じず、良好な３
Ｄ画像表示認識ができることが確認された。

【００３３】比較評価として、３Ｄ画像選択用シャッタ
２に固定ストライブ表示で３Ｄ画像情報を表示し、観察
者が３Ｄ情報と認識できる観察位置から左右に移動した
ところ、ほんの少しの移動に対しても３Ｄ画像情報が乱
され、画像がぼやけてしまった。この傾向は３Ｄ画像表
示用表示素子１の解像度を上げるにつれて顕著にみられ
た。逆に解像度を下げるにつれて、３Ｄ画像選択用シャ
ッタ２のストライブ表示幅が荒くなり、目障り感が増し
てきてしまった。これら弊害を避けるためには高解像度
液晶素子を用いて、視点の移動に感度良く追従するシス
テムが必要であり、本発明に従って高精細液晶素子を３
Ｄ画像選択用シャッタとして用い、視点の移動量により
開口部と遮光部を可変させられるシステムは良好な３Ｄ
画像表示装置であることが確認された。

【００３４】また、図７（Ｂ）では液晶素子２の全面に
ついて遮光部と開口部からなるストライブ表示をし、３
Ｄ画像表示用に対応しているが、液晶素子２の一部のみ
について開口部と遮光部からなるストライブ表示をすれ
ば、そのストライブ表示部を３Ｄ画像情報表示用ウイン
ドウとして用いることもできる。その際、液晶素子２の
ストライブ表示以外の領域の画素を開口状態にすれば、
その領域は通常の２Ｄ画像表示用モニタとして何ら変わ
ることなく用いることができる。さらに、３Ｄ画像選択
用シャッタ（液晶素子２の画素）をすべて開口させれ
ば、表示素子１の全面を２Ｄ画像用モニタとして使用す
ることができる。

【００３５】実施例２ 実施例１で用いた全く同様のシステムを用いて、上下方
向の観察者の移動に対しても、３Ｄ画像情報の視域を拡
大させる手法について以下に記述する。図８は本実施例
に係る３Ｄ画像表示に対する前記システムの使用例の説
明図である。図８（Ｂ）はシステム全体の表示概略図で
あり、図８（Ａ）は観察者の視点の移動に対して、３Ｄ
画像情報認識を可能とする表示状態変化の説明図であ
る。

【００３６】今、観察者の視点が紙面左上に移動した場
合、３Ｄ画像選択用シャッタ２は、図８（Ａ）中の＊領
域をＯＦＦ状態からＯＮ状態へ表示を変え、かつＯＮ状
態だった５，６，１５，１６，２５，２６，３５，３
６，４１，４２，４３，４４，５１，５２，５３，５４
をＯＦＦ状態に表示を変える。これにより、先の視点で
見えていたＲ、Ｌの画像がそれぞれ右目、左目に入力さ
れ３Ｄ画像情報が損なわれることなく認識された。

【００３７】本実施例でも２Ｄ／３Ｄの混在表示が可能
であり、２Ｄ，３Ｄの単独表示も可能である。

【００３８】特に、本実施例では強誘電性液晶表示素子
を用いたことで、高精細化が比較的容易に実現でき良好
な２Ｄ／３Ｄ表示切り替え、および２Ｄ／３Ｄ混合表示
が可能であり、かつ視点の追従を実現することにより３
Ｄ視認域の拡大が実現された。また、強誘電性液晶の持
つメモリ性の特徴から、３Ｄ画像表示用表示素子の本来
の解像度を低下させることもなかった。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
液晶素子を３Ｄ画像選択用シャッタとして使用すること
で２Ｄ／３Ｄ表示の切り替え表示、および２Ｄ／３Ｄ画
像混在表示ができ、かつ観察者の視点移動追従に適した
表示素子が実現できることにより、３Ｄ表示に関しては
観察者の３Ｄ表示視認域を従来のものより拡大した立体
画像表示装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る３Ｄ／２Ｄ画像表
示システムの構成概略図である。

【図２】 スメクチック層の配向モデルを示した図であ
る。

【図３】 （Ａ）はＣ１配向の各状態における基板間の
各位置でのダイレクタの配置を示す模式図、（Ｂ）はＣ
２配向を示す模式図である。

【図４】 本発明に係る３Ｄ表示の動作原理説明図であ
る。

【図５】 図１のシステムにおける３Ｄ画像選択用シャ
ッタとしての液晶素子の動作説明図である。

【図６】 図１における３Ｄ画像選択用シャッタとして
用いられる強誘電性液晶素子の構成図である。

【図７】 本発明の実施例１に係る装置構成図および動
作説明図である。

【図８】 本発明の実施例２に係る装置構成図および動
作説明図である。

【符号の説明】

１：、２：液晶素子（３Ｄ画像選択用シャッタ、強誘電
性液晶表示素子）、２ａ：開口部、２ｂ：遮光部、３
ａ，３ｂ：距離測定装置、４：バックライト、１０ａ，
１０ｂ：絶縁層、１１ａ，１１ｂ：ガラス基板、１２
ａ，１２ｂ：透明電極、１３ａ，１３ｂ：配向制御膜、
１４：スペーサ、１５：接着性樹脂、１６：シール剤、
１７：液晶層、１８：注入口、１９：絶縁層、３０ａ，
３０ｂ：ガラス基板から配向制御膜までの表示素子基
板、３１：スメクチック層、３２：Ｃ１配向、３３：Ｃ
２配向、３４：ライトニング欠陥、３５：ヘアピン欠
陥。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 佳成 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 尾崎 逹巳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 島村 吉則 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 新井 英勝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二眼画像を表示可能な画像表示素子と、
   該画像表示素子と観察者との間に配置されて前記二眼画
   像のうち該観察者の右眼位置からの左眼用画像への視野
   を遮蔽可能であるとともに左眼位置からの右眼用画像の
   視野を遮蔽可能であるパララックスバリアとを具備し、
   パララックスステレオグラム法により３次元画像を表示
   する立体画像表示装置において、前記パララックスバリ
   アに液晶素子を用いることを特徴とする立体画像表示装
   置。
2. 【請求項２】 前記観察者の位置測定手段と、前記液晶
   素子の透光部と遮光部を前記観察者の位置に応じて制御
   する制御手段とをさらに有することを特徴とする請求項
   １記載の立体画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記液晶素子の透光部と遮光部の面積を
   可変させることで２次元画像と３次元画像の同時表示を
   可能としたことを特徴とする請求項１または２記載の立
   体画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記液晶素子が強誘電性液晶表示素子で
   あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   立体画像表示装置。
5. 【請求項５】 前記液晶表示素子の強誘電性液晶が、そ
   のプレチルト角をα、コーン角を２Θ、見かけのチルト
   角をθａ、およびスメクチック層の傾き角をδとしたと
   きに、Θ＜α＋δ、およびΘ＞θａ＞Θ／２なる関係を
   満足する配向状態を有するものであること特徴とする請
   求項４記載の立体画像表示装置。
6. 【請求項６】 前記液晶素子が前記画像表示素子の表示
   面上に配置されており、該液晶素子の透光部および遮光
   部を形成するための画素は、幅が前記画像表示素子にお
   ける絵素の１／３より小さいことを特徴とする請求項１
   〜５のいずれかに記載の立体画像表示装置。