[发明专利]立体影像显示装置和立体影像显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及立体影像显示装置和立体影像显示方法。

背景技术

作为能进行运动图像显示的立体视图像显示装置，即所谓三维显示器，已公知有许多种方式。尤其是对平板型且无需专用眼镜等的方式的渴望近年来日益高涨。在这种类型的立体动画显示装置中，利用全息摄影原理的方式难以实现全彩色动画，但通过使用在直视型或投射型液晶显示装置或等子体显示装置等将像素位置固定的显示屏(显示装置)的前方(跟前)设置控制来自显示屏的光线使其朝向观察者的光线控制元件的方式，可以比较容易地实现。

光线控制元件，一般也称为视差屏(parallax barrier)，把光线控制成即使在光线控制元件上的同一位置也因角度不同而看到不同的图像。具体地说，在仅有左右视差(水平视差)时，使用狭缝或双凸透镜片(圆柱状透镜阵列)，而在还包含上下视差(垂直视差)时，使用针眼阵列或透镜阵列。使用视差屏的方式还进一步分类成双眼式、多眼式、超多眼式(多眼式的超多眼条件)、集成摄像(IntegralPhotography，以下也称为IP)。它们的基本原理与大约100多年前发明的立体摄影中使用的原理实质上相同。

在IP方式中，特征在于视点位置的自由度高，能够容易地看到立体像。在只有水平视差而没有垂直视差的一维IP方式中，象非专利文献1中记载的那样，实现分辨率高的显示装置也比较容易。相对于此，在双眼方式和多眼方式中，能看到立体像的视点位置的范围即视野窄，有不容易观看的问题，但作为立体图像显示装置的构成最简单，且能简单地制作显示图像。

在这样的使用了双凸透镜片的具有多视差的IP方式或多眼方式的直视型裸眼立体显示装置中，显示与各透镜对应的要素图像的显示部(要素图像显示部)的分辨率，在同一条件下，与立体影像的分辨率、飞出深入范围、视野角这三个参数成相互制约(trade-off)关系。这三个基本性能的积可被称为立体显示的综合性能。作为使立体显示的综合性能倍增的手段，已知有时分多路复用技术，已知有分类成分辨率多路复用型、飞出深入多路复用型、视野角多路复用型这三种的各种方法和构成。但是，针对飞出深入多路复用型，已知有能适用于平板型的简单构成，提出了用来提高立体显示的综合性能的各种技术。

例如，在专利文献1中公开了利用偏振选择性双焦透镜的DFD屏单片化的技术。而在专利文献2中公开了通过机械地改变透镜像素间距离来改变飞出深入范围的方法。另外，在专利文献3、4、5中公开了利用由折射率各向异性材料构成的透镜、根据偏振方向对透镜效应的有无进行切换的技术。

<非专利文献1>SID04Digest1438(2004)

<专利文献1>日本特开2005-129983号公报

<专利文献2>日本特开2005-340957号公报

<专利文献3>WO 2003/015424

<专利文献4>日本特开2004-258631号公报

<专利文献5>日本特开2006-276466号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

但是，在专利文献1记载的技术中，无法得到能满足多视差的立体显示的性能，不能提高立体显示的综合性能。另外，专利文献2记载的技术中，由于机械地改变透镜像素间距离，所以结构复杂，在时分多路复用中不能得到足够的切换速度。另外，专利文献3、4、5记载的技术中，由于不是两个凸透镜面独立地发挥作用，而仅限于作为一个透镜的功能，所以与上述同样地不能提高立体显示的综合性能。

本发明正是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供能用简单的构成提高立体影像的综合性能的立体影像显示装置和立体影像显示方法。

(用来解决问题的手段)

为了解决上述问题，实现上述目的，本发明的立体影像显示装置的特征在于包括：具有矩阵状地排列像素而成的像素面的要素图像显示部；与上述要素图像显示部对置地配置、根据电压施加切换自己的偏振方向的偏振切换单元(cell)；具有折射率各向异性的媒质的透镜阵列层叠部，该折射率各向异性的媒质与基材一起构成主平面不同的两个透镜阵列，根据由上述偏振切换单元切换的偏振方向使某一个透镜阵列的透镜效应有效；与上述要素图像显示部上显示的图像的显示定时同步而控制对上述偏振切换单元的电压施加，在每个上述显示定时切换有效的透镜阵列的同步驱动单元；以及与上述显示定时同步，通过时分多路复用在上述要素图像显示部上交替显示飞出侧/深入侧的上述图像的显示控制单元，且上述两个透镜阵列的焦点面在上述像素面附近的相互不同的位置。