[发明专利]裸眼立体显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及在1维方向具有视差的裸眼立体显示装置。

背景技术

已有使用柱状透镜、狭缝光栅、透镜阵列等特殊光学部件，使印刷面、液晶面板等显示装置的图像在多个视点方向分割，根据视听位置使显示图像变化的技术。尤其设定为对于同一物体，右眼和左眼看到具有特定视差的不同的显示图像（视差图像）。由此，能够实现不带眼镜就能够获得立体视觉的立体图像显示装置（以后，称为“裸眼立体显示装置”）。另外，本申请中，分割视差图像的方向在水平方向主要为1维。

利用裸眼立体显示装置来获得立体视觉的情况，为了扩大可获得立体视觉的视听范围，此外，为了得到可耐受长时间视听的自然立体感觉、流畅的运动视差，要求在更多方向细致地分割视差图像，从而增加视点数量。

另外，最近正在研究将基于视差图像的立体视觉应用于眼捕捉、以提高可视性为目的的数字标牌、车载导航等。考虑这些应用的情况下，要求即使在使用低分辨率的显示装置的情况，也尽可能地将视差图像细致分割，从而实现自然的立体视觉。

与此相对，有效的技术提案是多眼式，即，并不是在空间上假定视听者的眼睛的位置再来分割视点，而是尽量将视角细致分割，使视听者能看到任一视点。但是，在使用柱状透镜或狭缝型光栅在1维方向进行分割的多眼式方法中，如果增加视差图像的分割数，则进行了分割的方向的分辨率显著下降。换句话说，在水平方向分割视差图像的情况下，产生了在水平方向和垂直方向分辨率不同这一问题。

另一方面，还考虑通过对立体视觉特殊化，将彩色像素排列、基板玻璃等与上述光学部件匹配地进行最优设计来解决上述课题。但是，从与二维显示的兼容、成本方面考虑，需要使用广泛普及的由R（红）、G（绿）、B（蓝）的彩色像素构成，并且相同颜色的彩色像素在垂直方向规则整齐排列的显示装置的裸眼立体显示装置。

与此相对，专利文献1中报告了通过将柱状透镜相对于像素排列倾斜，不仅使用水平方向的像素，还使用垂直方向的像素构成一个三维像素。由此，能够抑制三维显示的水平方向的分辨率的下降，提高水平方向和垂直方向的分辨率的平衡。

另外，专利文献2中报告了在柱状透镜的相对于二维显示器的倾斜角上下功夫，在水平方向均衡使用3种彩色像素的技术方案。由此，即使是在利用水平方向上不同彩色像素，例如R（红），G（绿），B（蓝）成条纹状垂直排列的显示装置，也能够减少颜色不均、亮度不均。

进而，专利文献3中记载了为了使相同颜色的彩色像素在水平方向排成一排，而调整使柱状透镜的相对于二维显示器的倾斜角以及透镜间距的方案。由此，即使水平方向的分辨率降低，也不会产生颜色不均。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平9－236777号公报

专利文献2:日本特开2005－309374号公报

专利文献3:日本特开2008－228199号公报

发明内容

在裸眼立体显示装置中，为了增加视差图像的分割数，相对于二维显示器的像素间距增大透镜间距是有效的。但是，因透镜的放大效果而彩色像素与透镜间距成比例地增大，因此存在视差图像的视感分辨率受损这种问题。

进而，为了得到视感分辨率高的三维图像，使用像素间距小的高分辨率的二维显示器是有效的。但是，即使是使用抑制了成本的像素间距大的低分辨率的二维显示器的情况下，要求可耐受长时间的视听的自然状态，还要求不仅对具有视差的三维图像，还对于不具有视差的二维的图像也维持高视感分辨率。但是，使柱状透镜呈倾斜状倾斜时，像素间距越大，因透镜的放大效果放大得越大。由此，可视的彩色像素变大，因此同样地损害了视感分辨率。

另外，面向游戏机等玩具、面向个别商品的数字标牌、弹子机、老虎机、其他显示终端，要求小型裸眼立体显示装置。对于这些小型的裸眼立体显示装置，与上述同样地，要求不仅对具有视差的三维图像，还对于不具有视差的二维图像都维持高的视感分辨率。但是，越是小型裸眼立体显示器，近距离视听的机会越多，因此被放大后彩色像素的单元更容易被观察到，视感分辨率受损。