JP2005114771A - ディスプレー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 立体像の表示が容易に可能であるディスプレー装置を提供する。
【解決手段】 回転軸１５の周囲に回転可能である発光ユニットと、その周囲に配置され回転軸１５において軸対称な回転体の少なくとも一部をなす形状、例えば円筒形状のスクリーン１１とを備え、発光ユニットのスクリーン１１に対向する側に光の放射角度が所定の範囲に制限された発光部が配置され、互いに異なる多数の方向１９Ａ〜１９Ｘを各発光部の光の放射方向とする多数の発光部を有し、発光ユニットが回転軸１５の周囲を回転して発光部が回転走査されると共に、与えられた情報に従って発光部の発光光量が変調されて画像の表示がなされるディスプレー装置１０を構成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、立体像を表示するディスプレー装置に関するものであり、特に、例えば３６０度全周方向等の広い範囲からの観察が可能であり、かつ多人数でめがねなしに立体像を観察することができるものである。

現在実用化あるいは研究開発されている立体像表示方法は、方式の違いによって、大まかに３つに分類される。

第１は、視差情報を用いて立体感を表現するもので、複数視点画像再生方式と分類される。代表的なものには、２眼ステレオ立体視法、パララックスバリア法、レンチキュラーレンズ法、照明光源分割法等がある。
これらの方法の特徴は、２つ以上の平面画像を左右それぞれの眼で見ることにより平面画像を立体像として認識させるものである。

第２は、光波面再生方式と呼ばれるもので、代表的な方式はホログラフィーである。
ホログラフィーによる再生は、レーザーで照射された被写体からの光線群の位相波面を再生することでそのまま再現する。よって観察者が顔を上下左右前後に振れば、それに伴って、観察される立体像は連続して変わっていく。

また、光波面再生方式で、レーザーによる位相波面再生を用いない方法としては、光線再生法がある。光線再生とは、現実の３次元空間位置における種々な方向の光を光線の集合として表示するという考えに沿った表示方式である（例えば特許文献１〜特許文献３参照。）。
このような表示方式はホログラフィーと同様で、両眼に視差のある画像を呈示させ得ることは当然ながら（２眼）、観察者の移動に伴う運動視差の再現が可能になる（多眼）。さらに、観察者の瞳孔に複数の光線が入射する程度に光線方向の表示ピッチを細かくしていくと、物体からの光線を細かい間隔で標本化したことに相当し（超多眼）、表示像にピントを合わせることができる。

第３は、体積走査法と呼ばれるものである。この方法は、像を表示させる３次元空間で表示したい点列を光らせるものである。
ただし、ある瞬間には、平面あるいは一曲面上の点列しか点灯表示できないので、その表示面を高速に平行移動や回転させて光らせる方法等が開発されている。
この方式は、視域が広い、動画表示が簡単である等の利点を有している。
特開平５−２７３６７５号公報 特開平７−３１８８５８号公報 特開平５−１９１８３８号公報

しかしながら、上述のいずれの方式でも、実用的な立体像記録再生装置として充分な性能が得られていない。

まず、第１の方式、即ち複数視点画像再生方式は、視覚上では立体的に見えるが実際には立体像を再現していないので、見る位置を前後に変えても殆ど映像は変わらず、擬似的な立体像再生に過ぎないものとなっている。

また、第２の方式、即ち光波面再生方式のうち、ホログラフィー法は、レーザーのような可干渉性の高いコヒーレント光源が、少なくとも記録を行うために必要となり、記録用や再生用の材料も特別なフィルムが必要となる。
しかも、必要とされる情報量が非常に多くなるため、例えば液晶等を用いて表示を行うならば、非常に多くの微小な画素が必要となり、技術的に問題が多い。

また、第３の方式、即ち体積走査法では、空間表示の点数を多くすることが困難なため、ＣＧ（コンピュータ・グラフィックス）に適用することは容易であっても、実写像への対応は困難である。

従って、現状では、まだ実用となる立体像を表示するディスプレー装置やシステムが実現されていない。

上述した問題の解決のために、本発明においては、立体像の表示が容易に可能であるディスプレー装置を提供するものである。

本発明のディスプレー装置は、回転軸の周囲に回転可能である少なくとも１つの発光ユニットと、この発光ユニットの周囲に配置され回転軸において軸対称な回転体の少なくとも一部を成す形状のスクリーンとを備え、発光ユニットのスクリーンに対向する側に光の放射角度が所定の範囲に制限された発光部が配置され、互いに異なる少なくとも２つ以上の方向を各発光部の光の放射方向とする複数の発光部が設けられ、発光ユニットが回転軸の周囲を回転し、発光部が回転走査されると共に、与えられた情報に従って発光部の発光光量が変調されて、画像の表示がなされるものである。

また、上記本発明のディスプレー装置において、回転軸に略垂直な面内或いは回転軸を中心軸とする略同一の円錐面内にあり、かつ互いに異なる少なくとも２つ以上の方向を各発光部の光の放射方向とする、複数の発光部により発光部群が構成され、この発光部群が少なくとも１つ以上設けられた構成とすることも可能である。

また、上記本発明のディスプレー装置において、回転軸が鉛直方向であり、鉛直方向に立設され回転軸を含む支柱に発光ユニットが支持されている構成とすることも可能である。

また、上記本発明のディスプレー装置において、スクリーンが略円筒形状であり、各発光部の放射方向が回転軸に略垂直な面内にある構成とすることも可能である。

また、上記本発明のディスプレー装置において、各発光部に、それぞれ情報として物体から放出される光線を再生するためのデータが与えられて、スクリーンに立体像の表示がなされる構成とすることも可能である。
さらに、各発光部に、情報として同一のデータが与えられて、スクリーンに平面像の表示がなされ、立体像の表示と平面像の表示とが、スクリーンの領域毎に切り替え可能である構成とすることも可能である。

上述の本発明のディスプレー装置の構成によれば、発光ユニットの回転により発光部が回転走査されるため、発光ユニットの周囲に配置され、回転体の少なくとも一部を成す形状のスクリーンに画像を表示することができる。これにより、例えば３６０°全周等の広い範囲の画像表示を行うことができる。
また、与えられた情報に従い発光部の発光光量が変調されるため、与えられる情報を変化させていけば、静止画だけでなく、動画を表示することも可能になる。
そして、発光部の光の放射角度が所定の範囲に制限されているため、発光部から放射される光の拡散が制限され、ある放射方向を中心として集約される。これにより、所定の角度方向からのみ、その発光部からの光を観察することができるようになるため、発光部から放射される光を、光線再生のための光線として使用することが可能になる。
さらに、互いに異なる少なくとも２つ以上の方向を各発光部の光の放射方向とする、複数の発光部が設けられているので、発光部が回転走査されるときに、２つ以上の方向の光線を放射する。この２つ以上の方向の光線を利用して、各発光部に与える情報を表示させる画像に対応するように設定して、各発光部の発光光量を変調させれば、光線再生法により立体像を表示することが可能になる。

また、上記本発明のディスプレー装置において、回転軸に略垂直な面内或いは回転軸を中心軸とする略同一の円錐面内にあり、かつ互いに異なる少なくとも２つ以上の方向を各発光部の光の放射方向とする、複数の発光部により発光部群が構成されるようにしたときには、同一発光部群の複数の発光部は、発光部が回転走査されるときに、回転軸に略垂直で走査方向に略平行である面において、この面内成分が２つ以上である方向の光線を放射する。この２つ以上の方向の光線を利用して、各発光部に与える情報を表示させる画像に対応するように設定して、各発光部の発光光量を変調させれば、光線再生法により立体像を表示することが可能になる。このとき、立体像が表示されるのは、発光部の走査方向に略平行な方向であり、発光部の走査方向に略垂直な方向では立体像とはならず、例えば散乱光となる。

また、上記本発明のディスプレー装置において、回転軸が鉛直方向であり、鉛直方向に立設され回転軸を含む支柱に発光ユニットが支持されている構成としたときには、回転軸を含む支柱に、上述の構成の発光ユニットを配置して、容易にディスプレー装置を構成することができる。また、走査方向が水平方向になるため、通常の観察者、即ち立った状態又は座った状態の観察者に適した配置となる。

また、上記本発明のディスプレー装置において、スクリーンが略円筒形状であり、各発光部の放射方向が回転軸に略垂直な面内にある構成としたときには、スクリーンが略円筒形状であるため、平面ディスプレーに表示されると同様の画像を３６０°等の広い範囲に表示することが可能になる。また、各発光部の放射方向が回転軸に略垂直な面内（例えば回転軸が鉛直方向であれば水平面内）にあるため、発光部の設計が容易になる。

また、上記本発明のディスプレー装置において、各発光部に、それぞれ情報として物体から放出される光線を再生するためのデータが与えられて、スクリーンに立体像の表示がなされる構成とすることにより、発光部の走査方向に略平行な方向において、光線再生法によりスクリーンに立体像を表示することができる。
さらに、各発光部に、情報として同一のデータが与えられて、スクリーンに平面像の表示がなされ、立体像の表示と平面像の表示とが、スクリーンの領域毎に切り替え可能である構成としたときには、広い範囲に表示することが可能なディスプレー装置において、さらに平面画像表示と立体画像表示とを兼用することができる。

上述の本発明のディスプレー装置によれば、光線再生法により、立体像を全周３６０°等の広い範囲に表示することが可能になる。これにより、多人数でめがねなしに立体像を観察することが可能になる。
従って、本発明により、立体像を容易に表示することができ、実用的な立体像ディスプレー装置を構成することが可能になる。

そして、本発明のディスプレー装置は、映画や広告、装飾等の多くの分野において幅広く適用することができる。他にも医療用等のさまざまなシミュレーション用表示装置として最適である。

本発明の具体的な実施の形態に先立ち、本発明の概要を説明する。
本発明のディスプレー装置は、前述した光波面再生方式のうちの光線再生法を採用している。

まず、本発明で採用する光線再生法の原理を説明する。
図６Ａは物体を観察している様子を図示したものである。
図６Ａに示すように、物体１０１，１０２から散乱した光Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂが、観察者の両眼１０３Ａ，１０３Ｂにそれぞれ入射することにより、物体１０１，１０２を認識することができる。

ここで、図６Ａに点線で示す位置１０４に、スクリーンを配置すると考える。
このとき、図６Ａで物体１０１，１０２から眼１０３Ａ，１０３Ｂに入る光Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂを、スクリーン位置１０４で再現した図を図６Ｂに示す。
これと同じ光Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂをスクリーン位置１０４から観察者の眼１０３Ａ，１０３Ｂに入射させるように、観察者の眼１０３Ａ，１０３Ｂに入る光線を再現することができれば、図６Ａと同様に、スクリーン１０４の奥に物体が見えることになる。

そこで、図６Ｂの場合と同じ発光スペクトル及び強度の光を、スクリーン位置１０４から観察者の眼１０３Ａ，１０３Ｂの方向に照射させる。その状態を図７Ａに示す。
図７Ａに示す状態は、異なった角度に光を出射する光源Ａ，Ｂ，Ｃ・・・Ｇ，Ｈと微小なスリット（開口）「い、ろ、は、に・・・わ、か」が形成されているスクリーン１１１とから成り立っている。
例えば、「は」のスリットからは、「Ｆ」方向の光が左眼１０３Ａの方向に向けて出射される。「ほ」のスリットからは「Ｈ」方向の光が右眼１０３Ｂの方向に向けて、「へ」のスリットからは「Ｄ」方向の光が左眼１０３Ａの方向に向けて、「ち」のスリットからは「Ｇ」方向の光が右眼１０３Ｂの方向に向けて、それぞれ出射する。
そして、物体１０１，１０２から眼１０３Ａ，１０３Ｂの瞳に入るすべての光を、図７Ａに示す方法で再現すれば、観察者の眼１０３Ａ，１０３Ｂには図６Ａに示したと全く同一の光線Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ａ，Ｌ２Ｂが入射することになり、物体１０１，１０２を立体像として観察することができる。
このようにして立体像を形成する方法が、光線再生法と呼ばれている。

図７Ｂは、図７Ａと同様の発光を、発光部を走査させることで実現したものである。それぞれの異なった角度方向に光を出射する光源Ａ，Ｂ，Ｃ・・・Ｇ，Ｈを、スクリーン１１１の後ろ側を横方向（水平方向）に走査させ、それぞれが所定の位置に来たとき、所定のスペクトルと強度で発光させる。
例えば、Ａの光源は、図８に示すように、「を」の開口に来たところで、所定のスペクトルと強度で発光させる。これにより、「を」の開口を通じて、観察者の左眼１０３Ａに入射する。Ｂの光源は、図示しないが、「ぬ」の開口に来たところで、所定のスペクトルと強度で発光させることにより、「ぬ」の開口を通じて観察者の左眼１０３Ａに入射する。

図６Ａの状態と、図７Ｂの状態とは、図６Ａが連続発光であるのに対して、図７Ｂが間欠発光であることが異なるが、人間の眼には残像現象が発生するため、ある程度以上走査の速度を上げれば、図６Ａと図７Ｂによって見える像は同一となる。
このような原理で、物体から眼に入る光線を再生するディスプレー装置を実現することができる。

なお、図７Ａ・図７Ｂ・図８の説明では、「い、ろ、は、・・・わ、か」といったスリット（開口）をスクリーン１１１に設けて原理の説明をしたが、ここでの開口とは光学的な光を透過する領域という意味の開口であり、スクリーンを光が透過できるならば実際にスクリーンにスリット状の切れ込みを設ける必要はない。

続いて、図７Ｂの原理を実現する、本発明のディスプレー装置の一実施の形態を図１に示す。図１Ａは平面図を示し、図１Ｂは斜視図を示す。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、このディスプレー装置１０は、スクリーン１１を円筒状に配置し、さらにスクリーン１１の中に、回転軸（回転中心）１５を含む支柱部１４と、支柱部１４から放射状に延びたアーム１２と、アーム１２の先端に取り付けられた発光パネル１３とを備えて成る。
発光パネル１３には、スクリーン１１側に光源（発光部）が配置されて構成される。そして、光源を含む発光パネル１３とアーム１２とにより発光ユニットが構成される。

そして、回転軸１５の回りにアーム１２を回転させることにより、発光パネル１３の光源がスクリーン１１に沿って回転し、スクリーン１１に平行に光源が走査される。この走査に合わせて、各光源に対して、所定の位置に来たとき、所定のスペクトルと強度で発光させるように制御すれば、光線再生による立体像の表示を行うことができる。
図７Ｂ及び図８では、平面のスクリーン１１１に対して光源を走査していたため、平面のスクリーン１１１の前で立体像が観察されたが、本実施の形態では、円筒状のスクリーン１１に対して光源を走査するため、スクリーン１１の周囲の３６０°と、非常に広い範囲から立体像を観察することが可能になる。

次に、アーム１２の先端の発光パネル１３に複数の光源（発光部）を配置した発光ユニットの一形態を図２に示す。
図２に示すように、第１の光源１６及び第２の光源１７が先端の射出部で結合して光源ユニット１８が構成されており、この光源ユニット１８が、アーム１２の先端の発光パネル１３に、互いに異なる向きに２つずつ配置されている。
これにより、発光パネル１３にそれぞれ異なる４方向の角度に光を射出する光源が配置されて、各発光ユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが構成されている。
３つの発光ユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、各発光ユニットの光源から光が射出する方向を、他の発光ユニットとは少しずつ異ならせるようになっている。これにより、これらの発光ユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを備えることにより、１２個の光源から１２方向に光を射出させることができる。

次に、図２に示した発光ユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと同様に４つの光源が設けられた構成の光学ユニットを、図１に示したディスプレー装置１０に組み込んだ状態を、図３に示す。
この図３では、６つの光学ユニットが設けられ、各光学ユニットのアーム１２の先に各々４方向の異なった方向に光を射出する光源があり、合計２４方向の異なった方向（角度）１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，・・・，１９Ｗ，１９Ｘに光線を射出している。なお、回転軸１５側（内側）から見て、射出方向が最も左である光線を１９Ａ、最も右である光線を１９Ｘとしている。
なお、この場合の光源も、図２に示した、第１の光源１６及び第２の光源１７が先端の射出部で結合した光源ユニット１８と同様に構成することが可能であるが、結合した２つの光源のなす角度が、図２では略直角になっているのに対して、この場合は鋭角になる。

発光パネル１３の光源（発光部）としては、様々なものが使用可能であり、例えばレーザーやＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることが可能である。
例えば、これらの光源と光ファイバーとを組み合わせて、図２に示した第１の光源１６及び第２の光源１７を構成してもよい。

発光ユニットの回転周波数は、画像にちらつきのない程度とするのが望ましく、例えば６０Ｈｚ〜１８０Ｈｚとする。

また、光線再生法を実現するために、１つの光源からの光の射出を、ある程度狭い範囲に制限して、散乱光とならず、かつ特定の方向に射出されるようにする。例えば、光ファイバーを利用したり、発光材に筒状の覆いやルーバー状の覆いを被せたりすることにより、射出範囲を制限することができる。

このように構成されていることにより、２４方向１９Ａ〜１９Ｘに光線を射出する光源が回転走査され、観察者からは１回転の間に、この２４方向の角度成分に対応する立体像が見えることになる。

ただし、本実施の形態のディスプレー装置１０で立体像を再現できるのは、横方向（水平方向）の光線であり、光源からは上下方向（鉛直方向）には異なった光束を照射せず、上下方向（鉛直方向）は散乱光となっている。
従って、例えば、眼を上下に動かしても、観察される立体像は同じである。

このように、横方向（水平方向）は方向の異なる光束を射出して、上下方向（鉛直方向）は散乱光とするには、例えば、スクリーン１１として、上下方向（鉛直方向）のみに光が拡散する仕様の拡散スクリーンを用いればよい。このようなスクリーン１１としては、例えば、米国ＰＯＣ社製のホログラムシート等が好適である。

上述したようにディスプレー装置１０を構成することにより、上下方向（鉛直方向）にも異なった方向で光を射出するように光源を設けた構成のディスプレー装置と比較して、光源の数や情報量の増大を抑えることができ、実用的な立体像の表示が可能になる。

なお、角度成分が非常に少ない場合には、同じ方向の画素が多くなり、射出方向の変化の境界が目立つようになるため、なるべく角度成分が多いことが望ましい。
アームの数及び光源ユニットの数をさらに増やすことにより、角度成分を増やすことができる。より好ましくは１００以上の角度成分、さらには数１００以上の角度成分を有するように構成する。
角度成分を増やせば、再生する光束がより正確で高精細となり、それだけ高臨場感のディスプレー装置を実現することが可能である。

また、本実施の形態のディスプレー装置１０において、横方向（水平方向）も通常の拡散光となるようにすると、通常の画像（２Ｄ画像）となる。光源に供給される画像信号を変更すれば、このように横方向（水平方向）も拡散光とすることが可能になる。
そのような画像信号と立体像を表示する画像信号とを切り替えるようにすれば、２Ｄ画像と立体像とを切り替えて表示することも可能になる。そして、例えばスクリーン１１の領域毎に切り替えることも可能になる。

また、光源に供給する画像信号を工夫することにより、見る方向が違うと画像が異なるようにすることも可能である。

なお、図３では、いずれも異なる２４方向に出射するように発光部を構成しているが、全体として同じ出射方向の発光部を複数個ずつ設け、同じ方向の画像の光量を複数個の発光部に分担させるように構成することも可能である。

上述の本実施の形態のディスプレー装置１０の構成によれば、発光ユニットの回転により、その先端の発光パネル１３に配置された光源が回転走査されて、円筒形状のスクリーン１１に、３６０°全周の広い範囲の画像表示を行うことができる。
また、光源からの光の射出方向が制限される、即ち光の放射角度が所定の範囲に制限されることにより、所定の角度方向からのみ、その光源からの光を観察することができ、この光を、光線再生のための光線として使用することが可能になる。

さらに、水平方向即ち光源の走査方向において、異なる２４方向に光を出射するように光源を構成していることにより、表示させる画像に対応するように、具体的には物体からの光線を再生するように設定して、各光源に与える情報を変調すれば、光源の走査方向において、光線再生法による立体像の表示を行うことができる。
このとき、鉛直方向即ち光源の走査方向に略垂直な方向では、立体像とはならず散乱光となるため、情報量が膨大になることを抑制することが可能になる。

これにより、例えば、動画の立体像の表示が可能になることや、立体像の表示の高速化を図ることができること等、様々な利点を有する。

さらに、本実施の形態では、回転軸１５が鉛直方向であり、発光ユニットが鉛直方向に立設され回転軸を含む支柱部１４に支持されている構成となっているため、容易にディスプレー装置１０を構成することができる。また、走査方向が水平方向になるため、通常の観察者、即ち立った状態又は座った状態の観察者に適した配置となる。また、各光源の放射方向が水平面内にあるため、光源の設計が容易である。

従って、立体像を容易に表示することができ、実用的な立体像ディスプレー装置を構成することが可能になる。
そして、上述の構成のディスプレー装置１０は、映画や広告、装飾等の多くの分野において、幅広く適用されることができる。他にも医療用などのさまざまなシミュレーション用表示装置として、最適である。

ところで、上述の実施の形態では、各発光部の光の出射方向は、略水平面内即ち回転軸に略垂直な面内であることを前提にした構成となっているが、本発明では、発光部の光の出射方向が回転軸に略垂直な面内である場合に限定されるものではなく、発光部からの光が回転軸に対して斜め方向に出射する場合も含むものである。
回転軸に対して斜め方向に出射する発光部については、回転軸を中心軸とする円錐面内に出射方向があるように複数の発光部を配置して発光部群を構成すれば、発光部群を構成する複数の発光部の出射方向について、その回転軸に略垂直な面（発光部の走査方向に略平行な面）内における成分が異なるため、発光部の走査方向において立体像を表示することが可能である。この場合、走査方向において立体像を表示するので、情報量が膨大になることを抑制することができる。

本発明では、さらに、複数の発光部群を有する構成としてもよく、その場合には、各発光部群で発光部の出射方向と回転軸とのなす角度が同一である構成も回転軸とのなす角度が異なる構成もいずれも可能である。

また、発光ユニットの構成は、図１〜図３に示した構成に限らず、その他様々なものが可能である。
アームの本数は、１本以上あれば何本でも良い。
発光ユニットも１つ以上あれば良いが、発光ユニットの数が多ければ、それだけ搭載できる光源を多くすることができる利点がある。
特に回転時のバランスを重視する場合には、アームが複数本であることが望ましい。

本発明のディスプレー装置の他の実施の形態として、発光ユニットを１つとした構成のディスプレー装置の概略構成図（平面図）を図４に示す。
このディスプレー装置３０は、図１のディスプレー装置１０と同様に円筒形のスクリーン１１を備えている。

本実施の形態では、発光ユニットが１つだけ設けられている。
支柱２４から延びる２本のアーム２２により断面円弧状の発光パネル２３が支持され、この発光部２３のスクリーン１１側の面に、出射方向が異なる多数の光源２１が設けられている。発光ユニットの数が少ないと、搭載できる光源数が少なくなるが、本実施の形態では、その分発光パネル２３を広くしている。

そして、発光パネル２３及びアーム２２から成る発光ユニットが、支柱２４内の回転軸２５を中心として回転することにより、光源２１が回転走査されて、先の実施の形態のディスプレー装置１０と同様に、光線再生法による立体像の表示を行うことができるものである。

従って、本実施の形態のディスプレー装置３０によれば、図１のディスプレー装置１０と同様に、容易に立体像の表示を行うことができる。

また、上述の各実施の形態では、円筒形の側面にスクリーンが形成された構成であったが、スクリーンの形状は、発光ユニットの回転軸を中心軸とする、回転体の形状であればよい。
例えば、球状にスクリーンを形成してもよい。その場合を次に示す。

本発明のディスプレー装置のさらに他の実施の形態として、スクリーンを球状とした構成のディスプレー装置の概略構成図（斜視図）を図５に示す。
このディスプレー装置４０は、支柱４２の周囲に、球状のスクリーン４１が設けられて構成されている。
そして、図中矢印で示すように、横方向（水平方向）に光源（図示せず）の走査がなされることにより、前述した各実施の形態と同様に、光線再生法による立体像の表示を行うことができるものである。

本実施の形態において、光学ユニットは、平面形状は前述した各実施の形態と同様に構成することができるが、鉛直方向において回転軸からの距離が変わるため、球状のスクリーン４１の内面に対応するように光学ユニットを構成する。

また、本実施の形態において、例えば、球の上部と中央部とで光源の出射方向の鉛直方向の成分を変えた構成とする、即ち前述した発光部の出射方向と回転軸とのなす角度が異なる複数の発光部群を有する構成とすることも可能である。

なお、上述の各実施の形態では、いずれも３６０°全周にわたって立体像が観察可能である構成であったが、本発明では、例えば回転体の一部が柱や壁に埋め込まれている等、表示を行わない部分となっていて、残りの部分（例えば、１８０°の部分、２７０°の部分、３００°の部分等）がスクリーンとして使用され、その範囲で立体像が表示される構成も含むものである。

また、上述の各実施の形態では、発光部の走査方向において立体像を表示するために、回転軸に略垂直な面内、或いは回転軸を中心軸とする略同一の円錐面内にあり、かつ互いに異なる少なくとも２つ以上の方向を、各発光部の光の放射方向とする複数の発光部（発光部群）を有する構成を前提としている。
本発明は、さらに、複数の発光部が光の放射方向を任意の２つ以上の方向とする構成も含むものである。
この場合も、立体像を３６０°全周等の広い範囲で表示することが可能になり、発光部の放射方向を選定し、これに対応して物体からの光線を再生するように各発光部に与える情報を変調することによって、発光部の走査方向以外の方向（例えば走査方向に垂直な方向）でも、光線再生法により立体像を表示することが可能になる。
また、ホログラフィー法による光波面再生方式と比較して、情報量を抑制することが可能になる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。

Ａ、Ｂ 本発明のディスプレー装置の一実施の形態の概略構成図である。 図１のディスプレー装置の発光ユニットの構成の一形態を示す図である。 図１のディスプレー装置における光の出射の一形態を示す図である。 本発明のディスプレー装置の他の実施の形態の概略構成図（平面図）である。 本発明のディスプレー装置のさらに他の実施の形態の概略構成図である。 Ａ、Ｂ 本発明のディスプレー装置における立体像を表示する原理を説明するための図である。 Ａ、Ｂ 本発明のディスプレー装置における立体像を表示する原理を説明するための図である。 本発明のディスプレー装置における立体像を表示する原理を説明するための図である。

符号の説明

１０，３０，４０ ディスプレー装置、１１，４１ スクリーン、１２ アーム、１３ 発光パネル、１６ 第１の発光体、１７ 第２の発光体、１８ 光源ユニット、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 発光ユニット

Claims (6)

1. 回転軸の周囲に回転可能である少なくとも１つの発光ユニットと、
   前記発光ユニットの周囲に配置され、前記回転軸において軸対称な回転体の少なくとも一部を成す形状のスクリーンとを備え、
   前記発光ユニットの前記スクリーンに対向する側に、光の放射角度が所定の範囲に制限された発光部が配置され、
   互いに異なる少なくとも２つ以上の方向を、各発光部の光の放射方向とする、複数の前記発光部が設けられ、
   前記発光ユニットが前記回転軸の周囲を回転し、前記発光部が回転走査されると共に、与えられた情報に従って前記発光部の発光光量が変調されて、画像の表示がなされる
   ことを特徴とするディスプレー装置。
2. 前記回転軸に略垂直な面内、或いは前記回転軸を中心軸とする略同一の円錐面内にあり、かつ互いに異なる少なくとも２つ以上の方向を、各発光部の光の放射方向とする、複数の前記発光部により発光部群が構成され、前記発光部群が少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレー装置。
3. 前記回転軸が鉛直方向であり、鉛直方向に立設され前記回転軸を含む支柱に前記発光ユニットが支持されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレー装置。
4. 前記スクリーンが略円筒形状であり、前記各発光部の前記放射方向が、前記回転軸に略垂直な面内にあることを特徴とする請求項１に記載のディスプレー装置。
5. 各前記発光部に、それぞれ前記情報として物体から放出される光線を再生するためのデータが与えられて、前記スクリーンに立体像の表示がなされることを特徴とする請求項１に記載のディスプレー装置。
6. 各前記発光部に、前記情報として同一のデータが与えられて、前記スクリーンに平面像の表示がなされ、前記立体像の表示と前記平面像の表示とが、前記スクリーンの領域毎に切り替え可能とされている請求項５に記載のディスプレー装置。

Images