JP3246697B2 - 立体表示装置 - Google Patents
立体表示装置Info
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- JP3246697B2 JP3246697B2 JP24095194A JP24095194A JP3246697B2 JP 3246697 B2 JP3246697 B2 JP 3246697B2 JP 24095194 A JP24095194 A JP 24095194A JP 24095194 A JP24095194 A JP 24095194A JP 3246697 B2 JP3246697 B2 JP 3246697B2
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は立体表示装置に係り、そ
の表示画像が立体的に目視できる立体表示装置に関す
る。
の表示画像が立体的に目視できる立体表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】このような立体表示装置としては、たと
えば図20に示すような構成のものが知られている。
えば図20に示すような構成のものが知られている。
【0003】同図において、三次元物体α1を異なる方
向から撮像した像(すなわち視差像)をカメラα2およ
びα3によって撮像する。これら各カメラα2およびα
3からの各映像を、映像信号交換装置α4を介して、C
RT表示装置α5にフィールド毎に交互に入力する。
向から撮像した像(すなわち視差像)をカメラα2およ
びα3によって撮像する。これら各カメラα2およびα
3からの各映像を、映像信号交換装置α4を介して、C
RT表示装置α5にフィールド毎に交互に入力する。
【0004】一方、観察者α7は液晶シャッタ眼鏡α6
をかけてCRT表示装置α5を観察するようになってお
り、この液晶シャッタ眼鏡α6は、CRT表示装置α5
がカメラα2からの映像を表示している際にはその左側
の眼鏡が透過状態となり、カメラα3からの映像を表示
している際にはその右側の眼鏡が透過状態となるように
なっている。
をかけてCRT表示装置α5を観察するようになってお
り、この液晶シャッタ眼鏡α6は、CRT表示装置α5
がカメラα2からの映像を表示している際にはその左側
の眼鏡が透過状態となり、カメラα3からの映像を表示
している際にはその右側の眼鏡が透過状態となるように
なっている。
【0005】このことから、観察者α7の目の残像効果
により、その両眼に視差像が同時に見えて立体視できる
ようになる。
により、その両眼に視差像が同時に見えて立体視できる
ようになる。
【0006】さらに、他の例としては図21に示すよう
な構成のものが知られている。
な構成のものが知られている。
【0007】同図において、それぞれのカメラβ2、β
3からの映像を、映像信号変換装置β4を介して、マト
リックス表示の液晶表示装置β1に入力させることによ
って、その表示面においてその水平方向の1画素毎に交
互に表示させるようになっている。
3からの映像を、映像信号変換装置β4を介して、マト
リックス表示の液晶表示装置β1に入力させることによ
って、その表示面においてその水平方向の1画素毎に交
互に表示させるようになっている。
【0008】液晶表示装置β1の表示面にはいわゆるレ
ンティキュラレンズβ2が配置されており、このレンテ
ィキュラレンズβ2の指向性によって、定められた位置
に配置された観察者β7はその両眼における視差像を立
体像として認識できるようになる。
ンティキュラレンズβ2が配置されており、このレンテ
ィキュラレンズβ2の指向性によって、定められた位置
に配置された観察者β7はその両眼における視差像を立
体像として認識できるようになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された立体表示装置は、たとえば図20に示し
たものの場合、液晶シャッタ眼鏡α6が必須の道具とな
り、CRT表示装置α5を観察する場合に極めて煩わし
いものとなっていた。特に、テレビ会議等のように通信
を前提とした場合には、液晶シャッタ眼鏡α6の使用は
極めて不自然なものとなっていた。
うに構成された立体表示装置は、たとえば図20に示し
たものの場合、液晶シャッタ眼鏡α6が必須の道具とな
り、CRT表示装置α5を観察する場合に極めて煩わし
いものとなっていた。特に、テレビ会議等のように通信
を前提とした場合には、液晶シャッタ眼鏡α6の使用は
極めて不自然なものとなっていた。
【0010】また、図21に示したものの場合、液晶シ
ャッタ眼鏡α6を使用する必要がないというメリットが
あるが、輻輳点は画面の前後にある場合が多いにも拘ら
ず、映像は表示面上に表示されるために、観察者β7の
眼に、その焦点距離調節に矛盾が生じることになって疲
労感をもたらすという問題点が指摘されるに至った。
ャッタ眼鏡α6を使用する必要がないというメリットが
あるが、輻輳点は画面の前後にある場合が多いにも拘ら
ず、映像は表示面上に表示されるために、観察者β7の
眼に、その焦点距離調節に矛盾が生じることになって疲
労感をもたらすという問題点が指摘されるに至った。
【0011】それ故、本発明はこのような目的を達成す
るためになされたものであり、その目的とするところの
ものは、眼鏡等の道具を必要とせず、観察者の眼にその
焦点距離調節に矛盾を生じることのない立体表示装置を
提供することにある。
るためになされたものであり、その目的とするところの
ものは、眼鏡等の道具を必要とせず、観察者の眼にその
焦点距離調節に矛盾を生じることのない立体表示装置を
提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、立体画像情報が入力
されて表示される表示面の各画素からの光が並設された
光偏向素子からなる光偏向素子の組を介して観察者側に
入力されるものであって、前記表示装置の各画素におけ
る表示のタイミングに合わせて、該画素に対応する前記
光偏向素子の組における光偏向角を制御する制御装置が
備えられていることを特徴とするものである。
るために、本発明は、基本的には、立体画像情報が入力
されて表示される表示面の各画素からの光が並設された
光偏向素子からなる光偏向素子の組を介して観察者側に
入力されるものであって、前記表示装置の各画素におけ
る表示のタイミングに合わせて、該画素に対応する前記
光偏向素子の組における光偏向角を制御する制御装置が
備えられていることを特徴とするものである。
【0013】また、本発明は、立体画像情報が入力され
て表示される表示面の各画素からの光が並設された光偏
向素子からなる光偏向素子の組および光偏向装置を介し
て観察者側に入力されるものであって、前記表示装置の
各画素における表示のタイミングに合わせて、該画素に
対応する前記光偏向素子の組および光偏向装置のそれぞ
れの光偏向角を制御する制御装置が備えられていること
を特徴とするものである。
て表示される表示面の各画素からの光が並設された光偏
向素子からなる光偏向素子の組および光偏向装置を介し
て観察者側に入力されるものであって、前記表示装置の
各画素における表示のタイミングに合わせて、該画素に
対応する前記光偏向素子の組および光偏向装置のそれぞ
れの光偏向角を制御する制御装置が備えられていること
を特徴とするものである。
【0014】
【作用】このように構成された立体表示装置は、観察者
がその両眼のそれぞれに知覚する各画素は、光偏向素子
の組を介して認識できるようになっており、この光偏向
素子の組は、その光偏向角と焦点距離が各画素の表示の
タイミングに合わせられて制御されて、本来の位置に像
を結ぶようになっている。
がその両眼のそれぞれに知覚する各画素は、光偏向素子
の組を介して認識できるようになっており、この光偏向
素子の組は、その光偏向角と焦点距離が各画素の表示の
タイミングに合わせられて制御されて、本来の位置に像
を結ぶようになっている。
【0015】したがって、眼鏡等の道具を必要とせず、
観察者の眼にその焦点距離調節に矛盾を生じることのな
いように構成できるようになる。
観察者の眼にその焦点距離調節に矛盾を生じることのな
いように構成できるようになる。
【0016】また、光偏向素子の組と別個に光偏向装置
を設けることにより、該光偏向素子にその焦点距離を可
変させるとともに光偏向装置にその偏向角を可変させる
ことができ、機能分担させることができるようになる。
を設けることにより、該光偏向素子にその焦点距離を可
変させるとともに光偏向装置にその偏向角を可変させる
ことができ、機能分担させることができるようになる。
【0017】
【実施例】以下、本発明による立体表示装置の実施例を
示す。
示す。
【0018】ここで、以下に示す実施例では、観察者が
立体を感じ易い方向であることから、図2に示すよう
に、観察者の両眼を含む平面91内においてのみ説明を
行なう。
立体を感じ易い方向であることから、図2に示すよう
に、観察者の両眼を含む平面91内においてのみ説明を
行なう。
【0019】しかし、観測者の両眼を含む平面に垂直な
方向92においても同様なことがいえ、この方向におい
ても本願発明の趣旨が適用されるものである。
方向92においても同様なことがいえ、この方向におい
ても本願発明の趣旨が適用されるものである。
【0020】実施例1.図1(a)は、本発明による立
体表示装置の一実施例を示す要部の斜視図である。
体表示装置の一実施例を示す要部の斜視図である。
【0021】同図において、たとえばマトリックス型の
液晶表示装置等からなる平面表示装置1a1があり、そ
の表示面から前方(観察者側)に、光偏向素子の組1a
7および1a8が積層されて配置されている。
液晶表示装置等からなる平面表示装置1a1があり、そ
の表示面から前方(観察者側)に、光偏向素子の組1a
7および1a8が積層されて配置されている。
【0022】この光偏向素子の組1a7、1a8はそれ
ぞれたとえば平面表示装置1a1の一画素に対して隣接
して配置されたたとえば2個の光偏向素子から構成され
ている。光偏向素子の組1a7の場合には光偏向素子1
a3および1a4から構成され、光偏向素子の組1a8
の場合には光偏向素子1a5および1a6から構成され
ている。
ぞれたとえば平面表示装置1a1の一画素に対して隣接
して配置されたたとえば2個の光偏向素子から構成され
ている。光偏向素子の組1a7の場合には光偏向素子1
a3および1a4から構成され、光偏向素子の組1a8
の場合には光偏向素子1a5および1a6から構成され
ている。
【0023】そして、このような光偏向素子の組1a
7、1a8において、それぞれの光偏向素子を透過する
光の偏向角を制御できるようになっているとともに、集
束、発散を制御することによって焦点距離を可変できる
レンズの機能をも有するようになっている。
7、1a8において、それぞれの光偏向素子を透過する
光の偏向角を制御できるようになっているとともに、集
束、発散を制御することによって焦点距離を可変できる
レンズの機能をも有するようになっている。
【0024】ここで、光偏向素子の組は、立体像を構成
する対象となる2画素1a10、1a11にのみ対向し
てそれぞれ光偏向素子の組1a7および1a8を示した
ものであるが、実際には、各画素に対向してそれぞれ該
光偏向素子の組が配置されたものとなっている。
する対象となる2画素1a10、1a11にのみ対向し
てそれぞれ光偏向素子の組1a7および1a8を示した
ものであるが、実際には、各画素に対向してそれぞれ該
光偏向素子の組が配置されたものとなっている。
【0025】ここで、光偏向素子の組において、それら
の具体的構成は後に詳述するが、画素に対応した部分に
おいてそれぞれ光偏向およびレンズ焦点距離を任意に可
変できるようになっている。
の具体的構成は後に詳述するが、画素に対応した部分に
おいてそれぞれ光偏向およびレンズ焦点距離を任意に可
変できるようになっている。
【0026】この場合の可変は、必ずしも、各画素のそ
れぞれについてなされる必要はなく、隣接関係にある複
数の画素を1グループとし、各グループごとに可変でき
るようにしてもよいことはもちろんである。
れぞれについてなされる必要はなく、隣接関係にある複
数の画素を1グループとし、各グループごとに可変でき
るようにしてもよいことはもちろんである。
【0027】そして、このような光偏向素子1a7、1
a8の光偏向、および焦点距離のそれぞれの可変は、制
御信号発生装置1a4からの制御信号でなされるように
なっている。
a8の光偏向、および焦点距離のそれぞれの可変は、制
御信号発生装置1a4からの制御信号でなされるように
なっている。
【0028】制御信号発生装置1a9は、図示しないカ
メラによって、その撮像対象までの距離を検出した情報
に基づき、各画素の表示のタイミングに合わせて、その
画素に対応する光偏向素子の組1a7、1a8の偏向角
および焦点距離を制御するようになっている。
メラによって、その撮像対象までの距離を検出した情報
に基づき、各画素の表示のタイミングに合わせて、その
画素に対応する光偏向素子の組1a7、1a8の偏向角
および焦点距離を制御するようになっている。
【0029】この際に、上述したように、それぞれの光
偏向素子の組を複数の画素を1グループとし、各グルー
プごとに可変できるようにした場合、対応する画素の表
示がなされている期間のタイミングに合わせて制御する
ようになっている。
偏向素子の組を複数の画素を1グループとし、各グルー
プごとに可変できるようにした場合、対応する画素の表
示がなされている期間のタイミングに合わせて制御する
ようになっている。
【0030】なお、図1(b)は、観察者の両眼を含む
平面91内において、画素1a10、1a11からの光
が光偏向素子の組1a7、1a8を介してそれぞれ前記
観察者の右目、左目に入射している状態を示したもので
あり、各光の交点に像1a15が結像されていることを
示している。
平面91内において、画素1a10、1a11からの光
が光偏向素子の組1a7、1a8を介してそれぞれ前記
観察者の右目、左目に入射している状態を示したもので
あり、各光の交点に像1a15が結像されていることを
示している。
【0031】このように構成された立体表示装置は、図
20、図21に示したように眼の焦点調節作用と両眼視
差あるいは両眼の輻輳との間の矛盾を解消するため、眼
の焦点位置を3次元像の位置に合わせるようにしている
ことである。このような眼の焦点調節を行なうことの必
要性は、図19に示すように、物体1f1と1f2にお
いて眼との距離が異なることにより、眼の瞳1f4から
物体上の点1f1あるいは1f2を望む立体角(像眼立
体角)が異なっていることに原因する。
20、図21に示したように眼の焦点調節作用と両眼視
差あるいは両眼の輻輳との間の矛盾を解消するため、眼
の焦点位置を3次元像の位置に合わせるようにしている
ことである。このような眼の焦点調節を行なうことの必
要性は、図19に示すように、物体1f1と1f2にお
いて眼との距離が異なることにより、眼の瞳1f4から
物体上の点1f1あるいは1f2を望む立体角(像眼立
体角)が異なっていることに原因する。
【0032】図21に示したような従来例では、図18
に示すように表示される像1e1に対する両眼視差(画
素像1e2と画素像1e3の相違)および両眼の輻輳角
1e4はほぼ妥当な状態で表示できるが、上述した像眼
立体角1e7は異なることになる。
に示すように表示される像1e1に対する両眼視差(画
素像1e2と画素像1e3の相違)および両眼の輻輳角
1e4はほぼ妥当な状態で表示できるが、上述した像眼
立体角1e7は異なることになる。
【0033】これに対して、上述した実施例では、図1
に示すように、制御信号発生器1a9によって、平面表
示装置1a1の画素1a10、1a11の表示にあわせ
て、光偏向素子の組1a7および1a8の偏向および焦
点距離を変化させ、これにより、像眼立体角に相当する
角度1a14を表示されるべき像1a15の位置におけ
る像眼立体角とほぼ等しくなるようにしている。
に示すように、制御信号発生器1a9によって、平面表
示装置1a1の画素1a10、1a11の表示にあわせ
て、光偏向素子の組1a7および1a8の偏向および焦
点距離を変化させ、これにより、像眼立体角に相当する
角度1a14を表示されるべき像1a15の位置におけ
る像眼立体角とほぼ等しくなるようにしている。
【0034】また、制御信号発生器1a9により、平面
表示装置1a1の画素1a10および1a11の表示に
あわせて、光偏向素子の組1a7、1a8の光に対する
偏向角を変化させることにより、視差と輻輳角1a11
を像1a15の位置において生ずるものと等しくするよ
うにできる。
表示装置1a1の画素1a10および1a11の表示に
あわせて、光偏向素子の組1a7、1a8の光に対する
偏向角を変化させることにより、視差と輻輳角1a11
を像1a15の位置において生ずるものと等しくするよ
うにできる。
【0035】このことから、従来生じていた眼の焦点調
節作用と両眼視差あるいは両眼の輻輳間における矛盾を
解消でき、この結果、立体感を得るための主要な要因で
ある眼の眼の焦点調節作用、両眼視差、両眼の輻輳を適
切に設定できて自然な立体視を実現させることができ
る。
節作用と両眼視差あるいは両眼の輻輳間における矛盾を
解消でき、この結果、立体感を得るための主要な要因で
ある眼の眼の焦点調節作用、両眼視差、両眼の輻輳を適
切に設定できて自然な立体視を実現させることができ
る。
【0036】上述した説明では、平面表示装置1a1よ
り前方に像1a15を表示する場合について示したが、
図1(c)に示すように、平面表示装置1b1より後方
に像1b15を表示する場合についても同様となる。す
なわち、平面表示装置1b1の画素1b10および1b
11の表示にあわせて、光偏向素子の組1b7および1
b8の焦点距離を変化させることにより、像眼立体角に
相当する角度1b14を表示させるべき像1b15の位
置における像眼立体角とほぼ等しくなるようにでき、視
差と輻輳角1b16を像1b15の位置において生ずる
ものと等しくなるようにすることができる。
り前方に像1a15を表示する場合について示したが、
図1(c)に示すように、平面表示装置1b1より後方
に像1b15を表示する場合についても同様となる。す
なわち、平面表示装置1b1の画素1b10および1b
11の表示にあわせて、光偏向素子の組1b7および1
b8の焦点距離を変化させることにより、像眼立体角に
相当する角度1b14を表示させるべき像1b15の位
置における像眼立体角とほぼ等しくなるようにでき、視
差と輻輳角1b16を像1b15の位置において生ずる
ものと等しくなるようにすることができる。
【0037】実施例2.図3は、本発明による立体表示
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【0038】同図は、平面表示装置2c1の観察者側の
面に光偏向素子の組2c7、2c8、および光偏向装置
2c10が順次配置された構成となっている。
面に光偏向素子の組2c7、2c8、および光偏向装置
2c10が順次配置された構成となっている。
【0039】このように光偏向素子の組2c7、2c8
と別個に光偏向素子2c10を設けることは、該光偏向
素子の組2c7、2c8、および光偏向素子2c10に
それぞれ機能分担させることにより、、像眼立体角に相
当する角度1b7を表示させるべき像1b8の位置にお
ける像眼立体角とほぼ等しくなるようにでき、視差と輻
輳角1b11を像1b8の位置において生ずるものと等
しくなるようにすることができる。
と別個に光偏向素子2c10を設けることは、該光偏向
素子の組2c7、2c8、および光偏向素子2c10に
それぞれ機能分担させることにより、、像眼立体角に相
当する角度1b7を表示させるべき像1b8の位置にお
ける像眼立体角とほぼ等しくなるようにでき、視差と輻
輳角1b11を像1b8の位置において生ずるものと等
しくなるようにすることができる。
【0040】この場合においても、各画素の表示のタイ
ミングに合わせて、その画素に対応する光偏向装置1c
10の光偏向、および光偏向装置の焦点距離を制御する
ようになっていることは同様である。
ミングに合わせて、その画素に対応する光偏向装置1c
10の光偏向、および光偏向装置の焦点距離を制御する
ようになっていることは同様である。
【0041】実施例3.図4(a)は、本発明による立
体表示装置の他の実施例を示す概略構成図である。
体表示装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【0042】同図は、実施例2に示した構成と実質的に
は同様であり、光偏向素子の組2c7、2c8と光偏向
素子2c10との配置が異なっているのみとなってい
る。
は同様であり、光偏向素子の組2c7、2c8と光偏向
素子2c10との配置が異なっているのみとなってい
る。
【0043】すなわち、平面表示装置2a1の観察者側
の面に光偏向装置2b10、および光偏向素子2b7、
2b8が順次配置された構成となっている。
の面に光偏向装置2b10、および光偏向素子2b7、
2b8が順次配置された構成となっている。
【0044】この場合においても、図4(b)に示すよ
うに、平面表示装置2b1の背部に像2b15を結像さ
せることができるように制御することができる。
うに、平面表示装置2b1の背部に像2b15を結像さ
せることができるように制御することができる。
【0045】実施例4.図5は、本発明による立体表示
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【0046】液晶表示装置からなる光透過率制御装置2
c13に組み込まれているバックライト(光源1c1
2)との関係で光偏向装置1c17、光偏向素子2c
7、2c8の配置が異なっているものである。
c13に組み込まれているバックライト(光源1c1
2)との関係で光偏向装置1c17、光偏向素子2c
7、2c8の配置が異なっているものである。
【0047】すなわち、光源1c12と光透過率制御装
置2c13との間に光偏向装置1c17が配置され、光
透過率制御装置2c13の観察者側の面に光偏向素子の
組2c7、2c8が配置されたものとなっている。
置2c13との間に光偏向装置1c17が配置され、光
透過率制御装置2c13の観察者側の面に光偏向素子の
組2c7、2c8が配置されたものとなっている。
【0048】実施例5.図6は、本発明による立体表示
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【0049】この実施例も、液晶表示装置からなる光透
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で光偏向装置2c17、光偏
向素視の組2c7、2c8の配置が異なっているもので
ある。
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で光偏向装置2c17、光偏
向素視の組2c7、2c8の配置が異なっているもので
ある。
【0050】すなわち、光源2c12と光透過率制御装
置2c13との間に、前記光源2c12から順次、光偏
向装置2c17、および光偏向素子の組2c7、2c8
がそれぞれ配置されたものとなっている。
置2c13との間に、前記光源2c12から順次、光偏
向装置2c17、および光偏向素子の組2c7、2c8
がそれぞれ配置されたものとなっている。
【0051】実施例6.図7は、本発明による立体表示
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【0052】この実施例も、液晶表示装置からなる光透
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で光偏向装置2c17、光偏
向素子の組2c7、2c8の配置が異なっているもので
ある。
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で光偏向装置2c17、光偏
向素子の組2c7、2c8の配置が異なっているもので
ある。
【0053】すなわち、光源2c12と光透過率制御装
置2c13との間に光偏向素子の組2c7、2c8が配
置され、光透過率制御装置2c17の観察者側の面に光
偏向装置2c17が配置されたものとなっている。
置2c13との間に光偏向素子の組2c7、2c8が配
置され、光透過率制御装置2c17の観察者側の面に光
偏向装置2c17が配置されたものとなっている。
【0054】実施例7.図8は、本発明による立体表示
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【0055】この実施例も、液晶表示装置からなる光透
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で光偏向装置2c17、光偏
向素子の組2c7、2c8の配置が異なっているもので
ある。
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で光偏向装置2c17、光偏
向素子の組2c7、2c8の配置が異なっているもので
ある。
【0056】すなわち、光源2c12と光透過率装置2
c13との間に、該光源2c12側から、光偏向素子の
組2c7、2c8、および光偏向装置2c17が順次配
置されている。
c13との間に、該光源2c12側から、光偏向素子の
組2c7、2c8、および光偏向装置2c17が順次配
置されている。
【0057】実施例8.図9は、本発明による立体表示
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【0058】この実施例も、液晶表示装置からなる光透
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で光偏向装置1c17、光偏
向素子の組2c7、2c8の配置が異なっているもので
ある。
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で光偏向装置1c17、光偏
向素子の組2c7、2c8の配置が異なっているもので
ある。
【0059】すなわち、光源2c12と光透過率制御装
置2c13との間に、前記光源2c12から順次、光偏
向装置2c17、および光偏向素子の組2c7、2c8
が順次配置されたものとなっている。
置2c13との間に、前記光源2c12から順次、光偏
向装置2c17、および光偏向素子の組2c7、2c8
が順次配置されたものとなっている。
【0060】実施例9.図10は、本発明による立体表
示装置の他の実施例を示す要部斜視図である。
示装置の他の実施例を示す要部斜視図である。
【0061】この実施例は、液晶表示装置からなる光透
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で、それらの間に光偏向素子
の組1c7、1c8が配置され、上記実施例で備えられ
た光偏向装置は配置されていないものとなっている。
過率制御装置2c13に組み込まれているバックライト
(光源2c12)との関係で、それらの間に光偏向素子
の組1c7、1c8が配置され、上記実施例で備えられ
た光偏向装置は配置されていないものとなっている。
【0062】なお、上述した各実施例では、光偏向素子
の組は、一の画素に対して2個の光偏向素子から構成し
たものについて説明したものであるが、たとえば図4に
示した構成を例にして示した図11から明らかになるよ
うに、複数の光偏向素子から構成したものであってもよ
いことはいうまでもない。
の組は、一の画素に対して2個の光偏向素子から構成し
たものについて説明したものであるが、たとえば図4に
示した構成を例にして示した図11から明らかになるよ
うに、複数の光偏向素子から構成したものであってもよ
いことはいうまでもない。
【0063】次に、前記光偏向装置の詳細についてさら
に説明する。ここでは、以下、上記各実施例で用いられ
た光偏向装置の構成について説明するが、光偏向素子の
組における光偏向素子においても同様の構成を採用して
いる。
に説明する。ここでは、以下、上記各実施例で用いられ
た光偏向装置の構成について説明するが、光偏向素子の
組における光偏向素子においても同様の構成を採用して
いる。
【0064】図12は、光偏向装置の一実施例を示す構
成図である。同図において、3a1は点光源、3a2は
集光レンズ、3a3は光偏向素子である回転多角形ミラ
ー、3a4は駆動装置、3a5は光透過率制御装置、3
a6は制御信号発生装置、3a7は観察者を示してい
る。
成図である。同図において、3a1は点光源、3a2は
集光レンズ、3a3は光偏向素子である回転多角形ミラ
ー、3a4は駆動装置、3a5は光透過率制御装置、3
a6は制御信号発生装置、3a7は観察者を示してい
る。
【0065】点光源3a1を集光レンズ3a2の焦点の
位置に置くことで得られる平行光を、駆動装置3a4で
回転する多角形ミラー3a3で反射させ、その反射光を
液晶表示装置3a5に入射させている。
位置に置くことで得られる平行光を、駆動装置3a4で
回転する多角形ミラー3a3で反射させ、その反射光を
液晶表示装置3a5に入射させている。
【0066】すなわち、この液晶表示装置3a5に対す
る光の偏向度合いは多角形ミラー3a3を回転させるこ
とにより設定できるようになっている。
る光の偏向度合いは多角形ミラー3a3を回転させるこ
とにより設定できるようになっている。
【0067】図13は、光偏向装置の他の実施例を示す
構成図である。同図において、屈折率可変媒体3aがあ
り、その両面には透明電極3b1、3b2が形成されて
いる。そして、屈折率可変媒体3a内には反射体3b4
が配置されている。
構成図である。同図において、屈折率可変媒体3aがあ
り、その両面には透明電極3b1、3b2が形成されて
いる。そして、屈折率可変媒体3a内には反射体3b4
が配置されている。
【0068】ここで、屈折率可変媒体3aは、たとえば
液晶を含む透明媒質あるいはPLZTの電気光学素子な
どから構成され、透明電極3b1、3b2はたとえばI
TO膜あるいはZnOx膜などから構成され、反射体3
b4はたとえば鏡や全反射を利用した構成が採用され
る。
液晶を含む透明媒質あるいはPLZTの電気光学素子な
どから構成され、透明電極3b1、3b2はたとえばI
TO膜あるいはZnOx膜などから構成され、反射体3
b4はたとえば鏡や全反射を利用した構成が採用され
る。
【0069】透明電極3b1、3b2との間に、電圧を
印加することによって屈折率可変媒体3b3の屈折率を
変化させることによって、外界から屈折率可変媒体に入
射する光の屈折率が変化して光の屈折する方向が図中3
b5から3b6へと変化し、これにともない反射体3b
4での反射角も変化し、結果として出射する光の方向を
図中3b7から3b8へと変化させることができるよう
になる。
印加することによって屈折率可変媒体3b3の屈折率を
変化させることによって、外界から屈折率可変媒体に入
射する光の屈折率が変化して光の屈折する方向が図中3
b5から3b6へと変化し、これにともない反射体3b
4での反射角も変化し、結果として出射する光の方向を
図中3b7から3b8へと変化させることができるよう
になる。
【0070】図14は、光偏向装置の他の実施例を示す
構成図である。同図において、屈折率可変媒体3c3が
あり、その両面には透明電極3c1、3c2が形成され
ている。
構成図である。同図において、屈折率可変媒体3c3が
あり、その両面には透明電極3c1、3c2が形成され
ている。
【0071】屈折率可変媒体3c3は、透明媒質3c4
を介在させる層状構造をなし、この層状構造内に導波路
3c5に導かれた入力光が入力されるようになってい
る。
を介在させる層状構造をなし、この層状構造内に導波路
3c5に導かれた入力光が入力されるようになってい
る。
【0072】なお、ここで、透明電極3c1、3c2は
たとえばITO膜あるいはZnOx膜から構成され、屈
折率可変媒体3c3はたとえば液晶を含む透明媒質ある
いはPLZTのような電気光学素子等から構成され、透
明媒質3c4はたとえばガラス、あるいは高分子材料か
ら構成されている。
たとえばITO膜あるいはZnOx膜から構成され、屈
折率可変媒体3c3はたとえば液晶を含む透明媒質ある
いはPLZTのような電気光学素子等から構成され、透
明媒質3c4はたとえばガラス、あるいは高分子材料か
ら構成されている。
【0073】透明電極3c1、3c2間に電圧を印加す
ることによって、屈折率可変媒体3c3の屈折率を変化
させると、導波路3c5内に伝搬している光は、屈折率
可変媒体3c3と透明媒質3c4との層状構造の周期に
対応する回折光として層状構造の傾きに応じた方向に出
射するようになる。
ることによって、屈折率可変媒体3c3の屈折率を変化
させると、導波路3c5内に伝搬している光は、屈折率
可変媒体3c3と透明媒質3c4との層状構造の周期に
対応する回折光として層状構造の傾きに応じた方向に出
射するようになる。
【0074】回折光の強度は透明電極3c1、3c2に
印加される電圧によって変化するため、出射される光の
方向を、たとえば図中3c7から3c8に変化させるこ
とができることになる。
印加される電圧によって変化するため、出射される光の
方向を、たとえば図中3c7から3c8に変化させるこ
とができることになる。
【0075】図15は、光偏向装置の他の実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【0076】同図において、楔状の透明媒質3d4と屈
折率可変媒質3d3が互いに方向を逆にして積層され、
その積層体の両面に透明電極3d1、3d2が被着され
て構成されたものとなっている。
折率可変媒質3d3が互いに方向を逆にして積層され、
その積層体の両面に透明電極3d1、3d2が被着され
て構成されたものとなっている。
【0077】透明電極3d1、3d2はたとえばITO
膜あるいはZnOx等から構成され、屈折率可変媒質3
d3はたとえば液晶を含む透明媒質等から構成され、さ
らに、透明媒質3d4はたとえばガラスあるいは高分子
材料等から構成されている。
膜あるいはZnOx等から構成され、屈折率可変媒質3
d3はたとえば液晶を含む透明媒質等から構成され、さ
らに、透明媒質3d4はたとえばガラスあるいは高分子
材料等から構成されている。
【0078】このように構成された光偏向素子は、その
透明電極3d1、3d2に電圧を印加することによっ
て、屈折率可変媒質3d3と透明媒質3d4との境界に
おいて光の屈折する角度が変化するようになる。
透明電極3d1、3d2に電圧を印加することによっ
て、屈折率可変媒質3d3と透明媒質3d4との境界に
おいて光の屈折する角度が変化するようになる。
【0079】このため、出射する光の方向をたとえば同
図に示すように、方向3d7から方向3d8へと変化さ
せることができる。
図に示すように、方向3d7から方向3d8へと変化さ
せることができる。
【0080】図16(a)、あるいは(b)は、複数に
分けられた部分要素3e1〜3en〜3emに対して1
個のレンズあるいはピンホール3e2を対応させた構造
を有するものである。光の繰る部分要素を3e1〜3e
n〜3emと変えることにより、レンズあるいはピンホ
ール3e2の作用により光の方向を変化できるようにな
る。
分けられた部分要素3e1〜3en〜3emに対して1
個のレンズあるいはピンホール3e2を対応させた構造
を有するものである。光の繰る部分要素を3e1〜3e
n〜3emと変えることにより、レンズあるいはピンホ
ール3e2の作用により光の方向を変化できるようにな
る。
【0081】この他に同様の効果が得られる光偏向装置
として、鏡をマイクロマシンニング技術によって高集積
化したもの等を用いることができるのはいうまでもな
い。
として、鏡をマイクロマシンニング技術によって高集積
化したもの等を用いることができるのはいうまでもな
い。
【0082】実施例9.図17は、本発明による立体表
示装置の他の実施例を示した要部の構成図である。
示装置の他の実施例を示した要部の構成図である。
【0083】同図において、上述した各実施例の構成と
異なる点は、光偏向素子の組の焦点距離の可変、あるい
は/および光偏向装置の偏向の可変が水平方向のみに一
元的になされるようになっていることにある。
異なる点は、光偏向素子の組の焦点距離の可変、あるい
は/および光偏向装置の偏向の可変が水平方向のみに一
元的になされるようになっていることにある。
【0084】このように構成した場合、垂直方向におけ
る焦点の位置がほぼ固定されるようになってしまうが、
装置の簡略化およびデータ量の削減という面がは大きな
効果を奏するようになる。
る焦点の位置がほぼ固定されるようになってしまうが、
装置の簡略化およびデータ量の削減という面がは大きな
効果を奏するようになる。
【0085】要は、この場合においても、隣接関係にあ
る複数の画素(垂直方向に並列されている各画素)を1
グループとし、各グループに対応する焦点距離調節レン
ズおよび光偏向装置を可変できるようにしたものであ
る。
る複数の画素(垂直方向に並列されている各画素)を1
グループとし、各グループに対応する焦点距離調節レン
ズおよび光偏向装置を可変できるようにしたものであ
る。
【0086】上述した実施例では、平面表示装置1a1
として、液晶表示装置を用いて説明したものであるが、
これに限定されることはないことはいうまでもない。た
とえばLED表示装置あるいはプラズマ表示装置等であ
っても適用できることはもちろんである。
として、液晶表示装置を用いて説明したものであるが、
これに限定されることはないことはいうまでもない。た
とえばLED表示装置あるいはプラズマ表示装置等であ
っても適用できることはもちろんである。
【0087】
【発明の効果】以上説明したことから、本発明による立
体表示装置によれば、眼鏡等の道具を必要とせず、観察
者の眼にその焦点距離調節に矛盾を生じることを防止す
ることができるようになる。
体表示装置によれば、眼鏡等の道具を必要とせず、観察
者の眼にその焦点距離調節に矛盾を生じることを防止す
ることができるようになる。
【図1】 本発明による立体表示装置の一実施例の概略
構成図である。
構成図である。
【図2】 本発明による立体表示装置の一実施例の便宜
上の説明による範囲の特定を示す図である。
上の説明による範囲の特定を示す図である。
【図3】 本発明による立体表示装置の他の実施例の概
略構成図である。
略構成図である。
【図4】 本発明による立体表示装置の他の実施例の概
略構成図である。
略構成図である。
【図5】 本発明による立体表示装置の他の実施例の概
略構成図である。
略構成図である。
【図6】 本発明による立体表示装置の他の実施例の概
略構成図である。
略構成図である。
【図7】 本発明による立体表示装置の他の実施例の概
略構成図である。
略構成図である。
【図8】 本発明による立体表示装置の他の実施例の概
略構成図である。
略構成図である。
【図9】 本発明による立体表示装置の他の実施例の概
略構成図である。
略構成図である。
【図10】 本発明による立体表示装置の他の実施例の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図11】 本発明による立体表示装置の他の実施例の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図12】 本発明に用いられる光偏向装置の一実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図13】 本発明に用いられる光偏向装置の他の実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図14】 本発明に用いられる光偏向装置の他の実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図15】 本発明に用いられる光偏向装置の他の実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図16】 本発明に用いられる光偏向装置の他の実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図17】 本発明による立体表示装置の他の実施例を
示す概略構成図である。
示す概略構成図である。
【図18】 本発明による立体表示装置の効果を示す説
明図である。
明図である。
【図19】 本発明による立体表示装置の効果を示す説
明図である。
明図である。
【図20】 従来の立体表示装置の一例を示す構成図で
ある。
ある。
【図21】 従来の立体表示装置の他の例を示す構成図
である。
である。
1a1…平面表示装置、1a7、1a8…光偏向素子の
組、1a9…制御信号発生装置。
組、1a9…制御信号発生装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−209594(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 27/22
Claims (5)
- 【請求項1】 立体画像情報が入力されて表示される表
示面の各画素からの光が並設された光偏向素子からなる
光偏向素子の組を介して観察者側に入力されるものであ
って、 前記表示装置の各画素における表示のタイミングに合わ
せて、該画素に対応する前記光偏向素子の組における光
偏向角を制御する制御装置が備えられていることを特徴
とする立体表示装置。 - 【請求項2】 立体画像情報が入力されて表示される表
示面の各画素からの光が並設された光偏向素子からなる
光偏向素子の組および光偏向装置を介して観察者側に入
力されるものであって、 前記表示装置の各画素における表示のタイミングに合わ
せて、該画素に対応する前記光偏向素子の組および光偏
向装置のそれぞれの光偏向角を制御する制御装置が備え
られていることを特徴とする立体表示装置。 - 【請求項3】 立体画像情報が入力されて表示される表
示面の各画素からの光が該表示面の背部に設けられたバ
ックライトからのものであり、このバックライトからの
光が並設された光偏向素子からなる光偏向素子の組を介
して観察者側に入力されるものであって、 前記表示装置の各画素における表示のタイミングに合わ
せて、該画素に対応する光偏向素子の組の光偏向角を制
御する制御装置が備えられていることを特徴とする立体
表示装置。 - 【請求項4】 立体画像情報が入力されて表示される表
示面の各画素からの光が該表示面の背部に設けられたバ
ックライトからのものであり、このバックライトからの
光が並設された光偏向素子からなる光偏向素子の組およ
び光偏向装置を介して観察者側に入力されるものであっ
て、 前記表示装置の各画素における表示のタイミングに合わ
せて、該画素に対応する光偏向素子の組および光偏向装
置のそれぞれの光偏向角を制御する制御装置が備えられ
ていることを特徴とする立体表示装置。 - 【請求項5】 光偏向素子の組の光偏向方向を観察者の
両眼を含む特定の平面内に含ませるようにしたことを特
徴とする請求項1記載ないし請求項4記載のうちのいず
れか記載の立体表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24095194A JP3246697B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 立体表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24095194A JP3246697B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 立体表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08106278A JPH08106278A (ja) | 1996-04-23 |
JP3246697B2 true JP3246697B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=17067087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24095194A Expired - Fee Related JP3246697B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 立体表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3246697B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5860816B2 (ja) * | 2011-07-22 | 2016-02-16 | パナソニック株式会社 | 液晶表示装置 |
CN103149787A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-06-12 | 桂林理工大学 | 一种主动式任意方位三维立体投影方法 |
CN103135331A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-06-05 | 桂林理工大学 | 一种主动式任意方位三维立体投影装置 |
-
1994
- 1994-10-05 JP JP24095194A patent/JP3246697B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08106278A (ja) | 1996-04-23 |
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