JPH07140415A - 映像表示装置 - Google Patents

映像表示装置

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Publication number
JPH07140415A
JPH07140415A JP5289212A JP28921293A JPH07140415A JP H07140415 A JPH07140415 A JP H07140415A JP 5289212 A JP5289212 A JP 5289212A JP 28921293 A JP28921293 A JP 28921293A JP H07140415 A JPH07140415 A JP H07140415A
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JP
Japan
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image
display
lcd panel
video signal
displayed
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Withdrawn
Application number
JP5289212A
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English (en)
Inventor
Satoshi Imai
聡 今井
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP5289212A priority Critical patent/JPH07140415A/ja
Publication of JPH07140415A publication Critical patent/JPH07140415A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体を大型化することなく融像しやすい
立体画像を表示できる映像表示装置を提供する。 【構成】 接眼光学系12と、接眼光学系12に対してそれ
ぞれ異なる光路長をもって配置した複数のLCD パネル1
3,16 と、これら複数のLCD パネル13,16 を、映像信号
と同期して供給される映像表示信号に基づいて選択する
切替回路19とを有し、この切替回路19で選択されたLCD
パネル13または16に映像信号を表示するように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像画像を3次元的に
表示する映像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】人間の眼球は、ピント調節、両眼輻輳、
両眼視差等によって対象物を立体視している。このよう
な眼球の機能を利用して映像画像を3次元的に表示する
映像表示装置が近年提案されている。映像画像を3次元
的に表示する映像表示装置としては例えばHMD(頭部装着
式ディスプレイ) があり、例えば特開平2-281891号公報
のビデオディスプレイ装置に記載されている。図6は特
開平2-281891号公報に記載されたビデオディスプレイ装
置の使用状態を示す図であり、図7は原理を説明するた
めの概略構成図である。図7において、ビデオディスプ
レイ装置は左右のテレビジョン信号を表示する左眼用の
液晶ディスプレイ1および右眼用の液晶ディスプレイ2
と、左眼用の拡大レンズ3および右眼用の拡大レンズ4
とを有し、左右のディスプレイ1および2の画面をそれ
ぞれに対応する拡大レンズ3および4を通して左眼5お
よび右眼6に拡大投影するようにしている。
【0003】また、映像画像を3次元的に表示する他の
映像表示装置として、例えば特開平3-42991 号公報、同
4-194907号公報に記載されたものがある。上記の特開平
3-42991 号公報に記載された3次元表示装置では、多数
の液晶素子を3次元的に稠密配設した表示体を用いて表
示体内の指定された3次元座標位置の液晶素子を通電す
ることにより、3次元の物体像を表示体内に表示してい
る。また、上記の特開平3-42991 号公報に記載された立
体像表示装置では、3次元の物体像を空中に結像させて
表示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
2-281891号公報に記載されたビデオディスプレイ装置で
は、2次元表示素子と光学系との間隔が所定位置に固定
されているために眼のピントが一定状態となる。このた
め、注視する対象にピントを合わすことが困難となり、
これがため眼のピント調節と両眼輻輳の関係がくずれ
て、融像しにくくなる場合がある。また、特開平3-4299
1 号公報に記載された3次元表示装置および特開平4-19
4907号公報に記載された立体像表示装置では、3次元の
物体像をそれぞれ表示体内および空中に表示しているた
め、表示する物体像が大きくなると装置全体が大型化す
るという欠点を有する。したがって、風景などの映像を
立体的に表示する場合には不都合である。
【0005】本発明の目的は、装置全体を大型化するこ
となく融像しやすい立体画像を表示できるよう適切に構
成した映像表示装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の映像表示装置
は、投影光学系と、この投影光学系に対してそれぞれ異
なる光路をもって配置した複数の表示面と、これら複数
の表示面を、映像信号と同期して供給される映像表示面
選択信号に基づいて選択する映像表示面選択手段とを有
し、この映像表示面選択手段で選択された表示面に映像
信号を表示するよう構成したことを特徴とするものであ
る。
【0007】
【作用】図1は、人間の両眼輻輳とピント調節の対応関
係を示す図である(O plus E No.73,p103) 。図におい
て、縦軸のDはディオプターを、横軸のMWは輻輳角をそ
れぞれ示す。中央45°の実線は輻輳−調節が完全に対応
している部分で、その近傍の領域は、焦点深度などによ
って許容できる範囲を示す。許容基準として、視力ε、
ボケ検出能力δを採用することにより少し範囲は異なる
が、実際の2眼式立体範囲よりは非常に狭い。外側の曲
線は、両眼の融像限界を示し、黒点実線は最大融像限
界、点線は2重像状態から再度融像が成立する範囲、破
線は画像呈示時間0.5 秒にした時の融像限界を示す。図
1から、人間の両眼輻輳とピント調節の関係は1対1で
はなく許容範囲が存在することがわかる。したがって複
数の表示面を注視すべき対象のピント位置付近に配置す
れば融像が可能となる。すなわち注視すべき対象と表示
面は不連続(段階的)な関係であってもよいことにな
る。本発明の映像表示装置は、映像のピント位置を段階
的に変化させてピント調節を行うものである。表示面に
表示される映像信号には、表示される映像の変化に応じ
て映像ごとに任意に定められた映像表示面選択信号が付
加されており、この映像表示面選択信号が映像信号源か
ら供給されると、映像表示面選択手段はこの映像表示選
択信号に基づいて表示すべき表示面を選択する。表示面
が選択されると、選択された表示面のみに映像が表示さ
れる。各表示面には、投影信号系に対してそれぞれ異な
る光路をもって配置されているので、それぞれ異なる奥
行きを持つ像を形成することができる。したがって、表
示面を映像表示選択信号に基づいて選択することによ
り、映像のピント位置を段階的に変化させることができ
る。このようにして映像のピント位置を段階的に変化さ
せることにより、装置全体を大型化することなく融像し
やすい立体画像を表示できる。
【0008】
【実施例】以下本発明の映像表示装置の実施例を図面を
参照して詳細に説明する。図2は本発明の映像表示装置
の第1実施例の概略構成図である。図2において左眼側
の構成のみを示すが、右眼側の構成および動作は左眼側
とほぼ同様であるのでその構成を省略する。本実施例で
は、Xプリズム11を利用した接眼光学系12の二つの
面に対抗して、LCD パネル13およびバックライト14
からなる表示部15と、LCD パネル16およびバックラ
イト17からなる表示部18とをそれぞれ配置する。一
方の表示部15では、LCD パネル13とXプリズム11
との間隔をd1 とし、他方の入表示部18では、LCD パ
ネル16とXプリズム11との間隔をd2 とする。なお
本実施例ではd1 >d2 とする。LCD パネル13および
16は、切替回路19を介して左側映像信号が供給され
る共通のドライバ回路20に接続する。切替回路19
は、距離信号が供給される距離信号処理回路21にも接
続する。また、バックライト14および17は、切替回
路19を介して共通のバックライト駆動回路22に接続
する。
【0009】入力端子23から入力される距離信号には
立体画像中の注視すべき対象に関する距離情報が含まれ
ている。表示する立体画像に対して注視すべき対象の視
距離は、映像制作時点で既に設定されている。視距離の
情報が含まれた距離信号は、入力端子24に入力される
左側映像信号に含まれる立体画像と同期した状態で供給
される。
【0010】以下、本実施例の動作を説明する。視距離
の情報が含まれた距離信号が入力端子23に入力される
と、距離信号処理回路21に供給されて信号処理された
後、切替回路19に供給される。一方、立体画像を含む
左側映像信号は入力端子24に供給され、ドライバ回路
20を経て切替回路19に供給される。距離信号処理回
路21において、視距離の情報に基づいて立体画像中の
注視すべき対象が遠方であると判断された場合には、ド
ライバ回路20により切替回路19を経てLCDパネル1
3に左側映像信号を供給し、同時にバックライト駆動回
路22により切替回路19を経てバックライト14をON
にして表示部15側で画像を表示し、表示部18側には
何も表示しない。この場合左眼24は遠方の立体画像を
注視することになる。立体画像中の注視すべき対象が近
方であると距離信号処理回路21で判断された場合に
は、ドライバ回路20により切替回路19を経てLCD パ
ネル16に左側映像信号を供給し、同時にバックライト
駆動回路22により切替回路19を経てバックライト1
7をONにして表示部18側で画像を表示し、表示部15
側には何も表示しない。この場合左眼24は近方の立体
画像を注視することになる。
【0011】上述したように本実施例では、2次元表示
素子のピント位置を電気的に2段階に切り替えることが
でき、したがって装置全体を大型化することなく融像し
やすい立体画像を表示できる。しかも切替動作は電気的
に処理しているため高速である。
【0012】図3は本発明の映像表示装置の第2実施例
の概略構成図である。図3においても左眼側の構成のみ
を示すが、右眼側の構成および動作は左眼側とほぼ同様
であるので、その説明は省略する。本実施例では、LCD
パネル31およびバックライト32からなる表示部33
と、LCD パネル34およびバックライト35からなる表
示部36と、LCD パネル37およびバックライト38か
らなる表示部39とをそれぞれd1 ,d2 ,d3 の間隔
でL字状のプリズム光学素子40のそれぞれ異なる面と
対向して配置する。なお本実施例ではd1 >d2 >d3
とする。本実施例では、さらにリレー光学系41を介し
て表示部33,36,39に表示される像を2次表示面
42,43,44を結像させるようにする。これら2次
表示面42,43,44に結像される像を接眼光学系4
5を介して左眼46によって観察する。表示部33,3
6,39の切替動作を、上述した第1実施例と同様に視
距離の情報が含まれた距離信号に基づいて切替回路(図
示せず)によって行う。結像される2次表示面を42→
43→44と切り替えるに従って、2次表示面のピント
位置は遠方の状態から近方の状態に段階的に変化する。
【0013】上述したように本実施例では、プリズム光
学素子を接眼光学系から分離することにより表示部を3
個以上配置することができ、装置全体を大型化すること
なく一層融像しやすい立体画像を表示できる。しかも、
切替動作は電気的に処理しているため高速である。
【0014】図4は本発明の映像表示装置の第3実施例
の概略構成図である。図4においても左眼側の構成のみ
を示すが、右眼側の構成および動作は左眼側とほぼ同様
であるので、その説明は省略する。本実施例では、複数
枚(本実施例では3枚)のLCD パネル51,52および
53を積層したものと共通のバックライト54とを組み
合わせたものからなる表示部55を用いる。その他の切
替回路56、ドライバ回路57、距離信号処理回路5
8、バックライト駆動回路59、距離信号を入力する入
力端子60および左側映像信号を入力する入力端子61
の構成および動作は上述した第1実施例と同様である。
【0015】以下、本実施例の動作を説明する。本実施
例では、LCD パネルのピント位置を電気的に3段階に切
り替えている。視距離の情報が含まれた距離信号が入力
端子60に入力されると、距離信号処理回路58に供給
されて信号処理された後、切替回路56に供給される。
一方、立体画像を含む左側映像信号は入力端子61に供
給され、ドライバ回路57を経て切替回路56に供給さ
れる。距離信号処理回路58において、視距離の情報に
基づいて立体画像中の注視すべき対象が最も遠方である
と判断された場合には、ドライバ回路57により切替回
路56を経てLCD パネル51に左側映像信号を供給して
LCD パネル51のみを表示するとともに他のLCD パネル
52および53を透過状態にする。同時にバックライト
駆動回路59により切替回路56を経てバックライト5
4をONにして表示部55側で画像を表示する。この場合
左眼62は最も遠方の立体画像を注視することになる。
【0016】立体画像中の注視すべき対象が注視すべき
対象がLCD パネル51に表示されるべき画像より近方か
つLCD パネル53に表示されるべき画像より遠方である
と距離信号処理回路58で判断された場合には、ドライ
バ回路57により切替回路56を経てLCD パネル52に
左側映像信号を供給してLCD パネル52のみを表示する
とともに他のLCD パネル51および53を透過状態にす
る。同時にバックライト駆動回路59により切替回路5
6を経てバックライト54をONにして表示部55側で画
像を表示する。この場合左眼61はLCD パネル51に表
示されるべき画像より近方かつLCD パネル53に表示さ
れるべき画像より遠方の立体画像を注視することにな
る。
【0017】立体画像中の注視すべき対象が最も近方で
あると距離信号処理回路58で判断された場合には、ド
ライバ回路57により切替回路56を経てLCD パネル5
3に左側映像信号を供給してLCD パネル53のみを表示
するとともに他のLCD パネル51および52を透過状態
にする。同時にバックライト駆動回路59により切替回
路56を経てバックライト54をONにして表示部55側
で画像を表示する。この場合左眼61は最も近方の立体
画像を注視する。
【0018】上述したように本実施例では、2次元表示
素子のピント位置を3段階に切り替えているので、より
融像しやすい立体画像を表示できる。また、その切替動
作を電気的に処理しているので、高速にできるとともに
3個のLCD パネルを積層したものを用いているので装置
をより小型化することができる。
【0019】なお、本実施例では接眼光学系63が観察
者の左眼62の前に存在し、この接眼光学系62の前方
にLCD パネル51,52および53を配置しているの
で、外界像を液晶シャッターなどの開閉により観察でき
るいわゆるシースルーの効果を有しないが、LCD パネル
51,52および53を接眼光学系63の上側などに配
置し、接眼光学系にハーフミラーなどの半透明膜を用
い、さらにこの接眼光学系の前方に液晶シャッタ等を配
置することにより、いわゆるシースルーの効果を得るこ
とができる。
【0020】本発明は上述した実施例に限定されるもの
ではなく、幾多の変更および変形が可能である。例え
ば、上述した実施例では共通のドライバ回路を用いてLC
D パネルを駆動しているが、LCD パネルごとにドライバ
回路を設け、距離信号処理回路の出力に基づいて対応す
るLCD パネルのドライバ回路を選択してそのLCD パネル
に映像信号を表示させることもできる。
【0021】また上述した第2実施例ではL字状のプリ
ズム光学素子を用い、LCD パネルおよびバックライトか
らなる3個の表示部をそれぞれ異なる間隔でこのプリズ
ム光学素子のそれぞれ異なる面と対向して配置している
が、L字状のプリズム光学素子の代わりに第1実施例で
用いたXプリズムを使用しても3個の表示部を配置する
ことができる。図5は本発明の映像表示装置の第2実施
例の変形例の概略構成図である。
【0022】
【発明の効果】本発明の映像表示装置によれば、映像表
示選択信号に基づいて映像のピント位置を段階的に変化
させるようにしたので、装置全体を大型化することな
く、融像しやすい立体画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】人間の両眼輻輳とピント調節の対応関係を示す
図である。
【図2】本発明の映像表示装置の第1実施例の概略構成
図である。
【図3】本発明の映像表示装置の第2実施例の概略構成
図である。
【図4】本発明の映像表示装置の第3実施例の概略構成
図である。
【図5】本発明の映像表示装置の第2実施例の変形例の
概略構成図である。
【図6】従来の映像表示装置の使用状態を示す図であ
る。
【図7】従来の映像表示装置の原理を説明するための概
略構成図である。
【符号の説明】
11 Xプリズム 12,45,62,85 接眼光学系 13,16,31,34,37,51,52,53,7
1,74,77 LCDパネル 14,17,32,35,38,54,72,75,7
8 バックライト 15,18,33,36,39,55,73,76,7
9 表示部 19,56 切替回路 20,57 ドライバ回路 21,58 距離信号処理回路 22,59 バックライト駆動回路 23,24,60,61 入力端子 24,46,61,86 左眼 40,80 プリズム光学素子 41,81 リレー光学系 42,43,44,82,83,84 2次表示面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】投影光学系と、この投影光学系に対してそ
    れぞれ異なる光路をもって配置した複数の表示面と、こ
    れら複数の表示面を、映像信号と同期して供給される映
    像表示面選択信号に基づいて選択する映像表示面選択手
    段とを有し、この映像表示面選択手段で選択された表示
    面に映像信号を表示するよう構成したことを特徴とする
    映像表示装置。
JP5289212A 1993-11-18 1993-11-18 映像表示装置 Withdrawn JPH07140415A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5289212A JPH07140415A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 映像表示装置

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JP5289212A JPH07140415A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 映像表示装置

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JPH07140415A true JPH07140415A (ja) 1995-06-02

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ID=17740235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5289212A Withdrawn JPH07140415A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 映像表示装置

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JP (1) JPH07140415A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7040760B2 (en) 2002-11-07 2006-05-09 Nec Viewtechnology, Ltd. Liquid crystal projector
WO2021185730A1 (en) * 2020-03-17 2021-09-23 Lightspace Technologies, SIA Display apparatus for rendering three-dimensional image and method therefor

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US7040760B2 (en) 2002-11-07 2006-05-09 Nec Viewtechnology, Ltd. Liquid crystal projector
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010130