CN1841128A - 立体图像显示装置和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种立体图像显示装置包括:射出右眼用图像的第1显示机构;射出左眼用图像的第2显示机构;反射第1屏幕用右眼用图像和第1屏幕用左眼用图像的第1反射机构;反射第2屏幕用右眼用图像和第2屏幕用左眼用图像的第2反射机构;第1屏幕,其上投影上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像,形成视差图像;第2屏幕,其上投影上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像,形成视差图像;以及视差图像选择机构,包括右眼用透射部和左眼用透射部。
Description
技术领域
本发明涉及立体图像显示装置和图像显示装置。
背景技术
人们广泛地提出有从屏幕的背面侧对色光进行投影的背投型图像显示装置(背投式投影机)、将偏振方向相互不同的色光投影于屏幕上,观看者将已投影的图像识别为立体图像的立体图像显示装置和从多台投影机将图像投影于多个大型的屏幕上、使观察者具有临场感这样的图像装置。
JP特开2000-122193号文献公开的发明公开有下述的图像装置,其中,从对应于各屏幕而设置的4台投影机,将图像投影于正面、左面、右面和底面的4个屏幕上,向观察者提供视角宽,并且具有临场感的图像。
JP特开平10-233982号文献所给出的发明公开有下述的虚拟现实系统,其中,在某室内,在预定位置,设置4个屏幕,在各屏幕上采用分别与各屏幕相对应地设置的4个投影机,显示预定的图像,可良好地实现置身感、临场感。
但是,在上述专利文献公开的发明中,具有下述这样的问题。
即,为了向观察者提供具有临场感的图像,必须采用大型的屏幕。于是存在有,为了从大型屏幕的背面侧,通过投影机而直接投影图像,必须要求较宽的投影空间的问题。另外,在上述专利文献公开的发明中,必须采用4个(多个)屏幕,以便确保较宽的视角。伴随该情况,具有为了将图像投影于各屏幕上,必须要求4台(多台)投影机的问题。另外,由于必须要求多个屏幕和投影机,以及较宽的投影空间,故还具有成本上升的问题。
发明内容
本发明是针对上述问题而提出的,本发明的目的在于提供谋求厚度减小、整体紧凑和成本降低的立体图像显示装置和图像显示装置。
为了解决上述问题,本发明的立体图像显示装置包括:第1显示机构,该第1显示机构射出具有第1屏幕用右眼用图像和第2屏幕用右眼用图像的右眼用图像;第2显示机构,该第2显示机构射出具有第1屏幕用左眼用图像和第2屏幕用左眼用图像的左眼用图像;第1反射机构,该第1反射机构反射从上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用右眼用图像和从上述第2显示机构射出的上述第1屏幕用左眼用图像;第2反射机构,该第2反射机构反射从上述第1显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像和从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像;第1屏幕,在该第1屏幕上投影通过上述第1反射机构反射的上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像,在该第1屏幕上形成由上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像构成的视差图像;第2屏幕,在该第2屏幕上投影通过上述第2反射机构反射的上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像,在该第2屏幕上形成由上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像构成的视差图像;以及视差图像选择机构,该视差图像选择机构包括:右眼用透射部和左眼用透射部,该右眼用透射部使投影于上述第1屏幕和上述第2屏幕上的上述视差图像中的,仅仅上述第1屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用右眼用图像透射,该左眼用透射部使投影于上述第1屏幕和上述第2屏幕上的上述视差图像中的,仅仅上述第1屏幕用左眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像透射。
按照该方案,从第1显示机构射出的右眼用图像和从第2显示机构射出的左眼用图像通过反射机构反射,投影于相应的第1屏幕和第2屏幕上。即,按照本发明,通过反射机构,使从显示机构射出的图像弯折(反射),投影于屏幕上。由此,与从屏幕的背面侧直接投影图像的场合相比较,可使投影空间变窄。另外,按照本发明,可通过第1显示机构和第2显示机构的2个显示机构,形成视差图像,实现立体图像。于是,可谋求立体图像显示装置的厚度减小,整体的紧凑,并且可谋求成本的降低。
另外,在本发明的立体图像显示装置中,最好为下述方案,即,从上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用右眼用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕上的上述第1屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度,和从上述第1显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕上的上述第2屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度相等。
按照该方案,由于从第1显示机构通过第1反射机构、直至投影于第1屏幕上的右眼用图像的光轴的光路长度,和从第1显示机构通过第2反射机构、直至投影于第2屏幕上的右眼用图像的光轴的光路长度从光学方面来说为等距离,故投影于各屏幕上的各图像的焦点相同。由此,可防止投影于第1屏幕和第2屏幕的两个屏幕上的右眼用图像的模糊。
此外,在本发明的立体图像显示装置中,最好还为下述方案,即,从上述第2显示机构射出的上述第1屏幕用左眼用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕上的上述第1屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度,和从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕上的上述第2屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度相等。
按照该方案,由于从第2显示机构通过第1反射机构、直至投影于第1屏幕上的左眼用图像的光轴的光路长度,和从第2显示机构通过第2反射机构、直至投影于第2屏幕上的左眼用图像的光轴的光路长度从光学方面来说为等距离,故投影于各屏幕上的各图像的焦点相同。由此,可防止投影于第1屏幕和第2屏幕的两个屏幕上的左眼用图像的模糊。
还有,在本发明的立体图像显示装置中,最好也为下述方案,即,其包括第1偏振板,该第1偏振板将从上述第1显示机构射出的上述右眼用图像变换为第1方向的偏振光;和第2偏振板,该第2偏振板将从上述第2显示机构射出的上述左眼用图像变换为与上述第1方向交叉的第2方向的偏振光,上述视差图像选择机构中的上述右眼用透射部使上述第1方向的偏振光透射,上述左眼用透射部使上述第2方向的偏振光透射。
按照该方案,右眼用图像为第1方向的偏振光,左眼用图像为第2方向的偏振光。由此,可使因右眼用图像和左眼用图像而相互不同的偏振方向的视差图像形成于屏幕上。于是,可采用视差图像选择机构,选择一定的偏振方向,获得立体图像。
另外,在本发明的立体图像显示装置中,最好也可为下述方案,即,其包括:第1波长分离机构,该第1波长分离机构使从上述第1显示机构射出的上述右眼用图像中的第1波段的光通过;和第2波长分离机构,该第2波长分离机构使从上述第2显示机构射出的上述左眼用图像中的第2波段的光通过,上述视差图像选择机构中的上述右眼用透射部使上述第1波段的光透射,上述左眼用透射部使上述第2波段的光透射。
按照该方案,比如,分离机构采用带通滤波器,由此,获得预定波段的图像光。比如,使从第1显示机构射出的图像光中的,仅仅红色的波段透射,使从第2显示机构射出的图像光中的,仅仅蓝色的波段透射。由此,红色和蓝色的视差图像投影于屏幕上,获得立体照片(anaglyph)方式的立体图像。
此外,在本发明的立体图像显示装置中,最好还可为下述方案,即,上述第1反射机构和上述第2反射机构中的至少一方按照多个设置于上述第1屏幕和上述第2屏幕的背面侧。
按照该方案,由于设置多个反射机构,故可按照多次弯折的方式,将图像投影于各屏幕上。由此,可使投影空间进一步变窄,可谋求空间的更加节省。于是,可谋求立体图像显示装置的厚度减小、整体的紧凑,并且可谋求成本的降低。
还有,在本发明的立体图像显示装置中,最好也可为下述方案,即,上述第1屏幕设置于上述视差图像选择机构的正面,上述第2屏幕从上述第1屏幕的底边,朝向上述视差图像选择机构而延伸设置。
另外,最好还为下述方案,即,上述第1屏幕为正面(front)屏幕,上述第2屏幕为底(bottom)屏幕。
按照该方案,通过形成正面屏幕和底屏幕的2个屏幕,形成适合于观察者的视角的屏幕配置。由此,可再现自然的立体感,可实现具有临场感的立体图像。
此外,在本发明的立体图像显示装置中,最好还为下述方案,即,通过上述第1反射机构,将从上述第1显示机构射出的第1屏幕用右眼用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上,在上述第1反射机构反射奇数次将上述第1屏幕用右眼用图像投影于上述第1屏幕上的场合,将从上述第1显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;在上述第1反射机构反射偶数次将上述第1屏幕用右眼用图像投影于上述第1屏幕上的场合,将从上述第1显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;相对从上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用右眼用图像,使从上述第1显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像上下翻转,将其射出。
还有,在本发明的立体图像显示装置中,最好还为下述方案,即,通过上述第1反射机构,将从上述第2显示机构射出的第1屏幕用左眼用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上,在上述第1反射机构反射奇数次将上述第1屏幕用左眼用图像投影于上述第1屏幕上的场合,将从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;在上述第1反射机构反射偶数次将上述第1屏幕用左眼用图像投影于上述第1屏幕上的场合,将从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;相对从上述第2显示机构射出的上述第1屏幕用左眼用图像,使从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像上下翻转,将其射出。
在第1反射机构反射奇数次且第2反射机构反射偶数次,或第1反射机构反射偶数次且第2反射机构反射奇数次的场合,在按照从多个反射镜反射的图像光未通过相互的反射镜反射或隔断的方式,多个反射镜设置于壳体的内部的关系的基础上,在第1屏幕、第2屏幕中的任意一方上投影上下(顶底)翻转的图像。按照本发明,预先将从显示机构射出的第2屏幕用右眼用图像(第2屏幕用左眼用图像)上下翻转,将其射出。于是,在上述多个反射镜的条件下,上下翻转而射出的第2屏幕用右眼用图像(第2屏幕用左眼用图像)上下翻转而投影于第2屏幕上。由此,在第1屏幕和第2屏幕上,合成而投影相同方向的第1屏幕用右眼用图像(第1屏幕用左眼用图像)和第2屏幕用右眼用图像(第2屏幕用左眼用图像),形成连续的图像。
再有,本发明的立体图像显示装置包括:显示机构,该显示机构分时地射出由第1屏幕用右眼用图像和第2屏幕用右眼用图像形成的右眼用图像、与由第1屏幕用左眼用图像和第2屏幕用左眼用图像形成的左眼用图像;第1反射机构,该第1反射机构反射从上述显示机构分时地射出的上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像;第2反射机构,该第2反射机构反射从上述显示机构分时地射出的上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像;第1屏幕,在该第1屏幕上分时地投影通过上述第1反射机构反射的上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像;第2屏幕,在该第2屏幕上分时地投影通过上述第2反射机构反射的上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像;以及图像选择机构,该图像选择机构按照与上述显示机构同步的方式分时地被驱动,包括右眼用透射部和左眼用透射部,该右眼用透射部使分时地投影于上述第1屏幕和上述第2屏幕上的上述右眼用图像透射,该左眼用透射部使分时地投影于上述第1屏幕和上述第2屏幕上的上述左眼用图像透射。
按照该方案,从显示机构射出的右眼用图像和左眼用图像通过反射机构反射,投影于各第1屏幕和第2屏幕上。即,按照本发明,通过反射机构,使从显示机构射出的图像弯折(反射),将其投影于屏幕上。由此,与从屏幕的背面侧直接投影图像的场合相比较,可使投影空间变窄。
另外,按照本发明,可通过1个显示机构,在2个屏幕上投影从显示机构射出的图像,可通过1个显示机构,投影于多个屏幕上。
此外,按照本发明,通过分时地在各屏幕上投影右眼用图像和左眼用图像,在各屏幕上形成由右眼用图像和左眼用图像构成的视差图像。
通过按照与此同步的方式,分时地驱动图像选择机构,右眼用图像和左眼用图像交替地射入观察者的眼睛,识别立体图像。
于是,可谋求立体图像显示装置的厚度减小,整体的紧凑,并且可谋求成本的降低。
还有,在本发明的立体图像显示装置中,最好也可为下述方案,即,从上述显示机构射出的上述第1屏幕用右眼用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕上的上述第1屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度,和从上述显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕上的上述第2屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度相等。
按照该方案,由于从显示机构通过第1反射机构直至投影于第1屏幕上的第1屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度,和从显示机构通过第2反射机构直至投影于第2屏幕的第2屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度,从光学方面来说为等距离,故投影于各屏幕上的各图像的焦点相同。由此,可防止投影于第1屏幕和第2屏幕的两个屏幕上的右眼用图像的模糊。
再有,在本发明的立体图像显示装置中,最好还可为下述方案,即,从上述显示机构射出的上述第1屏幕用左眼用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕上的上述第1屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度,和从上述显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕上的上述第2屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度相等。
按照该方案,由于从显示机构通过第1反射机构直至投影于第1屏幕上的第1屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度,和从显示机构通过第2反射机构直至投影于第2屏幕上的第2屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度,从光学方面来说为等距离,故投影于各屏幕上的各图像的焦点相同。由此,可防止投影于第1屏幕和第2屏幕的两个屏幕上的左眼用图像的模糊。
另外,在本发明的立体图像显示装置中,最好也可为下述方案,即,图像选择机构为液晶快门(shutter)眼镜。
按照该方案,可通过借助液晶快门眼镜,有选择地使投影于第1屏幕和第2屏幕上的视差图像透射,实现立体图像。
此外,在本发明的立体图像显示装置中,最好还可为下述方案,即,上述第1反射机构和第2反射机构中的至少1方按照多个设置于上述第1屏幕和上述第2屏幕的背面侧。
按照该方案,由于设置多个反射机构,故可按照多次弯折的方式,将图像投影于各屏幕上。由此,可使投影空间更窄,谋求空间的进一步节省。于是,可谋求立体图像显示装置的厚度减小,整体的紧凑,并且可谋求成本的降低。
还有,在本发明的立体图像显示装置中,最好也可为下述方案,即,上述第1屏幕设置于上述图像选择机构的正面,上述第2屏幕从上述第1屏幕的底边,朝向上述图像选择机构延伸设置。
再有,最好还可为下述方案,即,上述第1屏幕为正面屏幕,上述第2屏幕为底屏幕。
按照该方案,通过形成正面屏幕和底屏幕的2个屏幕,形成适合于观察者的视角的屏幕配置。由此,可实现自然并且具有临场感的图像。
另外,在本发明的立体图像显示装置中,最好也可为下述方案,即,通过上述第1反射机构,将从上述显示机构射出的第1屏幕用右眼用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上,在上述第1反射机构反射奇数次,将上述第1屏幕用右眼用图像投影于上述第1屏幕上的场合,将从上述显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;在上述第1反射机构反射偶数次,将上述第1屏幕用右眼用图像投影于上述第1屏幕上的场合,将从上述显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;相对从上述显示机构射出的上述第1屏幕用右眼用图像,使从上述显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像上下翻转,将其射出。
此外,在本发明的立体图像显示装置中,最好还可为下述方案,即,通过上述第1反射机构,将从上述显示机构射出的第1屏幕用左眼用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上,在上述第1反射机构反射奇数次,将上述第1屏幕用左眼用图像投影于上述第1屏幕上的场合,将从上述显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;在上述第1反射机构反射偶数次,将上述第1屏幕用左眼用图像投影于上述第1屏幕上的场合,将从上述显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;相对从上述显示机构射出的上述第1屏幕用左眼用图像,使从上述显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像上下翻转,将其射出。
在第1反射机构反射奇数次且第2反射机构反射偶数次,或第1反射机构反射偶数次且第2反射机构反射奇数次的场合,在按照从多个反射镜反射的图像光未通过相互的反射镜反射或隔断的方式将多个反射镜设置于壳体的内部的关系的基础上,在第1屏幕、第2屏幕中的任意一方上投影上下(顶底)翻转的图像。按照本发明,预先将从显示机构射出的第2屏幕用右眼用图像(第2屏幕用左眼用图像)上下翻转,将其射出。于是,在上述多个反射镜的条件下,上下翻转而射出的第2屏幕用右眼用图像(第2屏幕用左眼用图像)上下翻转而投影于第2屏幕上。由此,在第1屏幕和第2屏幕上,合成而投影相同方向的第1屏幕用右眼用图像(第1屏幕用左眼用图像)和第2屏幕用右眼用图像(第2屏幕用左眼用图像),形成连续的图像。
另外,本发明的图像显示装置包括:射出第1屏幕用图像和第2屏幕用图像的显示机构;第1反射机构,该第1反射机构反射从上述显示机构射出的上述第1屏幕用图像;第2反射机构,该第2反射机构反射从上述显示机构射出的上述第2屏幕用图像;第1屏幕,在该第1屏幕上投影通过上述第1反射机构反射的上述第1屏幕用图像;以及第2屏幕,在该第2屏幕上投影通过上述第2反射机构反射的上述第2屏幕用图像。
按照该方案,从显示机构射出而分光的第1屏幕用图像和第2屏幕用图像的各个通过反射机构反射,投影于相应的第1屏幕和第2屏幕上。即,按照本发明,通过反射机构,使从显示机构射出的图像弯折(反射),投影于屏幕上。由此,与从屏幕的背面侧,直接投影图像的场合相比较,可使投影空间变窄。另外,按照本发明,将从1个显示机构射出的图像分离为第1屏幕用图像和第2屏幕用图像,分别投影于第1屏幕和第2屏幕上。于是,可谋求图像显示装置的厚度减小、整体的紧凑,并且可谋求成本的降低。
另外,在本发明的图像显示装置中,最好还为下述的方案,即,上述第1反射机构和第2反射机构中的至少1方按照多个设置于上述第1屏幕和上述第2屏幕的背面侧。
按照该方案,由于设置多个反射机构,故可按照多次弯折的方式,将图像投影于各屏幕上。由此,可使投影空间进一步变窄,可谋求空间的更加节省。于是,可谋求图像显示装置的厚度减小、整体的紧凑,并且可谋求成本的降低。
此外,在本发明的图像显示装置中,最好也为下述的方案,即,上述第2屏幕从上述第1屏幕的底边而延伸设置。
还有,最好还为下述的方案,即,上述第1屏幕为正面屏幕,上述第2屏幕为底屏幕。
按照该方案,通过形成正面屏幕和底屏幕的2个屏幕,形成适合于观察者的视角的适合的屏幕配置。由此,可实现自然并且具有临场感的图像。
还有,本发明的图像显示装置包括:射出第1屏幕用图像的第1显示机构;射出第2屏幕用图像的第2显示机构;第1反射机构,该第1反射机构反射通过上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用图像;第2反射机构,该第2反射机构反射通过上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用图像;第1屏幕,在该第1屏幕上投影通过上述第1反射机构反射的上述第1屏幕用图像;以及第2屏幕,在该第2屏幕上投影通过上述第2反射机构反射的上述第2屏幕用图像;上述第1反射机构和上述第2反射机构设置于上述第1屏幕和上述第2屏幕的背面侧,上述第1反射机构和上述第2反射机构中的至少1方设置多个。
按照该方案,从第1显示机构射出的第1屏幕用图像通过第1反射机构反射,投影于第1屏幕上,从第2显示机构射出的第2屏幕用图像通过第2反射机构反射,投影于第2屏幕上。即,按照本发明,通过反射机构,将从各显示机构射出的各图像多次弯折(反射),投影于屏幕上。由此,与从屏幕的背面侧直接投影图像的场合相比较,可使投影空间变窄。于是,可谋求图像显示装置的厚度减小、整体的紧凑,并且可谋求成本的降低。
再有,通过形成2个(多个)屏幕,可向观察者提供具有临场感的图像。
另外,在本发明的图像显示装置中,最好还为下述的方案,即,从上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕上的上述第1屏幕用图像的光轴的光路长度,和从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕上的上述第2屏幕用图像的光轴的光路长度相等。
按照该方案,由于从第1显示机构直至投影于第1屏幕上的第1屏幕用图像的光轴的光路长度,和从第2显示机构直至投影于第2屏幕上的第2屏幕用图像的光轴的光路长度从光学方面来说为等距离,故投影于各屏幕上的各图像的焦点相同。由此,可防止投影于第1屏幕和第2屏幕的两个屏幕上的两个图像的模糊。
此外,在本发明的图像显示装置中,最好还为下述的方案,即,上述第2屏幕从上述第1屏幕的底边而延伸设置。
另外,最好也为下述的方案,即,上述第1屏幕为正面屏幕,上述第2屏幕为底屏幕。
按照该方案,通过形成正面屏幕和底屏幕的2个屏幕,形成适合于观察者的视角的屏幕配置。由此,可实现自然的并且具有临场感的图像。
还有,在本发明的图像显示装置中,最好也为下述的方案,即,通过上述第1反射机构,将从上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上,在上述第1反射机构反射奇数次的场合,通过上述第2反射机构对从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;在上述第1反射机构反射偶数次的场合,通过上述第2反射机构,将从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;相对从上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用图像,使从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用图像上下翻转,将其射出。
在第1反射机构反射奇数次且第2反射机构反射偶数次,或第1反射机构反射偶数次且第2反射机构反射奇数次的场合,在按照从多个反射镜反射的图像光未通过相互的反射镜反射或隔断的方式,将多个反射镜设置于壳体的内部的关系的基础上,在第1屏幕、第2屏幕中的任意一方上投影上下(顶底)翻转的图像。按照本发明,预先将从第2显示机构射出的图像中的1方上下翻转,将其射出。于是,在上述多个反射镜的条件下,上下翻转而射出的第2屏幕用图像上下翻转而投影于第2屏幕上。由此,在第1屏幕和第2屏幕上,相同方向的第1屏幕用图像和第2屏幕用图像合成,投影连续的图像。
附图说明
图1为表示立体图像显示装置的简化结构的透视图;
图2为表示投影于屏幕上的图像的图;
图3为表示第1实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图4为表示第1实施例的图像显示装置的液晶光阀的显示区域的平面图;
图5为表示对投影于屏幕上的失真进行校正的移位光学系统的原理的图;
图6为表示第2实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图7为表示第3实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图8为表示第3实施例的图像显示装置的液晶光阀的显示区域的平面图;
图9为表示投影于第3实施例的图像显示装置的屏幕上的图像的图;
图10为表示第4实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图11为表示第4实施例的图像显示装置的液晶光阀的显示区域的平面图;
图12为表示投影于第4实施例的图像显示装置的屏幕上的图像的图;
图13为表示立体图像显示装置的简化结构的透视图;
图14为表示投影于屏幕上的图像的图;
图15为表示第5实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图16为表示第5实施例的图像显示装置的投影组件的功能结构的框图;
图17为表示第5实施例的图像显示装置的液晶光阀的显示区域的平面图;
图18为表示眼镜的功能结构的框图;
图19为用于说明与图像信号相对应的驱动信号的波形的图;
图20为表示对投影于屏幕上的弯曲进行校正的移位光学系统的原理的图;
图21为表示第6实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图22为表示第6实施例的图像显示装置的液晶光阀的显示区域的平面图;
图23为表示投影于第6实施例的图像显示装置的屏幕上的图像的图;
图24为表示第7实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图25为表示第7实施例的图像显示装置的液晶光阀的显示区域的平面图;
图26为表示投影于第7实施例的图像显示装置的屏幕上的图像的图;
图27为表示图像显示装置的简化结构的透视图;
图28为表示第8实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图29为表示投影于第8实施例的图像显示装置的屏幕上的图像的图;
图30为表示第8实施例的图像显示装置的各投影机的液晶光阀的显示区域的平面图;
图31为表示对投影于屏幕上的弯曲进行校正的移位光学系统的原理的图;
图32为表示第9实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图33为表示第9实施例的图像显示装置的各投影机的液晶光阀的显示区域的平面图;
图34为表示投影于第9实施例的图像显示装置的屏幕上的图像的图;
图35为表示第10实施例的图像显示装置的简化结构的剖视图;
图36为表示第10实施例的图像显示装置的各投影机的液晶光阀的显示区域的平面图;
图37为表示投影于第10实施例的图像显示装置的屏幕上的图像的图。
具体实施方式
下面参照附图,对本发明的实施例进行描述。另外,在下面的描述中,设定XYZ正交坐标系,一边参照该XYZ正交坐标系,一边对各部件的位置关系进行说明。另外,水平面内的预定方向为X轴方向,水平面内的,与X轴方向相垂直的方向为Y轴方向,分别与X轴方向和Y轴方向中的每个方向相垂直的方向(即,竖直方向)为Z轴方向。
(第1实施例)
图1为表示第1实施例的立体图像显示装置1的简化结构的透视图。本实施例的立体图像显示装置1包括:用于显示视差图像的图像显示装置2;和用于根据视差图像形成立体图像的眼镜3(视差图像选择机构)。
眼镜3像图1所示的那样,由观察者配戴,其包括:使显示于屏幕上的视差图像中的,仅仅右眼用图像透射的右眼透射部31;和使显示于屏幕上的视察图像中的,仅仅左眼用图像透射的左眼用透射部32。具体来说,在右眼用透射部31中,形成偏振轴,该偏振轴使比如仅仅s偏振光的右眼用图像透射,与X轴方向平行。另一方面,在左眼用透射部32中,形成偏振轴,该偏振轴使比如仅仅p偏振光的左眼用图像透射,与Y轴方向平行。
下面对图像显示装置2进行描述。
图像显示装置2像图1所示的那样,包括投影图像的屏幕10、12,和设置于屏幕10、12的背面侧的壳体20。
屏幕10、12像图1所示的那样,包括:设置于观察者的正面侧的正面屏幕10(第1屏幕)和设置于观察者的下面侧的底屏幕12(第2屏幕)。该底屏幕12从正面屏幕10的底边,向观察者侧延伸设置,通过正面屏幕10和底屏幕12,构成连续的一体屏幕。
图2的部分A和图2的部分B为从观察者侧观看正面屏幕10和底屏幕12的场合的图。像图2的部分A所示的那样,正面屏幕用右眼用图像42(第1屏幕用右眼用图像)投影于正面屏幕10上,底屏幕右眼用图像44(第2屏幕用右眼用图像)投影于底屏幕12上。另外,通过正面屏幕用右眼用图像42和底屏幕用右眼用图像44,形成连续的图像(骰子)46。图2和后述的图3所示的正面屏幕10的箭头方向在观察者观察图像的场合,为图像是正面的方向,在本实施例中,将该箭头方向称为图像正面方向d1。同样,将底屏幕12的箭头方向称为图像正面方向d2。由于投影于图2的部分B的左眼用图像与上述的右眼用图像(第1屏幕用左眼用图像、第2屏幕用左眼用图像)相同,故省略对其的描述。
下面对本实施例的图像显示装置2的壳体2的内部的结构进行具体描述。
图3为以示意方式表示本实施例的图像显示装置2的壳体内部20的简化结构的剖视图。
在图像显示装置2的壳体20的内部,设置有:用于形成用于投影于屏幕上的图像的右眼图像用投影机24和左眼图像用投影机25;和用于反射已形成的图像,对其沿屏幕方向进行导向的正面屏幕反射镜14(第1反射机构)、第1底屏幕反射镜16(第2反射机构)和第2底屏幕反射镜18(第2反射机构)。在下面,首先对右眼图像用投影机24进行描述。
右眼图像用投影机24为用于形成右眼用图像的投影机,按照射出侧相对屏幕10、12的投影面以预定角度倾斜的方式设置在壳体20内的后部下方侧。右眼图像用投影机24使用作为光调制元件采用3个液晶光阀的3板式(3LCD方式)的液晶投影机。
在该方式中,在从光源射出的光中,通过分色镜,使仅仅特定的波长的光透射,将其分离为R(红)、G(绿)、B(蓝),在各光阀中透射的光通过分色棱镜合成,然后,投影于屏幕上。另外,也可使用作为光调制元件采用1个液晶光阀的单板式的液晶投影机、作为光调制元件采用微小反射镜阵列器件的投影机。
另外,在右眼图像用投影机24的射出侧,设置使仅仅与X轴方向(第1方向)平行的s偏振光透射地将其射出的第1偏振板50。
图4的部分A为以示意方式表示右眼图像用投影机24的液晶光阀的显示区域36的平面图,图4的部分B为以示意方式表示左眼图像用投影机25的液晶光阀的显示区域37的平面图。右眼图像用投影机24的显示区域36像图4所示的那样,划分为输出投影于正面屏幕10上的正面屏幕用图像的正面屏幕显示区域38、和输出投影于底屏幕12上的底屏幕用图像的底屏幕显示区域40。由此,右眼图像用投影机24可射出通过正面屏幕用图像和底屏幕用图像分别独立的图像。
另外,在本实施例中,像图2和图4所示的那样,正面屏幕10的上方和下方中的各方与正面屏幕显示区域38的上方和下方相对应。此外,底屏幕12的观察者侧(跟前侧)和与观察者相反方向(里侧)与底屏幕显示区域40的下方和上方相对应。伴随该情况,图2和图4中的箭头方向也相对应。
返回到图3,正面屏幕反射镜14沿正面屏幕用图像的射出方向,设置于正面屏幕10的背面侧。另外,第1底屏幕反射镜16沿底屏幕用图像的射出方向设置。第2底屏幕反射镜18沿第1底屏幕反射镜16的反射方向,设置于底屏幕12的下方侧。即,在本实施例中,设置奇数个正面屏幕反射镜14,设置偶数个底屏幕反射镜16、18。由此,在正面屏幕反射镜14处,仅仅正面屏幕用图像42射入而受到反射,在底屏幕反射镜处,仅仅底屏幕用图像44射入而受到反射。
下面对右眼用图像从右眼图像用投影机24而射出,直至投影于正面屏幕10和底屏幕12上的工作进行描述。
首先,右眼图像用投影机24像图4的部分A所示的那样,射出沿与图2的部分A所示的正面屏幕10的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用图像42。另一方面,右眼图像用投影机24像图4的部分A所示的那样,射出按与图2中的部分A所示的底屏幕12的图像正面方向d2相反的方向的上下翻转而形成的底屏幕用图像44。
从右眼图像用投影机24射出的正面屏幕用图像42射入正面屏幕反射镜14。已射入的正面屏幕用图像42通过正面屏幕反射镜14反射,投影于正面屏幕10中。
像图2的部分A所示的那样,投影于正面屏幕10中的正面屏幕用图像42的图像方向与图4的部分A所示的从右眼图像用投影机24射出的正面屏幕用图像42的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕10中的正面屏幕用图像42的图像方向与正面屏幕10的图像正面方向d1相一致。
另一方面,从右眼图像用投影机24射出的底屏幕用图像44射入第1底屏幕反射镜16中。已射入的底屏幕用图像44通过第1底屏幕反射镜16反射,射入第2底屏幕反射镜18中,接着通过第2底屏幕反射镜18反射,投影于底屏幕12上。像图2中的部分A所示的那样,投影于底屏幕12中的底屏幕用图像44的图像方向为与图4的部分A所示的从右眼图像用投影机24射出的底屏幕用图像44的图像方向相反的方向(上下翻转)。由此,投影于底屏幕12上的底屏幕用图像44的图像方向与底屏幕12的图像正面方向d2相一致。
像这样,在正面屏幕10和底屏幕12上,显示与屏幕的图像正面方向d1、d2一致的连续的图像46(骰子)。
另外,在本实施例中,从各投影机,直至投影于各屏幕上的各图像的光轴的光路长度具有下述的关系。
图3所示的屏幕22为未通过反射镜使从右眼图像用投影机24射出的右眼用图像46弯折,而使其直线前进地投影的场合的假想的屏幕。在本实施例中,从右眼图像用投影机24射出的、通过正面屏幕反射镜14反射的投影于正面屏幕10上的正面屏幕用图像42的光轴O的光路长度,和从右眼图像用投影机24射出的、通过第1底屏幕反射镜16和第2底屏幕反射镜18反射的投影于底屏幕12上的底屏幕用图像44的光轴P的光路长度,按照与假想的光轴L的光路长度相等的方式设定。于是,投影于正面屏幕10上的正面屏幕用图像42的光轴O的光路长度、和投影于底屏幕12上的底屏幕用图像44的光轴P的光路长度相等。
在本实施例中,按照正面屏幕用图像42的光轴O的光路长度和底屏幕用图像44的光轴P的光路长度相等的方式,将正面屏幕反射镜14、底屏幕第1反射镜、底屏幕第2反射镜、正面屏幕10和底屏幕12设置于预定的位置。另外,也可使直至右眼用图像46投影于各屏幕10、12上的右眼用图像46的光轴的光路长度O、P,和直至左眼用图像48投影于各屏幕10、12上的左眼用图像48的光轴的光路长度O、P相等。
下面对左眼图像用投影机25进行描述。
左眼图像用投影机25设置于右眼图像用投影机24的图3中的里侧(Z轴方向),采用与上述右眼图像用投影机24相同的结构等的类型。在左眼图像用投影机25的射出侧,像图3所示的那样,设置仅仅使与Y轴方向(第2方向)平行的p偏振光透射地将其射出的第2偏振板52。另外,正面屏幕反射镜14、底屏幕反射镜、正面屏幕10和底屏幕12是与右眼图像用投影机24共用的。
于是,从左眼图像用投影机25射出的正面屏幕用图像42(第1屏幕用左眼用图像)通过正面屏幕反射镜14反射,投影于正面屏幕10上。同样,底屏幕用图像44(第2屏幕用左眼用图像)通过第1底屏幕反射镜16和第2底屏幕反射镜18反射,投影于底屏幕12上。此时,在本实施例中,正面屏幕用图像42的光轴的光路长度和底屏幕用图像44的光轴的光路长度相等。
像这样,在正面屏幕10和底屏幕12的相应屏幕中,形成由图2的部分A和部分B所示的右眼用图像46和左眼用图像48形成的视差图像。如果观察者配戴眼镜3,观察视差图像,则投影于正面屏幕10和底屏幕12上的视差图像中的右眼用图像通过眼镜3的右眼用透射部,右眼用图像到达观察者的右眼。另一方面,投影于正面屏幕10和底屏幕12上的视差图像中的左眼用图像通过眼镜3的左眼用透射部,左眼用图像到达观察者的左眼。其结果是,向观察者的右眼和左眼,提供独立的图像。于是,观看者的大脑将右眼用图像46和左眼用图像48合成,观看者将投影于正面屏幕10和底屏幕12上的视差图像作为立体图像而识别。
此外,在本实施例中,按照相对各屏幕的相应的投影面,使从投影机射出的图像的光轴为非垂直方向的方式设置投影机等,将图像光从预定角度投影于各屏幕上,由此,谋求图像显示装置的厚度的减小。但是,在此场合,由于从与各屏幕不相垂直的方向投影图像光,故投影于各屏幕上的图像发生失真。作为对该失真进行校正的方法,可采用JP特开2002-139794号文献公开的方法。图5为对该失真进行校正的移位光学系统的原理的简化图。比如,在右眼图像用投影机24具有光源装置64、液晶光阀62、投影系统60(放大系统)的场合,液晶光阀62的光射出面62A沿与投影系统60的光轴L2相垂直的方向设置。另外,按照从液晶光阀62射出的光束的中心轴(参照光路L1)和投影系统60的光轴L2偏离的方式设置光源装置64。由此,从光源装置64,沿与液晶光阀62的光入射面62B不相垂直的方向,照射光(绿色光)。通过这样的方法,在本实施例中,对投影于各屏幕上的失真进行校正。
另外,也可构成:使从液晶光阀62射出的光束的中心轴和投影系统60的光轴一致,并且使液晶光阀62的光射出面与投影系统60的光轴不相垂直地设置的光学系统(所谓的倾斜光学系统),对所投影的图像的失真进行校正。
按照本实施例,从右眼图像用投影机24射出的右眼用图像46和从左眼图像用投影机25射出的左眼用图像48通过反射镜反射,投影于正面屏幕10和底屏幕12上。即,在本实施例中,通过反射镜,使图像弯折(反射),投影于屏幕上。另外,按照本实施例,可通过右眼图像用投影机和左眼图像用投影机的2个显示机构,形成视差图像,实现立体图像。由此,与从屏幕的背面侧直接投影图像的场合相比较,可使投影空间变窄。于是,可减小立体图像显示装置1的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
此外,按照本实施例,由于从右眼图像用投影机24(左眼图像用投影机25),通过正面屏幕反射镜直至投影于正面屏幕10上的右眼用图像(左眼用图像)的光轴的光路长度,和从右眼图像用投影机24(左眼图像用投影机25),通过底屏幕反射镜直至投影于底屏幕12上的右眼用图像(左眼用图像)的光轴的光路长度从光学上为等距离,故投影于正面屏幕10和底屏幕12上的各图像的焦点相同。由此,可防止投影于正面屏幕10和底屏幕的两个屏幕上的右眼用图像(左眼用图像)的模糊。
还有,按照本实施例,由于设置正面屏幕10和底屏幕12的2个屏幕,形成适合于观察者的视角的屏幕配置。由此,可再现自然的立体感,可实现具有临场感的立体图像。
再有,在本实施例的立体图像显示装置1中,由于设置奇数个正面屏幕反射镜14,设置偶数个底屏幕反射镜16、18,故将正面屏幕用右眼用图像42(正面屏幕用左眼用图像)反射奇数次,将底屏幕用右眼用图像44(底屏幕用左眼用图像)反射偶数次,投影于各屏幕10、12上。于是,在本实施例中,预先将从投影机24射出的底屏幕用右眼用图像44(底屏幕用左眼用图像)上下翻转,将其射出。由此,在正面屏幕10和底屏幕12上,相同方向的正面屏幕用右眼用图像42(正面屏幕用左眼用图像)与底屏幕用右眼用图像44(底屏幕用左眼用图像)合成而投影,形成连续的右眼用图像46(左眼用图像)。
(第2实施例)
下面参照附图,对第2实施例进行描述。
在上述实施例中,通过偏振分离后的右眼用图像和左眼用图像,将视差图像投影于屏幕上,采用使仅仅预定方向的偏振光透射的眼镜,识别立体图像。
与此相对,本实施例的不同之处在于:通过波长分离后的右眼用图像和左眼用图像,将视差图像投影于屏幕上,采用使仅仅预定方向的波长透射的眼镜,识别立体图像的所谓的立体照片方式。另外,其它的立体图像显示装置的基本结构与上述第1实施例相同,对共同的构成部件采用同一标号,将其具体的描述省略。
图6为以示意方式表示本实施例的图像显示装置2的壳体内部20的简化结构的剖视图。
在本实施例中,在右眼图像用投影机24的射出侧,设置使仅仅红色的波段的波长透射的第1滤波器28(第1波长分离机构)。由此,从右眼图像用投影机24射出的右眼用图像46中的、仅仅红色的波长透射,通过反射镜反射,投影于正面屏幕10和底屏幕12的相应屏幕上。另一方面,在左眼图像用投影机25的射出侧,设置使仅仅蓝色(处于与红色成为互补色的关系的颜色)的波段的波长透射的第2滤波器30(第2波长分离机构)。由此,从左眼图像用投影机25射出的左眼用图像48中的、仅仅蓝色的波长透射,通过反射镜反射,投影于正面屏幕10和底屏幕12上。像这样,在正面屏幕10和底屏幕12上,形成由红色的右眼用图像46和蓝色的左眼用图像48形成的视差图像。
在观察者配戴的眼镜中,在右眼用透射部31上,贴附蓝色的膜,在左眼用透射部32上,贴附红色的膜。于是,如果观察者配戴眼镜,观察视差图像,则在眼镜的右眼用透射部31,红色的右眼用图像46透射,红色的右眼用图像46到达观察者的右眼。另一方面,在眼镜的左眼用透射部32,蓝色的左眼用图像48透射,蓝色的左眼用图像48到达观察者的左眼。像这样,将独立的图像供给观察者的右眼和左眼。其结果是,观看者的大脑将右眼用图像46和左眼用图像48合成,观看者将投影于正面屏幕10和底屏幕12上的视差图像作为立体图像而识别。
按照本实施例,可实现立体照片方式的立体图像显示装置1。
此外,与上述实施例相同,由于通过反射镜,使从投影机射出的图像弯折,投影于屏幕上,故可使投影空间变窄。于是,可减小立体图像显示装置1的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
(第3实施例)
下面参照附图,对第3实施例进行描述。
在上述实施例中,通过反射镜,将正面屏幕用图像反射1次,投影于正面屏幕上,通过反射镜,将底屏幕用图像反射2次,投影于底屏幕上。与此相对,本实施例的不同之处在于,将底屏幕用图像反射3次,投影于底屏幕上。另外,其它的立体图像显示装置的基本结构与上述第1实施例相同,对共同的构成部件采用同一标号,将具体的描述省略。
图7为以示意方式表示本实施例的图像显示装置2的简化结构的剖视图。图8的部分A为以示意方式表示右眼图像用投影机24的液晶光阀的显示区域36的平面图,图8的部分B为以示意方式表示左眼图像用投影机25的液晶光阀的显示区域37的平面图。图9的部分A和部分B为以示意方式表示本实施例的正面屏幕10和底屏幕12的平面图。
像图7所示的那样,第1底屏幕反射镜16沿底屏幕用图像44的射出方向设置。第2底屏幕反射镜18沿第1底屏幕反射镜16的反射方向设置。另外,第3底屏幕反射镜34(第2反射机构)沿第2底屏幕反射镜18的反射方向设置于底屏幕12的下方侧。即,在本实施例中,设置奇数个正面屏幕反射镜14,设置奇数个底屏幕反射镜16、18、34。
下面对从右眼图像用投影机24射出右眼用图像,直至投影于正面屏幕10和底屏幕12上的工作进行描述。另外,由于左眼图像用投影机25的工作与右眼图像用投影机24相同,故省略对其的描述。
右眼图像用投影机24像图8的部分A所示的那样,射出沿与正面屏幕10的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用图像42和沿与底屏幕12的图像正面方向d2相同的方向形成的底屏幕用图像44。
从右眼图像用投影机24射出的正面屏幕用图像42射入正面屏幕反射镜14中。已射入的正面屏幕用图像42通过正面屏幕反射镜14而反射,投影于正面屏幕10上。
像图9的部分A所示的那样,投影于正面屏幕10上的正面屏幕用图像42的图像方向与图8的部分A所示的从右眼图像用投影机24射出的正面屏幕用图像42的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕10上的正面屏幕用图像42的图像方向与正面屏幕10的图像正面方向d1一致。
另外,从右眼图像用投影机24射出的底屏幕用图像44射入第1底屏幕反射镜16中。已射入的底屏幕用图像44通过第1底屏幕反射镜16反射,射入第2底屏幕反射镜18中。已射入的底屏幕用图像44通过第2底屏幕反射镜18反射,接着通过第3底屏幕反射镜34反射,投影于底屏幕12上。像图9的部分A所示的那样,投影于底屏幕12上的底屏幕用图像44的图像方向与图8的部分A所示的从右眼图像用投影机24射出的底屏幕用图像44的图像方向一致。于是,投影于底屏幕12上的底屏幕用图像44的图像方向与底屏幕12的图像正面方向d2一致。像这样,在正面屏幕10和底屏幕12上,显示与屏幕的图像正面d1、d2方向一致的连续的图像46(骰子)。
同样在本实施例中,可实现与前述实施例相同的作用效果。即,由于通过反射镜,将从投影机射出的图像多次弯折,投影于屏幕上,故可使投影空间变窄。于是,可减小立体图像显示装置1的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
此外,在本实施例的立体图像显示装置1中,由于设置奇数个正面屏幕反射镜14,设置奇数个底屏幕反射镜16、18、34,故将正面屏幕用右眼用图像42(正面屏幕用左眼用图像)反射奇数次,将底屏幕用右眼用图像44(底屏幕用左眼用图像)反射奇数次,投影于各屏幕10、12上。于是,在本实施例中,沿相同图像方向,射出从投影机24射出的正面屏幕用右眼用图像42(正面屏幕用左眼用图像)和底屏幕用右眼用图像44(底屏幕用左眼用图像)。由此,在正面屏幕10和底屏幕12上,相同方向的正面屏幕用右眼用图像42(正面屏幕用左眼用图像)和底屏幕用右眼用图像44(底屏幕用左眼用图像)合成而投影,形成连续的右眼用图像46(左眼用图像)。
(第4实施例)
下面参照附图,对第4实施例进行描述。
在上述实施例中,通过反射镜,将正面屏幕用图像反射1次,投影于正面屏幕上,通过反射镜,将底屏幕用图像反射2次,投影于底屏幕上。与此相对,本实施例的不同之处:通过反射镜,将正面屏幕用图像反射2次,投影于正面屏幕上;将底屏幕用图像反射3次,投影于底屏幕上。另外,其它的立体图像显示装置的基本结构与上述第1实施例相同,对共同的构成部分采用同一标号,将具体的描述省略。
图10为以示意方式表示本实施例的图像显示装置2的简化结构的剖视图。图11的部分A为以示意方式表示右眼图像用投影机24的液晶光阀的显示区域36的平面图,图11的部分B为以示意方式表示左眼图像用投影机25的液晶光阀的显示区域37的平面图。图12的部分A和部分B为以示意方式表示本实施例的正面屏幕10和底屏幕12的平面图。
像图10所示的那样,第1正面屏幕反射镜14(第1反射机构)沿正面屏幕用图像42的射出方向设置。另外,第2正面屏幕反射镜54(第1反射机构)沿第1正面屏幕反射镜14的反射方向,设置于正面屏幕10的背面侧。第1底屏幕反射镜16沿底屏幕用图像44的射出方向设置。另外,第2底屏幕反射镜18沿第1底屏幕反射镜16的反射方向设置。此外,第3底屏幕反射镜34沿第2底屏幕反射镜18的反射方向设置于底屏幕12的下方侧。即,在本实施例中,设置偶数个正面屏幕反射镜14、54,设置奇数个底屏幕反射镜16、18、34。
下面对右眼用图像从右眼图像用投影机24射出,直至投影于正面屏幕10和底屏幕12上的工作进行描述。另外,由于左眼图像用投影机25的工作与右眼图像用投影机24相同,故省略对其的描述。
右眼图像用投影机24像图11的部分A所示的那样,射出沿与正面屏幕10的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用图像42。
另一方面,右眼图像用投影机24像图11的部分A所示的那样,射出沿与底屏幕12的图像正面方向d2相反方向上下翻转而形成的底屏幕用图像44。
从右眼图像用投影机24射出的正面屏幕用图像42射入正面屏幕反射镜14中。已射入的正面屏幕用图像42通过第1正面屏幕反射镜14和第2正面屏幕反射镜54反射,投影于正面屏幕10上。像图12的部分A所示的那样,投影于正面屏幕10上的正面屏幕用图像42的图像方向与图11的部分A所示的从右眼图像用投影机24射出的正面屏幕用图像42的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕10上的正面屏幕用图像42的方向与正面屏幕10的图像正面方向d1一致。
另外,从右眼图像用投影机24射出的底屏幕用图像44射入第1底屏幕反射镜16中。已射入的底屏幕用图像44通过第1底屏幕反射镜16反射,射入第2底屏幕反射镜18中。已射入的底屏幕用图像44通过第2底屏幕反射镜18反射,接着通过第3底屏幕反射镜34反射,投影于底屏幕12上。像图12中的部分A所示的那样,投影于底屏幕12上的底屏幕用图像44的图像方向为与图11的部分A所示的从右眼图像用投影机24射出的底屏幕用图像44的图像方向相反的方向(上下翻转)。由此,投影于底屏幕12上的底屏幕用图像44的方向与底屏幕12的图像正面方向d2一致。像这样,在正面屏幕10和底屏幕12上,显示与屏幕的图像正面方向d1、d2一致的连续的图像46(骰子)。
同样在本实施例中,可实现与上述实施例相同的作用效果。即,由于通过反射镜,将从投影机射出的图像多次弯折,投影于屏幕上,故可使投影空间变窄。于是,可减小立体图像显示装置1的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
此外,在本实施例的立体图像显示装置1中,由于设置偶数个正面屏幕反射镜14、54,设置奇数个底屏幕反射镜16、18、34,故将正面屏幕用右眼用图像42(正面屏幕用左眼用图像)反射偶数次,将底屏幕用右眼用图像(底屏幕用左眼用图像)反射奇数次,投影于各屏幕10、12上。于是,在本实施例中,预先将从投影机24射出的底屏幕用右眼用图像44(底屏幕用左眼用图像)上下翻转,将其射出。由此,在正面屏幕10和底屏幕12上,相同方向的正面屏幕用右眼用图像42(正面屏幕用左眼用图像)和底屏幕用右眼用图像44(底屏幕用左眼用图像)合成而投影,形成连续的右眼用图像46(左眼用图像)。
另外,在上述实施例中,在屏幕上形成视差图像,采用偏振光眼镜,实现立体图像显示装置。相对该情况,也可将从1台投影机射出的图像分离为正面屏幕用图像和底屏幕用图像,将正面屏幕用图像投影于正面屏幕上,将底屏幕用图像投影于底屏幕上。按照该方式,虽然无法获得立体图像,但是,由于通过反射镜,将从投影机射出的图像多次弯折,投影于屏幕上,故可使投影空间变窄。另外,可通过1台投影机,在2个屏幕上投影图像。
于是,可减小图像显示装置的厚度,谋求低成本,并且可实现具有临场感的图像。另外,像在上述实施例中描述的那样,也可在屏幕的背面,设置多个反射镜。此时,按照从投影机射出、直至投影于屏幕上的正面屏幕用图像的光轴的光路长度和底屏幕用图像的光轴的光路长度相等的方式,将反射镜设置于预定位置。
(第5实施例)
图13为表示第5实施例的立体图像显示装置101的简化结构的透视图。本实施例的立体图像显示装置101包括:用于投影图像的图像显示装置102、和用于根据图像而形成立体图像的眼镜103(图像选择机构)。
图像显示装置102像图13所示的那样,包括投影图像的屏幕110、112,和设置于屏幕110、112的背面侧的壳体120。
屏幕110、112像图13所示的那样,包括:设置于观察者(眼镜103)的正面侧的正面屏幕110(第1屏幕)、和设置于观察者的下面侧的底屏幕112(第2屏幕)。底屏幕112从正面屏幕110的底边,向观察者侧延伸设置,通过正面屏幕110和底屏幕112,构成连续的一体屏幕。
图14的部分A和部分B为从观察者侧观看正面屏幕110和底屏幕112的场合的图。像图14的部分A所示的那样,在正面屏幕110上,投影正面屏幕用右眼用图像142(第1屏幕用右眼用图像),在底屏幕112上投影底屏幕右眼用图像144(第2屏幕用右眼用图像)。另外,通过正面屏幕用右眼用图像142和底屏幕用右眼用图像144,形成连续的图像(骰子)146。图14和图15所示的正面屏幕110的箭头方向为在观察者观察图像的场合,图像为正面的方向,在本实施例中,将该箭头方向称为图像正面方向。同样,将底屏幕112的箭头方向称为图像正面方向。由于图14的部分B中的所投影的左眼用图像与上述的右眼用图像(第1屏幕用左眼用图像、第2屏幕用左眼用图像)相同,故省略对其的描述。
下面对本实施例的图像显示装置102的壳体120的内部结构进行具体描述。
图15为表示图像显示装置102的壳体120的内部的简化结构的剖视图。
在图像显示装置102的壳体120的内部,设置用于形成投影于屏幕上的图像的投影机124(投影组件);用于将已形成的图像反射,将其沿屏幕方向导向的正面屏幕反射镜114(第1反射机构);以及第1底屏幕反射镜116(第2反射机构)和第2底屏幕反射镜118(第2反射机构)。
图16为表示图像显示装置102的投影组件180的主要部分的简化结构的框图。像图16所示的那样,投影组件包括:信号处理部121、红外发光LED(Light Emitting Diode,发光二极管)123、投影机124。
信号处理部121与投影机124连接,在预定定时,将从外部输入的图像信号输出给投影机124。从外部输入的图像信号由通过正面屏幕用右眼用图像信号和底屏幕用右眼用图像信号形成的右眼用图像信号;和通过正面屏幕用左眼用图像信号和底屏幕用左眼用图像信号形成的左眼用图像的4种信号构成。另外,信号处理部121比如,按照60~80Hz的范围内的频率,交替地切换右眼用图像信号和左眼用图像信号,分时地将其输出给投影机124。
红外发光LED123对应于从信号处理部121输入的驱动信号,射出作为非可见光区域的波长的红外光。具体来说,红外发光LED123对应于从信号处理部121输入的驱动信号的种类,通过改变发光时间、发光图形,射出红外光。
投影机124形成与从信号处理部121输入的各种图像信号相对应的图像,分时地射出已形成的图像。该图像由通过正面屏幕用右眼用图像142和底屏幕用右眼用图像144形成的右眼用图像、以及通过正面屏幕用左眼用图像142和底屏幕用左眼用图像144形成的左眼用图像的4种图像构成。即,交替而分时地射出右眼用图像和左眼用图像。该投影机124像图15所示的那样,按照射出侧相对屏幕110、112的投影面,以预定角度倾斜的方式设置于壳体120的内部的后部下方侧。投影机124使用作为光调制元件采用3个液晶光阀的3板式(3LCD方式)的液晶投影机。该方式通过分色镜,使从光源射出的光中的仅仅特定波长的光透射,将其分离为R(红)、G(绿)、B(蓝),通过分色棱镜将在各光阀中透射的光合成,然后,将其投影于屏幕上。另外,也可使用作为光调制元件采用微小反射镜阵列器件(DMD:注册商标),使色轮旋转,将在该色轮中透射的R(红)、G(绿)、B(蓝)的图像投影于屏幕上的方式等。
图17为以示意方式表示投影机124的液晶光阀的显示区域136的图。图17的部分A以示意方式表示显示右眼用图像146的显示区域136,图17的部分B以示意方式表示显示左眼用图像148的显示区域137。投影机124的显示区域136像图17所示的那样,划分为输出投影于正面屏幕110上的正面屏幕用右眼用图像142的正面屏幕显示区域138、和输出投影于底屏幕112上的底屏幕用右眼用图像144的底屏幕显示区域140。由此,投影机124可通过从信号处理部121供给图像信号,通过右眼用图像146中的正面屏幕用右眼用图像142和底屏幕用右眼用图像144,分别射出独立的图像。
另外,在本实施例中,像图14和图17所示的那样,正面屏幕110的上方和下方分别与正面屏幕显示区域138的上方和下方相对应。另外,底屏幕112的观察者侧(跟前侧)与和观察者相反方向侧(里侧)与底屏幕显示区域140的下方和上方相对应。伴随该情况,图14和图17中所示的箭头方向也相对应。
返回到图15,正面屏幕反射镜114沿正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)的射出方向,设置于正面屏幕110的背面侧。另外,第1底屏幕反射镜116沿底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)的射出方向设置。第2底屏幕反射镜118沿第1底屏幕反射镜116的反射方向,设置于底屏幕112的下方侧。即,在本实施例中,设置奇数个正面屏幕反射镜114,设置偶数个底屏幕反射镜116、118。由此,在正面屏幕反射镜114处,仅仅正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)射入而受到反射,在底屏幕反射镜处,仅仅底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像144)射入而受到反射。
图18为表示眼镜103的功能构成的框图。像图13和图18所示的那样,眼镜103由观看者配戴,由右眼用透射部131、左眼用透射部132、红外受光元件135、透射驱动部133构成。
红外受光元件135设置于眼镜103的前面,对从图像显示装置102的红外发光LED123射出的红外光进行受光,将其变换为同步信号,将其输出给透射驱动部133。在这里,对于从图像显示装置102侧发出的红外光,由于因图像的类型而发光图形等不同,故同样对于在眼镜侧,对红外光进行变换处理后的同步信号,对应于图像的类型,波形图形不同。
透射驱动部133用于驱动由液晶快门形成的右眼用透射部131和左眼用透射部132,通过AMP(放大器),与红外受光元件135连接。透射驱动部133根据红外受光元件135输出的同步信号,对投影于屏幕110、112上的图像是右眼用图像,还是左眼用图像的情况进行识别。另外,在根据该识别信息,同步信号为右眼用图像的场合,驱动右眼用透射部131,在同步信号为左眼用图像的场合,驱动左眼用透射部132。
另外,在眼镜103上装载图中未示出的电力供给源(比如,电池),从该电力供给源,向透射驱动部133进行供电。
下面对本实施例的立体图像显示装置(显示方法)的工作进行描述。
首先,在多个图像信号从外部输入到信号处理部121中时,则信号处理部121,比如,按照帧为单位,分割多个图像信号,分时地将其输出给投影机124。
具体来说,信号处理部121将由正面屏幕用右眼用图像信号和底屏幕用右眼用图像信号形成的右眼用图像信号输出给投影机124,然后,将由正面屏幕用左眼用图像信号和底屏幕用左眼用图像信号形成的左眼用图像信号输出给投影机124。像这样,交替(反复地)而分时地输出右眼用图像信号和左眼用图像信号。另外,在本实施例中,由于通过正面屏幕用右眼用图像信号(正面屏幕用左眼用图像信号)和底屏幕用右眼用图像信号(底屏幕用左眼用图像信号),构成1个图像(右眼用图像信号),故正面屏幕用右眼用图像信号(正面屏幕用左眼用图像信号)和底屏幕用右眼用图像信号(底屏幕用左眼用图像信号)作为一个单位而同时地输出。
右眼用图像信号和左眼用图像信号交替而分时地输入到投影机124中。该投影机124根据已输入的各图像信号,形成与各图像信号相对应的图像,将其输出。下面对右眼用图像信号输入到投影机124中的场合进行描述。
首先,投影机124根据正面屏幕用右眼用图像信号,像图17的部分A所示的那样,射出按与图14的部分A所示的正面屏幕110的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用右眼用图像142。同时,根据底屏幕用右眼用图像信号,像图17的部分A所示的那样,射出通过按与图14所示的部分A的底屏幕112的图像正面方向d2相反的方向上下翻转而形成的底屏幕用右眼用图像144。
从投影机124射出的正面屏幕用右眼用图像142射入正面屏幕反射镜114中。已输入的正面屏幕用右眼用图像142通过正面屏幕反射镜114反射,投影于正面屏幕110上。像图14的部分A所示的那样,投影于正面屏幕110上的正面屏幕用右眼用图像142的图像方向与图17的部分A所示的从投影机124射出的正面屏幕用右眼用图像142的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕110上的正面屏幕用右眼用图像142的图像方向与正面屏幕110的图像正面方向d1一致。
另一方面,从投影机124射出的底屏幕用右眼用图像144射入第1底屏幕反射镜116中。已射入的底屏幕用右眼用图像144通过第1底屏幕反射镜116反射,射入第2底屏幕反射镜118中,接着通过第2底屏幕反射镜118反射,投影于底屏幕112上。像图14的部分A所示的那样,投影于底屏幕112上的底屏幕用右眼用图像144的图像方向为与图17的部分A所示的从投影机124射出的底屏幕用右眼用图像144的图像方向相反的方向(上下翻转)。由此,投影于底屏幕112上的底屏幕用右眼用图像144的图像方向与底屏幕112的图像正面方向d2一致。
像这样,在正面屏幕110和底屏幕112上,投影与屏幕的图像正面方向d1、d2一致的连续的右眼用图像146(骰子)。
接着,将左眼用图像信号供给到投影机124中。投影机124形成而射出基于该图像信号的、图17的部分B所示的正面屏幕用左眼用图像142和底屏幕用左眼用图像144。由此,在正面屏幕110和底屏幕112中,显示与屏幕的图像正面方向d1、d2一致的连续的左眼用图像148(骰子)。
像这样,在正面屏幕110和底屏幕112上,交替而分时地投影右眼用图像146和左眼用图像148,由此,形成由右眼用图像146和左眼用图像148形成的视差图像。
另外,信号处理部121按照与向投影机124的图像信号的输出同步的方式,输出用于驱动红外发光LED123的驱动信号。该驱动信号由右眼用图像信号和左眼用图像信号的2种信号构成。
图19为从信号处理部121输出的驱动信号的一个实例。各驱动信号的单位时间为4msec。像图19所示的那样,在比如,信号处理部121将右眼用图像信号(正面屏幕用右眼用图像和底屏幕右眼用图像)输出给投影机124的场合,在单位时间中输出1次脉冲宽度为0.5msec的脉冲信号。另一方面,在信号处理部121输出左眼用图像信号(正面屏幕用左眼用图像和底屏幕用左眼用图像)的场合,在单位时间中输出1次脉冲宽度为1.5msec的脉冲信号。
此外,各驱动信号在相应的驱动信号所对应的图像信号从信号处理部121输出的3msec之前,从信号处理部121输出。由此,可谋求图像信号的输出定时和驱动信号的输出定时的同步。
如果红外受光元件135对从上述红外发光LED123射出的红外先进行受光,则眼镜103将该红外光变换为同步信号。AMP(放大器)在对该同步信号进行放大后,将其输出给透射驱动部133。另外,在本实施例中,从红外受光元件135输出的同步信号与输入到图像显示装置102的红外发光LED123中的驱动信号相同。
透射驱动部133根据所供给的各种同步信号,驱动右眼用透射部131和左眼用透射部132。在这里,对透射驱动部133识别右眼用图像信号和左眼用图像信号的方法的一个实例进行描述。
在右眼用图像投影于屏幕110、112上的场合,脉冲宽度为0.5msec的脉冲信号从红外受光元件135,输入到透射驱动部133中。此时,像图19所示的那样,从脉冲信号输入时起1msec后的信号电压为低电平,从脉冲信号输入时起2msec后的信号电压为低电平,由此,透射驱动部133识别为右眼用图像146投影于屏幕110、112上。另一方面,在左眼用图像投影于屏幕110、112上的场合,脉冲宽度为1.5msec的脉冲信号从红外受光元件135,输入到透射驱动部133中。此时,像图19所示的那样,由于从脉冲信号输入时起1msec后的信号电压为高电平,从脉冲信号输入时起2msec后的信号电压为低电平,故透射驱动部133识别为左眼用图像148投影于屏幕110、112上。
透射驱动部133在获得投影于屏幕110、112上的图像的种类信息后,按照使图像光透射的方式驱动眼镜103的右眼用透射部131和左眼用透射部132。
具体来说,在图像显示装置102一侧的信号处理部按照80Hz的频率,将图像信号输出给投影机124的场合,眼镜103侧的透射驱动部133也与其同步,按照相同频率80Hz,交替地切换眼镜103的透射部。比如,在眼镜103的透射驱动部133根据同步信号,将投影于屏幕110、112上的图像识别为右眼用图像146的场合,按照使图像光透射的方式驱动右眼用透射部131。由此,投影于屏幕110、112上的右眼用图像146到达观察者的右眼。接着,在液晶快门眼镜的透射驱动部133根据同步信号,将投影于屏幕110、112上的图像识别为左眼用图像148的场合,按照使图像光透射的方式驱动左眼用透射部132。由此,投影于屏幕110、112上的左眼用图像148到达观察者的左眼。
像这样,在本实施例中,在右眼用图像投影于屏幕110、112上的场合,眼镜103的右眼用透射部131同步地驱动,在投影左眼用图像的场合,眼镜103的左眼用透射部132同步地驱动。
其结果是,由于右眼用图像146和左眼用图像148交替地高速切换,故观看者的大脑将右眼用图像146和左眼用图像148合成,形成视差图像,将交替地投影于正面屏幕110和底屏幕112上的图像识别为立体图像。
另外,在本实施例中,从图像显示装置102的信号处理部121,向红外发光LED123输出的驱动信号,比从信号处理部121向投影机124输出的图像信号提前3msec而输出。由此,在基于该图像信号的图像显示于屏幕110、112上的3msec之前,表示接收结果的信号从红外受光元件135,输入到透射驱动部133中。于是,使透射驱动部133,获得用于驱动右眼用透射部131和左眼用透射部132的准备时间。由此,右眼用透射部131和左眼用透射部132的切换工作可与右眼用图像146或左眼用图像148投影于屏幕110、112上的定时完全地同步。
此外,在本实施例中,从各投影机直至投影于各屏幕上的各图像的光轴的光路长度具有下述的关系。
图15所示的屏幕122是未通过反射镜使从投影机124射出的右眼用图像146弯折,而是使其直进投影的场合的假想的屏幕。在本实施例中,下述的光轴O的光路长度和光轴P的光路长度按照与假想的光轴L的光路长度相等的方式设定,该光轴O的光路长度指从投影机124射出、通过正面屏幕反射镜114反射、投影于正面屏幕110上的正面屏幕用右眼用图像142的光轴O的光路长度,该光轴P的光路长度指从投影机124射出、通过第1底屏幕反射镜116和第2底屏幕反射镜118反射、投影于底屏幕112上的底屏幕用右眼用图像144的光轴P的光路长度。于是,投影于正面屏幕110上的正面屏幕用右眼用图像142的光轴O的光路长度、和投影于底屏幕112上的底屏幕用右眼用图像144的光轴P的光路长度相等。
在本实施例中,按照使正面屏幕用右眼用图像142的光轴O的光路长度和底屏幕用右眼用图像144的光轴P的光路长度相等的方式,使正面屏幕反射镜114、底屏幕第1反射镜、底屏幕第2反射镜、正面屏幕110和底屏幕112设置于预定的位置。
还有,同样对于左眼用图像148的正面屏幕用左眼用图像142和底屏幕用左眼用图像144的光轴的光路长度,也与上述的右眼用图像146的场合相同,光轴的光路长度相等。另外,直至右眼用图像投影于屏幕上的右眼用图像的光轴的光路长度、和直至左眼用图像投影于屏幕上的左眼用图像的光轴的光路长度也可相等。
此外,在本实施例中,按照相对各屏幕的相应投影面,使从投影机射出的图像的光轴为非垂直方向的方式设置投影机等,图像光从预定角度投影于各屏幕上,由此,谋求图像显示装置的厚度的减小。但是,在此场合,由于图像光相对各屏幕,从非垂直方向投影,故投影于各屏幕上的图像产生失真。作为对该失真进行校正的方法,可采用JP特开2002-139794号文献中所公开的方法。图20为对该失真进行校正的移位光学系统的原理的简化图。比如,在投影机124包括光源装置164、液晶光阀162、投影系统160(放大系统)的场合,液晶光阀162的光射出面162A沿与投影系统160的光轴L2相垂直的方向设置。另外,按照从液晶光阀162射出的光束的中心轴(参照光路L1),与投影系统160的光轴L2偏离的方式设置光源装置164。由此,从光源装置164,相对液晶光阀162的光入射面162B,沿非垂直方向照射光(绿色光)。通过这样的方法,对本实施例中的投影于各屏幕上的失真进行校正。
再有,也可构成:使从液晶光阀162射出的光束的中心轴和投影系统160的光轴一致,并且液晶光阀162的光射出面相对投影系统160的光轴非垂直地设置的光学系统(所谓的倾斜光学系统),对所投影的图像的失真进行校正。
按照本实施例,从投影机124射出的右眼用图像146和左眼用图像148通过反射机构反射,投影于正面屏幕110和底屏幕112上。即,在本实施例中,通过反射机构,使从投影机124射出的图像146、148弯折(反射),投影于屏幕110、112上。由此,与从屏幕110、112的背面侧,直接投影图像146、148的场合相比较,可使投影空间变窄。
另外,按照本实施例,可通过1台投影机124,将从投影机124射出的图像146、148投影于2个屏幕110、112上,可通过1台投影机124,投影于多个屏幕上。
此外,按照本实施例,通过分时地将右眼用图像146和左眼用图像148投影于各屏幕110、112上,在各屏幕110、112上形成由右眼用图像146和左眼用图像148构成的视差图像。按照与此同步的方式,分时地驱动眼镜103,由此,右眼用图像146和左眼用图像148交替地射入观察者的眼睛,使之识别立体图像。
于是,按照本实施例,可减小立体图像显示装置的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
再有,按照本实施例,由于从投影机124通过正面屏幕反射镜、直至投影于正面屏幕110上的右眼用图像146(左眼用图像148)的光轴的光路长度,和从投影机124通过底屏幕反射镜、直至投影于底屏幕112上的右眼用图像146(左眼用图像148)的光轴的光路长度从光学上说距离相等,故投影于正面屏幕110和底屏幕112上的各图像的焦点相同。由此,可防止投影于正面屏幕110和底屏幕的两屏幕上的右眼用图像146(左眼用图像148)的模糊。
另外,按照本实施例,通过形成正面屏幕110和底屏幕112的2个屏幕,形成适合于观察者的视角的屏幕的配置。由此,可再现自然的立体感,可实现具有临场感的立体图像。
此外,在本实施例的立体图像显示装置101中,由于设置奇数个正面屏幕反射镜114,设置偶数个底屏幕反射镜116、118,故将正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)反射奇数次,将底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)反射偶数次,投影于各屏幕110、112上。于是,在本实施例中,预先将从投影机124射出的底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)上下翻转,将其射出。由此,在正面屏幕110和底屏幕112上,相同方向的正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)和底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)合成而投影,形成连续的右眼用图像146(左眼用图像)。
(第6实施例)
下面参照附图,对第6实施例进行描述。
在上述实施例中,通过反射镜,将正面屏幕用图像反射1次,将其投影于正面屏幕上,通过反射镜,将底屏幕用图像反射2次,投影于底屏幕上。相对该情况,本实施例的不同之处在于,将底屏幕用图像反射3次,投影于底屏幕上。另外,其它的立体图像显示装置的基本结构与上述第5实施例的形态相同,对共同的构成部件采用同一标号,将具体的描述省略。另外,将正面屏幕用右眼用图像和正面屏幕用左眼用图像称为正面屏幕用图像,将底屏幕用右眼用图像和底屏幕用左眼用图像称为底屏幕用图像。
图21为以示意方式表示本实施例的图像显示装置102的简化结构的剖视图。图22的部分A为以示意方式表示显示右眼用图像146的显示区域136的平面图,图22的部分B为以示意方式表示显示左眼用图像148的显示区域137的平面图。图23的部分A和部分B为以示意方式表示本实施例的正面屏幕110和底屏幕112的平面图。
像图21所示的那样,第1底屏幕反射镜116沿底屏幕用图像144的射出方向设置。另外,第2底屏幕反射镜118沿第1底屏幕反射镜116的反射方向设置。此外,第3底屏幕反射镜134(第2反射机构)沿第2底屏幕反射镜118的反射方向设置于底屏幕112的下方侧。即,在本实施例中,设置奇数个正面屏幕反射镜114,设置奇数个底屏幕反射镜116、118、134。
下面对右眼用图像146从投影机124射出,直至投影于正面屏幕110和底屏幕112上的工作进行描述。另外,由于左眼用图像148的工作与右眼用图像146相同,故省略对其的描述。
投影机124像图22的部分A所示的那样,射出按与正面屏幕110的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用图像142和按与底屏幕112的图像正面方向d2相同的方向形成的底屏幕用图像144。
从投影机124射出的正面屏幕用图像142射入正面屏幕反射镜114中。所射入的正面屏幕用图像142通过正面屏幕反射镜114而反射,投影于正面屏幕110上。
像图23的部分A所示的那样,投影于正面屏幕110上的正面屏幕用图像142的图像方向与图22的部分A所示的、从投影机124射出的正面屏幕用图像142的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕110上的正面屏幕用图像142的图像方向与正面屏幕110的图像正面方向d1一致。
另外,从投影机124射出的底屏幕用图像144射入第1底屏幕反射镜116中。已射入的底屏幕用图像144通过第1底屏幕反射镜116反射,射入第2底屏幕反射镜118中。已射入的底屏幕用图像144通过第2底屏幕反射镜118和第3底屏幕反射镜134反射,投影于底屏幕112上。像图23的部分A所示的那样,投影于底屏幕112上的底屏幕用图像144的图像方向与图22的部分A所示的、从投影机124射出的底屏幕用图像144的图像方向一致。于是,投影于底屏幕112上的底屏幕用图像144的图像方向与底屏幕112的图像正面方向d2一致。像这样,在正面屏幕110和底屏幕112上,投影与屏幕的图像正面d1、d2方向一致的连续的图像146(骰子)。
同样在本实施例中,可实现与前述实施例相同的作用效果。即,由于通过反射镜,将从投影机124射出的图像弯折多次,投影于屏幕110、112上,故可使投影空间变窄。于是,可减小立体图像显示装置101的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
此外,在本实施例的立体图像显示装置101中,由于设置奇数个正面屏幕反射镜114,设置奇数个底屏幕反射镜116、118、134,故将正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)反射奇数次,将底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)反射奇数次,投影于各屏幕110、112上。于是,在本实施例中,沿相同的图像方向,射出从投影机124射出的正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)和底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)。由此,在正面屏幕110和底屏幕112上,相同方向的正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)和底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)合成而投影,形成连续的右眼用图像146(左眼用图像)。
(第7实施例)
下面参照附图,对第7实施例进行描述。
在上述实施例中,通过反射镜,将正面屏幕用图像反射1次,投影于正面屏幕上,通过反射镜,将底屏幕用图像反射2次,投影于底屏幕上。相对该情况,本实施例的不同之处在于:通过反射镜,将正面屏幕用图像反射2次,投影于正面屏幕上,将底屏幕用图像反射3次,投影于底屏幕上。另外,其它的立体图像显示装置的基本结构与上述第5实施例相同,对共同的构成部件采用同一标号,将具体的描述省略。另外,将正面屏幕用右眼用图像和正面屏幕用左眼用图像称为正面屏幕用图像,将底屏幕用右眼用图像和底屏幕用左眼用图像称为底屏幕用图像。
图24为以示意方式表示本实施例的图像显示装置102的基本结构的剖视图。图25的部分A为以示意方式表示显示右眼用图像146的显示区域136的平面图,图25的部分B为以示意方式表示显示左眼用图像148的显示区域137的平面图。图26的部分A和部分B为以示意方式表示本实施例的正面屏幕110和底屏幕112的平面图。
像图24所示的那样,第1正面屏幕反射镜114(第1反射机构)沿正面屏幕用图像142的射出方向设置。另外,第2正面屏幕反射镜154(第1反射机构)沿第1正面屏幕反射镜114的反射方向设置于正面屏幕110的背面侧。第1底屏幕反射镜116沿底屏幕用图像144的射出方向设置。另外,第2底屏幕反射镜118沿第1底屏幕反射镜116的反射方向设置。另外,第3底屏幕反射镜134沿第2底屏幕反射镜118的反射方向,设置于底屏幕112的下方侧。即,在本实施例中,设置偶数个正面屏幕反射镜114、154,设置奇数个底屏幕反射镜116、118、134。
下面对右眼用图像146从投影机124射出,直至投影于正面屏幕110和底屏幕112上的工作进行描述。另外,由于左眼用图像148的工作与右眼用图像146相同,故省略对其的描述。
投影机124像图25的部分A所示的那样,射出按与正面屏幕110的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用图像142。另一方面,投影机124像图25的部分A所示的那样,射出按与底屏幕112的图像正面方向d2相反方向上下翻转而形成的底屏幕用图像144。
从投影机124射出的正面屏幕用图像142射入正面屏幕反射镜114中。所射入的正面屏幕用图像142通过第1正面屏幕反射镜114和第2正面屏幕反射镜154反射,投影于正面屏幕110上。像图26的部分A所示的那样,投影于正面屏幕110上的正面屏幕用图像142的图像方向与图25的部分A所示的、从投影机124射出的正面屏幕用图像142的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕110上的正面屏幕用图像142的图像方向与正面屏幕110的图像正面方向d1一致。
另外,从投影机124射出的底屏幕用图像144射入第1底屏幕反射镜116中。所射入的底屏幕用图像144通过第1底屏幕反射镜116反射,射入第2底屏幕反射镜118中。所射入的底屏幕用图像144通过第2底屏幕反射镜118和第3底屏幕反射镜134反射,投影于底屏幕112上。像图26的部分A所示的那样,投影于底屏幕112上的底屏幕用图像144的图像方向为与图25的部分A所示的、从投影机124射出的底屏幕用图像144的图像方向相反的方向(上下翻转)。由此,投影于底屏幕112上的底屏幕用图像144的图像方向为与底屏幕112的图像正面方向d2一致。像这样,在正面屏幕110和底屏幕112上,投影与屏幕的图像正面方向d1、d2一致的连续的图像146(骰子)。
同样在本实施例中,可获得与前述实施例相同的作用效果。即,由于通过反射镜,将从投影机124射出的图像多次弯折,投影于屏幕110、112上,故可使投影空间变窄。于是,可减小立体图像显示装置101的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
另外,在本实施例的立体图像显示装置101中,设置偶数个正面屏幕反射镜114、54,设置奇数个底屏幕反射镜116、118、134,故将正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)反射偶数次,将底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)反射奇数次,投影于各屏幕110、112上。于是,在本实施例中,预先将从投影机124射出的底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)上下翻转,将其射出。由此,在正面屏幕110和底屏幕112上,相同方向的正面屏幕用右眼用图像142(正面屏幕用左眼用图像)和底屏幕用右眼用图像144(底屏幕用左眼用图像)合成而投影,形成连续的右眼用图像146(左眼用图像)。
(第8实施例)
图27为表示第8实施例的图像显示装置202的简化结构的透视图。本实施例的图像显示装置202像图27所示的那样,包括:投影图像的屏幕210、212和设置于屏幕210、212的背面侧的壳体220。
屏幕210、212像图27所示的那样,包括:设置于观察者的正面侧的正面屏幕210(第1屏幕)、和设置于观察者的下面侧的底屏幕212(第2屏幕)。底屏幕212从正面屏幕210的底边,向观察者侧延伸设置,通过正面屏幕210和底屏幕212,构成连续的一体屏幕。
图29为从观察者侧观看正面屏幕210和底屏幕212的场合的图。像图29所示的那样,正面屏幕用图像242投影于正面屏幕210上,底屏幕用图像244投影于底屏幕212上。另外,通过正面屏幕用图像242和底屏幕用图像244,构成连续的图像247。图29所示的正面屏幕210的箭头方向为在观察者观察图像的场合,图像为正面的方向,在本实施例中,将该箭头方向称为图像正面方向d1。同样,将底屏幕212的箭头方向称为图像正面方向d2。
图28为以示意方式表示本实施例的图像显示装置202的壳体内部220的简化结构的剖视图。
在该图像显示装置202的壳体220的内部,设置有形成用于投影于屏幕上的图像用的正面屏幕用投影机224和底屏幕用投影机225,以及用于反射已形成的图像、对其沿屏幕方向导向的正面屏幕反射镜214(第1反射机构)、第1底屏幕反射镜216(第2反射机构)和第2底屏幕反射镜218(第2反射机构)。
正面屏幕用投影机224为用于形成投影于正面屏幕上的图像、将其射出的投影机,底屏幕用投影机225为用于形成投影于底屏幕上的图像、将其射出的投影机。正面屏幕用投影机224和底屏幕用投影机225像图28所示的那样,按照射出侧相对投影面以预定角度倾斜的方式设置于壳体220的内部的后部下方侧。正面屏幕用投影机224和底屏幕用投影机225使用作为光调制元件采用3个液晶光阀的3板式(3LCD方式)的液晶投影机。该方式通过分色镜,使从光源射出的光中的仅仅特定的波长的光透射,将其分离为R(红)、G(绿)、B(蓝),将在各光阀中透射的光通过分色棱镜合成,然后投影于屏幕上。另外,也可使用作为光调制元件采用1个液晶光阀的单板式的液晶投影机、作为光调制元件采用微小反射镜阵列器件的投影机。
图30为以示意方式表示正面屏幕用投影机224的液晶光阀的显示区域236的平面图、以示意方式表示底屏幕用投影机225的液晶光阀的显示区域237的平面图。显示于该显示区域中的各图像从各投影机224、225射出。在本实施例中,正面屏幕用图像从正面屏幕用投影机224的显示区域236射出,底屏幕用图像从底屏幕用投影机225的显示区域237射出。像这样,正面屏幕用投影机224和底屏幕用投影机225分别射出独立的图像,在屏幕上,形成连续的一个图像。
另外,在本实施例中,像图29和图30所示的那样,正面屏幕210的上方和下方分别与正面屏幕显示区域236的上方和下方相对应。另外,底屏幕212的观察者侧(跟前侧)和与观察者相反方向的一侧(里侧)与底屏幕显示区域237的下方和上方相对应。伴随该情况,图29和图30中所示的箭头方向也相对应。
返回到图28,正面屏幕反射镜214沿正面屏幕用图像的射出方向,设置于正面屏幕210的背面侧。另外,第1底屏幕反射镜216沿底屏幕用图像的射出方向设置。第2底屏幕反射镜218沿第1底屏幕反射镜216的反射方向设置于底屏幕212的下方侧。即,在本实施例中,设置奇数个正面屏幕反射镜214,设置偶数个底屏幕反射镜216、218。由此,在正面屏幕反射镜214处,仅仅正面屏幕用图像242射入而受到反射,在底屏幕反射镜处,仅仅底屏幕用图像244射入而受到反射。
下面对直至从各投影机224、225射出的图像投影于屏幕210、212上的工作进行描述。
首先,正面屏幕用投影机224像图30的部分A所示的那样,射出沿与图29所示的正面屏幕210的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用图像242。另一方面,底屏幕用投影机225像图30的部分B所示的那样,射出相对图29所示的底屏幕212的图像正面方向d2上下翻转而形成的底屏幕用图像244。
从正面屏幕用投影机224射出的正面屏幕用图像242射入正面屏幕反射镜214中。所射入的正面屏幕用图像242通过正面屏幕反射镜214反射,投影于正面屏幕210上。投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像242的图像方向像图29所示的那样,与图30的部分A所示的从正面屏幕用投影机224射出的正面屏幕用图像242的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像242的方向与正面屏幕210的图像正面方向d1一致。
另一方面,从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244射入第1底屏幕反射镜216中。所射入的底屏幕用图像244通过第1底屏幕反射镜216反射,射入第2底屏幕反射镜218中,接着,通过第2底屏幕反射镜218反射,投影于底屏幕212上。投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的图像方向像图29所示的那样,为与图30的部分B所示的从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244的图像方向相反的方向(上下翻转)。由此,投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的图像方向与底屏幕212的图像正面方向d2一致。
像这样,在正面屏幕210和底屏幕212上,显示与屏幕的图像正面方向一致的连续的图像247(骰子)。
另外,在本实施例中,从各投影机,直至投影于屏幕上的各图像的光轴的光路长度具有下述的关系。
图28所示的屏幕222为未通过反射镜使从正面屏幕用投影机224射出的正面屏幕用图像242弯折,而使之直进投影的场合的假想的屏幕。在本实施例中,下述的光轴O的光路长度和下述的光轴P的光路长度按照与假想的光轴L的光路长度相等的方式设定,该光轴O的光路长度指从正面屏幕用投影机224射出、通过正面屏幕反射镜214反射而投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像242的光轴O的光路长度,该光轴P的光路长度指从正面屏幕用投影机224射出、通过第1底屏幕反射镜216和第2底屏幕反射镜218反射而投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的光轴P的光路长度。于是,投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像242的光轴O的光路长度、和投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的光轴P的光路长度相等。
在本实施例中,按照使正面屏幕用图像242的光轴O的光路长度和底屏幕用图像244的光轴P的光路长度相等的方式,将正面屏幕反射镜214、底屏幕第1反射镜、底屏幕第2反射镜、正面屏幕210和底屏幕212设置于预定的位置。
此外,在本实施例中,按照相对各屏幕的相应投影面,使从投影机射出的图像的光轴为非垂直方向的方式设置投影机等,将图像光从预定角度,投影于各屏幕上,由此,谋求图像显示装置的厚度的减小。但是,在此场合,由于将图像光相对各屏幕,从非垂直方向投影,故投影于各屏幕上的图像发生失真。作为对该失真进行校正的方法,可采用JP特开2002-139794号文献公开的方法。图31为对投影于屏幕上的弯曲进行校正的移位光学系统的原理的简化图。比如,在正面屏幕用投影机224具有光源装置264、液晶光阀262、投影系统260(放大系统)的场合,液晶光阀262的光射出面262A沿与投影系统260的光轴L2相垂直的方向设置。另外,按照从液晶光阀262射出的光束的中心轴(参照光路L1)、和投影系统260的光轴L2偏离的方式设置光源装置264。由此,从光源装置264,沿与液晶光阀262的光入射面262B不相垂直的方向,照射光(绿色光)。通过这样的方法,在本实施例中,对投影于各屏幕上的弯曲进行校正。
另外,也可构成使从液晶光阀262射出的光束的中心轴和投影系统260的光轴一致,并且使液晶光阀262的光射出面与投影系统260的光轴不相垂直地设置的光学系统(所谓的倾斜光学系统),对所投影的图像的失真进行校正。
按照本实施例,从正面屏幕用投影机224射出的正面屏幕用图像242和从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244通过反射镜反射,投影于正面屏幕210和底屏幕212上。即,在本实施例中,通过反射镜,使图像弯折(反射),投影于屏幕上。由此,与从屏幕的背面侧直接投影图像的场合相比较,可使投影空间变窄。于是,可减小图像显示装置202的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
此外,按照本实施例,由于从正面屏幕用投影机224、通过正面屏幕反射镜、直至投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像的光轴的光路长度,和从底屏幕用投影机225、通过底屏幕反射镜、直至投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的光轴的光路长度从光学上为等距离。由此,投影于正面屏幕210和底屏幕212上的各图像的焦点相同。由此,可防止投影于正面屏幕210和底屏幕的两屏幕上的正面屏幕用图像242和底屏幕用图像244的模糊。
另外,按照本实施例,通过形成正面屏幕210和底屏幕212的2个屏幕,形成适合于观察者的视角的屏幕配置。由此,可实现自然且具有临场感的图像。
此外,在本实施例的图像显示装置202中,由于设置奇数个正面屏幕反射镜214,设置偶数个底屏幕反射镜216、218,故将正面屏幕用图像242反射奇数次,将底屏幕用图像244反射偶数次,投影于各屏幕210、212上。于是,在本实施例中,预先将从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244上下翻转,将其射出。由此,在正面屏幕210和底屏幕212上,相同方向的正面屏幕用图像242和底屏幕用图像244合成而投影,形成连续的图像247。
(第9实施例)
下面参照附图,对第9实施例进行描述。
在上述实施例中,通过反射镜,将正面屏幕用图像反射1次,投影于正面屏幕上,通过反射镜,将底屏幕用图像反射2次,投影于底屏幕上。相对该情况,本实施例的不同之处在于:将底屏幕用图像反射3次,投影于底屏幕上。另外,其它的图像显示装置的基本结构与上述第8实施例相同,对共同的构成部分采用同一标号,将具体的描述省略。
图32为示意地表示本实施例的图像显示装置202的简化结构的剖视图。图33的部分A为以示意方式表示正面屏幕用投影机224的液晶光阀的显示区域236的平面图,图33的部分B为以示意方式表示底屏幕用投影机225的液晶光阀的显示区域237的平面图。图34为从观察者侧观看正面屏幕210和底屏幕212的场合的图。
像图32所示的那样,第1底屏幕反射镜216沿底屏幕用图像244的射出方向设置。第2底屏幕反射镜218沿第1底屏幕反射镜216的反射方向设置。另外,第3底屏幕反射镜234(第2反射机构)沿第2底屏幕反射镜218的反射方向设置于底屏幕212的下方侧。另外,正面屏幕反射镜214的设置与上述第8实施例相同。像这样,在本实施例中,设置奇数个正面屏幕反射镜214,设置奇数个底屏幕反射镜216、218、234。
正面屏幕用投影机224像图33的部分A所示的那样,射出按与正面屏幕210的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用图像242。同样,底屏幕用投影机225像图33的部分B所示的那样,射出按与底屏幕212的图像正面方向d2相同的方向形成的底屏幕用图像244。
从正面屏幕用投影机224射出的正面屏幕用图像242射入正面屏幕反射镜214中。所射入的正面屏幕用图像242通过正面屏幕反射镜214反射,投影于正面屏幕210上。像图34所示的那样,投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像242的图像方向与图33的部分A所示的、从正面屏幕用投影机224射出的正面屏幕用图像242的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像242的图像方向与正面屏幕210的图像正面方向d1一致。
从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244射入第1底屏幕反射镜216中。所射入的底屏幕用图像244通过第1底屏幕反射镜216反射,射入第2底屏幕反射镜218中。所射入的底屏幕用图像244通过第2底屏幕反射镜218和第3底屏幕反射镜234反射,投影于底屏幕212上。像图34所示的那样,投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的图像方向与图33的部分B所示的从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244的图像方向一致。于是,投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的图像方向与底屏幕212的图像正面方向d2一致。
像这样,在正面屏幕210和底屏幕212上,显示与屏幕的图像正面方向d1、d2一致的连续的图像247(骰子)。
同样在本实施例中,可实现与上述实施例相同的作用效果。即,由于通过反射镜,将从投影机射出的图像弯折多次,投影于屏幕上,故可使投影空间变窄。于是,可减小图像显示装置202的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
另外,在本实施例的图像显示装置202中,由于设置奇数个正面屏幕反射镜214,设置奇数个底屏幕反射镜216、218、234,故将正面屏幕用图像242反射奇数次,将底屏幕用图像244反射奇数次,投影于各屏幕210、212上。于是,在本实施例中,按照相同的图像方向,射出正面屏幕用图像242和底屏幕用图像244。由此,在正面屏幕210和底屏幕212上,相同方向的正面屏幕用图像242和底屏幕用图像244合成而投影,形成连续的图像247。
(第10实施例)
下面参照附图,对第10实施例进行描述。
在上述实施例中,通过反射镜,将正面屏幕用图像反射1次,投影于正面屏幕上,通过反射镜,将底屏幕用图像反射2次,投影于底屏幕上。与此相对,本实施例的不同之处在于:通过反射镜,将正面屏幕用图像反射2次,投影于正面屏幕上,将底屏幕用图像反射3次,投影于底屏幕上。另外,其它的图像显示装置的基本结构与上述第8实施例相同,对共同的构成部分采用同一标号,将具体的描述省略。
图35为模式地表示本实施例的图像显示装置202的简化结构的剖视图。图36的部分A为以示意方式表示正面屏幕用投影机224的液晶光阀的显示区域236的平面图,图36的部分B为以示意方式表示底屏幕用投影机225的液晶光阀的显示区域237的平面图。图37为从观察者侧观看正面屏幕210和底屏幕212的场合的图。
像图35所示的那样,第1正面屏幕反射镜214(第1反射机构)沿正面屏幕用图像242的射出方向设置。另外,第2正面屏幕反射镜254(第1反射机构)沿第1正面屏幕反射镜214的反射方向设置于正面屏幕210的背面侧。第1底屏幕反射镜216沿底屏幕用图像244的射出方向设置。此外,第2底屏幕反射镜218沿第1底屏幕反射镜216的反射方向设置。还有,第3底屏幕反射镜234沿第2底屏幕反射镜218的反射方向设置于底屏幕212的下方侧。像这样,在本实施例中,设置偶数个正面屏幕反射镜214、254,设置奇数个底屏幕反射镜216、218、234。
正面屏幕用投影机224像图36的部分A所示的那样,射出按与正面屏幕210的图像正面方向d1相同的方向形成的正面屏幕用图像242。另一方面,底屏幕用投影机225像图36的部分B所示的那样,射出按与底屏幕212的图像正面方向d2相反的方向上下翻转而形成的底屏幕用图像244。
从正面屏幕用投影机224射出的正面屏幕用图像242射入正面屏幕反射镜214中。所射入的正面屏幕用图像242通过第1正面屏幕反射镜214和第2正面屏幕反射镜254反射,投影于正面屏幕210上。投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像242的图像方向像图37所示的那样,与图36的部分A所示的从正面屏幕用投影机224射出的正面屏幕用图像242的图像方向一致。于是,投影于正面屏幕210上的正面屏幕用图像242的方向与正面屏幕210的图像正面方面d1一致。
另一方面,从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244射入第1底屏幕反射镜216中。所射入的底屏幕用图像244通过第1底屏幕反射镜216反射,射入第2底屏幕反射镜218中。所射入的底屏幕用图像244通过第2底屏幕反射镜218和第3底屏幕反射镜234反射,投影于底屏幕212上。投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的图像方向像图37所示的那样,与图36的部分B所示的从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244的图像方向一致。于是,投影于底屏幕212上的底屏幕用图像244的图像方向与底屏幕212的图像正面方向d2一致。
像这样,在正面屏幕210和底屏幕212上,显示与屏幕的图像正面方向一致的连续的图像(骰子)。
同样在本实施例中,可实现与上述实施例相同的作用效果。即,由于通过反射镜,将从投影机射出的图像弯折多次,投影于屏幕上,故可使投影空间变窄。于是,可减小图像显示装置202的厚度,谋求整体的紧凑,可谋求成本的降低。
另外,在本实施例的图像显示装置202中,由于设置偶数个正面屏幕反射镜214、254,设置奇数个底屏幕反射镜216、218、234,将正面屏幕用图像242反射偶数次,将底屏幕用图像244反射奇数次,投影于各屏幕210、212上。于是,在本实施例中,预先将从底屏幕用投影机225射出的底屏幕用图像244上下翻转,将其射出。由此,在正面屏幕210和底屏幕212上,相同的方向的正面屏幕用图像242和底屏幕用图像244合成而投影,形成连续的图像247。
此外,本发明的技术范围不限于上述的实施例,在不脱离本发明的实质的范围内,包括针对上述实施例的各种变更方案。
比如,在上述实施例中,仅仅将图像从各投影机投影于各屏幕上,但是,并不限于此。具体来说,也可从各投影机,投影相对各屏幕具有相互不同的偏振方向的视差图像,采用偏振光眼镜,实现具有临场感的图像。
还有,也可从各投影机,交替地将右眼用图像和左眼用图像投影于屏幕上,采用与其同步的液晶快门眼镜等,由此,实现具有临场感的图像。
Claims (24)
1.一种立体图像显示装置,该立体图像显示装置包括:
第1显示机构,该第1显示机构射出具有第1屏幕用右眼用图像和第2屏幕用右眼用图像的右眼用图像;
第2显示机构,该第2显示机构射出具有第1屏幕用左眼用图像和第2屏幕用左眼用图像的左眼用图像;
第1反射机构,该第1反射机构反射从上述第1显示机构所射出的上述第1屏幕用右眼用图像和从上述第2显示机构所射出的上述第1屏幕用左眼用图像;
第2反射机构,该第2反射机构反射从上述第1显示机构所射出的上述第2屏幕用右眼用图像和从上述第2显示机构所射出的上述第2屏幕用左眼用图像;
第1屏幕,在该第1屏幕上投影通过上述第1反射机构所反射的上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像,形成由上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像所构成的视差图像;
第2屏幕,在该第2屏幕上投影通过上述第2反射机构所反射的上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像,形成由上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像所构成的视差图像;以及
视差图像选择机构,该视差图像选择机构包括右眼用透射部和左眼用透射部,该右眼用透射部仅仅使投影于上述第1屏幕和上述第2屏幕上的上述视差图像中的、上述第1屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用右眼用图像透射,该左眼用透射部仅仅使投影于上述第1屏幕和上述第2屏幕上的上述视差图像中的、上述第1屏幕用左眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像透射。
2.根据权利要求1所述的立体图像显示装置,其特征在于:从上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用右眼用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕的上述第1屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度,和从上述第1显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕的上述第2屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度相等。
3.根据权利要求1或2所述的立体图像显示装置,其特征在于:从上述第2显示机构射出的上述第1屏幕用左眼用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕的上述第1屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度,和从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕的上述第2屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度相等。
4.根据权利要求1~3中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于,其包括:第1偏振板,该第1偏振板将从上述第1显示机构所射出的上述右眼用图像变换为第1方向的偏振光;和第2偏振板,该第2偏振板将从上述第2显示机构所射出的上述左眼用图像变换为与上述第1方向交叉的第2方向的偏振光;
上述视差图像选择机构的上述右眼用透射部使上述第1方向的偏振光透射,上述左眼用透射部使上述第2方向的偏振光透射。
5.根据权利要求1~4中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于,其包括:第1波长分离机构,该第1波长分离机构使从上述第1显示机构所射出的上述右眼用图像中的第1波段的光通过;和第2波长分离机构,该第2波长分离机构使从上述第2显示机构所射出的上述左眼用图像中的第2波段的光通过;
上述视差图像选择机构的上述右眼用透射部使上述第1波段的光透射,上述左眼用透射部使上述第2波段的光透射。
6.根据权利要求1~5中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:上述第1反射机构和上述第2反射机构中的至少一方在上述第1屏幕和上述第2屏幕的背面侧设置有多个。
7.根据权利要求1~6中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:
上述第1屏幕设置于上述视差图像选择机构的正面;
上述第2屏幕从上述第1屏幕的底边,朝向上述视差图像选择机构延伸设置。
8.根据权利要求1~7中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:
通过上述第1反射机构,将从上述第1显示机构所射出的第1屏幕用右眼用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上;
在上述第1反射机构反射奇数次地将上述第1屏幕用右眼用图像投影于上述第1屏幕上时,将从上述第1显示机构所射出的上述第2屏幕用右眼用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;
在上述第1反射机构反射偶数次地将上述第1屏幕用右眼用图像投影于上述第1屏幕上时,将从上述第1显示机构所射出的上述第2屏幕用右眼用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;
相对从上述第1显示机构所射出的上述第1屏幕用右眼用图像,使从上述第1显示机构所射出的上述第2屏幕用右眼用图像上下翻转,将其射出。
9.根据权利要求1~8中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:
通过上述第1反射机构,将从上述第2显示机构所射出的第1屏幕用左眼用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上;
在上述第1反射机构反射奇数次地将上述第1屏幕用左眼用图像投影于上述第1屏幕上时,将从上述第2显示机构所射出的上述第2屏幕用左眼用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;
在上述第1反射机构反射偶数次地将上述第1屏幕用左眼用图像投影于上述第1屏幕上时,将从上述第2显示机构所射出的上述第2屏幕用左眼用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;
相对从上述第2显示机构所射出的上述第1屏幕用左眼用图像,使从上述第2显示机构所射出的上述第2屏幕用左眼用图像上下翻转,将其射出。
10.一种立体图像显示装置,该立体图像显示装置包括:
显示机构,该显示机构分时地射出:由第1屏幕用右眼用图像和第2屏幕用右眼用图像所形成的右眼用图像、与由第1屏幕用左眼用图像和第2屏幕用左眼用图像所形成的左眼用图像;
第1反射机构,该第1反射机构反射从上述显示机构分时地射出的上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像;
第2反射机构,该第2反射机构反射从上述显示机构分时地射出的上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像;
第1屏幕,在该第1屏幕上分时地投影通过上述第1反射机构所反射的上述第1屏幕用右眼用图像和上述第1屏幕用左眼用图像;
第2屏幕,在该第2屏幕上分时地投影通过上述第2反射机构所反射的上述第2屏幕用右眼用图像和上述第2屏幕用左眼用图像;以及
图像选择机构,该图像选择机构按照与上述显示机构同步的方式分时地被驱动,包括右眼用透射部和左眼用透射部,该右眼用透射部使分时地投影于上述第1屏幕和上述第2屏幕上的上述右眼用图像透射,该左眼用透射部使分时地投影于上述第1屏幕和上述第2屏幕上的上述左眼用图像透射。
11.根据权利要求10所述的立体图像显示装置,其特征在于:
从上述显示机构射出的上述第1屏幕用右眼用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕上的上述第1屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度,和从上述显示机构射出的上述第2屏幕用右眼用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕上的上述第2屏幕用右眼用图像的光轴的光路长度相等。
12.根据权利要求10或11所述的立体图像显示装置,其特征在于:
从上述显示机构射出的上述第1屏幕用左眼用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕上的上述第1屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度,和从上述显示机构射出的上述第2屏幕用左眼用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕上的上述第2屏幕用左眼用图像的光轴的光路长度相等。
13.根据权利要求10~12中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:图像选择机构为液晶快门眼镜。
14.根据权利要求10~13中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:上述第1反射机构和第2反射机构中的至少一方在上述第1屏幕和上述第2屏幕的背面侧设置有多个。
15.根据权利要求10~14中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:
上述第1屏幕设置于上述图像选择机构的正面;
上述第2屏幕从上述第1屏幕的底边,朝向上述图像选择机构延伸设置。
16.根据权利要求10~15中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:
通过上述第1反射机构,将从上述显示机构所射出的第1屏幕用右眼用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上;
在上述第1反射机构反射奇数次地将上述第1屏幕用右眼用图像投影于上述第1屏幕上时,将从上述显示机构所射出的上述第2屏幕用右眼用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;
在上述第1反射机构反射偶数次地将上述第1屏幕用右眼用图像投影于上述第1屏幕上时,将从上述显示机构所射出的上述第2屏幕用右眼用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;
相对从上述显示机构所射出的上述第1屏幕用右眼用图像,使从上述显示机构所射出的上述第2屏幕用右眼用图像上下翻转,将其射出。
17.根据权利要求10~16中的任何一项所述的立体图像显示装置,其特征在于:
通过上述第1反射机构,将从上述显示机构所射出的第1屏幕用左眼用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上;
在上述第1反射机构反射奇数次地将上述第1屏幕用左眼用图像投影于上述第1屏幕上时,将从上述显示机构所射出的上述第2屏幕用左眼用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;
在上述第1反射机构反射偶数次地将上述第1屏幕用左眼用图像投影于上述第1屏幕上时,将从上述显示机构所射出的上述第2屏幕用左眼用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;
相对从上述显示机构所射出的上述第1屏幕用左眼用图像,使从上述显示机构所射出的上述第2屏幕用左眼用图像上下翻转,将其射出。
18.一种图像显示装置,该图像显示装置包括:
射出第1屏幕用图像和第2屏幕用图像的显示机构;
第1反射机构,该第1反射机构反射从上述显示机构所射出的上述第1屏幕用图像;
第2反射机构,该第2反射机构反射从上述显示机构所射出的上述第2屏幕用图像;
第1屏幕,在该第1屏幕上投影通过上述第1反射机构所反射的上述第1屏幕用图像;以及
第2屏幕,在该第2屏幕上投影通过上述第2反射机构所反射的上述第2屏幕用图像。
19.根据权利要求18所述的图像显示装置,其特征在于:上述第1反射机构和第2反射机构的至少一方在上述第1屏幕和上述第2屏幕的背面侧设置有多个。
20.根据权利要求18或19所述的图像显示装置,其特征在于:上述第2屏幕从上述第1屏幕的底边延伸设置。
21.一种图像显示装置,该图像显示装置包括:
射出第1屏幕用图像的第1显示机构;
射出第2屏幕用图像的第2显示机构;
第1反射机构,该第1反射机构反射通过上述第1显示机构所射出的上述第1屏幕用图像;
第2反射机构,该第2反射机构反射通过上述第2显示机构所射出的上述第2屏幕用图像;
第1屏幕,在该第1屏幕上投影通过上述第1反射机构所反射的上述第1屏幕用图像;以及
第2屏幕,在该第2屏幕上投影通过上述第2反射机构所反射的上述第2屏幕用图像;
上述第1反射机构和上述第2反射机构设置于上述第1屏幕和上述第2屏幕的背面侧,上述第1反射机构和上述第2反射机构的至少一方设置有多个。
22.根据权利要求21所述的图像显示装置,其特征在于:
从上述第1显示机构射出的上述第1屏幕用图像通过上述第1反射机构、直至投影于上述第1屏幕上的上述第1屏幕用图像的光轴的光路长度,和从上述第2显示机构射出的上述第2屏幕用图像通过上述第2反射机构、直至投影于上述第2屏幕上的上述第2屏幕用图像的光轴的光路长度相等。
23.根据权利要求21或22所述的图像显示装置,其特征在于:上述第2屏幕从上述第1屏幕的底边延伸设置。
24.根据权利要求21~23中的任何一项所述的图像显示装置,其特征在于:
通过上述第1反射机构,将从上述第1显示机构所射出的上述第1屏幕用图像反射奇数次或偶数次,投影于上述第1屏幕上;
在上述第1反射机构反射奇数次时,通过上述第2反射机构,将从上述第2显示机构所射出的上述第2屏幕用图像反射偶数次,投影于上述第2屏幕上;
在上述第1反射机构反射偶数次时,通过上述第2反射机构,将从上述第2显示机构所射出的上述第2屏幕用图像反射奇数次,投影于上述第2屏幕上;
相对从上述第1显示机构所射出的上述第1屏幕用图像,使从上述第2显示机构所射出的上述第2屏幕用图像上下翻转,将其射出。
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