DE112017007263T5

DE112017007263T5 - Darstellungsverfahren und Darstellungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017007263T5
Application number: DE112017007263.8T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Shinohara; Yasuhiro Tanoue; Norikazu Kitamura; Mitsuru Okuda
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2019-12-19
Also published as: US20190377193A1; JP2018151557A; CN114460759A; WO2018168086A1; CN112558321A; JP6756281B2; US11747542B2; US20210215949A1; CN109804298A

Abstract

Ein Betrachter wird in die Lage versetzt, ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrzunehmen, auch wenn ein optisches Element transparent ist. Ein Verfahren zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes unter Verwendung einer Darstellungsvorrichtung, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, umfasst: Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild (11) wahrgenommen werden soll, von einem optischen Element; und Darstellen des stereoskopischen Bildes (11) auf einer Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene (P1), die nicht parallel zu einer Austrittsfläche (21) des optischen Elements ist. In dem Darstellungsverfahren kann der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Darstellungsverfahren und eine Darstellungsvorrichtung, mit denen ein Betrachter ein stereoskopisches Bild wahrnehmen kann.
STAND DER TECHNIK
Als Darstellungsvorrichtung zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes ist zum Beispiel eine Darstellungsvorrichtung bekannt, wie sie in Patentdokument 1 beschrieben ist.
Die in Patentdokument 1 offenbarte Darstellungsvorrichtung umfasst: eine Lichtführungsplatte; eine Lichtquelle, die an einem Ende der Lichtführungsplatte angeordnet ist; ein erstes Darstellungsmuster, welches eine Vielzahl an ersten Prismen aufweist, die auf der rückseitigen Oberfläche der Lichtführungsplatte ausgebildet sind; und ein zweites Darstellungsmuster, welches eine Vielzahl an zweiten Prismen aufweist, die auf der rückseitigen Oberfläche der Lichtführungsplatte ausgebildet sind. Das erste Darstellungsmuster erzeugt ein erstes Bild auf der Seite der vorderen Oberfläche der Lichtführungsplatte mit der Vielzahl an ersten Prismen, und das zweite Darstellungsmuster erzeugt ein zweites Bild auf der Seite der vorderen Oberfläche der Lichtführungsplatte mit der Vielzahl an zweiten Prismen.
Mit dieser Konfiguration ist es, durch entsprechendes Einstellen der Formen (hauptsächlich der Reflexionsflächen) der ersten Prismen und der zweiten Prismen der jeweiligen Darstellungsmuster zum Beispiel möglich, ein erstes Bild, das mit dem rechten Auge des Betrachters visuell wahrgenommen wird, und ein zweites Bild, das mit dem linken Auge des Betrachters wahrgenommen wird, zu erzeugen. Dadurch kann der Betrachter ein stereoskopisches Bild in einem natürlichen Zustand zu erkennen, ohne dass der Betrachter eine unnatürliche Bewegung zur Zusammenführung durchführen muss.
DOKUMENT AUS DEM STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: Japanische Ungeprüfte Patentoffenlegung Nr. 2012-118378
Patentdokument 2: Japanische Ungeprüfte Patentoffenlegung Nr. 2011-175297

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENE AUFGABE
Jedoch ist in der in Patentdokument 1 beschriebenen Darstellungsvorrichtung die Lichtführungsplatte als optisches Element transparent, und ein stereoskopisches Bild wird auf einer Ebene parallel zu der Austrittsfläche der Lichtführungsplatte dargestellt. Dadurch hat der Betrachter den Eindruck, dass die lichtemittierende Oberfläche der Lichtführungsplatte leuchtet. Dadurch tritt das Problem auf, dass der Betrachter kaum den stereoskopischen Effekt des stereoskopischen Bildes wahrnimmt.
Eine Aufgabe eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es, ein Darstellungsverfahren für ein stereoskopisches Bild zu realisieren, durch das ein Betrachter ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopisches Effekt visuell wahrnehmen kann, wenn das optische Element transparent ist.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
Um die oben beschrieben Aufgabe zu lösen, ist ein Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Darstellungsverfahren für ein stereoskopisches Bild, welches eine Darstellungsvorrichtung verwendet, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren umfasst: das Emittieren von Licht von dem optischen Element, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, und das Darstellen wenigstens eines Teils des stereoskopischen Bildes auf einer Ebene, die nicht parallel zu einer Austrittsfläche des optischen Elements ist. In dem Darstellungsverfahren kann der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen.
Um die oben beschrieben Aufgabe zu lösen, ist ein Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Darstellungsverfahren für ein stereoskopisches Bild, welches eine Darstellungsvorrichtung verwendet, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren das Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, von dem optischen Element umfasst. In dem Darstellungsverfahren kann der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen, und das stereoskopische Bild umfasst zwei Ebenen, die auf voneinander verschiedenen Ebenen positioniert sind.
Um die oben beschrieben Aufgabe zu lösen, ist ein Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Darstellungsverfahren für ein stereoskopisches Bild, welches eine Darstellungsvorrichtung verwendet, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren das Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, von dem optischen Element umfasst. In dem Darstellungsverfahren kann der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen, und das stereoskopische Bild umfasst zwei Liniensegmente, die parallel zu einer Ebene und nicht parallel zueinander sind, und ein Liniensegment, das nicht parallel zu der Ebene ist.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wenn das optische Element transparent ist, die Wirkung erzielt werden, dass ein Betrachter ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopisches Effekt visuell wahrnehmen kann.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, in der eine Konfiguration einer Darstellungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
2 ist eine Querschnittsansicht, in der die Konfiguration der Darstellungsvorrichtung dargestellt ist.
3 ist eine Draufsicht, in der die Konfiguration der Darstellungsvorrichtung dargestellt ist.
4(a) ist eine Draufsicht, in der eine Konfiguration einer in der Darstellungsvorrichtung vorliegenden Lichtwegänderungseinheit dargestellt ist, und 4(b) ist eine perspektivische Ansicht, in der eine Konfiguration eines Reflektors zur Änderung des Lichtwegs dargestellt ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht, in der eine Anordnung von Reflektoren in der Lichtwegänderungseinheit dargestellt ist.
6 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Verfahren zur Erzeugung eines Ebenenbildes durch die Lichtwegänderungseinheit dargestellt ist.
Die 7(a) bis 7(d) sind perspektivische Ansichten, in denen Darstellungsbeispiele unter Verwendung der Darstellungsvorrichtung dargestellt sind.
Die 8(a) bis 8(d) sind perspektivische Ansichten, in denen weitere Darstellungsbeispiele unter Verwendung der Darstellungsvorrichtung dargestellt sind.
9 ist eine perspektivische Ansicht, in der eine Konfiguration einer Darstellungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
10 ist eine perspektivische Ansicht, in der eine Konfiguration einer in der Darstellungsvorrichtung vorliegenden Vorrichtung zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes veranschaulicht ist.
11 ist eine Draufsicht, in der eine Konfiguration einer Lichtwegänderungseinheit, welche in der Vorrichtung zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes vorliegt, dargestellt ist.
12 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Darstellungsbeispiel unter Verwendung der Darstellungsvorrichtung dargestellt ist.
Die 13(a) und 13(b) sind graphische Darstellungen, welche Darstellungsbeispiele unter Verwendung eines optischen Elements gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
[Erste Ausführungsform]
Eine Darstellungsvorrichtung 1A und ein Darstellungsverfahren für die Darstellungsvorrichtung 1A gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden detailliert mit Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben.
(Konfiguration der Darstellungsvorrichtung 1A)
Die Konfiguration der Darstellungsvorrichtung 1A wird mit Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, in der die Konfiguration der Darstellungsvorrichtung 1A gezeigt ist. 2 ist eine Querschnittsansicht, in der die Konfiguration der Darstellungsvorrichtung 1A gezeigt ist. 3 ist eine Draufsicht, in der die Konfiguration der Darstellungsvorrichtung 1A gezeigt ist. Im Folgenden können zur Erleichterung der Beschreibung eine positive X-Richtung in 1 als Vorwärtsrichtung, eine negative X-Richtung als Rückwärtsrichtung , eine positive Y-Richtung als Rechtsrichtung, eine negative Y-Richtung als Linksrichtung, eine positive Z-Richtung als Aufwärtsrichtung und eine negative Z-Richtung als Abwärtsrichtung beschrieben werden.
Wie in den 1 bis 3 dargestellt, umfasst die Darstellungsvorrichtung 1A eine Lichtquelle 10 und eine Lichtführungsplatte (optisches Element) 20.
Die Lichtquelle 10 ist eine Element zur Bestrahlung der Lichtführungsplatte 20 mit Licht und wird zum Beispiel von einer lichtemittierenden Diode (LED) gebildet. Die Lichtquelle 10 kann eine Konfiguration, die eine lichtemittierende Diode umfasst, oder eine Konfiguration, die eine Vielzahl an lichtemittierenden Dioden umfasst, aufweisen.
Die Lichtführungsplatte 20 ist ein Element, welches von der Lichtquelle 10 einfallendes Licht (Einfallslicht) leitet, und die Form der Lichtführungsplatte 20 ist nicht eingeschränkt; in der vorliegenden Ausführungsform besitzt sie eine im Wesentlichen rechteckige Form eines Parallelepipeds. Die Lichtführungsplatte 20 besteht aus einem transparenten Harzmaterial mit einem relativ hohen Brechungsindex. Als Material zur Bildung der Lichtführungsplatte 20 kann beispielsweise ein Polycarbonatharz, Polymethylmethacrylatharz oder dergleichen verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lichtführungsplatte 20 aus einem Polymethylmethacrylatharz gefertigt. Da die Lichtführungsplatte 20 transparent ist, kann in der vorliegenden Ausführungsform der Betrachter die Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung 1A durch die Lichtführungsplatte 20 hindurch wahrnehmen. Dadurch kann in der Darstellungsvorrichtung 1A der Betrachter ein stereoskopisches Bild oder ein Referenzbild, welche später beschrieben werden, wahrnehmen, ohne die Darstellungsvorrichtung 1A bewusst wahrzunehmen.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Lichtführungsplatte 20 eine Austrittsfläche 21, eine rückseitige Oberfläche 22 und eine Einfallsfläche 23.
Die Austrittsfläche 21 ist eine Oberfläche, welche Licht, das im Innern der Lichtführungsplatte 20 geleitet wird und dessen Lichtweg durch eine später beschriebene Lichtwegänderungseinheit 30 verändert wird, emittiert. Die Austrittsfläche 21 bildet die vordere Oberfläche der Lichtführungsplatte 20. Die rückseitige Oberfläche 22 ist eine Oberfläche parallel zu der Austrittsfläche 21 und ist eine Oberfläche, auf der die Lichtwegänderungseinheit 30 angeordnet ist. Die rückseitige Oberfläche 22 muss nicht parallel zu der Austrittsfläche 21 vorliegen. Die Einfallsfläche 23 ist eine Oberfläche, an der das von der Lichtquelle 10 emittierte Licht in das Innere der Lichtführungsplatte 20 eintritt.
Das von der Lichtquelle 10 emittierte Licht, welches in die Lichtführungsplatte 20 von der Einfallsfläche 23 her eintritt, wird durch die Austrittsfläche 21 oder die rückseitige Oberfläche 22 totalreflektiert und durch die Lichtführungsplatte 20 geleitet.
Die Lichtwegänderungseinheit 30 ist auf der rückseitigen Oberfläche 22 im Inneren der Lichtführungsplatte 20 angeordnet und ist eine Element zur Veränderung des Lichtwegs des in der Lichtführungsplatte 20 geleiteten Lichts, um das Licht von der Austrittsfläche 21 zu emittieren. Ferner ist die Lichtwegänderungseinheit 30 ein Element zur Erzeugung eines Teils eines stereoskopischen Bildes oder eines Teils eines Referenzbildes, welche visuell durch einen Betrachter wahrgenommen werden sollen. Wie in 3 dargestellt, sind eine Vielzahl an Lichtwegänderungseinheiten 30 auf der rückseitigen Oberfläche 22 der Lichtführungsplatte 20 vorgesehen.
4(a) ist eine Draufsicht, in der die Konfiguration der Lichtwegänderungseinheit 30 dargestellt ist, und 4(b) ist eine perspektivische Ansicht, in der die Konfiguration des Reflektors 31a dargestellt ist.
Wie in 4(a) dargestellt, besteht die Lichtwegänderungseinheit 30 aus Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31, 32, 33.... Der Einfachheit halber sind in 4(a) lediglich die Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31 bis 33 dargestellt. Jede der Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31, 32, 33... wird durch eine Vielzahl an Reflektoren (Prismen) gebildet, die entlang einer Richtung parallel zu der Einfallsfläche 23 vorliegen. Zum Beispiel besteht die Lichtwegänderungseinheitsgruppe 31 aus einer Vielzahl an Reflektoren 31a. Gleichermaßen bestehen die Lichtwegänderungseinheitsgruppen 32, 33 ... aus einer Vielzahl an Reflektoren 32a bzw. 33a ....
Wie in 4(b) dargestellt, besitzt der Reflektor 31a eine Dreieckspyramidenform und weist eine Reflexionsfläche 31aa auf, welche das Einfallslicht reflektiert (totalreflektiert). Zum Beispiel kann der Reflektor 31a eine Aussparung sein, die auf der rückseitigen Oberfläche 22 der Lichtführungsplatte 20 ausgebildet ist. Die Reflektoren 32a, 33a ... besitzen die gleiche Struktur wie der Reflektor 31a. Der Reflektor 31a ist nicht auf die Dreieckspyramidenform beschränkt.
5 ist eine perspektivische Ansicht, in der die Anordnung der Reflektoren 31a, 32a, 33a in der Lichtwegänderungseinheit 30 dargestellt ist.
Wie in 5 dargestellt, sind in den jeweiligen Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31, 32, 33 ... Reflexionsflächen 31aa, 32aa, 33aa ... der Vielzahl an Reflektoren 31a, 32a, 33a ... auf der rückseitigen Oberfläche 22 der Lichtführungsplatte 20 so angeordnet, dass sie jeweils verschiedene Winkel in Bezug auf die Einfallsrichtung des Lichts aufweisen. Dadurch verändert jede der Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31, 32, 33 ... den Lichtweg des einfallenden Lichts und emittiert das Licht von der Austrittsfläche 21 in unterschiedliche Richtungen.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Teils eines stereoskopischen Bildes oder eines Teils eines Referenzbildes durch die Lichtwegänderungseinheit 30 mit Bezug auf 6 beschrieben. Hierbei wird ein Ebenenbild I, welches einen Teil eines stereoskopischen Bildes darstellt, auf einer Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P, die eine Ebene vertikal zu der Austrittsfläche 21 der Lichtführungsplatte 20 ist, durch Licht gebildet, dessen Lichtweg durch die Lichtwegänderungseinheit 30 verändert wird.
6 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Verfahren zur Erzeugung des Ebenenbildes I durch die Lichtwegänderungseinheit 30 dargestellt ist. Hierbei wird die Erzeugung eines Ringkennzeichens mit diagonalen Linien als Ebenenbild I auf einer Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P beschrieben.
Wie in 6 dargestellt, schneidet in der Darstellungsvorrichtung 1A das Licht, dessen Lichtweg durch jeden Reflektor 31a der Lichtwegänderungseinheitsgruppe 31 verändert wird, die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P auf einer Linie La1 und einer Linie La2. Dadurch wird ein Linienbild LI, welches Teil des Ebenenbildes I darstellt, auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P erzeugt. Das Linienbild LI ist ein Linienbild parallel zu der YZ-Ebene. Auf diese Weise wird das Linienbild LI der Linie La1 und der Linie La2 durch das Licht von jedem aus einer großen Anzahl an Reflektoren 31a, die zu der Lichtwegänderungseinheitsgruppe 31 gehören, erzeugt. Dabei kann das Licht zur Erzeugung der Bilder der Linien La1 und La2 durch wenigstens zwei Reflektoren 31a in der Lichtwegänderungseinheitsgruppe 31 bereitgestellt werden.
Gleichermaßen schneidet das Licht, dessen Lichtweg durch jeden Reflektor 32a der Lichtwegänderungseinheitsgruppe 32 verändert wird, die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P an den Linien Lb1, Lb2 oder Lb3. Dadurch wird ein Linienbild LI, welches Teil des Ebenenbildes I ist, auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P erzeugt.
Ferner schneidet das Licht, dessen Lichtweg durch jeden Reflektor 33a der Lichtwegänderungseinheitsgruppe 33 verändert wird, die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P an der Linie Lc1 oder Lc2. Dadurch wird ein Linienbild LI, welches Teil des Ebenenbildes I ist, auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P erzeugt.
Die Positionen in der X-Achsen-Richtung der Linienbilder, die durch die Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31, 32, 33 ... erzeugt werden, unterscheiden sich voneinander. Durch Verkleinern der Abstände zwischen den Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31, 32, 33 ... ist es in der Darstellungsvorrichtung 1A möglich, den Abstand in X-Achsen-Richtung des Linienbildes LI, welches durch die jeweiligen Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31, 32, 33 ... erzeugt wird, zu verringern. Dadurch wird in der Darstellungsvorrichtung 1A durch Akkumulieren einer Vielzahl an Linienbildern LI, die jeweils durch das Licht gebildet werden, dessen Lichtweg durch die jeweiligen Reflektoren 31a, 32a, 33a ... der Lichtwegänderungseinheitsgruppen 31, 32, 33 ... verändert wird, das Ebenenbild I im Wesentlichen auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P erzeugt.
Dabei kann die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P eine Ebene vertikal zu der X-Achse, eine Ebene vertikal zu der Y-Achse oder eine Ebene vertikal zu der Z-Achse sein. Die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P kann auch eine Ebene sein, die nicht vertikal zu der X-Achse, der Y-Achse oder der Z-Achse ist. Außerdem kann die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P eine gekrümmte Oberfläche anstelle einer Ebene sein. Das heißt, die Darstellungsvorrichtung 1A kann bewirken, dass die Lichtwegänderungseinheit 30 das Ebenenbild I auf einer beliebigen Ebene (Ebene und gekrümmte Oberfläche) in dem Raum erzeugt. In der Darstellungsvorrichtung 1A wird zum Beispiel ein Ebenenbild auf einer Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene erzeugt, die vertikal zu der Austrittsfläche 21 ist, durch Licht, dessen Lichtweg durch eine Lichtwegänderungseinheit 30 von der Vielzahl an Lichtwegänderungseinheiten 30 verändert wird. Ein Ebenenbild wird auf einer Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene, die parallel zu der Austrittsfläche 21 ist, durch Licht erzeugt, dessen Lichtweg durch eine andere Lichtwegänderungseinheit 30 von der Vielzahl an Lichtwegänderungseinheiten 30 verändert wird.
In 3 ist jede Lichtwegänderungseinheit 30 der einfacheren Beschreibung wegen in einem einzigen Bereich dargestellt; die Darstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das heißt, in der Darstellungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können zum Beispiel zwei Lichtwegänderungseinheiten 30 zur Darstellung zweier stereoskopischer Bilder in demselben Bereich vorgesehen sein.
(Darstellungsbeispiele der Darstellungsvorrichtung 1A)
Als nächstes werden Darstellungsbeispiele 1 bis 6 von stereoskopischen Bildern unter Verwendung der Darstellungsvorrichtung 1A beschrieben. Die 7(a) bis 7(d) und 8(a) bis 8(d) sind perspektivische Ansichten, in denen Darstellungsbeispiele eines stereoskopisches Bildes unter Verwendung der Darstellungsvorrichtung 1A dargestellt sind. In der folgenden Beschreibung werden die Vielzahl an Lichtwegänderungseinheiten 30 als Lichtwegänderungseinheiten 30a, 30b, 30c bezeichnet, um sie voneinander zu unterscheiden.
<Darstellungsbeispiel 1>
Darstellungsbeispiel 1 wird mit Bezug auf 7(a) beschrieben. Wie in 7(a) dargestellt, bildet in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel die Darstellungsvorrichtung 1A ein stereoskopisches Bild 11, welches ein Ebenenbild auf einer Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P1 ist, welche eine Ebene vertikal zu der Austrittsfläche 21 der Lichtführungsplatte 20 ist. Insbesondere erzeugt die Darstellungsvorrichtung 1Adas stereoskopische Bild I1 auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P1 durch das Licht, dessen Lichtweg durch die Lichtwegänderungseinheit 30a verändert wird.
Wie oben beschrieben, erzeugt in Darstellungsbeispiel 1 die Darstellungsvorrichtung 1A das Bild des stereoskopischen Bildes 11 auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P1, welche eine Ebene vertikal zu der Austrittsfläche 21 ist. Dadurch ermöglicht es die Darstellungsvorrichtung 1A, auch wenn die transparente Lichtführungsplatte 20 verwendet wird, dem Betrachter, das stereoskopische Bild 11 mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrzunehmen.
In dem vorliegenden Darstellungsbeispiel wurde ein Beispiel beschrieben, in dem das stereoskopische Bild 11 auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P1, welche eine Ebene vertikal zu der Austrittsfläche 21 ist, erzeugt (dargestellt) wird. Die Darstellungsvorrichtung 1Ader vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das heißt, die Darstellungsvorrichtung 1A gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das stereoskopische Bild 11 auf einer Ebene erzeugen (darstellen), die nicht parallel zu der Austrittsfläche 21 ist. In diesem Fall wird das stereoskopische Bild 11 auf einer Ebene erzeugt, die eine Ebene parallel zu der Austrittsfläche 21 schneidet. Dadurch ermöglicht es die Darstellungsvorrichtung 1Adem Betrachter, auch wenn die transparente Lichtführungsplatte 20 verwendet wird, das stereoskopische Bild 11 mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrzunehmen. Dabei kann das stereoskopische Bild 11 ein Teil eines stereoskopischen Bildes sein, das durch die Darstellungsvorrichtung 1A erzeugt wird. Das heißt, es kann ein stereoskopisches Bild, welches wenigstens einen Teil des stereoskopischen Bildes darstellt, auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P1 erzeugt (dargestellt) werden.
<Darstellungsbeispiel 2>
Darstellungsbeispiel 2 wird mit Bezug auf 7(b) beschrieben. Wie in 7(b) dargestellt, erzeugt in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel die Darstellungsvorrichtung 1A ein stereoskopisches Bild I2. Das stereoskopische Bild I2 umfasst ein Ebenenbild I2a, welches auf einer Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P2, die eine Ebene parallel zu der Austrittsfläche 21 der Lichtführungsplatte 20 ist, gebildet wird, und ein Ebenenbild I2b, welches auf einer Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P3, die eine Ebene parallel zu der Austrittsfläche 21 und verschieden von der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P2 ist, gebildet wird. Insbesondere erzeugt die Darstellungsvorrichtung 1A das Ebenenbild I2a auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P2 durch das Licht, dessen Lichtweg durch die Lichtwegänderungseinheit 30b verändert wird, und das Ebenenbild I2b auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene P3, die eine Ebene parallel zu der Austrittsfläche 21 ist, durch das Licht, dessen Lichtweg durch die Lichtwegänderungseinheit 30c verändert wird.
Wie oben beschrieben, erzeugt in Darstellungsbeispiel 2 die Darstellungsvorrichtung 1A die Ebenenbilder 12a, 12b auf den Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebenen P2, P3, die jeweils Ebenen parallel zu der Austrittsfläche 21 sind (d.h., die Darstellungsvorrichtung 1A erzeugt das stereoskopische Bild 12). Dadurch besitzt das stereoskopische Bild 12 zwei Ebenen (Ebenenbilder 12a, 12b), die auf voneinander verschiedenen Ebenen positioniert sind. Dadurch kann die Darstellungsvorrichtung 1A, auch wenn die transparente Lichtführungsplatte 20 verwendet wird, dem Betrachter das Gefühl vermitteln, dass die Ebenenbilder 12a, 12b auf voneinander verschiedenen Ebenen erzeugt werden. Das heißt, die Darstellungsvorrichtung 1A ermöglicht es dem Betrachter, das stereoskopische Bild 12 mit dem stereoskopischen Effekt visuell wahrzunehmen.
In dem vorliegenden Darstellungsbeispiel besteht das stereoskopische Bild 12 aus den beiden Ebenenbildern 12a, 12b; die Darstellungsvorrichtung 1A der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann das durch die Darstellungsvorrichtung 1A erzeugte stereoskopische Bild 12 Ebenenbilder umfassen, die sich voneinander unterscheiden und auf drei oder mehr zueinander parallelen Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebenen erzeugt werden.
Ferner wurde in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel ein Beispiel beschrieben, in dem die Ebenenbilder 12a, 12b auf den Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebenen P2, P3, welche Ebenen parallel zu der Austrittsfläche 21 sind, gebildet (dargestellt) werden. Jedoch ist die Darstellungsvorrichtung 1A der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann, wie in 7(c) dargestellt, die Darstellungsvorrichtung 1A gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Ebenenbilder 13a, 13b als stereoskopisches Bild 13 auf Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebenen P1, P4, die Ebenen vertikal zu der Austrittsfläche 21 sind, erzeugen (darstellen).
Außerdem ist die Darstellungsvorrichtung 1A nicht auf den Aspekt beschränkt, in dem das stereoskopische Bild mit zwei Ebenenbildern auf zueinander parallelen Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebenen erzeugt wird.
Vielmehr kann die Darstellungsvorrichtung 1A gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung stereoskopische Bilder darstellen, die zwei voneinander verschiedene Ebenen aufweisen, die auf Ebenen vorliegen, die nicht parallel zueinander sind. Das durch die Darstellungsvorrichtung 1A erzeugte stereoskopische Bild kann neben den beiden Ebenen eine weitere Oberfläche oder Linie umfassen.
<Darstellungsbeispiel 3>
Darstellungsbeispiel 3 wird mit Bezug auf 7(d) beschrieben. Wie in 7(d) dargestellt, erzeugt in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel die Darstellungsvorrichtung 1A ein stereoskopisches Bild I2A. Das stereoskopische Bild I2A weist zusätzlich zu den Ebenenbildern 12a, 12b in dem stereoskopischen Bild 12 von Darstellungsbeispiel 2 ein Linienbild I2c auf. Das Linienbild I2c ist ein Liniensegment, welches das Ebenenbild I2a und das Ebenenbild I2b, die auf voneinander verschiedenen Ebenen erzeugt werden, verbindet. Das Liniensegment I2c wird durch das Licht gebildet, dessen Lichtweg durch eine Lichtwegänderungseinheit 30d verändert wird.
Wie oben beschrieben, bildet in Darstellungsbeispiel 3 die Darstellungsvorrichtung 1A das stereoskopische Bild 12A mit einem Linienbild I2c, welches das Ebenenbild I2a und das Ebenenbild I2b verbindet. Dadurch kann dem Betrachter das Gefühl der Dicke des stereoskopischen Bildes I2A mit dem Linienbild I2c vermittelt werden, wodurch der Betrachter das stereoskopische Bild I2A mit stereoskopischem Effekt visuell wahrnehmen kann.
<Darstellungsbeispiel 4>
Darstellungsbeispiel 4 wird mit Bezug auf 8(a) beschrieben. Wie in 8(a) dargestellt, bildet in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel die Darstellungsvorrichtung 1A ein dreieckiges prismatisches stereoskopisches Bild 14.
Das stereoskopische Bild 14 umfasst zwei Liniensegmente (z.B. die in 8(a) dargestellten Liniensegmente 14a, 14b), die parallel zu einer Ebene und nicht parallel zueinander sind, und ein Liniensegment, das nicht parallel zu der Ebene ist (d.h., das in 8(a) dargestellte Liniensegment I4c). Im Ergebnis ist das stereoskopische Bild 14 ein stereoskopisches Bild mit starkem stereoskopischem Effekt. Dadurch ermöglicht es die Darstellungsvorrichtung 1A, auch wenn die transparente Lichtführungsplatte 20 verwendet wird, dem Betrachter, das stereoskopische Bild 14 mit stereoskopischem Effekt visuell wahrzunehmen.
In Darstellungsbeispiel 4 bildet die Darstellungsvorrichtung 1A ein dreieckiges prismatisches stereoskopisches Bild 14; die Darstellungsvorrichtung 1A der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann das durch die Darstellungsvorrichtung 1A erzeugte stereoskopische Bild 14 ein beliebiges stereoskopisches Bild sein, solange es zwei Liniensegmente, die parallel zu einer Ebene und nicht parallel zueinander sind, und ein Liniensegment, das nicht parallel zu der Ebene ist, umfasst. Ein stereoskopisches Bild, welches drei derartige Komponenten umfasst, kann nicht auf eine Ebene angepasst werden, sondern wird stets ein stereoskopisches Bild mit dreidimensionaler Form.
<Darstellungsbeispiel 5>
Darstellungsbeispiel 5 wird mit Bezug auf 8(b) beschrieben. Wie in 8(b) dargestellt, bildet in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel die Darstellungsvorrichtung 1A ein Referenzbild R1 separat von dem stereoskopischen Bild 11 in Darstellungsbeispiel 1.
Das Referenzbild R1 umfasst zwei Liniensegmente R1a, R1b, die parallel zu der Austrittsfläche 21 und orthogonal zueinander sind. Die Liniensegmente R1a, R1b schneiden sich an einem Punkt Q. Das Referenzbild R1 wird durch Licht gebildet, dessen Lichtweg durch die Lichtwegänderungseinheit 30e verändert wird.
Wie oben beschrieben, erzeugt in Darstellungsbeispiel 5 die Darstellungsvorrichtung 1A das Referenzbild R1 separat von dem stereoskopischen Bild 11. Da der Betrachter das stereoskopische Bild 11 in Bezug auf das Referenzbild R1 als Bezug wahrnehmen kann, kann der Betrachter somit das stereoskopische Bild 11 als Bild mit stärkerem stereoskopischem Effekt als bei Darstellungsbeispiel 1 visuell wahrnehmen.
In dem Darstellungsbeispiel weist das Referenzbild R1 zwei Liniensegmente R1a, R1b parallel zu der Austrittsfläche 21 auf; die Darstellungsvorrichtung 1A der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann das durch die Darstellungsvorrichtung 1A erzeugte Referenzbild R1 ein Bild sein, das zwei Liniensegmente orthogonal zueinander umfasst, und muss nicht notwendigerweise parallel zu der Austrittsfläche 21 vorliegen.
Ferner wurde in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel das Beispiel beschrieben, in dem das Referenzbild R1, welches zwei Liniensegmente R1a, R1b umfasst, erzeugt wird; die Darstellungsvorrichtung 1A der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann, wie in 8(c) dargestellt, die Darstellungsvorrichtung 1A einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Referenzbild R2, welches aus einem Ebenenbild parallel zu der Austrittsfläche 21 besteht, erzeugen. Dadurch kann der Betrachter das stereoskopische Bild 11 mit Bezug auf das Referenzbild R2 wahrnehmen, so dass der Betrachter das stereoskopische Bild 11 als Bild mit stärkerem stereoskopischem Effekt als in Darstellungsbeispiel 1 visuell wahrnehmen kann. Das Referenzbild R2 besteht aus dem Ebenenbild und umfasst somit zwei Liniensegmente, die orthogonal zueinander sind.
Die Ebene, auf der die Referenzbilder R1, R2 erzeugt werden, kann parallel zu der Ebene sein, auf der das stereoskopische Bild 11 erzeugt wird, ist jedoch vorzugsweise nicht parallel dazu, um den stereoskopischen Effekt des stereoskopischen Bildes 11 zu verbessern. Die Ebene, auf der die Referenzbilder R1, R2 erzeugt werden, ist bevorzugter vertikal zu der Ebene, auf der das stereoskopische Bild 11 dargestellt wird. Ferner ist die Ebene, auf der die Referenzbilder R1, R2 erzeugt werden, vorzugsweise parallel zu der Austrittsfläche 21.
Das Darstellungsverfahren in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel ist insbesondere in einer Darstellungsvorrichtung effektiv, die stereoskopische Bilder durch Fusion durch Parallaxe darstellt, unter Verwendung von Licht, das von einer Lichtführungsplatte als transparentes optisches Element emittiert wird. Das heißt, in einer Vorrichtung zur Darstellung stereoskopischer Bilder vom Parallaxen-Typ kann dadurch, dass es dem Betrachter ermöglicht wird, ein Referenzbild (durch dessen Darstellung), welches zwei Liniensegmente orthogonal zueinander umfasst, separat von einem durch den Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommenes Bild wahrzunehmen, der Betrachter ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrnehmen.
<Darstellungsbeispiel 6>
Darstellungsbeispiel 6 wird mit Bezug auf 8(d) beschrieben. Wie in 8(d) dargestellt, erzeugt in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel eine Darstellungsvorrichtung 1A das Referenzbild R1A separat von dem stereoskopischen Bild 11 in Darstellungsbeispiel 1. Das Referenzbild R1A umfasst zusätzlich zu den Liniensegmenten R1a, R1b in dem Referenzbild R1 von Darstellungsbeispiel 5 ein Liniensegment R1c. Das Liniensegment R1c ist ein Liniensegment orthogonal zu den Liniensegmenten R1a, R1b.
Wie oben beschrieben, erzeugt in Darstellungsbeispiel 6 die Darstellungsvorrichtung 1A ein Referenzbild R1A, welches aus den drei zueinander orthogonalen Liniensegmenten R1a, R1b, R1c besteht, separat von dem stereoskopischen Bild 11. Dadurch kann der Betrachter das stereoskopische Bild 11 als Bild mit stärkerem stereoskopischem Effekt als bei dem Darstellungsbeispiel 5 visuell wahrnehmen. Jedes der Liniensegmente R1a, R1b, R1c kann auf einer Ebene dargestellt werden, die sich von der Ebene, auf der das stereoskopische Bild 11 erzeugt wird, unterscheidet. Das Liniensegment R1c kann parallel zu der Ebene sein, auf der das stereoskopische Bild 11 dargestellt wird.
Wenn das stereoskopische Bild 11 unter Verwendung der Lichtführungsplatte 20, wie in der Darstellungsvorrichtung 1A der vorliegenden Ausführungsform, dargestellt wird, kann aufgrund einer Formunregelmäßigkeit (Senkung oder dergleichen) der Reflektoren 31a, 32a, 33a das dargestellte stereoskopische Bild I1 undeutlich werden oder sein Kontrast verschlechtert werden, so dass der stereoskopische Effekt des stereoskopischen Bildes 11 beeinträchtigt sein kann. Dagegen ist es in dem Darstellungsbeispiel 6 durch Erzeugen des Referenzbildes R1A, welches aus drei zueinander orthogonalen Liniensegmenten R1a, R1b, R1c besteht, separat von dem stereoskopischen Bild 11 möglich, die Wege zum Erhalt eines stereoskopischen Effekts des stereoskopischen Bildes 11 zu erhöhen. Dadurch ist es für den Betrachter möglich, ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrzunehmen.
Die Referenzbilder R1, R1A, R2 in den Darstellungsbeispielen 5 und 6 sind Bilder, die jeweils durch Licht erzeugt werden, dessen Lichtweg durch die Lichtwegänderungseinheit 30 der Darstellungsvorrichtung 1A verändert wird. Jedoch ist die Darstellungsvorrichtung 1A der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann in der Darstellungsvorrichtung 1A einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Linien- oder Ebenenbild als Referenzbild, zum Beispiel unter Verwendung eines Markers oder dergleichen, tatsächlich auf die Austrittsfläche 21 oder die rückseitige Oberfläche 22 der Lichtführungsplatte 20 gezeichnet werden. Im Ergebnis kann das gezeichnete Referenzbild separat von dem stereoskopischen Bild dargestellt werden. Des Weiteren kann, wenn eine transparente Folie (Dünnfilm), in dem ein Linien- oder Ebenenbild als Referenzbild tatsächlich unter Verwendung eines Markers oder dergleichen auf der Austrittsfläche 21 oder der rückseitigen Oberfläche 22 der Lichtführungsplatte 20 bereitgestellt (geklebt) wird, das gezeichnete Referenzbild separat von dem stereoskopischen Bild dargestellt werden.
In einer konventionellen Technik (z.B. dreidimensionales (3D-) Fernsehen usw.) wird eine Darstellungsvorrichtung zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes mit einem Rahmen (Bildrahmen) um ein optisches Element, welches Licht emittiert, dass durch einen Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen wird, versehen. Dies ermöglicht es einem Betrachter, das stereoskopische Bild als Bild mit einem stereoskopischen Effekt wahrzunehmen, wobei der Rahmen als Referenzebene dient. Wenn jedoch die Darstellungsvorrichtung als Führungsplatte oder dergleichen verwendet wird, wird vorzugsweise der Rahmen weggelassen, damit der Betrachter die Darstellungsvorrichtung nicht bewusst wahrnimmt. Durch Darstellung eines stereoskopischen Bildes, wie in den obigen Darstellungsbeispielen 1 bis 6 beschrieben, kann in der Darstellungsvorrichtung 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Betrachter ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrnehmen, auch wenn kein Rahmen (Bildrahmen) vorliegt (d.h., wenn die Lichtführungsplatte 20 transparent ist).
[Zweite Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 9 bis 12 beschrieben. Der Einfachheit halber sind Elemente, welche die gleiche Funktion wie die in der obigen Ausführungsform beschriebenen Elemente aufweisen, mit den gleichen Bezugsziffern versehen und werden nicht weiter beschrieben.
Eine Konfiguration einer Darstellungsvorrichtung 1B in der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf 9 beschrieben.
9 ist a perspektivische Ansicht, welche die Konfiguration der Darstellungsvorrichtung 1B veranschaulicht. Wie in 9 dargestellt, umfasst die Darstellungsvorrichtung 1B zusätzlich zu der Konfiguration der Darstellungsvorrichtung 1A in der ersten Ausführungsform eine Vorrichtung 40 zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes, und eine Lichtführungsplatte 60 der Vorrichtung 40 zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes, welche später beschrieben wird, ist über der Lichtführungsplatte 20 angeordnet.
Als nächstes wird die Vorrichtung zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes 40 mit Bezug auf die 10 bis 12 beschrieben.
10 ist eine perspektivische Ansicht, in der eine Konfiguration der Vorrichtung 40 zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes veranschaulicht ist. 11 ist eine Draufsicht, in der eine Konfiguration einer Lichtwegänderungseinheit 80, welche in der Vorrichtung 40 zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes vorliegt, dargestellt ist.
Wie in den 10 und 11 dargestellt, umfasst die Vorrichtung 40 zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes eine Lichtquelle 50 und die Lichtführungsplatte (optisches Element) 60.
Die Lichtquelle 50 ist eine Element zur Bestrahlung der Lichtführungsplatte 60 mit Licht und wird zum Beispiel von einer lichtemittierenden Diode (LED) gebildet. Die Lichtquelle 50 kann eine Konfiguration, die eine lichtemittierende Diode umfasst, oder eine Konfiguration, die eine Vielzahl an lichtemittierenden Dioden umfasst, aufweisen.
Die Lichtführungsplatte 60 ist ein Element, welches von der Lichtquelle 50 einfallendes Licht leitet, und die Form der Lichtführungsplatte 60 ist nicht eingeschränkt; in der vorliegenden Ausführungsform besitzt sie eine im Wesentlichen rechteckige Form eines Parallelepipeds. Die Lichtführungsplatte 60 besitzt im Wesentlichen die gleiche Größe wie die Lichtführungsplatte 20 in der Darstellungsvorrichtung 1A. Die Lichtführungsplatte 60 besteht aus einem transparenten Harzmaterial mit einem relativ hohen Brechungsindex. Als Material zur Bildung der Lichtführungsplatte 60 kann beispielsweise ein Polycarbonatharz, Polymethylmethacrylatharz oder dergleichen verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lichtführungsplatte 60 aus einem Polymethylmethacrylatharz gefertigt. Da in der Darstellungsvorrichtung 1B die Lichtführungsplatte 20 und die Lichtführungsplatte 60 transparent sind, kann der Betrachter die Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung 1B durch die Lichtführungsplatte 20 und die Lichtführungsplatte 60 hindurch visuell wahrnehmen. Dadurch kann in der Darstellungsvorrichtung 1B der Betrachter ein stereoskopisches Bild oder ein Referenzbild wahrnehmen, ohne die Darstellungsvorrichtung 1B bewusst wahrzunehmen.
Wie in 10 dargestellt, umfasst die Lichtführungsplatte 60 eine Austrittsfläche 61, eine rückseitige Oberfläche 62 und eine Einfallsfläche 63.
Die Austrittsfläche 61 ist eine Oberfläche, welche Licht, das im Innern der Lichtführungsplatte 60 geleitet wird und dessen Lichtweg durch eine später beschriebene Lichtwegänderungseinheit 80 verändert wird, emittiert. Die Austrittsfläche 61 bildet die vorderseitige Oberfläche (vordere Oberfläche) der Lichtführungsplatte 60. Die rückseitige Oberfläche 62 ist eine Oberfläche parallel zu der Austrittsfläche 61 und ist eine Oberfläche, auf der die Lichtwegänderungseinheit 80 angeordnet ist. Die Lichtwegänderungseinheit 80 wird später im Detail beschrieben. Die Einfallsfläche 63 ist eine Oberfläche, an der das von der Lichtquelle 50 emittierte Licht in das Innere der Lichtführungsplatte 60 eintritt.
Die Lichtwegänderungseinheit 80 ist auf der rückseitigen Oberfläche 62 im Inneren der Lichtführungsplatte 60 angeordnet und ist ein Element zur Veränderung des Lichtwegs des in der Lichtführungsplatte 60 geleiteten Lichts, um das Licht von der Austrittsfläche 61 zu emittieren. Wie in 11 dargestellt, besteht die Lichtwegänderungseinheit 80 aus Lichtwegänderungseinheitsgruppen 81, 82, 83.... Der Einfachheit halber sind in 11 lediglich die Lichtwegänderungseinheitsgruppen 81 bis 83 dargestellt.
Jede der Lichtwegänderungseinheitsgruppen 81, 82, 83 ... liegt entlang einer Richtung parallel zu der Einfallsfläche 63 vor und wird jeweils von einem Teil einer Fresnel-Linse gebildet.
In der Darstellungsvorrichtung 1B wird zum Beispiel ein Punktbild auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene durch Licht erzeugt, dessen Lichtweg durch die Lichtwegänderungseinheitsgruppe 81 verändert wird. Gleichermaßen wird ein Punktbild auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene durch das Licht erzeugt, dessen Lichtweg durch die jeweiligen Lichtwegänderungseinheitsgruppen 82, 83 ... verändert wird. Durch Verkleinern der Abstände zwischen den Lichtwegänderungseinheitsgruppen 81, 82, 83 ... ist es in der Darstellungsvorrichtung 1B möglich, den Abstand des Punktbildes, welches durch die jeweiligen Lichtwegänderungseinheitsgruppen 81, 82, 83 ... erzeugt wird, zu verringern. Dadurch wird in der Darstellungsvorrichtung 1B durch Akkumulieren einer Vielzahl an Punktbildern, die jeweils durch das Licht gebildet werden, dessen Lichtweg durch die jeweiligen Lichtwegänderungseinheitsgruppen 81, 82, 83 ... verändert wird, ein stereoskopisches Bild, welches ein Linienbild ist, im Wesentlichen auf der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsebene erzeugt.
12 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Darstellungsbeispiel durch die Darstellungsvorrichtung 1B veranschaulicht ist.
In der Darstellungsvorrichtung 1B liegt die Lichtführungsplatte 60 angeordnet über der Lichtführungsplatte 20 vor. Dadurch wird, wie in 12 dargestellt, das stereoskopische Bild 11 durch das von der Lichtführungsplatte 20 emittierte Licht erzeugt, und das zweidimensionale Bild D, welches aus einem Ebenenbild besteht und parallel zu der Austrittsfläche 21 vorliegt, wird durch das von der Lichtführungsplatte 60 emittierte Licht erzeugt. Dadurch kann der Betrachter das zweidimensionale Bild D als stereoskopisches Bild 11 als Referenzbild R2 in dem oben beschriebenen Darstellungsbeispiel 5 wahrnehmen, so dass der Betrachter das stereoskopische Bild 11 als Bild mit einem stärkeren stereoskopischen Effekt im Vergleich zu Darstellungsbeispiel 1 wahrnehmen kann.
[Dritte Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 13 beschrieben. Der Einfachheit halber sind Elemente, welche die gleiche Funktion wie die in der obigen Ausführungsform beschriebenen Elemente aufweisen, mit den gleichen Bezugsziffern versehen und werden nicht weiter beschrieben.
In den Darstellungsvorrichtungen 1A, 1B gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform wird der Lichtweg des innerhalb der Lichtführungsplatte 20 oder der Lichtführungsplatte 60 geführten Lichts durch die Lichtwegänderungseinheit verändert, und das Licht wird von der Austrittsfläche 21 oder 61 emittiert, um ein stereoskopisches Bild oder ein Referenzbild zu erzeugen. Jedoch ist das Darstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, es kann auch Licht von dem optischen Element emittiert werden, indem von einem Objekt emittiertes Licht zur Darstellung eines Originalbildes eines stereoskopischen Bildes oder Referenzbildes verwendet wird, um ein stereoskopisches Bild oder ein Referenzbild zu erzeugen.
Eine Darstellungsvorrichtung, welche Licht von einem optischen Element unter Verwendung von Licht, welches von einem Objekt zur Darstellung eines Originalbildes emittiert wird, emittiert und ein stereoskopisches Bild oder ein Referenzbild erzeugt, ist zum Beispiel: (1) eine Darstellungsvorrichtung, welche eine zweiseitige Reflektor-Array-Struktur verwendet, in der eine Vielzahl an zueinander orthogonalen Spiegeloberflächenelementen in der Ebene des optischen Kupplungselements angeordnet sind, wie in Patentdokument 2 offenbart; und (2) eine sogenannte „Peppers-Ghost“-Darstellungsvorrichtung, welche einen halbdurchlässigen Spiegel verwendet. Auch in diesen Darstellungsvorrichtungen ist das optische Element, wie beispielsweise die zweiseitige Reflektor-Array-Struktur oder der halbdurchlässige Spiegel (im Folgenden als optisches Element 100 bezeichnet), transparent, und der Betrachter kann die Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element 100 hindurch visuell wahrnehmen.
Die 13(a) und 13(b) sind graphische Darstellungen, in denen Darstellungsbeispiele eines Darstellungsverfahrens unter Verwendung des optischen Elements 100 dargestellt sind. Die Darstellungsbeispiele 7 und 8, in denen das optische Element 100 verwendet wird, werden mit Bezug auf 13 beschrieben.
<Darstellungsbeispiel 7>
Darstellungsbeispiel 7 wird mit Bezug auf 13(a) beschrieben. Wie in 13(a) dargestellt, sind in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel ein Display N1 und ein Display N2, welche Licht zur Darstellung eines Originalbildes eines stereoskopischen Bildes 15 emittieren, auf einer Seite in Bezug auf das optische Element 100 angeordnet. Das Display N1 und das Display N2 sind parallel zueinander angeordnet. Das von dem Display N1 und dem Display N2 emittierte Licht tritt in das optische Element 100 ein, verändert seinen Lichtweg durch das optische Element 100 und wird von dem optischen Element 100 emittiert. Dann werden durch das von dem optischen Element 100 emittierte Licht jeweils ein Ebenenbild 15a und ein Ebenenbild 15b als stereoskopisches Bild 15 auf der Seite erzeugt, die der Seite in Bezug auf das optische Element 100 gegenüberliegt.
Wie oben beschrieben, werden in Darstellungsbeispiel 7 die Ebenenbilder 15a, 15b erzeugt (d.h., es wird das stereoskopische Bild 15 erzeugt). Das heißt, das stereoskopische Bild 15 besitzt zwei Ebenen (die Ebenenbilder I5a, I5b), die auf voneinander verschiedenen Ebenen vorliegen. Dadurch ist es, auch wenn in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel das transparente optische Element 100 verwendet wird, möglich, dem Betrachter das Gefühl zu vermitteln, dass die beiden Ebenenbilder 15a, 15b auf verschiedenen Ebenen gebildet werden. Das heißt, in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel kann der Betrachter das stereoskopische Bild 15 mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrnehmen.
<Darstellungsbeispiel 8>
Darstellungsbeispiel 8 wird mit Bezug auf 13(b) beschrieben. Wie in 13(b) dargestellt, sind in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel ein Display N1 und ein Display N3, die jeweils Licht zur Darstellung eines Originalbildes eines stereoskopischen Bildes 16 emittieren, auf einer Seite in Bezug auf das optische Element 100 angeordnet. Dabei umfasst das Display N3 eine transparente Lichtführungsplatte, die Licht zur Darstellung eines Originalbildes emittiert. Das Display N1 und das Display N1 sind vertikal zueinander angeordnet. Das von dem Display N1 und dem Display N2 emittierte Licht tritt in das optische Element 100 ein, verändert seinen Lichtweg durch das optische Element 100 und wird von dem optischen Element 100 emittiert. Dann werden durch das von dem optischen Element 100 emittierte Licht jeweils ein Ebenenbild 16a und ein Ebenenbild 16b als stereoskopisches Bild 16 auf der Seite erzeugt, die der Seite in Bezug auf das optische Element 100 gegenüberliegt. Das Display N3 umfasst eine transparente Lichtführungsplatte. Daher kann, wie in 13(b) dargestellt, auch wenn das Display N3 näher an dem optischen Element positioniert ist als das Display N1, das von dem Display N1 emittierte Licht durch das Display N3 hindurch geleitet werden, um das Ebenenbild I6a zu erzeugen.
Wie oben beschrieben, werden in Darstellungsbeispiel 8 die Ebenenbilder I6a, I6b erzeugt (d.h., es wird das stereoskopische Bild I6 gebildet). Das heißt, das stereoskopische Bild I6 besitzt zwei zueinander vertikale Oberflächen (Ebenenbilder I6a, I6b). Dadurch ist es, auch wenn das transparente optische Element 100 verwendet wird, in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel möglich, dem Betrachter das Gefühl zu vermitteln, dass die beiden Ebenenbilder I6a, I6b auf verschiedenen Ebenen gebildet werden. Das heißt, in dem vorliegenden Darstellungsbeispiel kann der Betrachter das stereoskopische Bild 16 mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrnehmen.
In Darstellungsbeispiel 8 umfasst das Display N3 die transparente Lichtführungsplatte, welche Licht emittiert; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann anstelle des Displays N3 ein Element verwendet werden, das mit einem lichtemittierenden Körper (z.B. einer lichtemittierenden Diode, die auf einer Matrix angeordnet ist, oder einem lichtemittierenden Draht) auf einer transparenten flachen Platte (z.B. Glasplatte) ausgestattet ist.
Übersicht
Ein Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes unter Verwendung einer Darstellungsvorrichtung, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren umfasst: Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, von dem optischen Element; und Darstellen wenigstens eines Teils des stereoskopischen Bildes auf einer Ebene, die nicht parallel zu einer Austrittsfläche des optischen Elements ist. In dem Darstellungsverfahren kann der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen.
Da wenigstens ein Teil des stereoskopischen Bildes auf einer Ebene gebildet wird, die sich mit einer Ebene parallel zu der Austrittsfläche schneidet, kann mit dem obigen Merkmal ein Betrachter ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrnehmen, auch wenn das optische Element transparent ist.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann wenigstens ein Teil des stereoskopischen Bildes auf einer Ebene vertikal zu der Austrittsfläche des optischen Elements dargestellt werden.
Ein Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes unter Verwendung einer Darstellungsvorrichtung, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren das Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, von dem optischen Element umfasst. In dem Darstellungsverfahren kann der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen, und das stereoskopische Bild besitzt zwei Ebenen, die auf voneinander verschiedenen Ebenen positioniert sind.
Mit dem obigen Merkmal kann, auch wenn ein transparentes optisches Element verwendet wird, dem Betrachter das Gefühl vermittelt werden, dass das stereoskopische Bild auf zwei verschiedenen Oberflächen erzeugt wird. Das heißt, der Betrachter kann ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopischen Effekt wahrnehmen.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die beiden Ebenen parallel zueinander sein.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das stereoskopische Bild vorzugsweise eine Linie auf, welche die beiden Ebenen verbindet.
Durch die Linie, welche die beiden Ebenen verbindet, kann dem Betrachter das Gefühl der Dicke des stereoskopischen Bildes vermittelt werden. Der Betrachter kann somit ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopischen Effekt visuell wahrnehmen
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die beiden Ebenen vertikal zueinander sein.
Ein Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes unter Verwendung einer Darstellungsvorrichtung, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren das Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, von dem optischen Element umfasst. In dem Darstellungsverfahren kann der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen, und das stereoskopische Bild umfasst zwei Liniensegmente, die parallel zu einer Ebene sind und nicht parallel zueinander sind, und ein Liniensegment, das nicht parallel zu der Ebene ist.
Mit dem obigen Merkmal ist es möglich, ein stereoskopisches Bild mit starkem stereoskopischem Effekt darzustellen. Somit kann der Betrachter ein stereoskopisches Bild mit einem stereoskopischen Effekt wahrnehmen, auch wenn ein transparentes optisches Element verwendet wird.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Ebene parallel zu einer Austrittsfläche des optischen Elements sein.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein Referenzbild, welches zwei zueinander orthogonale Liniensegmente umfasst, separat von dem stereoskopischen Bild dargestellt.
Da der Betrachter auf diese Weise das stereoskopische Bild mit Bezug auf das Referenzbild als Bezug wahrnehmen kann, kann der Betrachter das stereoskopische Bild als Bild mit stärkerem stereoskopischem Effekt visuell wahrnehmen.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die beiden in dem Referenzbild enthaltenen Liniensegmente parallel zu einer Austrittsfläche des optischen Elements sein.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können sich die beiden in dem Referenzbild enthaltenen Liniensegmente an einem Punkt schneiden.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Referenzbild ein Liniensegment umfassen, das orthogonal zu den beiden in dem Referenzbild enthaltenen Liniensegmenten ist.
Dadurch kann der Betrachter das stereoskopische Bild als Bild mit stärkerem stereoskopischem Effekt visuell wahrnehmen.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Referenzbild durch Licht gebildet werden, das von dem optischen Element emittiert wird.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein weiteres optisches Element so bereitgestellt werden, dass es über dem optischen Element angeordnet ist, und das Referenzbild kann durch Licht erzeugt werden, das von dem weiteren optischen Element emittiert wird.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine transparente Folie, auf der ein Bild als Referenzbild gezeichnet ist, auf dem optischen Element bereitgestellt werden.
In dem Darstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das optische Element das stereoskopische Bild durch Leiten des von der Lichtquelle einfallenden Lichts, Verändern des Lichtwegs des geleiteten Lichts und Emittieren des Lichts von der Austrittsfläche zur Erzeugung des stereoskopischen Bildes erzeugen.
Eine Darstellungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein stereoskopisches Bild durch irgendeines der obigen Darstellungsverfahren dar.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die jeweiligen, oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann verschiedenen Änderungen in dem in den Ansprüchen angegebenen Umfang unterliegen. Ebenso ist eine Ausführungsform in den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, die durch geeignetes Kombinieren der in den jeweiligen unterschiedlichen Ausführungsformen offenbarten Einheiten erhalten wird.
Bezugszeichenliste

1A, 1B: Darstellungsvorrichtung
10, 50: Lichtquelle
20, 60: Lichtführungsplatte (optisches Element)
21, 61: Austrittsfläche
100: optisches Element
11, 12, 12A, 13, 14, 15, 16: stereoskopisches Bild
R1, R1A, R2: Referenzbild

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2012118378 [0004]

Claims

Verfahren zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes unter Verwendung einer Darstellungsvorrichtung, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren umfasst: Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, von dem optischen Element; und Darstellen wenigstens eines Teils des stereoskopischen Bildes auf einer Ebene, die nicht parallel zu einer Austrittsfläche des optischen Elements ist, wobei der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen kann.
Darstellungserfahren gemäß Anspruch 1, wobei wenigstens ein Teil des stereoskopischen Bildes auf einer Ebene vertikal zu der Austrittsfläche des optischen Elements dargestellt wird.
Verfahren zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes unter Verwendung einer Darstellungsvorrichtung, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren das Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, von dem optischen Element umfasst, wobei der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen kann, und das stereoskopische Bild zwei Ebenen besitzt, die auf voneinander verschiedenen Ebenen positioniert sind.
Darstellungsverfahren gemäß Anspruch 3, wobei die beiden Ebenen parallel zueinander sind.
Darstellungsverfahren gemäß Anspruch 4, wobei das stereoskopische Bild eine Linie aufweist, welche die beiden Ebenen verbindet.
Darstellungsverfahren gemäß Anspruch 3, wobei die beiden Ebenen vertikal zueinander sind.
Verfahren zur Darstellung eines stereoskopischen Bildes unter Verwendung einer Darstellungsvorrichtung, die mit einem transparenten optischen Element ausgestattet ist, wobei das Darstellungsverfahren das Emittieren von Licht, welches von einem Betrachter als stereoskopisches Bild wahrgenommen werden soll, von dem optischen Element umfasst, wobei der Betrachter eine Seite der rückseitigen Oberfläche der Darstellungsvorrichtung durch das optische Element hindurch visuell wahrnehmen kann, und das stereoskopische Bild zwei Liniensegmente, die parallel zu einer Ebene sind und nicht parallel zueinander sind, und ein Liniensegment, das nicht parallel zu der Ebene ist, umfasst.
Darstellungsverfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Ebene parallel zu der Austrittsfläche des optischen Elements ist.
Darstellungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Referenzbild, welches zwei zueinander orthogonale Liniensegmente umfasst, separat von dem stereoskopischen Bild dargestellt wird.
Darstellungsverfahren gemäß Anspruch 9, wobei die beiden in dem Referenzbild enthaltenen Liniensegmente parallel zu der Austrittsfläche des optischen Elements sind.
Darstellungsverfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei sich die beiden in dem Referenzbild enthaltenen Liniensegmente an einem Punkt schneiden.
Darstellungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Referenzbild ein Liniensegment umfasst, das orthogonal zu den beiden in dem Referenzbild enthaltenen Liniensegmenten ist.
Darstellungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Referenzbild durch Licht erzeugt wird, das von dem optischen Element emittiert wird.
Darstellungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, wobei ein weiteres optisches Element so bereitgestellt wird, dass es über dem optischen Element angeordnet ist, und das Referenzbild durch Licht erzeugt wird, das von dem weiteren optischen Element emittiert wird.
Darstellungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, wobei eine transparente Folie, auf der ein Bild als das Referenzbild gezeichnet ist, auf dem optischen Element bereitgestellt wird.
Darstellungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das optische Element das stereoskopische Bild durch Leiten des von der Lichtquelle einfallenden Lichts, Verändern des Lichtwegs des geleiteten Lichts und Emittieren des Lichts von der Austrittsfläche zur Erzeugung des stereoskopischen Bildes erzeugt.
Darstellungsvorrichtung, worin ein stereoskopisches Bild durch das Darstellungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 16 dargestellt wird.