JP2000050314A - Stereoscopic display device - Google Patents

Stereoscopic display device

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JP2000050314A
JP2000050314A JP10210740A JP21074098A JP2000050314A JP 2000050314 A JP2000050314 A JP 2000050314A JP 10210740 A JP10210740 A JP 10210740A JP 21074098 A JP21074098 A JP 21074098A JP 2000050314 A JP2000050314 A JP 2000050314A
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JP
Japan
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liquid crystal
plate
reflection
reflector
display device
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JP10210740A
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Japanese (ja)
Inventor
Masashi Ide
昌史 井出
Takayuki Nagashima
孝行 長嶋
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a practical stereoscopic display device that displays a simple three-dimensional image with a simple structure without using an eyeglass or the like. SOLUTION: The display device is provided with a flat LED array 13, a 1st liquid crystal reflection plate 11 consisting of a polarization plate, a reflection polarization plate and a liquid crystal display element provided between the polarization plate and the reflection polarization plate, a fixed reflection plate 16, many 2nd liquid crystal reflection plates 15 laminated between the fixed reflection plate 11 and the 1st liquid crystal reflection plate 11 and consisting of liquid crystal display elements and reflection polarization plates, and a beam splitter 12 placed between the 1st liquid crystal reflection plate and the planer LED array. The flat LED array emits a light to each cut face image formed by segmenting sequentially a three-dimensional displayed object from its end, and the 1st liquid crystal reflecting plate, the many 2nd liquid crystal reflection plates and the fixed reflection plate that reflect the emitted light are sequentially selected synchronously with the respective cut-face images.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、立体表示装置に
関し、特に2次元表示板に表示される2次元像を複数重
ね合わせて積層することにより立体的に表示する立体表
示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional display device, and more particularly to a three-dimensional display device for displaying a three-dimensional image by superposing and stacking a plurality of two-dimensional images displayed on a two-dimensional display panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の立体表示装置は、例えば図6に示
す液晶シャッター眼鏡を用いた装置が知られている。図
6に示す装置では、まず、異なる方向から3次元物体5
1を撮像した、いわゆる視差像を得るために、所定の間
隔で設置した2台のカメラ52、53で3次元物体51
を撮像する。次に、それぞれのカメラ52、53で撮像
した2次元像が、1フィールドごとに交互に並ぶよう
に、映像信号変換装置54が2次元像を合成する。映像
信号変換装置54は、合成した2次元像を2次元表示装
置55に表示させると共に、カメラ52で撮像した2次
元像を表示させている時には、液晶シャッター眼鏡56
の内で観察者57の左側の液晶シャッターを透過状態に
すると共に、右側を非透過状態にする。一方、映像信号
変換装置54がカメラ53で撮像した2次元像を2次元
表示装置55に表示させている時には、液晶シャッター
眼鏡56の内で観察者57の右側の液晶シャッターを透
過状態とし、左側の液晶シャッターを非透過状態にす
る。前述する動作を繰り返すことによって、目の残像効
果によって、あたかも、観察者57は両目で視差像を同
時に見ているように感じるので、両眼視差による立体視
ができる。
2. Description of the Related Art As a conventional stereoscopic display device, for example, a device using liquid crystal shutter glasses shown in FIG. 6 is known. In the apparatus shown in FIG. 6, first, the three-dimensional object 5 is viewed from different directions.
In order to obtain a so-called parallax image of the image 1, a three-dimensional object 51 is provided by two cameras 52 and 53 installed at a predetermined interval.
Is imaged. Next, the video signal converter 54 synthesizes the two-dimensional images such that the two-dimensional images captured by the cameras 52 and 53 are alternately arranged for each field. The video signal conversion device 54 displays the synthesized two-dimensional image on the two-dimensional display device 55, and when displaying the two-dimensional image captured by the camera 52, the liquid crystal shutter glasses 56.
Among them, the liquid crystal shutter on the left side of the observer 57 is set to the transmitting state, and the right side is set to the non-transmitting state. On the other hand, when the two-dimensional image captured by the camera 53 is displayed on the two-dimensional display device 55 by the video signal conversion device 54, the liquid crystal shutter on the right side of the observer 57 in the liquid crystal shutter glasses 56 is set in a transmissive state, and The liquid crystal shutter in the non-transmission state. By repeating the above-described operation, the observer 57 feels as if they are simultaneously viewing the parallax image with both eyes due to the afterimage effect of the eyes, so that stereoscopic viewing with binocular parallax can be performed.

【0003】また、眼鏡等を用いない他の立体表示装置
としては、たとえば、図7に示す周知のレンティキュラ
レンズ板を用いた立体表示装置が知られている。この装
置では、前述する液晶シャッター眼鏡を用りた装置と同
様に、まず、3次元物体51の視差像をカメラ52、5
3で撮像する。次に、カメラ52、53でそれぞれ撮像
した2枚の2次元像から、水平方向の画素が1画素毎に
交互に並ぶ2次元像を映像信号変換手段54が合成す
る。映像信号変換装置54は合成した2次元像を2次元
表示装置55に表示させる。このとき、2次元表示装置
55の表示面側にレンティキュラレンズ板58を密着し
て配置しておくことにより、レンティキュラレンズ板5
8には指向性があるので、観察者57の位置によって
は、観察者57の左目および右目にそれぞれカメラ52
およびカメラ53で掃像した2次元像の画素のみが認識
されることになる。したがって、観察者7の両日には所
定の間隔で撮像された視差像がそれぞれ見えることにな
るで、両眼視差にる立体像ができる。
As another three-dimensional display device using no glasses or the like, for example, a three-dimensional display device using a well-known lenticular lens plate shown in FIG. 7 is known. In this apparatus, first, a parallax image of a three-dimensional object 51 is formed by cameras 52,
An image is taken at 3. Next, from the two two-dimensional images captured by the cameras 52 and 53, the video signal conversion unit 54 synthesizes a two-dimensional image in which pixels in the horizontal direction are alternately arranged for each pixel. The video signal converter 54 causes the two-dimensional display device 55 to display the synthesized two-dimensional image. At this time, by placing the lenticular lens plate 58 in close contact with the display surface side of the two-dimensional display device 55, the lenticular lens plate 5
8 has directivity, and depending on the position of the observer 57, the camera 52
In addition, only the pixels of the two-dimensional image swept by the camera 53 are recognized. Therefore, on both days of the observer 7, the parallax images captured at the predetermined intervals are respectively visible, and a stereoscopic image corresponding to the binocular parallax is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶シャッター眼鏡を用いた立体表示装置では、常時、
液晶シャッター眼鏡をしていなければならず、不自然で
ある。一方、レンティキュラレンズを用いた立体表示装
置では、両眼で視差像を観察できる範囲が狭い範囲に限
られているので、観察者57は2次元表示装置55に対
する位置を自由に選べない。さらには、液晶シャッター
眼鏡を用いた立体表示装置およびレンティキュラレンズ
を用いた立体表示装置では、観察者57の目のピントは
表示装置の表面に合っている場合が多く、表示される像
による変化がなく、観察者7が認織する表示された像と
目のピント位置との間に矛盾が生じることになるので、
眼精疲労を生じさせるおそれがある。また、表示装置に
表示される2次元像は、カメラ52、53の位置によっ
て決定される視点位置で固定されてしまうので、動的視
差を表現できず、たとえば、観察者57が移動した場
合、表示装置に表示される像が一緒に移動してくるよう
に感じられてしまうので、観察者に違和感を与えてしま
うという間題があった。
However, a conventional stereoscopic display device using liquid crystal shutter glasses always has
You have to wear liquid crystal shutter glasses, which is unnatural. On the other hand, in a stereoscopic display device using a lenticular lens, the range in which a parallax image can be observed with both eyes is limited to a narrow range, and thus the observer 57 cannot freely select a position with respect to the two-dimensional display device 55. Further, in a stereoscopic display device using liquid crystal shutter glasses and a stereoscopic display device using a lenticular lens, the eye of the observer 57 is often in focus on the surface of the display device, and changes due to the displayed image. Since there is no contradiction between the displayed image recognized by the observer 7 and the focus position of the eye,
May cause eye strain. In addition, since the two-dimensional image displayed on the display device is fixed at the viewpoint position determined by the positions of the cameras 52 and 53, dynamic parallax cannot be expressed. For example, when the observer 57 moves, Since the image displayed on the display device seems to move together, there is a problem that the observer feels strange.

【0005】木発明の目的は、眼鏡等を用いることなく
立体視の生理的要因である両眼視差、ピント調節および
動的視差等を満足すると共に、電気的に書き換え可能な
画像表示を行うことができる立体表示装置を提供するこ
とにある。
It is an object of the present invention to satisfy the physiological factors of stereoscopic vision such as binocular parallax, focus adjustment and dynamic parallax without using glasses or the like, and to display an electrically rewritable image. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional display device capable of performing the following.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による立体表示装
置は、3次元被表示物を3次元画像で表示する立体表示
装置であって、画像表示を行うための光を発射する平面
LEDアレイと、偏光板と反射偏光板と該偏光板と該反
射偏光板との間に設ける液晶素子とからなる第1の液晶
反射板と、固定反射板と、該固定反射板と前記第1の液
晶反射板との間に積層して設ける液晶素子及び反射偏光
板とからなる多数の第2の液晶反射板と、前記第1の液
晶反射板と前記平面LEDアレイとの間に設け該平面L
EDアレイからの発射光を透過し前記第1の液晶反射板
と前記第2の液晶反射板と前記固定反射板とからの反射
光を反射するビームスプリッタとを備え、前記平面LE
Dアレイで3次元被表示物を端から順に切った各切断面
像をそれぞれ2次元画像として発射し、該発射されるそ
れぞれの2次元画像に同期させて前記発射光を反射する
前記第1の液晶反射板と前記多数の第2の液晶反射板と
前記固定反射板とを順次切り替えるように構成したこと
を特徴とする。
A three-dimensional display device according to the present invention is a three-dimensional display device for displaying a three-dimensional object as a three-dimensional image, comprising a flat LED array for emitting light for displaying images. A first liquid crystal reflector comprising a polarizer, a reflective polarizer, a liquid crystal element provided between the polarizer and the reflective polarizer, a fixed reflector, the fixed reflector and the first liquid crystal reflector. A large number of second liquid crystal reflectors each including a liquid crystal element and a reflective polarizer provided in a laminated manner between the first liquid crystal reflector and the flat LED array;
A beam splitter that transmits light emitted from the ED array and reflects light reflected from the first liquid crystal reflector, the second liquid crystal reflector, and the fixed reflector;
The first array that emits each cut plane image obtained by sequentially cutting the three-dimensional display object from the end in the D array as a two-dimensional image, and reflects the emitted light in synchronization with each of the emitted two-dimensional images. The liquid crystal reflection plate, the plurality of second liquid crystal reflection plates, and the fixed reflection plate are sequentially switched.

【0007】(作用)3次元被表示物を端から順に切っ
た各切断面像をそれぞれ2次元画像として平面LEDア
レイから発射しビームスプリッタを透過し液晶反射板を
照射する。この時、第1の液晶反射板に設ける偏光板に
よって前記発射光は偏光光となる。また、前記液晶反射
板に設ける反射偏光板は、該反射偏光板の反射軸と同じ
振動面を持つ光を反射し、反射軸に直交する振動面を持
つ光を透過するように構成されている。前記液晶反射板
は、印加する電圧の値によって透過状態と反射状態とが
切り替えられるように構成されている。そこで前記2次
元画像を反射させる液晶反射板に設ける液晶素子に所定
の電圧を印加することによって前記反射板を反射状態に
する。その他の液晶反射板の液晶素子には電圧を印加し
ないため液晶反射板は透過状態となる。この結果、反射
状態の液晶反射板から反射される光は再び前記ビームス
プリッタに入射し、反射されて明るく表示される2次元
画像を観察者が見ることになる。また、平面LEDアレ
イから順次発光される2次元画像に同期させて、反射さ
せる液晶反射板を順次切り替えながら前記2次元画像を
反射し表示する。従って、観察者は積層された各液晶反
射板から次々と反射され表示される2次元画像を観察す
ることになる。この結果、観察者の残像現象によって、
前記各切断面像がまとまって立体像(3次元画像)とし
て観察される。
(Operation) Each cut plane image obtained by sequentially cutting the three-dimensional display object from the end is emitted as a two-dimensional image from the flat LED array, transmitted through the beam splitter, and illuminates the liquid crystal reflector. At this time, the emitted light becomes polarized light by the polarizing plate provided on the first liquid crystal reflecting plate. Further, the reflection polarizing plate provided on the liquid crystal reflection plate is configured to reflect light having the same vibration plane as the reflection axis of the reflection polarization plate and transmit light having a vibration plane orthogonal to the reflection axis. . The liquid crystal reflection plate is configured to switch between a transmission state and a reflection state according to a value of a voltage applied. Therefore, a predetermined voltage is applied to a liquid crystal element provided on the liquid crystal reflector for reflecting the two-dimensional image, thereby bringing the reflector into a reflection state. Since no voltage is applied to the liquid crystal elements of the other liquid crystal reflection plates, the liquid crystal reflection plates are in a transmission state. As a result, the light reflected from the liquid crystal reflector in the reflected state enters the beam splitter again, and the observer sees a two-dimensional image that is reflected and displayed brightly. In addition, in synchronization with the two-dimensional image sequentially emitted from the flat LED array, the two-dimensional image is reflected and displayed while sequentially switching the liquid crystal reflector to be reflected. Therefore, the observer observes a two-dimensional image reflected and displayed one after another from the stacked liquid crystal reflectors. As a result, due to the afterimage phenomenon of the observer,
The cut plane images are collectively observed as a three-dimensional image (three-dimensional image).

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図1,図2、図3を用いて説明する。図1は、立体表示
装置の概略構成を示すブロック図、図2は、第1の液晶
反射板及び多数積層された第2の液晶反射板の主要部を
示す概略断面図、図3は、第1の液晶反射板及び多数第
2の液晶反射板を多数積層した状態を示す概略斜視図で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a stereoscopic display device, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a main part of a first liquid crystal reflector and a plurality of stacked second liquid crystal reflectors, and FIG. It is a schematic perspective view which shows the state which laminated | stacked many 1 liquid crystal reflection plates and many 2nd liquid crystal reflection plates.

【0009】本実施形態における立体表示装置は、画像
表示を行うための光を発射する平面LEDアレイ13
と、平面LEDアレイ13から発射された光を透過し、
これと反対方向の光を反射するビームスプリッタ12
と、ビームスプリッタ12を透過した光を反射或いは透
過状態を選択できる第1の液晶反射板11及び多数積層
されている液晶反射板15と、固定反射板16とで構成
されている。
The three-dimensional display device according to the present embodiment has a flat LED array 13 for emitting light for displaying an image.
And transmitting the light emitted from the planar LED array 13,
Beam splitter 12 that reflects light in the opposite direction
And a first liquid crystal reflection plate 11 which can select a reflection state or a transmission state of light transmitted through the beam splitter 12, a large number of stacked liquid crystal reflection plates 15, and a fixed reflection plate 16.

【0010】また、図2(a)に示すように、前記第1
の液晶反射板11は、偏光板10と、液晶素子19と反
射偏光板18とで構成されている。また、前記第2の液
晶反射板15は、液晶素子19と反射偏光板18とで構
成されている。この第1の液晶反射板11、多数の第2
の液晶反射板15及び固定反射板16は、図3に示すよ
うに表示しようとする被表示物を端から順に切った各切
断面像をそれぞれ2次元画像(図中符号D1、D2・・
・・・で示す)として反射し、前記第2の液晶反射板1
5は、前記第1の液晶反射板11と固定反射板16の間
に多数積層するように構成されている。さらに、反射さ
れたそれぞれの2次元画像を前記ビームスプリッタ12
に再び入射し、かつ反射させることによって観察者17
にそれぞれの2次元画像が観察されるように構成されて
いる。
In addition, as shown in FIG.
The liquid crystal reflection plate 11 is composed of a polarizing plate 10, a liquid crystal element 19, and a reflection polarizing plate 18. The second liquid crystal reflection plate 15 includes a liquid crystal element 19 and a reflection polarizing plate 18. This first liquid crystal reflection plate 11, a large number of second
The liquid crystal reflection plate 15 and the fixed reflection plate 16 are two-dimensional images (reference numerals D1, D2,... In the figure) of the cut plane images obtained by sequentially cutting the object to be displayed as shown in FIG.
..) And the second liquid crystal reflector 1
Reference numeral 5 denotes a structure in which a large number of layers 5 are stacked between the first liquid crystal reflection plate 11 and the fixed reflection plate 16. Further, each reflected two-dimensional image is converted into the beam splitter 12.
To the observer 17 by re-entering and reflecting
Each two-dimensional image is observed.

【0011】また、図2(a)に示すように、第1の液
晶反射板11、多数の第2の液晶反射板15及び固定反
射板16の間には透明の接着剤からなるスペーサー14
を介在して等間隔に密着されている。このスペーサー1
4は、液晶素子19の透明基板1、2の材質であるガラ
スの屈折率(光学ガラス(BK−7)で絶対屈折率n=
1.519)と概略等しい屈折率をもっている。これ
は、液晶素子19と隣接する液晶素子19との界面に例
えば空気が入っていると、界面一箇所について反射が約
4%起こり、液晶素子19の枚数が多くなると無視でき
ない値になってしまうのを防ぐためである。
As shown in FIG. 2A, a spacer 14 made of a transparent adhesive is provided between the first liquid crystal reflector 11, a large number of second liquid crystal reflectors 15, and the fixed reflector 16.
Are in close contact at equal intervals. This spacer 1
Reference numeral 4 denotes a refractive index (optical glass (BK-7) of glass, which is a material of the transparent substrates 1 and 2 of the liquid crystal element 19;
1.519). This is because, for example, when air enters the interface between the liquid crystal element 19 and the adjacent liquid crystal element 19, reflection occurs at about 4% at one interface, and becomes a value that cannot be ignored when the number of liquid crystal elements 19 increases. This is to prevent

【0012】また、前記第1の液晶反射板11を構成す
る偏光板10と前記液晶素子19を構成する透明基板1
とはアクリル系粘着剤(図示せず)を用いて接着してあ
る。さらに、前記第1の液晶反射板11を構成する反射
偏光板18と前記液晶素子19を構成する透明基板2と
もアクリル系粘着剤(図示せず)を用いて接着してあ
る。
The polarizing plate 10 constituting the first liquid crystal reflection plate 11 and the transparent substrate 1 constituting the liquid crystal element 19
Are bonded using an acrylic pressure-sensitive adhesive (not shown). Further, the reflective polarizing plate 18 forming the first liquid crystal reflecting plate 11 and the transparent substrate 2 forming the liquid crystal element 19 are also bonded using an acrylic adhesive (not shown).

【0013】前記液晶素子19は、図2(b)に示すよ
うにガラスからなる一対の透明基板1、2と、前記一対
の透明基板1、2に狭持される90゜ツイスト配向して
いるネマティック液晶層5と、ネマティック液晶層5を
封止する封止材6a、6bとから構成されるTN液晶素
子からなっている。また、一対の透明基板の対抗する面
には、互いに交差する透明電極3、4が形成されてい
る。
As shown in FIG. 2 (b), the liquid crystal element 19 has a pair of transparent substrates 1 and 2 made of glass and a 90 ° twist orientation sandwiched between the pair of transparent substrates 1 and 2. The TN liquid crystal element includes a nematic liquid crystal layer 5 and sealing materials 6 a and 6 b for sealing the nematic liquid crystal layer 5. Transparent electrodes 3 and 4 that intersect each other are formed on opposing surfaces of the pair of transparent substrates.

【0014】前記TN液晶素子からなる液晶素子19
は、通常状態(交流電圧を印加しない時)において、偏
光板10より入射した直線偏光は、光ガイド効果により
振動面を90゜回転して出射する。また、選択状態(交
流電圧を印加する時)においては、入射した時と同じ振
動面の直線偏光が出射する。このように前記液晶素子1
9は透過する光の偏光軸を0゜と90゜との状態に切り
換えられるものである。
A liquid crystal element 19 comprising the TN liquid crystal element
In the normal state (when no AC voltage is applied), linearly polarized light incident from the polarizing plate 10 is emitted by rotating the vibrating surface by 90 ° due to the light guide effect. In the selected state (when an AC voltage is applied), linearly polarized light having the same vibration plane as when the light enters is emitted. Thus, the liquid crystal element 1
Numeral 9 indicates that the polarization axis of the transmitted light can be switched between 0 ° and 90 °.

【0015】前記偏光板10の透過軸を、TN液晶素子
からなる液晶素子19の上液晶分子配向方向と同じに配
置し、前記反射偏光板18の透過軸を、液晶素子19の
下液晶分子配向方向と同じに配置する。前記反射偏光板
18は、一偏光に高い透過率をもたらし、それに直角を
なす他の偏光に高い反射率をもたらす性質を持ってい
る。従って、液晶素子19が通常状態(交流電圧を印加
しない時)の時、第1の液晶反射板11及び層状に構成
される第2の液晶反射板15は、透過状態となる。これ
に対して液晶素子19が選択状態(交流電圧を印加する
時)にあれば、第1の液晶反射板11及び第2の液晶反
射板15は、反射状態となる。なお、前記反射偏光板1
8についは、特表平9−507308に詳細が開示され
ている。
The transmission axis of the polarizing plate 10 is arranged in the same direction as the upper liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element 19 composed of a TN liquid crystal element. Place in the same direction. The reflective polarizer 18 has a property of providing a high transmittance for one polarized light and a high reflectance for another polarized light perpendicular to the polarized light. Therefore, when the liquid crystal element 19 is in a normal state (when no AC voltage is applied), the first liquid crystal reflection plate 11 and the second liquid crystal reflection plate 15 formed in a layered state are in a transmission state. On the other hand, when the liquid crystal element 19 is in the selected state (when an AC voltage is applied), the first liquid crystal reflection plate 11 and the second liquid crystal reflection plate 15 are in the reflection state. The reflection polarizing plate 1
The details of No. 8 are disclosed in JP-A-9-507308.

【0016】次に、本実施形態における立体表示装置の
作用について説明する。図1に示すように、発光型2次
元画像表示が可能な平面LEDアレイ13の光がビーム
スプリッタ12を通過し、第1の液晶反射板11に入射
する。この時、第1の液晶反射板11及び層状に構成さ
れる第2の液晶反射板15が通常状態(交流電圧を印加
しない時)に有る時、平面LEDアレイ13の光を透過
し、選択状態(交流電圧を印加する時)にある液晶反射
板で反射され、再びビームスプリッタ12に入射し、反
射されて平面LEDアレイ13の光が観察者17に到達
する。この結果、観察者17は、平面LEDアレイ13
から発射される被表示物の各切断面像(2次元画像)を
見ることになる。なお、前記第1の液晶反射板11及び
層状に構成される第2の液晶反射板15がいずれも透過
状態に有る時は固定板16によって反射されることにな
る。また、平面LEDアレイ13の色を変えることで表
示される2次元画像は、赤色の他に緑色とか青色とかに
表示することもできる。また、平面LED13に複数の
色を搭載したものを用いれば、マルチカラーの表示がで
きる。
Next, the operation of the stereoscopic display device according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, light from a flat LED array 13 capable of displaying a light-emitting two-dimensional image passes through a beam splitter 12 and enters a first liquid crystal reflection plate 11. At this time, when the first liquid crystal reflection plate 11 and the second liquid crystal reflection plate 15 in a layered state are in a normal state (when no AC voltage is applied), the light of the flat LED array 13 is transmitted and the selected state is obtained. At the time of applying the AC voltage, the light is reflected by the liquid crystal reflection plate, enters the beam splitter 12 again, is reflected, and the light of the flat LED array 13 reaches the observer 17. As a result, the observer 17 moves the flat LED array 13
You will see each cut plane image (two-dimensional image) of the display object emitted from. When both the first liquid crystal reflection plate 11 and the second liquid crystal reflection plate 15 in a layered state are in the transmission state, the light is reflected by the fixed plate 16. Further, the two-dimensional image displayed by changing the color of the flat LED array 13 can be displayed in green or blue in addition to red. In addition, if a flat LED 13 having a plurality of colors is used, multi-color display can be performed.

【0017】次に、本発明による立体表示装置を用い
て、3次元画像を表示する方法を説明する。まず、図3
に示す3次元画像23は、コンピューター(図示せず)
或は外部メモリー(図示せず)に記憶された被表示物の
情報から、被表示物の端から順に切った各切断面像が計
算され、この各切断面像の情報を平面LEDアレイ13
に送り込み、各切断面像の2次元画像を発光すると共
に、発光される2次元画像を所定の液晶反射板(第1の
液晶反射板11、第2の液晶反射板15)、或いは固定
反射板16を反射状態にすることにより反射表示し、前
記液晶反射板、或いは固定反射板16によって反射表示
された2次元画像を再びビームスプリッタ12に入射
し、ここで反射されて、観察者17に到達する。この
時、平面LEDアレイ13から発光される各切断面像の
2次元画像(D1,D2・・・と同様の画像)に同期さ
せて反射する液晶反射板、或いは固定反射板を反射状態
に順次切り替え、2次元画像(D1,D2・・・と表
示)を反射表示させる。発光する平面LED13から観
察者17までの光路長は、選択する液晶反射板、或いは
固定反射板によって異なることになる。この結果、観察
者17は、残像現象により3次元画像23が見えること
になる。
Next, a method for displaying a three-dimensional image using the three-dimensional display device according to the present invention will be described. First, FIG.
Is a computer (not shown).
Alternatively, from the information of the display object stored in the external memory (not shown), each cut plane image cut in order from the edge of the display object is calculated, and the information of each of the cut plane images is calculated.
And emits a two-dimensional image of each cut plane image, and outputs the emitted two-dimensional image to a predetermined liquid crystal reflector (first liquid crystal reflector 11, second liquid crystal reflector 15) or fixed reflector. The two-dimensional image reflected and displayed by the liquid crystal reflection plate or the fixed reflection plate 16 is incident on the beam splitter 12 again, is reflected there, and reaches the observer 17. I do. At this time, a liquid crystal reflecting plate or a fixed reflecting plate that reflects in synchronization with a two-dimensional image (an image similar to D1, D2...) Of each cut plane image emitted from the flat LED array 13 is sequentially turned into a reflecting state. The two-dimensional images (displayed as D1, D2,...) Are switched and displayed. The optical path length from the light emitting flat LED 13 to the observer 17 differs depending on the selected liquid crystal reflection plate or fixed reflection plate. As a result, the observer 17 can see the three-dimensional image 23 due to the afterimage phenomenon.

【0018】尚、本実施形態においては、単一色の静止
立体像を表示するようにしたが、平面LEDアレイ13
をカラー表示用に赤、青、緑の3色のLEDで構成し、
各液晶反射板での反射表示と同期させて、各色を切り替
え照明することにより3次元画像のカラー表示も可能で
ある。
In this embodiment, a single color static three-dimensional image is displayed.
Is composed of red, blue and green LEDs for color display,
By switching and illuminating each color in synchronization with the reflection display on each liquid crystal reflection plate, color display of a three-dimensional image is also possible.

【0019】本実施形態においては、液晶素子としてT
N液晶素子を例として説明したが、この他に、STN液
晶素子、強誘電性液晶素子、反強誘電性液晶素子を使用
しても同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the liquid crystal element is T
Although an N liquid crystal element has been described as an example, similar effects can be obtained by using an STN liquid crystal element, a ferroelectric liquid crystal element, or an antiferroelectric liquid crystal element.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように、本発明による立体表示装
置は、反射型偏光板を用いた液晶反射板を採用すること
で、反射特性の波長分散が少なく、構造も簡単な立体表
示装置を実現することができる。また、フルカラー化も
容易に実現でき、時計の時刻を立体表示することや、小
型ゲーム機の表示画面の立体表示も簡単な構成で実現す
ることができる。
As described above, the three-dimensional display device according to the present invention employs a liquid crystal reflector using a reflection type polarizing plate, thereby providing a three-dimensional display device having a small wavelength dispersion of reflection characteristics and a simple structure. Can be realized. Further, full-color display can be easily realized, and three-dimensional display of the time of a clock and three-dimensional display of a display screen of a small game machine can be realized with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態における立体表示装置の概略
構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a stereoscopic display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態において複数枚積層された液
晶反射板の要部を示す概略断面図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a plurality of laminated liquid crystal reflection plates in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態における液晶反射板を複数枚
積層した状態を示す概略斜視図。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a state in which a plurality of liquid crystal reflectors according to the embodiment of the present invention are stacked.

【図4】従来の液晶シャッター眼鏡を用いた立体表示装
置の概略構成を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a stereoscopic display device using conventional liquid crystal shutter glasses.

【図5】従来のレンティキュラレンズ板を用いた立体表
示装置の概略構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a stereoscopic display device using a conventional lenticular lens plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 偏光板 11 第1の液晶反射板 12 ビームスプリッタ 13 平面LEDアレイ 14 スペーサー 15 第2の液晶反射板 16 固定反射板 17 観察者 18 反射型偏光板 19 液晶素子 Reference Signs List 10 polarizing plate 11 first liquid crystal reflector 12 beam splitter 13 flat LED array 14 spacer 15 second liquid crystal reflector 16 fixed reflector 17 observer 18 reflective polarizer 19 liquid crystal element

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3次元被表示物を3次元画像で表示する
立体表示装置であって、画像表示を行うための光を発射
する平面LEDアレイと、偏光板と反射偏光板と該偏光
板と該反射偏光板との間に設ける液晶素子とからなる第
1の液晶反射板と、固定反射板と、該固定反射板と前記
第1の液晶反射板との間に積層して設ける液晶素子及び
反射偏光板とからなる多数の第2の液晶反射板と、前記
第1の液晶反射板と前記平面LEDアレイとの間に設け
該平面LEDアレイからの発射光を透過し前記第1の液
晶反射板と前記第2の液晶反射板と前記固定反射板とか
らの反射光を反射するビームスプリッタとを備え、前記
平面LEDアレイで3次元被表示物を端から順に切った
各切断面像をそれぞれ2次元画像として発射し、該発射
されるそれぞれの2次元画像に同期させて前記発射光を
反射する前記第1の液晶反射板と前記多数の第2の液晶
反射板と前記固定反射板とを順次切り替えるように構成
したことを特徴とする立体表示装置。
1. A three-dimensional display device for displaying a three-dimensional display object on a three-dimensional image, comprising: a planar LED array for emitting light for displaying an image; a polarizing plate; a reflective polarizing plate; A first liquid crystal reflector comprising a liquid crystal element provided between the reflective polarizer, a fixed reflector, and a liquid crystal device provided by being laminated between the fixed reflector and the first liquid crystal reflector; A plurality of second liquid crystal reflectors each including a reflective polarizer; and a first liquid crystal reflector provided between the first liquid crystal reflector and the flat LED array to transmit light emitted from the flat LED array. A plate splitter that reflects light reflected from the plate, the second liquid crystal reflector, and the fixed reflector, and each of the cut plane images obtained by sequentially cutting the three-dimensional display object from the end with the flat LED array. Fire as a two-dimensional image, each of the two fired A three-dimensional display device configured to sequentially switch between the first liquid crystal reflector, the plurality of second liquid crystal reflectors, and the fixed reflectors that reflect the emitted light in synchronization with a three-dimensional image. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529028A (en) * 2004-02-21 2007-10-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Optical path length adjustment device

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