JP2001311909A - 立体表示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な眼鏡やビュアーを使わずに見る立体表
示器で、かつレンチキュラーレンズを使わないで立体を
表示する。 【解決手段】 輝点群ないし輝線群と、これらと所定の
距離をおいて置かれた透過光制御手段からなり、輝点群
ないし輝線群を透過光制御手段を通して見る装置におい
て、該透過光制御手段上に、それぞれの輝点ないし輝線
に対して所定の方法に従って被表示物の投影像を記録す
ると、観察者には被表示物の立体的な像が見える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特別な眼鏡やビュ
アーを使わずに、奥行きのある立体像を表示する装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、偏光ガラスやカラーフィルタなど
を用いた眼鏡や、専用のビュアーなどを使わずに奥行き
のある立体像を表示する方法には、レンチキュラーレン
ズを使って、複数の異なる角度から見た被写体の像を、
それぞれ異なる角度から見えるようにしたものがある。
これは異なる角度から移した数枚の写真をそれぞれ縦に
細く切って、レンチキュラーレンズの対応する横位置の
シリンドリカルレンズの焦点面に交互に並べ、レンチキ
ュラーレンズを通して見たとき、特定の角度からは対応
する一枚の写真が見えるようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにレンチキュ
ラーレンズを使った立体表示は、見る角度によって数枚
の写真が切り替わって見えるため、観察者が移動しなが
ら見る時に不自然さを感じることがあった。また良好な
観察ができる角度範囲が比較的狭いという問題もある。
さらにこれに使うレンチキュラーレンズは比較的に高価
で、特に面積の大きなものを作ろうとするときコストが
高くなるという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
立体表示器は、面上に並んだ輝点群と、該面から所定の
距離をおいて置かれた透過光制御手段からなり、該輝点
群を該透過光制御手段越しに見る表示器であって、該透
過光制御手段には、それぞれの輝点に対して、該輝点群
の後方に仮想的に存在する被表示物上の、輝点に面する
各部分から輝点を通り観察者側に向かう光線の軌跡が該
透過光制御手段と交わる点に、該部分から輝点に向かう
光線の強度ないし色と強度が記録されていることを特徴
とするものである。

【０００５】本発明の請求項２は、面上に並んだ輝点群
と、該面から所定の距離をおいて置かれた透過光制御手
段からなり、該輝点群を該透過光制御手段越しに見る表
示器であって、該透過光制御手段には、それぞれの輝点
に対して、輝点から観測者側に向かう光線の軌跡が、該
輝点群の前方に仮想的に存在する被表示物と交わると
き、該軌跡が該透過光制御手段と交わる点に、被表示物
と該軌跡が交わる点の内で最も手前、すなわち輝点から
最も遠い部分から該軌跡にそって観察者側に向かう光線
の強度ないし色と強度が記録されていることを特徴とす
る立体表示器である。

【０００６】さらに請求項３は、上記請求項１と請求項
２を組み合わせて、表示器の手前から後方に至る、奥行
きのある立体像を表示するもので、面上に並んだ輝点群
と、該面から所定の距離をおいて置かれた透過光制御手
段からなり、該輝点群を該透過光制御手段越しに見る表
示器であって、該透過光制御手段には、それぞれの輝点
に対して、輝点の後方より輝点を通過して観察者側に向
かう光線の軌跡が、該輝点群の前方、あるいは後方に仮
想的に存在する被表示物と交わるとき、該軌跡が該透過
光制御手段と交わる点に、被表示物と該軌跡が交わる点
の内で最も手前、すなわち観察者側に位置する部分から
該軌跡にそって観察者側に向かう光線の強度ないし色と
強度が記録されていることを特徴とする立体表示器であ
る。

【０００７】これら請求項１〜請求項３における透過光
制御手段は、数値化された被表示物のデータから計算に
よって作成することができる。

【０００８】請求項１〜請求項３に記載の輝点群として
は、例えば光源を備え、内面が拡散反射面である箱の一
面に開けたピンホール群を利用することができる。また
側面に光源を置かれた板状の導光体の片面に印刷された
白点群を輝点群として利用することもでき、このとき透
過光制御手段は該導光体の反対の面に面して置かれるこ
とで本発明の立体表示器を構成できる。

【０００９】さらに効率の良い方法として、平面上に並
んだ凸レンズ群によって平行光線を集光して輝点群を作
成することもできる。

【００１０】本発明の請求項８の立体表示器は、面上に
並んだ縦の輝線群と、該面から所定の距離をおいて置か
れた透過光制御手段からなり、該輝線群を該透過光制御
手段越しに見る表示器であって、該透過光制御手段に
は、それぞれの輝線に対して、該輝線群の後方に仮想的
に存在する被表示物上の、輝線に面する各部分から輝線
を通り、観察者の視点の位置に当たる水平な線上に達す
る光線の軌跡が該透過光制御手段と交わる点に、該部分
から該軌跡にそって観察者に向かう光線の強度ないし色
と強度が記録されていることを特徴とするものである。

【００１１】本発明の請求項９は、面上に並んだ縦の輝
線群と、該面から所定の距離をおいて置かれた透過光制
御手段からなり、該輝線群を該透過光制御手段越しに見
る表示器であって、該透過光制御手段には、それぞれの
輝線に対して、輝線上の一点から観察者の位置に当たる
水平な線上に達する光線の軌跡が、該輝線群の前方に仮
想的に存在する被表示物と交わるとき、該軌跡が該透過
光制御手段と交わる点に、被表示物と該軌跡が交わる点
の内で最も手前、すなわち輝線から最も遠い部分から該
軌跡にそって観察者側に向かう光線の強度ないし色と強
度が記録されていることを特徴とする立体表示器であ
る。

【００１２】さらに請求項１０は、上記請求項８と請求
項９を組み合わせて、表示器の手前から後方に至る、奥
行きのある立体像を表示するもので、面上に並んだ縦の
輝線群と、該面から所定の距離をおいて置かれた透過光
制御手段からなり、該輝線群を該透過光制御手段越しに
見る表示器であって、該透過光制御手段には、それぞれ
の輝線に対して、輝線の後方より輝線上の一点を通過し
て観察者の位置に当たる水平な線上に達する光線の軌跡
が、該輝線群の前方、あるいは後方に仮想的に存在する
被表示物と交わるとき、該軌跡が該透過光制御手段と交
わる点に、被表示物と該軌跡が交わる点の内で最も手
前、すなわち観察者側に位置する部分から該軌跡にそっ
て観察者側に向かう光線の強度ないし色と強度が記録さ
れていることを特徴とする立体表示器である。

【００１３】これら請求項８〜請求項１０における透過
光制御手段は、数値化された被表示物のデータから計算
によって作成することができる。

【００１４】請求項８〜請求項１０に記載の輝線群とし
ては、例えば光源を備え、内面が拡散反射面である箱の
一面に開けたスリット群を利用することができる。また
側面に光源を置かれた板状の導光体の片面に印刷された
白線群を輝線群として利用することもでき、このとき透
過光制御手段は該導光体の反対の面に面して置かれるこ
とで本発明の立体表示器を構成できる。

【００１５】さらに効率の良い方法として、レンチキュ
ラーレンズによって平行光線を集光して輝線群を作成す
ることもできる。

【００１６】本発明の立体表示器としては、表示器自体
に光源を有しないものであってもよい。例えば片面に点
状あるいは縦線状の光拡散体の群を形成し、もう一方の
面に透過光制御手段を形成した透明板は、ステンドグラ
スのように直射日光などの強い光線が該透明板に当たる
と、その一部が片面の光拡散体で拡散して輝点群あるい
は輝線群となり、請求項１〜請求項４、あるいは請求項
８〜請求項１１の立体表示器となる。

【００１７】また片面に多数のピンホール状あるいは縦
スリット状の透過部を残して光を遮る遮光手段を設け、
もう一方の面に透過光制御手段を形成した透明板と、該
透明板の遮光手段に面して置かれた光拡散板とからなる
表示器であって、該遮光手段の光拡散板側は反射面、透
過光制御手段側は黒色とすれば、該拡散板に直射日光な
どの強い光線が当たると、拡散光の一部がピンホール状
あるいは縦スリット状の透過部を通って輝点群あるいは
輝線群となり、請求項１〜請求項４、あるいは請求項８
〜請求項１１の立体表示器となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】まず図１、図２を使って本発明請
求項１の表示原理を説明する。請求項１では表示器の後
方に仮想的に存在する被表示物を立体的に表示する。本
立体表示器は面１上に並んだ輝点２と、面１から所定の
距離をおいておかれた透過光制御手段３からなる。図中
の輝点２の数は縦横５列と少ないが、これは図示と説明
を分かりやすくするためであって、実際には少なくとも
縦横ともに数十列以上必要で、好ましくは百数十から数
百列以上が必要である。本装置後方の被表示物４の像を
表示するために、透過光制御手段３には、図２に示した
ように輝点２のそれぞれに対応して、被表示物４の各部
分７から輝点２に向かう直線が、該透過光制御手段と交
わる点８に、該部分から輝点に向かう光線の強度ないし
色と強度が記録され、結果として像６が形成されてい
る。この像６は輝点２をピンホールとしたピンホールカ
メラによって得られる被表示物４の像に等しい。

【００１９】それぞれの輝点に対してそれぞれ像６が形
成され、透過光制御手段３には図５に示したように上下
左右が反転した像６が並ぶことになる。図５では像６は
縦横５列と少ないが、先に記した通りこれは説明のため
であり、実際には図６のように縦横ともに多数の像が並
ぶ。輝点２の光がこの透過光制御手段３を通過すると、
被表示物４が存在するのに等しい光の強度分布が再現さ
れて、観察者５は輝点２の光を透過光制御手段３越しに
見ることで立体的な像を見ることになる。像６の縦横に
並ぶ数ｎ、ｍは輝点の並ぶ数と一致するが、この数が再
生される立体画像の画質を左右する主要因であり、数が
多いほど緻密な立体画像を再生できる。実際にはｎ，ｍ
は少なくとも数十列以上、好ましくは百数十から数百以
上である。

【００２０】表示器の手前にある被表示物を立体的に表
示するのは、請求項２に示した方法によって行う。図
３、図４を使って請求項２の原理を説明する。本立体表
示器は、透過光制御手段３上に記録する画像情報の作成
方法が異なる点を除けば請求項１の立体表示器と同じ物
である。図３のように被表示物９が立体表示器の手前に
あるとき、該透過光制御手段３には、図４に示したよう
にそれぞれの輝点２に対して、輝点２から観測者側に向
かう光線の軌跡が、被表示物９と交わるとき、該軌跡が
該透過光制御手段３と交わる点１２に、被表示物９と該
軌跡が交わる点の内で最も手前、すなわち輝点から最も
遠い部分１１から該軌跡にそって観察者側に向かう光線
の強度ないし色と強度が記録され、結果として像１０が
形成されている。この像１０は被表示物９を透過光制御
手段３上に投影変換したものである。図３のように輝点
２の光がこの透過光制御手段３を通過すると、被表示物
９が手前に存在するのに等しい光の強度分布が再現され
て、観察者５は輝点２の光を透過光制御手段３越しに見
ることで被表示物９の立体的な像を見ることになる。

【００２１】上記請求項１と請求項２を組み合わせると
請求項３の立体表示器となり、表示器の手前から後方に
至る奥行きの深い立体表示が可能になる。請求項３の立
体表示器も透過光制御手段３上に記録する画像情報の作
成方法が異なる点を除けば請求項１、請求項２の立体表
示器と同じである。請求項３の透過光制御手段上の画像
情報は、簡単には先に表示器の後方の被表示物に対し
て、請求項１の方法に従って透過光制御手段３の画像情
報を作成し、ついで表示器の前方の被表示物に対して、
請求項２の方法に従って透過光制御手段３の画像情報を
作成して、これを上書きすればよい。

【００２２】透過光制御手段３の具体的な作成方法とし
ては、光学的に写真を撮る方法と、数値的に計算し、透
明シートに印刷して作成する方法がある。請求項１の立
体表示器については、図１において、１を遮光板、２を
ピンホール、３を感光フィルムとしてピンホール写真を
撮る方法で透過光制御手段３を作成できる。このとき感
光フィルムにはポジ像が残るようにフィルムを選び現像
しなければならない。ネガフィルムを使う場合はコンタ
クトをとってポジに変換する必要がある。

【００２３】このように光学的な方法で透過光制御手段
３を作る場合には、表示器のサイズの感光フィルムを用
意しなければならず、カメラ全体がかなり大きな物にな
るなど、装置的にも手間の面でも困難な点が多い。さら
に請求項２のように被表示物が立体表示器の手前にある
場合には、単純にピンホール写真を撮る方法では透過光
制御手段３を作ることができず、遥かに複雑な方法を用
いなければならなくなって現実的でない。請求項３につ
いても同様である。

【００２４】一方被表示物を数値データで表し、これを
元に図２、図４に図示した手続きを幾何学的な数値計算
によって行い、像６あるいは像１０を求め、透明シート
に印刷して透過光制御手段３を作成する方法は、簡単で
自由度が高く好ましい方法である。本発明の立体表示器
は、このようにコンピューターグラフィックスの一つの
出力形態として特に有効である。

【００２５】立体表示器の実施形態としては、例えば図
７に斜視図、図８に側面図を示したように、光源１４を
備え内面１７が拡散反射面である箱１３の一面に開けた
ピンホール群１６を輝点群として利用することができ
る。図中の１５は光源１４の光を有効に箱１３内に導く
ための反射板である。光源１４の光は図８のように箱１
３の内面１７で繰り返し反射することで均一化し、一部
がピンホール１６から漏れ出る。ピンホール群のある面
の外側１８を黒色に塗装しておけば、暗い面に輝点群が
形成されることになり、この面から所定の距離をおいて
透過光制御手段３をおけば本発明の立体表示器になる。

【００２６】あるいは図９に斜視図、図１０に側面図を
示したように、側面に光源１４を置かれた板状の導光体
１９の片面に印刷された白点群２０を輝点群として利用
することもできる。光源１４の光は全反射を繰り返して
導光体中を伝わり、白点２０に拡散反射されて導光体の
外に漏れ出る。このとき透過光制御手段３を該導光体１
９の反対の面に面して置くことで本発明の立体表示器を
構成できる。本立体表示器では、透過光制御手段３と輝
点群の間に屈折率が１でない導光体１９が存在し、輝点
からの光が導光体１９の表面で屈折するため、これを考
慮して透過光制御手段３を作成しなければならない。さ
らに図中の反射鏡２２は、導光体を伝わる光を反射して
光の利用率を向上させるもの、黒色板２０は白点が印刷
されている面におかれて輝点群以外からの光をカット
し、コントラストの高い立体像を表示するためのもので
あるが、わざと黒色板２０を置かないことで、導光体越
しに見える景色に立体像が重なって見えるという独特の
効果をもたせることも可能である。

【００２７】これらの実施例は、薄く奥行きのない装置
を使って奥行きのある立体像を表示できるという利点が
ある反面、光源光の利用効率が比較的低いという問題も
ある。光源光の利用効率を重視する場合には、図１１に
斜視図、図１２に側面図を示したように、点光源２５の
光を凸レンズ２４を使って平行光をとし、これを平面上
に並んだ凸レンズ群２３によって集光し、凸レンズ群２
３の焦点２６に輝点を形成する方法がある。

【００２８】以上説明した請求項１〜請求項７の立体表
示器は、縦横いずれの方向にも立体感を有する立体表示
をするものであるが、実際には水平方向にのみ立体感を
有する立体表示でも、表示器と観察者の距離や視点の高
さの変動が小さい場合には十分良好な立体感を感じるこ
とができる。請求項８〜請求項１４は水平方向に限って
立体感を有する立体表示器である。

【００２９】図１３、図１４を使って本発明請求項８の
表示原理を説明する。請求項８では表示器の後方に仮想
的に存在する被表示物を立体的に表示する。本立体表示
器は面２７上に並んだ縦の輝線群２８と、面２７から所
定の距離をおいておかれた透過光制御手段２９からな
る。図中の輝線２８の数は５本と少ないが、これは図示
と説明を分かりやすくするためであって、実際には少な
くとも数十本以上必要で、好ましくは百数十から数百本
以上が必要である。本装置後方の被表示物３０の像を表
示するために、透過光制御手段２９には、図１４に示し
たように輝線２８のそれぞれに対応して、被表示物３０
の各部分３３から輝線２８を通り、観察者の視点の位置
に当たる水平な線３５上に達する直線が、該透過光制御
手段２９と交わる点３４に、該部分３３から該直線上を
点３６に向かう光線の強度ないし色と強度が記録され、
結果として像３２が形成されている。

【００３０】それぞれの輝線に対してそれぞれ像３２が
形成され、透過光制御手段２９には図１７に示したよう
に左右が反転した像３２が並ぶことになる。図１７では
像３２は５枚と少ないが、先に記した通りこれは説明の
ためであり、実際には輝線２８と同数の多数の像が並
び、輝線２８の光がこの透過光制御手段２９を通過する
と、水平な線３５上に視点をもつ観察者３１には被表示
物３０が存在するのに等しい光の強度分布が再現され
て、観察者３１は輝線２８の光を透過光制御手段２９越
しに見ることで立体的な像を見ることになる。

【００３１】表示器の手前にある被表示物を立体的に表
示するのは、請求項９に示した方法によって行う。図１
５、図１６を使って請求項９の原理を説明する。本立体
表示器は、透過光制御手段２９上に記録する画像情報の
作成方法が異なる点を除けば請求項８の立体表示器と同
じ物である。図１５のように被表示物３７が立体表示器
の手前にあるとき、該透過光制御手段２９には、図１６
に示したようにそれぞれの輝線２８に対して、輝線２８
上の一点から観察者の位置に当たる水平な線４１上に達
する光線の軌跡が、該輝線群の前方に存在する被表示物
３７と交わるとき、該軌跡が該透過光制御手段２９と交
わる点４０に、被表示物３７と該軌跡が交わる点の内で
最も手前、すなわち輝線から最も遠い部分３９から該軌
跡にそって点４２に向かう光線の強度ないし色と強度が
記録され、結果として像３８が形成されている。図１５
のように輝線２８の光がこの透過光制御手段２９を通過
すると、水平な線４１上に視点をもつ観察者３１には被
表示物３７が手前に存在するのに等しい光の強度分布が
再現されて、観察者３１は輝線２８の光を透過光制御手
段２９越しに見ることで被表示物３７の立体的な像を見
ることになる。

【００３２】上記請求項８と請求項９を組み合わせると
請求項１０の立体表示器となり、表示器の手前から後方
に至る奥行きの深い立体表示が可能になる。請求項１０
の立体表示器も透過光制御手段２９上に記録する画像情
報の作成方法が異なる点を除けば請求項８、請求項９の
立体表示器と同じである。請求項１０の透過光制御手段
上の画像情報は、簡単には先に表示器の後方の被表示物
に対して、請求項８の方法に従って透過光制御手段２９
の画像情報を作成し、ついで表示器の前方の被表示物に
対して、請求項９の方法に従って透過光制御手段２９の
画像情報を作成して、これを上書きすればよい。

【００３３】透過光制御手段２９については、写真法を
使った作成は困難である。従って被表示物を数値データ
で表し、これを元に図１４、図１６に図示した手続きを
幾何学的な数値計算によって行い、像３２あるいは像３
８を求め、透明シートに印刷して作成すればよい。

【００３４】立体表示器の実施形態としては、例えば図
１８に示したように、光源４４を備え内面４７が拡散反
射面である箱４３の一面に開けたスリット群４６を輝線
群として利用したものや、あるいは図１９に示したよう
に、側面に光源４４を置かれた板状の導光体４９の片面
に印刷された白線群５０を輝線群として利用するものが
ある。さらに光源光の利用効率を重視する場合には、図
２０に示したように縦に長いフィラメントを持った光源
５５の光を凸レンズ５４を使って平行光とし、これをレ
ンチキュラーレンズ５３によって集光し輝線を作る方法
がある。これらはそれぞれ図７、図８の立体表示器、図
９、図１０の立体表示器、図１１、図１２の立体表示器
の輝点を輝線に置き換えたものである。

【００３５】本発明の請求項８〜請求項１４の立体表示
器では、観察者の視点の位置を図１４の直線３５や図１
６の直線４１上に設定して透過光制御手段２９を作成す
る。従って完全な立体画像を見ることができるのは、視
点を設定された線上においた場合に限られ、これからは
ずれるとやや不自然な立体像となる。ただ必ずしも完全
な立体像でなくとも、特に不自然さが大きくなければそ
の立体感を十分楽しむことができる。立体表示の完全さ
から見れば請求項１〜請求項７の立体表示器が勝ってい
るが、一方輝点に比較して輝線の方が発光面積を大きく
とれる分、請求項８〜請求項１４の立体表示器の方が明
るい表示像を得やすいという利点がある。

【００３６】図２１はステンドグラスのように、直射日
光などの強い光線が当たると立体像が浮き上がる立体表
示器の実施例である。透明板５６の片面には点状の光拡
散体５８が縦横に並んでおり、もう一方の面には透過光
制御手段５７が印刷などの方法で形成されている。点状
の光拡散体５８としては、例えば屈折率が大きく異なる
微粒子を含んだ透明樹脂を塗布、硬化して作成しても良
いし、透明板の表面を粗面化したものでも良い。直射日
光５９のような強い光が当たると図２２に示したように
光拡散体５８が輝点となるため、透過光制御手段５７と
合わせて請求項１〜請求項４の立体表示器が完成し、立
体像が浮き上がる。ここで光拡散体５８を線状に形成す
れば請求項８〜請求項１１の立体表示器とすることがで
きる。

【００３７】また図２３は光を照射することで立体表示
器となる他の実施例である。本実施例は、図２４に断面
図を示すように、片面に多数のピンホール状の透過部６
３を残して光を遮る遮光手段を持ち、もう一方の面に透
過光制御手段６２を形成した透明板６０と、透明板６０
の遮光手段に面して置かれた光拡散板６１とからなる。
ここで該遮光手段の光拡散板側は反射面６５として、拡
散板６１を照らす光を増やして明るさを増し、透過光制
御手段側６４は黒色として光の反射を抑え、立体像のコ
ントラストを高めている。本構成においては、拡散板６
１に直射日光５９などの強い光線が当たると、拡散板６
１で拡散された光の一部が透過部６３を通って輝点群と
なり、請求項１〜請求項４の立体表示器となる。本装置
においても透過部６３をスリット状にすることによって
請求項８〜請求項１１の立体表示器とすることができ
る。

【００３８】以上説明した本発明の実施例はいずれも表
示面が平面であるものであるが、実際には円柱面や球面
のような曲面であってもよい。その際図１４、図１６の
観察者の視点の位置である線３５、４１は直線である必
要はなく、例えば、表示面が円柱面の場合には、該円柱
の軸を中心とした水平面上の円弧を観測者の視点の位置
として透過光制御手段を作成するのが好ましい。

【００３９】

【発明の効果】本発明の立体表示器によって、高価なレ
ンチキュラーレンズを用いずに良好な立体表示ができる
ようになった。レンチキュラーレンズ方式のように、見
る角度によって数枚の写真が不連続に切り替わってみえ
るような不自然さを感じることもない。本立体表示器
は、レイトレーシング法などのコンピュータグラフィッ
クスを利用することで容易に作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明請求項１による立体表示器の原理を説明
する図である。

【図２】請求項１に用いる透過光制御手段の作成法を説
明する図である。

【図３】請求項２による立体表示器の原理を説明する図
である。

【図４】請求項２に用いる透過光制御手段の作成法を説
明する図である。

【図５】請求項１に用いる透過光制御手段の簡略図であ
る。

【図６】請求項１〜請求項７に用いる透過光制御手段の
外観である。

【図７】請求項５による立体表示器の斜視図である。

【図８】請求項５による立体表示器の側面図である。

【図９】請求項６による立体表示器の斜視図である。

【図１０】請求項６による立体表示器の側面図である。

【図１１】請求項７による立体表示器の斜視図である。

【図１２】請求項７による立体表示器の側面図である。

【図１３】請求項８による立体表示器の原理を説明する
図である。

【図１４】請求項８に用いる透過光制御手段の作成法を
説明する図である。

【図１５】請求項９による立体表示器の原理を説明する
図である。

【図１６】請求項９に用いる透過光制御手段の作成法を
説明する図である。

【図１７】請求項８に用いる透過光制御手段の簡略図で
ある。

【図１８】請求項１２による立体表示器の斜視図であ
る。

【図１９】請求項１３による立体表示器の斜視図であ
る。

【図２０】請求項１４による立体表示器の斜視図であ
る。

【図２１】請求項１５による立体表示器の斜視図であ
る。

【図２２】請求項１５による立体表示器の部分断面図で
ある。

【図２３】請求項１６による立体表示器の斜視図であ
る。

【図２４】請求項１６による立体表示器の部分断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ・・・ 輝点の並ぶ面 ２ ・・・ 輝点 ３ ・・・ 透過光制御手段 ４ ・・・ 被表示物 ５，３１ ・・・ 観察者 ６ ・・・ 被表示物４の投影像 ７ ・・・ 被表示物４上の一点 ８ ・・・ ７に対応する像上の点 ９ ・・・ 被表示物 １０ ・・・ 被表示物９の投影像 １１ ・・・ 被表示物９上の一点 １２ ・・・ １１に対応する像上の点 １３ ・・・ ピンホール群を備えた箱 １４，４４ ・・・ 光源 １５，４５ ・・・ 反射板 １６ ・・・ ピンホール １７，４７ ・・・ 拡散反射面 １８，４８ ・・・ 黒色塗装 １９，４９ ・・・ 導光体 ２０ ・・・ 白点 ２１，５１ ・・・ 黒色板 ２２，５２ ・・・ 反射鏡 ２３ ・・・ 凸レンズが並んだ板 ２４，５４ ・・・ 凸レンズ ２５ ・・・ 点光源 ２６ ・・・ 焦点 ２７ ・・・ 輝線の並ぶ面 ２８ ・・・ 輝線 ２９ ・・・ 透過光制御手段 ３０ ・・・ 被表示物 ３２ ・・・ 被表示物３０の投影像 ３３ ・・・ 被表示物３０上の一点 ３４ ・・・ ３３に対応する像上の点 ３５，４１ ・・・ 観察者の視点の位置に当たる水平
な線 ３６，４２ ・・・ ３５上の一点 ３７ ・・・ 被表示物 ３８ ・・・ 被表示物３７の投影像 ３９ ・・・ 被表示物３０上の一点 ４０ ・・・ ３９に対応する像上の点 ４３ ・・・ スリット群を備えた箱 ４６ ・・・ スリット ５０ ・・・ 白線 ５３ ・・・ レンチキュラーレンズ ５５ ・・・ 光源 ５６ ・・・ 透明板 ５７，６２ ・・・ 透過光制御手段 ５８ ・・・ 光拡散体 ５９ ・・・ 直射日光 ６０ ・・・ 透明板 ６１ ・・・ 光拡散板 ６３ ・・・ ピンホール状の光透過部 ６４ ・・・ 黒色層 ６５ ・・・ 反射面

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面上に並んだ輝点群と、該面から所定の
   距離をおいて置かれた透過光制御手段からなり、該輝点
   群を該透過光制御手段越しに見る表示器であって、該透
   過光制御手段には、それぞれの輝点に対して、該輝点群
   の後方に仮想的に存在する被表示物上の、輝点に面する
   各部分から輝点を通り観察者側に向かう光線の軌跡が該
   透過光制御手段と交わる点に、該部分から輝点に向かう
   光線の強度ないし色と強度が記録されていることを特徴
   とする立体表示器。
2. 【請求項２】 面上に並んだ輝点群と、該面から所定の
   距離をおいて置かれた透過光制御手段からなり、該輝点
   群を該透過光制御手段越しに見る表示器であって、該透
   過光制御手段には、それぞれの輝点に対して、輝点から
   観測者側に向かう光線の軌跡が、該輝点群の前方に仮想
   的に存在する被表示物と交わるとき、該軌跡が該透過光
   制御手段と交わる点に、被表示物と該軌跡が交わる点の
   内で最も手前、すなわち輝点から最も遠い部分から該軌
   跡にそって観察者側に向かう光線の強度ないし色と強度
   が記録されていることを特徴とする立体表示器。
3. 【請求項３】 面上に並んだ輝点群と、該面から所定の
   距離をおいて置かれた透過光制御手段からなり、該輝点
   群を該透過光制御手段越しに見る表示器であって、該透
   過光制御手段には、それぞれの輝点に対して、輝点の後
   方より輝点を通過して観察者側に向かう光線の軌跡が、
   該輝点群の前方、あるいは後方に仮想的に存在する被表
   示物と交わるとき、該軌跡が該透過光制御手段と交わる
   点に、被表示物と該軌跡が交わる点の内で最も手前、す
   なわち観察者側に位置する部分から該軌跡にそって観察
   者側に向かう光線の強度ないし色と強度が記録されてい
   ることを特徴とする立体表示器。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３に記載の透過光制御
   手段が、数値化された被表示物のデータから、計算によ
   って作成されたものであることを特徴とする請求項１〜
   請求項３に記載の立体表示器。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項３に記載の輝点群が、
   光源を備え、内面が拡散反射面である箱の一面に開けた
   ピンホール群であることを特徴とする請求項１〜請求項
   ４に記載の立体表示器。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項３に記載の輝点群が、
   側面に光源を置かれた板状の導光体の片面に印刷された
   白点群であり、透過光制御手段が該導光体の反対の面に
   面して置かれることを特徴とする請求項１〜請求項４に
   記載の立体表示器。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項３に記載の輝点群が、
   平面上に並んだ凸レンズ群によって平行光線を集光した
   ものであることを特徴とする請求項１〜請求項４に記載
   の立体表示器。
8. 【請求項８】 面上に並んだ縦の輝線群と、該面から所
   定の距離をおいて置かれた透過光制御手段からなり、該
   輝線群を該透過光制御手段越しに見る表示器であって、
   該透過光制御手段には、それぞれの輝線に対して、該輝
   線群の後方に仮想的に存在する被表示物上の、輝線に面
   する各部分から輝線を通り、観察者の位置に当たる水平
   な線上に達する光線の軌跡が該透過光制御手段と交わる
   点に、該部分から該軌跡にそって観察者に向かう光線の
   強度ないし色と強度が記録されていることを特徴とする
   立体表示器。
9. 【請求項９】 面上に並んだ縦の輝線群と、該面から所
   定の距離をおいて置かれた透過光制御手段からなり、該
   輝線群を該透過光制御手段越しに見る表示器であって、
   該透過光制御手段には、それぞれの輝線に対して、輝線
   上の一点から観察者の位置に当たる水平な線上に達する
   光線の軌跡が、該輝線群の前方に仮想的に存在する被表
   示物と交わるとき、該軌跡が該透過光制御手段と交わる
   点に、被表示物と該軌跡が交わる点の内で最も手前、す
   なわち輝線から最も遠い部分から該軌跡にそって観察者
   側に向かう光線の強度ないし色と強度が記録されている
   ことを特徴とする立体表示器。
10. 【請求項１０】 面上に並んだ縦の輝線群と、該面から
    所定の距離をおいて置かれた透過光制御手段からなり、
    該輝線群を該透過光制御手段越しに見る表示器であっ
    て、該透過光制御手段には、それぞれの輝線に対して、
    輝線の後方より輝線上の一点を通過して観察者の位置に
    当たる水平な線上に達する光線の軌跡が、該輝線群の前
    方、あるいは後方に仮想的に存在する被表示物と交わる
    とき、該軌跡が該透過光制御手段と交わる点に、被表示
    物と該軌跡が交わる点の内で最も手前、すなわち観察者
    側に位置する部分から該軌跡にそって観察者側に向かう
    光線の強度ないし色と強度が記録されていることを特徴
    とする立体表示器。
11. 【請求項１１】 請求項８〜請求項１０に記載の透過光
    制御手段が、数値化された被表示物のデータから、計算
    によって作成されたものであることを特徴とする請求項
    ８〜請求項１０に記載の立体表示器。
12. 【請求項１２】 請求項８〜請求項１０に記載の輝線群
    が、光源を備え、内面が拡散反射面である箱の一面に開
    けたスリット群であることを特徴とする請求項８〜請求
    項１１に記載の立体表示器。
13. 【請求項１３】 請求項８〜請求項１０に記載の輝線群
    が、側面に光源を置かれた板状の導光体の片面に印刷さ
    れた白線群であり、透過光制御手段が該導光体の反対の
    面に面して置かれることを特徴とする請求項８〜請求項
    １１に記載の立体表示器。
14. 【請求項１４】 請求項８〜請求項１０に記載の輝線群
    が、レンチキュラーレンズによって平行光線を集束した
    ものであることを特徴とする請求項８〜請求項１１に記
    載の立体表示器。
15. 【請求項１５】 片面に点状あるいは縦線状の光拡散体
    の群を形成し、もう一方の面に透過光制御手段を形成し
    た透明板で、該透明板に光が当たると、その一部が片面
    の光拡散体で拡散し、輝点群あるいは輝線群となること
    を特徴とする請求項１〜請求項４、あるいは請求項８〜
    請求項１１の立体表示器。
16. 【請求項１６】 片面に多数のピンホール状あるいは縦
    スリット状の透過部を残して光を遮る遮光手段を設け、
    もう一方の面に透過光制御手段を形成した透明板と、該
    透明板の遮光手段に面して置かれた光拡散板とからなる
    表示器であって、該遮光手段の光拡散板側は反射面、透
    過光制御手段側は黒色であり、該拡散板に光が当たる
    と、拡散光の一部がピンホール状あるいは縦スリット状
    の透過部を通って輝点群あるいは輝線群となることを特
    徴とする請求項１〜請求項４、あるいは請求項８〜請求
    項１１の立体表示器。