JP2002228975A - 立体画像表示装置 - Google Patents
立体画像表示装置Info
- Publication number
- JP2002228975A JP2002228975A JP2001022603A JP2001022603A JP2002228975A JP 2002228975 A JP2002228975 A JP 2002228975A JP 2001022603 A JP2001022603 A JP 2001022603A JP 2001022603 A JP2001022603 A JP 2001022603A JP 2002228975 A JP2002228975 A JP 2002228975A
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- Japan
- Prior art keywords
- image display
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- display device
- projector
- liquid crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高精細な立地画像が表示でき、かつ低価格の立
体画像表示装置を提供すること。 【解決手段】断画像を投射する画像表示用プロジェクタ
ーと、そのプロジェクターからの断画像を平行ビームと
するフレネルレンズと、その背面に配置した複数枚の液
晶調光板からなる画像表示手段とを備えることを特徴と
する立体画像表示装置。
体画像表示装置を提供すること。 【解決手段】断画像を投射する画像表示用プロジェクタ
ーと、そのプロジェクターからの断画像を平行ビームと
するフレネルレンズと、その背面に配置した複数枚の液
晶調光板からなる画像表示手段とを備えることを特徴と
する立体画像表示装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、立体画像表示装置に関
し、さらに詳しくは高精細に画像が表示でき、かつ低価
格の立体画像表示装置に関する。
し、さらに詳しくは高精細に画像が表示でき、かつ低価
格の立体画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より立体映像を得る方法として、
（１）ホログラフィー、（２）二眼式、（３）レンチキ
ュラー方式、（４）表示面振動式等が提案さている。然
し、（１）の方式では動画表示が困難で、しかも暗い場
所でしか像がみれないという欠点を、また、（２）の方
式では、右目用と左目用の画像を個々に表示し、それを
メガネを用いて観察者の網膜上で合成することから目の
疲労が激しいという欠点を有する。（３）の方式では、
レンチキュラー板を用いて両眼視差で立体視することか
ら、前記（２）の方式と同様に長時間観察すると、目の
調節と両眼視差による奥行き感の食い違いで、目に疲労
が生ずる。さらに、（４）の方式では、機械的に振動さ
せる必要があり、かつフリッカーを生じさせないため高
速で操作する必要があることから画像が鮮明になり難い
欠点がある。こうした各欠点を解消する立体画像表示方
式として積層型液晶パネルを使用した３次元画像表示方
式が提案されている。この方式は、積層型の透過型液晶
パネルを多数用い、偏光板で直線偏光とした光を液晶パ
ネルに投射し、オン状態の液晶パネルでは始めの偏光状
態を維持したまま透過させ、オフ状態の液晶パネルでは
光の偏光状態を９０°回転させて光の透過を遮り、観察
者に立体画像として認識させる方式であるが、カラー化
にはカラーフィルターを用いる必要があるなど高価な部
材を必要とし装置自体が高価となる上に、輝度が低く、
また視野角も狭い等の難点があり実用化が困難であっ
た。
（１）ホログラフィー、（２）二眼式、（３）レンチキ
ュラー方式、（４）表示面振動式等が提案さている。然
し、（１）の方式では動画表示が困難で、しかも暗い場
所でしか像がみれないという欠点を、また、（２）の方
式では、右目用と左目用の画像を個々に表示し、それを
メガネを用いて観察者の網膜上で合成することから目の
疲労が激しいという欠点を有する。（３）の方式では、
レンチキュラー板を用いて両眼視差で立体視することか
ら、前記（２）の方式と同様に長時間観察すると、目の
調節と両眼視差による奥行き感の食い違いで、目に疲労
が生ずる。さらに、（４）の方式では、機械的に振動さ
せる必要があり、かつフリッカーを生じさせないため高
速で操作する必要があることから画像が鮮明になり難い
欠点がある。こうした各欠点を解消する立体画像表示方
式として積層型液晶パネルを使用した３次元画像表示方
式が提案されている。この方式は、積層型の透過型液晶
パネルを多数用い、偏光板で直線偏光とした光を液晶パ
ネルに投射し、オン状態の液晶パネルでは始めの偏光状
態を維持したまま透過させ、オフ状態の液晶パネルでは
光の偏光状態を９０°回転させて光の透過を遮り、観察
者に立体画像として認識させる方式であるが、カラー化
にはカラーフィルターを用いる必要があるなど高価な部
材を必要とし装置自体が高価となる上に、輝度が低く、
また視野角も狭い等の難点があり実用化が困難であっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】こうした現状に鑑み、
本発明者は、鋭意研究を続けた結果、断画像を投射する
画像表示用プロジェクター、そのプロジェクターからの
断画像を平行ビームとするフレネルレンズ、その背面に
配置された複数枚の液晶調光板からなる画像表示手段を
設け、液晶調光板の１枚をスクリーンモードに、他を透
明モードに作動させ、スクリーンを画像表示手段の前又
は後に順次移動させることで動画のカラー画像を実空間
に高精細に表示でき、しかも高価な部材を用いる必要が
ないので装置を安価にできることを見出して本発明を完
成したものである。すなわち、
本発明者は、鋭意研究を続けた結果、断画像を投射する
画像表示用プロジェクター、そのプロジェクターからの
断画像を平行ビームとするフレネルレンズ、その背面に
配置された複数枚の液晶調光板からなる画像表示手段を
設け、液晶調光板の１枚をスクリーンモードに、他を透
明モードに作動させ、スクリーンを画像表示手段の前又
は後に順次移動させることで動画のカラー画像を実空間
に高精細に表示でき、しかも高価な部材を用いる必要が
ないので装置を安価にできることを見出して本発明を完
成したものである。すなわち、
【０００４】本発明は、動画でカラーの立体画像を実空
間で高精細に表示できる立体画像表示装置を提供するこ
とを目的とする。
間で高精細に表示できる立体画像表示装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】また、本発明は、カラーの立体画像を表示
できる安価な立体画像表示装置を提供することを目的と
する。
できる安価な立体画像表示装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、断画像を投射する画像表示用プロジェクターと、
そのプロジェクターからの断画像ビームを平行ビームと
するフレネルレンズと、その背面に配置した複数枚の液
晶調光板からなる画像表示手段を有することを特徴とす
る立体画像表示装置に関する。
明は、断画像を投射する画像表示用プロジェクターと、
そのプロジェクターからの断画像ビームを平行ビームと
するフレネルレンズと、その背面に配置した複数枚の液
晶調光板からなる画像表示手段を有することを特徴とす
る立体画像表示装置に関する。
【０００７】本発明の立体画像表示装置は、上述のとお
り画像表示用プロジェクタから断画像をフレネルレンズ
に投射し平行ビームとしたのち、それを画像表示手段に
投射し、奥行きのある画像として表示し、観察者に実空
間をみるのと同様の立体感を与える装置である。前記画
像表示手段は複数枚の液晶調光板を有し、その１枚がス
クリーンモードに、他の液晶調光板が透明モードに作動
し、スクリーンが画像表示手段の前又は後に移動し、そ
の上に断画像が投射され、立体画像として観察される。
前記スクリーンの移動は断画像の画像信号に同期するス
イッチに基づく電圧の印加で行われ、使用する液晶調光
板は７〜１００枚がよい。また、その大きさは平行ビー
ムが照射できる範囲であればとくに限定されず、５０×
４０ｃｍという大画面であってもよい。液晶調光板の枚
数が増大した場合には、表示面振動式を組み合わせるこ
とで輝度を一段と高くできる。
り画像表示用プロジェクタから断画像をフレネルレンズ
に投射し平行ビームとしたのち、それを画像表示手段に
投射し、奥行きのある画像として表示し、観察者に実空
間をみるのと同様の立体感を与える装置である。前記画
像表示手段は複数枚の液晶調光板を有し、その１枚がス
クリーンモードに、他の液晶調光板が透明モードに作動
し、スクリーンが画像表示手段の前又は後に移動し、そ
の上に断画像が投射され、立体画像として観察される。
前記スクリーンの移動は断画像の画像信号に同期するス
イッチに基づく電圧の印加で行われ、使用する液晶調光
板は７〜１００枚がよい。また、その大きさは平行ビー
ムが照射できる範囲であればとくに限定されず、５０×
４０ｃｍという大画面であってもよい。液晶調光板の枚
数が増大した場合には、表示面振動式を組み合わせるこ
とで輝度を一段と高くできる。
【０００８】前記画像表示手段に投射される断画像は、
公知のＣＡＤソフトや３次元ＣＧソフトを用いるか、ま
たは、立体画像用カメラシステムを用いて作成するのが
よい。該立体画像用カメラシステムは、例えば図３にみ
るようにスイッチａ〜ｅでストロボ電源からの電圧をス
トロボに印加し、スリットからの画像をａ〜ｅの断画像
として作成し、をれをフレネルレンズに投射する装置で
ある。また、上記画像表示用プロジェクタのレンズを前
後に移動することによりスクリーン上の画像をぼかし一
様な明るい画像とすることでより鮮明な立体画像が観察
できるようになる。前記レンズの移動は、例えば画像表
示用プロジェクタの光軸方向に設けられた送りネジ部材
と、この送りネジ部材に螺合された雌ネジ、この雌ネジ
と光学手段を接続する接合部材、送りネジを回転自在に
支持する支持部材、送りネジ部材を回転させるモータ等
から構成される手段が挙げられるが、光学手段を光軸方
法に移動できる手段であれば、とくに限定されない。
公知のＣＡＤソフトや３次元ＣＧソフトを用いるか、ま
たは、立体画像用カメラシステムを用いて作成するのが
よい。該立体画像用カメラシステムは、例えば図３にみ
るようにスイッチａ〜ｅでストロボ電源からの電圧をス
トロボに印加し、スリットからの画像をａ〜ｅの断画像
として作成し、をれをフレネルレンズに投射する装置で
ある。また、上記画像表示用プロジェクタのレンズを前
後に移動することによりスクリーン上の画像をぼかし一
様な明るい画像とすることでより鮮明な立体画像が観察
できるようになる。前記レンズの移動は、例えば画像表
示用プロジェクタの光軸方向に設けられた送りネジ部材
と、この送りネジ部材に螺合された雌ネジ、この雌ネジ
と光学手段を接続する接合部材、送りネジを回転自在に
支持する支持部材、送りネジ部材を回転させるモータ等
から構成される手段が挙げられるが、光学手段を光軸方
法に移動できる手段であれば、とくに限定されない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図１に示す実施例
に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
【００１０】
【実施例】実施例１ 図１において、１は画像表示用プロジェクタ、２はフレ
ネルレンズ、３は画像表示手段、４は液晶調光板、５は
パルス発生装置、６は同期パルス、７はスイッチを示
す。図１の画像表示用プロジェクタに装着する断画像を
ＣＡＤソフトでカラー断画像に作成し、そのパルスをパ
ルス発生装置に入力し、スイッチを介して図２のスイッ
チイング波形の電圧を４０×３０ｃｍの液晶調光板に印
加し、ａをスクリーンモードに、他のｂ〜ｅを透明モー
ドに作動させたのち、前記スクリーンモードを順次ｂ〜
ｅに移動させて立体画像を表示する。前記スクリーンは
１／６０秒、すなわち６０コマ／秒で移動され、観察者
に奥行きのある実空間の立体感が与えられる。得られた
立体画像は、視野角１７０度、輝度２４００ｃｄ／ｍ 2
で、かつカラー化されていた。
ネルレンズ、３は画像表示手段、４は液晶調光板、５は
パルス発生装置、６は同期パルス、７はスイッチを示
す。図１の画像表示用プロジェクタに装着する断画像を
ＣＡＤソフトでカラー断画像に作成し、そのパルスをパ
ルス発生装置に入力し、スイッチを介して図２のスイッ
チイング波形の電圧を４０×３０ｃｍの液晶調光板に印
加し、ａをスクリーンモードに、他のｂ〜ｅを透明モー
ドに作動させたのち、前記スクリーンモードを順次ｂ〜
ｅに移動させて立体画像を表示する。前記スクリーンは
１／６０秒、すなわち６０コマ／秒で移動され、観察者
に奥行きのある実空間の立体感が与えられる。得られた
立体画像は、視野角１７０度、輝度２４００ｃｄ／ｍ 2
で、かつカラー化されていた。
【００１１】実施例２ 実施例１において、断画像を図３に示す立体画像用カメ
ラシステムで作成した以外、実施例１と同様にして実空
間を表示した。得られた立体画像は、高精細で、かつカ
ラー化されて観察された。
ラシステムで作成した以外、実施例１と同様にして実空
間を表示した。得られた立体画像は、高精細で、かつカ
ラー化されて観察された。
【００１２】比較例 図４に原理を示す積層型３次元画像表示装置で立体画像
を表示したところ、２１×１３．５ｃｍの画面サイズが
限度で、しかも、輝度３００ｃｄ／ｍ2（５枚）、視野
角２０度で、カラー化にカラーフィルターが必要であっ
た。
を表示したところ、２１×１３．５ｃｍの画面サイズが
限度で、しかも、輝度３００ｃｄ／ｍ2（５枚）、視野
角２０度で、カラー化にカラーフィルターが必要であっ
た。
【００１３】
【発明の効果】本発明の立体画像表示装置は、上述のと
おり画像表示用プロジェクター、プロジェクターからの
断画像ビームを平行ビームとするフレネルレンス、その
背面に画像表示手段を備える構成からなり、視野角が高
く、かつ高輝度である上に、カラーフィルターを用いる
ことがなしでカラー化ができ、広い利用分野に応用が可
能な装置である。その上、カラー化にカラーフィルター
を用いる等、高価な部材を用いることなくカラー化した
実空間の立体画像が実現でき、装置が安価となりその工
業的価値は高いものがある。
おり画像表示用プロジェクター、プロジェクターからの
断画像ビームを平行ビームとするフレネルレンス、その
背面に画像表示手段を備える構成からなり、視野角が高
く、かつ高輝度である上に、カラーフィルターを用いる
ことがなしでカラー化ができ、広い利用分野に応用が可
能な装置である。その上、カラー化にカラーフィルター
を用いる等、高価な部材を用いることなくカラー化した
実空間の立体画像が実現でき、装置が安価となりその工
業的価値は高いものがある。
【図１】本発明の立体画像表示装置を示す概略分解斜視
図である。
図である。
【図２】液晶調光板を作動させるスイッチング波形を示
す。
す。
【図３】画像用表示プロジェクタとして使用される立体
画像用カメラシステムの概略分解斜視図である。
画像用カメラシステムの概略分解斜視図である。
【図４】従来の立体画像表示装置の原理を示す斜視図で
ある。
ある。
１ 画像表示用プロジェクタ ２ フレネルレンズ ３ 画像表示手段 ４ 液晶調光板 ５ パルス発生装置 ６ 同期パルス ７ スイッチ ８ ストロボ ９ カメラ １０ ストロボ用電源 １１ スリット １２ 光源 １３ 白色光 １４ 拡散板 １５ 液晶パネル １６ 偏光子 １７ 表示物体
Claims (5)
- 【請求項１】断画像を投射する画像表示用プロジェクタ
ーと、そのプロジェクターからの断画像を平行ビームと
するフレネルレンズと、その背面に配置した複数枚の液
晶調光板からなる画像表示手段とを備えることを特徴と
する立体画像表示装置。 - 【請求項２】複数枚の液晶調光板の１枚がスクリーンモ
ードに、他の液晶調光板が透明モードに作動し、得られ
たスクリーンが画像表示手段の前又は後ろに順次移動す
ることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置。 - 【請求項３】スクリーンの移動が画像表示用プロジェク
ターの画像信号に同期する電気的信号によることを特徴
とする請求項２記載の立体画像表示装置。 - 【請求項４】画像表示用プロジェクターのレンズが前後
に移動することを特徴とする請求項１ないし３記載の立
体画像表示装置。 - 【請求項５】断画像が立体画像用カメラシステムで作成
されることを特徴とする請求項１ないし４記載の立体画
像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022603A JP2002228975A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 立体画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022603A JP2002228975A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 立体画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228975A true JP2002228975A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18887994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001022603A Pending JP2002228975A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 立体画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002228975A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008216340A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 立体像および平面像表示装置 |
| KR101320704B1 (ko) * | 2011-04-19 | 2013-10-21 | 아이지티 | 다층 프로젝션 디스플레이 |
-
2001
- 2001-01-31 JP JP2001022603A patent/JP2002228975A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008216340A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 立体像および平面像表示装置 |
| KR101320704B1 (ko) * | 2011-04-19 | 2013-10-21 | 아이지티 | 다층 프로젝션 디스플레이 |
| US8608319B2 (en) | 2011-04-19 | 2013-12-17 | Igt | Multi-layer projection displays |
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