JP2005295324A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来よりも立体感や臨場感の高い画像表示が可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】 本発明の画像表示装置１００は、所定の表示領域１１０Ｇを有する表示体
１１０と、前記表示体を自転させる自転駆動手段１１４，１１５，１１７，１１８と、前
記表示体の自転軸１１０Ｘを公転軸１２１Ｘの周りに公転させる公転駆動手段１２１，１
２４，１２７，１２８とを具備することを特徴とする。特に、所定の視線方向から表示体
を見た場合に、その表示領域が視線方向前後の異なる位置にあるときに、当該視線方向か
ら視認可能な状態で共に表示が行われるように構成されていることが好ましい。
【選択図】 図２

Description

本発明は画像表示装置に係り、特に、表示画面を移動させて画像を表示し得るように構
成された画像表示装置の構成に関する。

従来から、液晶表示体を高速に自転させながらその表示画面の回転角に応じて映像を切
り換えることにより、視覚の残存効果を利用して異なる方向に異なる画像を表示したり、
３次元的な画像を表示したりするように構成された回転ディスプレイシステムが知られて
いる（例えば、以下の非特許文献１参照）。

また、スクリーンを高速に自転させた状態で、スクリーンに対象物の断面画像を順次投
影することにより、視覚の残存効果を利用して立体画像を表示するように構成された立体
画像表示装置も知られている（例えば、以下の特許文献１参照）。
前田寛幸、他３名、「実空間ビデオアバタのための全周ディスプレイシステムの試作と評価」 日本バーチャルリアリティ学会第８回大会論文集 ｐ．１１５−１１８（２００３年９月） 特開２００１−１９７５２４号公報

しかしながら、非特許文献１に記載された上記の回転ディスプレイシステムにおいては
、液晶表示体を自転させながら、その表示画面が観察者に向いたときに所定の画像を表示
するように構成されているので、一定方向から視認する観察者にとっては通常の平面画像
を見ているに過ぎず、画像の立体感を得ることができないという問題点がある。

また、特許文献１に記載された上記の立体画像表示装置においては、スクリーンの回転
に応じて断面画像を投影することにより立体的な画像表示が行われるように構成されてい
るが、あくまでも１枚のスクリーンを自転させることによって表示するものであるため、
スクリーンのうち回転中心に近い部分では視線方向の画面位置がほとんど変化せず、また
、自転軸に対して視線方向の異なる位置にて表示される画像成分は視線方向に対して大き
く傾斜した状態のスクリーンによって実現されるために視認性が悪化しやすいことから、
立体感や臨場感が不十分であると言う問題があった。

そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、従来よりも立体感や臨
場感の高い画像表示が可能な画像表示装置を提供することにある。

本発明の画像表示装置は、所定の表示領域を有する表示体と、前記表示体を自転させる
自転駆動手段と、前記表示体の自転軸を公転軸の周りに公転させる公転駆動手段とを具備
することを特徴とする。

この発明によれば、表示体を自転させながらその自転軸を公転させることができるため
、観察者に対して表示体の位置が最大で自転軸の公転直径分だけ観察者の視線方向前後に
移動するが、適宜の公転位置において表示体の表示領域を観察者に向けることが可能であ
ることから、表示位置に応じた画像を表示領域に表示することにより、遠近感や奥行き感
のある表示画像を形成することができるため、従来よりも立体感や臨場感を高めることが
できる。

ここで、前記表示体の自転速度と公転速度は適宜に設定することができるが、所定の視
線方向から表示体を見た場合に、その表示領域が視線方向前後の異なる位置にあるときに
、当該視線方向から視認可能な状態で共に表示が行われるように構成されていることが好
ましい。

また、この場合の具体的な構造としては、表示体を回転体に対しその回転軸から偏心し
た位置において自転可能に軸支させ、さらに、表示体を自転させるための表示体駆動機構
と、前記回転体を回転させるための回転体駆動機構とを設けた構造が挙げられる。

本発明において、前記表示領域は前記公転軸の方向に延長された形状を有することが好
ましい。これによれば、観察者の視認する画像における公転軸に沿った長さを確保しつつ
、表示体のコストを低減することができる。

本発明において、前記表示体は前記自転軸の周りに異なる表示方向を備えた複数の表示
手段を有することが好ましい。これによれば、表示体に単一の表示領域のみが設けられて
いる場合に比べて、観察者による表示画像の視認頻度を増加させることができるので、表
示の明るさやコントラストの向上、画面のちらつきの低減などを図ることができる。

例えば、表示体は、その前面と背面にそれぞれ表示領域を設けたものであってもよく、
また、表示体を自転軸に沿った軸線を有する多角柱形状とし、各周面にそれぞれ表示領域
を設けたものであってもよく、さらに、表示体をミラーボールの如き多面体形状とし、そ
の平坦面にそれぞれ表示領域を設けたものであってもよい。

本発明において、前記公転駆動手段により共通の前記公転軸の周りを公転する複数の前
記表示体を有することが好ましい。共通の公転軸の周りを公転する複数の表示体を設ける
ことによって観察者による表示画像の視認頻度を増加させることができるので、表示の明
るさやコントラストの向上、画像のちらつきの低減などを図ることができる。

本発明において、前記複数の表示体のうち少なくとも２つの前記表示体の前記自転軸は
、前記公転軸に対する距離が相互に異なることが好ましい。これによれば、少なくとも２
つの表示体の自転軸の公転軸からの距離が相互に異なることにより、それらの表示体の表
示領域は、観察者から見て公転軸から相互に異なる距離だけ離間した場所において、それ
ぞれ視線方向前後の異なる位置に表示画像を形成することになることから、より高い立体
感や臨場感を得ることができる。

本発明において、前記公転軸を第２の公転軸の周りに公転させる第２の公転駆動手段を
有することが好ましい。これによれば、表示体が公転軸の周りに公転すると同時に、公転
軸が第２の公転軸の周りに公転することにより、表示体の公転軌道が第２の公転軸の周り
にさらに公転することになるため、表示体の表示領域に形成される表示画像の位置を、視
線方向前後のより広い範囲に分散配置させることができることから、表示画像の立体感や
臨場感をさらに高めることができる。

この場合の具体的な構造としては、表示体を回転体に対しその回転軸から偏心した位置
にて自転可能に軸支させ、さらに、表示体を自転させるための表示体駆動機構と、回転体
を回転させるための回転体駆動機構とを設け、その上で、上記回転体を第２の回転体に対
しその回転軸から偏心した位置にて自転可能に軸支させ、この第２の回転体を回転させる
ための第２の回転体駆動機構を設けた構造が挙げられる。

また、上記構成において、第２の公転軸を第３の公転軸の周りに公転させる第３の公転
駆動手段を設けるなど、第３の公転軸、第４の公転軸、・・・というように、複数の公転
軸を適宜の数順次に設けて駆動するようにしてもよい。

上記各発明において、前記表示体の自転軸は前記公転軸に対して平行であることが好ま
しいが、自転軸が公転軸に対して傾斜していてもよく、また、その傾斜角が周期的に変動
する（すなわち表示体が揺動する）ように構成されていてもよく、さらに、表示体が公転
面上において歳差運動を行うように構成してもよい。

本発明において、表示領域は電気光学表示装置により構成される場合がある。この電気
光学表示装置としては、画像を表示する液晶表示体（Liquid Crystal Display）、プラズ
マディスプレイ表示装置（Plasma Display Panel）、エレクトロルミネッセンス表示装置
（Electroluminescence）、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Organic Electrolu
minescence）、電気泳動ディスプレイ表示装置、電子放出素子を用いた表示装置（Field
Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等）などの各種
の薄型ディスプレイ表示装置などが挙げられる。

また、表示領域は投影画像を表示するスクリーンにより構成され、表示領域に画像を投
影する画像投影手段をさらに具備する場合もある。この画像投影装置としては、液晶プロ
ジェクタなどの各種の映写装置を用いることができる。

次に、添付図面を参照して本発明に係る立体画像表示装置の実施形態について詳細に説
明する。

［第１実施形態］
図１は本発明に係る第１実施形態の画像表示装置１００の外観を模式的に示す概略斜視
図である。図２は同画像表示装置の概略縦断面図である。この画像表示装置１００は表示
体１１０と回転台１２０とを有する。

表示体１１０は表示領域１１０Ｇを備え、この表示領域１１０Ｇに適宜の画像を形成す
ることができるように構成されている。本実施形態において、表示領域１１０Ｇは、表示
体１１０の内部に内蔵される電気光学装置の表示画面によって構成される。表示体１１０
の底部には支持軸１１４が連結されている。この支持軸１１４は回転板１２１に対して回
転可能に軸支されている。具体的には、回転板１２１に設けられた貫通孔１２１ａ内に支
持軸１１４が挿入され、この貫通孔１２１ａ内に配置された軸受１１５によって回転自在
に軸支されている。

回転台１２０には、上記の回転板１２１が回転可能な状態で設けられている。この回転
板１２１はケース１２３の上部開口内に配置されている。このケース１２３の内部には、
上記表示体１１０を回転させるための、支持軸１１４に接続された駆動モータ１１７と、
この駆動モータ１１７を制御する制御手段１１８とが配置されている。なお、表示体１１
０を自転させる自転駆動手段は、本実施形態の場合、支持軸１１４、軸受１１５、駆動モ
ータ１１７、及び、制御手段１１８によって構成される。上記の制御手段１１８は、駆動
モータ１１７を制御するだけでなく、支持軸１１４の内部を通して電気光学表示装置１１
２に電力や制御信号などを供給する表示制御手段としても機能するように構成されている
。

また、ケース１２３の内部には、回転板１２１に接続された回転軸１２４と、この回転
軸１２４に接続された駆動モータ１２７と、駆動モータ１２７に電力や制御信号などを供
給する制御手段１２８とが配置されている。これによって表示体１１０は回転板１２１の
回転軸線である公転軸１２１Ｘの周りを公転することができるようになっている。表示体
１１０を公転させるための公転駆動手段は、本実施形態の場合、回転板１２１、回転軸１
２４、駆動モータ１２７、及び制御手段１２８によって構成される。ここで、回転板１２
１の回転軸線である公転軸１２１Ｘは、図示例のように回転板１２１の中心部を通過する
ように設けられていることが望ましい。

上記の表示体１１０は板状に形成され、少なくとも片面に表示領域１１０Ｇを備えてい
る。この表示体１１０は、回転板１２１の回転軸線から外れた偏心位置において回転可能
に軸支されている。本実施形態では、上記自転軸１１０Ｘと公転軸１２１Ｘとは平行に構
成されている。自転軸１１０Ｘと公転軸１２１Ｘとは非平行であってもよいが、少なくと
も表示領域１１０Ｇの形成されている高さ範囲において自転軸１１０Ｘと公転軸１２１Ｘ
とが交差しないことが望ましい。

本実施形態では、上記の構成により、表示体１１０が公転軸１２１Ｘの周りに公転し、
また、表示体１１０がその回転軸線である自転軸１１０Ｘを中心として自転することがで
きるように構成されている。具体的には、上記の駆動モータ１１７によって支持軸１１４
が回転し、これにより、表示体１１０は自転軸１１０Ｘを中心として矢印Ｐの方向に自転
する。また、駆動モータ１２７によって回転軸１２４が回転し、これにより、回転板１２
１は公転軸１２１Ｘを中心として矢印Ｑの方向に回転する。このとき、表示体１１０の支
持軸１１４は回転板１２１の偏心位置に軸支されているため、表示体１１０は公転軸１２
１Ｘを中心として矢印Ｑの方向に公転することになる。なお、図示例では表示体１１０の
回転方向Ｐと、公転方向Ｑとが同方向になるように構成されているが、逆方向であっても
構わない。

図３は、画像表示装置１００を稼動させたときの一例を示す説明用の概略平面図である
。上記のように表示体１１０は自転軸１１０Ｘの周りを自転しながら自転軸１１０Ｘが図
示の角度位置Ａ〜Ｅを順次通過するように公転軸１２１Ｘの周りを公転する。この場合、
表示体１１０が回転板１２１の１回転の間に５回等速で自転するように構成するように駆
動すると、自転軸１１０Ｘが角度位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅにあるときに、表示領域
１１０Ｇは、観察者Ｙのいる方位Ｘに向くことになる。

そして、このように方位Ｘに表示領域１１０Ｇが向いたときに所定の画像が表示領域１
１０Ｇに表示されるようにする。このとき、角度位置Ａ〜Ｅにおいてそれぞれの表示領域
１１０Ｇに表示される表示画像をそれぞれ１１０Ｇａ、１１０Ｇｂ、１１０Ｇｃ、１１０
Ｇｄ及び１１０Ｇｅとすると、方位Ｘにいる観察者Ｙが視認する認識画像は、これら表示
画像１１０Ｇａ、１１０Ｇｂ、１１０Ｇｃ、１１０Ｇｄ及び１１０Ｇｅを全て合成したも
の、すなわち、これらの表示画像を方位Ｘに向けて（正確には観察者Ｙに向けて）所定の
投影面Ｒ（観察者Ｙを中心とする円筒面）に投影した画像となる。ここで、表示画像１１
０Ｇａ、１１０Ｇｂ、１１０Ｇｃ、１１０Ｇｄ及び１１０Ｇｅが方位Ｘに向けて投影面Ｒ
に投影されたとき、投影面Ｒ上において上記表示画像が全て連続するように構成されてい
れば、方位Ｘ側にいる観察者Ｙは画像が一体に構成されているように認識することになる
。

また、上記表示画像１１０Ｇａの表示位置と観察者Ｙとの距離をＬａ、表示画像１１０
Ｇｂの表示位置と観察者Ｙとの距離をＬｂ、表示画像１１０Ｇｃの表示位置と観察者Ｙと
の距離をＬｃ、表示画像１１０Ｇｄの表示位置と観察者Ｙとの距離をＬｄ、表示画像１１
０Ｇｅの表示位置と観察者Ｙとの距離をＬｅとすれば、図示例の場合、距離Ｌａ，Ｌｃと
、距離Ｌｂと、距離Ｌｄ，Ｌｅとは相互に異なる。したがって、観察者Ｙが視認する画像
のうちの一部の領域を構成する表示画像の表示位置が他の領域を構成する表示画像の表示
位置とが観察者の視線方向に見て異なるので、観察者は画像に奥行き感や遠近感を感ずる
ことになるなど、画像全体の立体感や臨場感を高めることができる。

なお、上記の例は１公転周期内に複数の表示画像を視認できるように構成したものであ
るが、２以上の公転周期において相互に異なる公転位置で表示画像が視認できるように構
成してもよい。例えば、最初の公転周期においては図３の角度位置Ａにて方位Ｘに向いた
表示領域１１０Ｇによって表示画像１１０Ｇａが得られ、次の公転周期において図３の角
度位置Ｂにて方位Ｘに向いた表示領域１１０Ｇによって表示画像１１０Ｇｂが得られ、さ
らに次の公転周期において図３の角度位置Ｃにて方位Ｘに向いた表示領域１１０Ｇによっ
て表示画像１１０Ｇｃが得られるといった具合である。このようにすると、表示画像の表
示間隔は相対的に長くなるが、表示体１１０の自転周期を公転周期に対して大幅に短くし
なくても、より多くの公転角度位置において多くの表示画像を形成することができる。

したがって、自転周期と公転周期との関係は任意であり、自転周期と公転周期との間の
関係と、さらに表示領域１１０Ｇにどのタイミングで表示画像を表示させるかとによって
視認態様が変化する。また、自転速度と公転速度は一定である必要はなく、経時的に変化
するように構成してもよい。例えば、或る公転周期においては表示体１１０の表示領域１
１０Ｇを常に方位Ｘに向けるように駆動し、次の公転周期においては表示体１１０の表示
領域１１０Ｇを常に他の方位に向けるように駆動するといったことも可能である。

また、上記のようにそれぞれの角度位置において表示領域１１０Ｇ上に形成された表示
画像が結果的に方位Ｘから見て連続するように構成されれば、観察者Ｙは一体の画像を視
認することになるし、隣接する表示画像間に方位Ｘから見て隙間があれば、観察者Ｙは２
以上の画像が分離した態様で表示されているものと認識することになる。

なお、以下の説明では、自転周期と公転周期の如何に拘らず、結果的に観察者により画
像がどのように視認されるかについて説明する。このとき、観察者Ｙの認識する画像が一
体に構成されるものでもよいし、また、複数に分割された態様で表示されるものでもよい
。

図４は、本実施形態による画像の構成態様の一例を示す概略斜視図である。この図にお
いては、図の手前側が観察者のいる方位Ｘであるように描いてある。上記の図３に示す例
では、基本的に観察者Ｙが視認する画像を構成する複数の表示画像１１０Ｇａ〜１１０Ｇ
ｅが観察者から見て相互に重ならないように構成される場合を示しているが、この図４に
示す例では、複数の表示画像が観察者から見て相互に重なるように構成される。

例えば、図４（ａ）及び（ｃ）に示すように、公転軸１２１Ｘよりも観察者側に位置す
る複数の表示画像によって構成される合成画像をＳａとし、図４（ｂ）及び（ｄ）に示す
ように、公転軸１２１Ｘよりも観察者とは反対側に位置する複数の表示画像によって構成
される合成画像をＳｂとすると、図４（ｅ）に示すように、観察者が視認する認識画像Ｓ
は、合成画像Ｓａと合成画像Ｓｂを重ね合わせたものになる。

ここで、合成画像Ｓａは観察者に近く、合成画像Ｓｂは観察者から離れているので、観
察者の視認する画像Ｓは、合成画像Ｓａの背後に合成画像Ｓｂが配置されているように、
遠近感或いは奥行き感を与える態様で表示される。例えば、図示のように、合成画像Ｓａ
内にキャラクターなどの近景Ｃｈを表示し、合成画像Ｓｂ内に山などの遠景Ｂａを表示し
た場合を考えれば、観察者が視認する画像Ｓの立体感、或いは、臨場感を高めることがで
きることが理解できる。

なお、本実施形態の表示体１１０は、公転軸１２１Ｘに沿って延長された形状を有する
ため、公転軸１２１Ｘに沿った方向の画像寸法を確保しつつ、表示体のコストを低減する
ことができる。また、表示体１１０としては、表示領域１１０Ｇにおいて２次元表示がな
されるものに限らず、１次元表示がなされるものであってもよい。例えば、表示領域１１
０Ｇにおいて自転軸に沿って表示画素が一列に配列されているもの（ライン表示体）であ
ってもよい。ただし、上記の表示体１１０の表示領域１１０Ｇを２次元表示可能に構成し
たり、その表示幅を大きくしたりすることにより、一度に表示される画像面積が大きくな
るため、表示の明るさやコントラストの向上、画面のちらつきの低減などを図ることが可
能になる。

[第２実施形態]
次に、図５を参照して、本発明に係る第２実施形態の画像表示装置について説明する。
図５は第２実施形態に係る画像表示装置２００を模式的に示す概略斜視図である。この実
施形態において、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して、その説明は省略
する。

この画像表示装置２００に設けられた表示体２１０は、投影された画像を表示するスク
リーンを表示領域２１０Ｇとして備えている。ここで、表示体２１０は、上記第１実施形
態と同様に支持軸１１４を介して自転するように駆動されるとともに、回転台１２０によ
ってその自転軸が公転するように駆動される。ここで、図示の回転板１２１、ケース１２
３を始め、ケース１２３の内部に配置された図示しない構成部分は上記第１実施形態と同
様である。

この第２実施形態では、表示体２１０の表示領域２１０Ｇに画像を投影するための画像
投影装置２５０が設けられている。この画像投影装置２５０は、例えば、液晶プロジェク
タなどによって構成される。画像投影装置２５０は、回転台１２０に対して所定の方位Ｚ
側に配置され、回転台１２０の上方に所定の画像を投影する。すると、表示体２１０の表
示領域２１０Ｇが方位Ｘに向いたタイミングで、画像投影装置２５０の投影画像のうちの
一部が表示領域２１０Ｇに投影され、表示される。この表示領域２１０Ｇ上の表示画像は
第１実施形態と同様に観察者に視認される。このとき、回転台１２０に対する観察者の方
位は、上記画像投影装置２５０の方位Ｚとほぼ同じ方位であってもよいが、表示領域２１
０Ｇ上の表示画像が視認可能な角度範囲内であれば、上記方位Ｚと異なっていても構わな
い。

本実施形態では、例えば、表示体２１０をその回転軸線である自転軸１１０Ｘの周りに
Ｐ方向に自転させながら、回転板１２１の回転軸線である公転軸１２１Ｘの周りにＱ方向
に公転させることにより、上記第１実施形態と同様に、表示領域２１０Ｇ上に画像投影装
置２５０から投影された画像を表示させることができる。この場合、表示体２１０の自転
に伴って生ずる表示領域２１０Ｇの傾斜に起因する投影画像の歪み（台形歪）が問題にな
るのであれば、画像投影装置２５０を、表示領域２１０Ｇが所定の方位（例えば方位Ｚ）
を向いたときにのみ画像投影がなされるように間欠的に駆動すればよい。例えば、画像投
影装置２５０の画像投影口にシャッタを配置し、このシャッタを表示体２１０の自転動作
と同期させて駆動することにより、画像投影を上記のように間欠的に行うことができる。

この第２実施形態においても、上記第１実施形態において図３及び図４を参照して説明
したものと同様の作用効果を奏することから、投影画像の立体感や臨場感を高めることが
できる。

[第３実施形態]
次に、図６を参照して、本発明に係る第３実施形態の画像表示装置について説明する。
図６は第３実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す概略斜視図である。この実施形態
においても、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して、その説明は省略する
。

この画像表示装置３００の表示体３１０には、その表裏両面にそれぞれ表示画面３１０
Ｇａ、３１０Ｇｂが形成されている。この表示体３１０は、上記第１実施形態の表示体１
１０と同様に自転軸３１０Ｘを中心に自転しながら公転軸１２１Ｘの周りを公転するよう
に構成されている。

この第３実施形態においては、表示体３１０の表裏にそれぞれ表示画面３１０Ｇａ、３
１０Ｇｂが設けられていることにより、表示画面３１０Ｇａが方位Ｘに向いた後に、表示
体３１０が１８０度自転すれば表示画面３１０Ｇｂが方位Ｘに向くことになるため、自転
速度を高めなくても、観察者が視認できる表示画像の表示間隔を短縮することができるこ
とから、表示の明るさやコントラストの向上、画面のちらつきの低減などを図ることがで
きる。

上記のように、本発明の表示体としては、自転軸の周りに異なる方位を向いた複数の表
示領域を設けることにより、自転速度や公転速度を高めなくても表示画像の表示間隔を短
縮することができる。この場合、上記実施形態に限らず、表示体の形状、表示領域の数や
向き、複数の表示領域を形成する角度位置の関係などは任意である。例えば、表示体の外
形を自転軸を軸線とする多角柱形状とし、その多角柱形状の複数の外面それぞれに表示領
域を設けることができる。

[第４実施形態]
次に、図７を参照して、本発明に係る第４実施形態の画像表示装置について説明する。
図７は第４実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す概略斜視図である。この実施形態
においても、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して、その説明は省略する
。

この画像表示装置４００には、複数（図示例では２つ）の表示体４１２、４１４が設け
られている。これらの複数の表示体４１２、４１４は、上記第１実施形態の表示体１１０
と同様に自転軸４１２Ｘ，４１４Ｘを中心として自転しながら共通の公転軸１２１Ｘの周
りをそれぞれ公転するように構成されている。

表示体４１２、４１４は、回転板１２１の回転軸線である公転軸１２１Ｘからの距離が
互いに異なる位置にそれぞれ自転軸４１２Ｘ，４１４Ｘを有する。具体的には、表示体４
１２は回転板１２１の外周部分に、表示体４１４は回転板１２１の内周部分にそれぞれ回
転可能に軸支されている。

この第４実施形態の画像表示装置４００には、上記のように共通する公転軸１２１Ｘの
周りを公転する複数の表示体４１２、４１４が設けられているので、観察者が観察するこ
とのできる表示画像の表示頻度を高めることができるので、表示の明るさやコントラスト
の向上、画面のちらつきの防止などを図ることができる。

また、２つの表示体４１２、４１４は共通の公転軸１２１Ｘからの距離４１２Ｌと４１
４Ｌが互いに異なる。したがって、観察者から見て、公転軸１２１Ｘに近い場所と公転軸
１２１Ｘからより離れた場所の２箇所においてそれぞれ観察者の視線方向に異なる複数の
位置で表示領域４１２Ｇ，４１４Ｇ上の表示画像を形成することができるようになるため
、画像の立体感や臨場感をさらに高めることができる。

[第５実施形態]
次に、図８を参照して、本発明に係る第５実施形態の画像表示装置について説明する。
図８は第５実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す概略斜視図である。この実施形態
においても、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して、その説明は省略する
。

この画像表示装置５００では、支持軸１１４が回転板５２１に対して回転可能に軸支さ
れる。そして、先に説明した各実施形態と同様の回転駆動機構を設けることにより、表示
体１１０が自転軸５１０Ｘを中心として自転し、しかも、その自転軸１１０Ｘは回転板５
２１の回転軸線である公転軸５２１Ｘの周りを公転するように構成されている。

本実施形態において、回転板５２１は第２の回転板５２２に対して回転可能に軸支され
ている。この第２の回転板５２２は、図示しない回転駆動機構によりその回転軸線である
第２の公転軸５２２Ｘを中心として回転駆動される。このとき、回転板５２１の回転軸線
である公転軸５２１Ｘは、第２の回転板５２２の回転軸線である第２の公転軸５２２Ｘか
ら偏心した位置に設けられている。したがって、第２の回転板５２２が回転すると、回転
板５２１は第２の公転軸５２２Ｘの周りを公転する。

この第５実施形態においては、表示体１１０が自転軸１１０Ｘを中心として自転しなが
ら、この自転軸１１０Ｘは公転軸５２１Ｘの周りを公転し、さらに公転軸５２１Ｘは第２
の公転軸５２２Ｘの周りを公転するといった動作を行う。このように構成すると、表示体
１１０の表示領域１１０Ｇの位置の自由度がさらに増大するので、画像の立体感や臨場感
をより高めることができる。

なお、本実施形態では、表示体の自転軸が公転軸の周りを公転するように構成するとと
もに、その公転軸が第２の公転軸の周りを公転するように構成しているが、さらに、第２
の公転軸が第３の公転軸の周りを公転するように構成してもよい。また、この第３の公転
軸がさらに別の第４の公転軸の周りを公転するように構成してもよい。このように、表示
体の自転軸が公転軸の周りを公転するように構成し、その公転軸がまた別の公転軸の周り
を公転するように構成し、その別の公転軸がさらに異なる公転軸の周りを公転するという
ように、順次任意の数の公転軸を設けて、表示体がこれらの複数の公転軸により複合化さ
れた公転態様で動作するように構成できる。

[第６実施形態]
次に、図９を参照して、本発明に係る第６実施形態の立体画像表示装置について説明す
る。図９は第６実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す概略斜視図である。この実施
形態において、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して、その説明は省略す
る。

この画像表示装置６００の表示体６１０の自転軸６１０Ｘは、公転軸１２１Ｘに対して
傾斜している。具体的には、表示体６１０を支持する支持軸６１４は、回転板１２１の法
線に対して角度θ傾斜した状態で回転自在に軸支されている。また、自転軸６１０Ｘは、
公転軸１２１Ｘを中心として径方向（図示例では径方向外側）に傾斜している。すなわち
、公転軸１２１Ｘと平行で、表示体６１０の軸支部分を通過する直線Ｌを想定すると、こ
の直線Ｌと公転軸１２１Ｘとを共に含む平面上に上記の自転軸６１０Ｘが存在する。

この第６実施形態により示されるように、本発明において、表示体の自転軸は、公転軸
に対して非平行であってもよい。このような場合でも、基本的には上記各実施形態と同様
の作用効果を得ることができる。

なお、上記自転軸６１０Ｘは、公転軸１２１Ｘを中心とする公転面上においてその傾斜
角θが変化するように構成されていてもよい。例えば、自転軸６１０Ｘが公転時に揺動す
るように構成したり、或いは、表示体６１０が公転面上において歳差運動を行うように構
成したりしてもよい。

［表示画像の処理システム］
最後に、図１０を参照して、上記各実施形態に適用可能な表示画像の処理システムの構
成について説明する。図１０は、表示画像の処理システムの全体構成を模式的に示す概略
構成図である。上記各実施形態は、表示領域を備えた表示体を自転させながら公転運動さ
せるように構成したものであるが、その表示領域の表示態様には様々なものが考えられる
。例えば、図３に示すように観察者Ｙのいる方位Ｘに向けて所定の表示画像を表示するだ
けであってもよく、また、方位Ｘに向けて所定の表示画像を表示するのと並行して、方位
Ｘとは異なる方位にもそれと同一若しくは異なる表示画像を表示するように構成してもよ
い。また、図５に示す画像投影装置と、その投影画像を表示するためのスクリーンで構成
される表示領域を備えた表示体とを有する画像表示装置においては、方位Ｚ側から画像を
投影する画像投影装置２５０だけでなく、方位Ｚとは異なる方位側から画像を投影する別
の画像投影装置を設けてもよい。これによって、本発明に係る画像表示装置は、異なる方
位から同一若しくは異なる画像をそれぞれ別個に視認できる装置となる。

図１０に示す表示画像の処理システムは、上記のように複数の方位に向けて同一若しく
は異なる画像を並行して表示する場合の構成例である。画像情報は、例えば、画像表示装
置１００によって同一の対象物の異なる方位から見た画像を複数（図示例では４つ）の画
面で再現する場合、撮影系２０を用いて共通の撮影対象から撮像装置（カメラ）２１によ
り複数の画像情報を取得し、これらの複数の画像情報を画像合成器２２によって合成する
。この合成画像情報は制御用ＰＣなどの処理装置４０によって処理され、上記の表示装置
１００の表示制御手段に送られる。また、記録系３０に設けられた複数の記録手段３１に
てそれぞれ記録された画像情報を直接処理装置４０によって処理し、上記の表示装置１０
０に合成画像情報として送ることもできる。

処理装置４０では、上記の合成画像情報や元画像情報などに相当する原画像情報ＳＧを
表示方位別に編集して方位別画像情報ＤＧｉ（ＤＧ１，ＤＧ２，・・・，ＤＧｎ）を形成
する。ここで、最初から方位別画像情報が用意されている場合には上記プロセスは不要で
ある。そして、この方位別画像情報ＤＧｉに基づいて、表示体１１０の表示領域１１０Ｇ
にて表示する複数の表示画像に対応するそれぞれの表示画像情報ＥＧｊ（ＥＧ１，ＥＧ２
，・・・ＥＧｍ）を生成する。すなわち、所定の表示方位側にいる観察者が上記方位別画
像情報ＤＧｉに基づく画像を視認できるように、表示体１１０が複数の異なる位置におい
て当該表示方位に向いたタイミングでそれぞれ表示すべき個別表示画像情報ＥＧｊを形成
する。

また、観察者が複数の表示画像を重ねて視認できるように構成する場合には、上記の方
位別画像情報ＤＧｉから遠景部分を示す遠景画像情報ＤＶＧと近景部分を示す近景画像情
報ＮＶＧとを抽出し、遠景画像情報ＤＶＧと近景画像情報ＮＶＧのそれぞれについて、上
記と同様に複数の表示画像に対応する個別表示画像情報ＥＧｊを生成する。そして、図４
に示す方法に従って、公転軸に対して観察者とは反対側に表示体の表示領域が位置するタ
イミングでは、遠景画像情報ＤＶＧから得られた個別表示画像情報ＥＧｊに基づいて表示
を行い、公転軸に対して観察者側に表示体の表示領域が位置するタイミングでは、近景画
像情報ＮＶＧから得られた個別表示画像情報ＥＧｊに基づいて表示を行う。

尚、本発明の立体画像表示装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上
記実施形態において表示体１１０、３１０、４１２、４１４、５１０、６１０の代わりに
、スクリーンとして構成される表示領域を備えた表示体を用いるとともに、その表示領域
に画像を投影する画像投影装置を設けることもできる。また、上記の表示体表示体１１０
、３１０、４１２、４１４、５１０、６１０は電気光学表示装置によって構成される表示
領域を有するものであることが好ましく、特に電気光学表示装置は薄型ディスプレイであ
ることが望ましい。具体的には、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、プ
ラズマディスプレイ表示装置（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、エレクトロルミネッセ
ンス表示装置（Electroluminescence）、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Organ
ic Electroluminescence）、電気泳動ディスプレイ表示装置、電子放出素子を用いた表示
装置（Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display等
）などの各種の電気光学表示装置を用いることができる。

本発明に係る第１実施形態の画像表示装置を模式的に示す概略斜視図。 第１実施形態の画像表示装置の概略横断面図。 第１実施形態の画像表示装置を駆動させた状態を模式的に示す説明用概略平面図。 第１実施形態の画像表示装置を駆動させたときの前面側に構成される合成画像の態様を示す概略斜視図（ａ）、背面側に構成される合成画像の態様を示す概略斜視図（ｂ）、前面側に構成される合成画面の例を示す図（ｃ）、背面側に構成される合成画像の例を示す図（ｄ）、及び、前面側に構成される合成画像と背面側に構成される合成画像とを重ね合わせて得られる認識画像を示す図（ｅ）。 第２実施形態の画像表示装置を模式的に示す概略斜視図。 第３実施形態の画像表示装置を模式的に示す概略斜視図。 第４実施形態の画像表示装置を模式的に示す概略斜視図。 第５実施形態の画像表示装置を模式的に示す概略斜視図。 第６実施形態の画像表示装置を模式的に示す概略斜視図。 各実施形態に適用可能な表示画像の処理システムを模式的に示す概略構成図。

符号の説明

１００、２００、３００、４００、５００、６００…画像表示装置、１１０、２１０、３
１０、４１２、４１４、６１０…表示体、１１０Ｇ、２１０Ｇ、３１０Ｇａ、３１０Ｇｂ
、４１２Ｇ、４１４Ｇ、６１０Ｇ…表示領域、１１４、６１４…支持軸、１１５…軸受、
１１７、１２７…駆動モータ、１１８、１２８…制御手段、１２０…回転台、１２１，５
２１…回転板、１２１ａ…貫通孔、１２３…ケース、１１０Ｘ…自転軸、１２１Ｘ…公転
軸、２５０…画像投影装置、５２２…第２の回転板、５２２Ｘ…第２の公転軸

Claims (8)

1. 所定の表示領域を有する表示体と、
   前記表示体を自転させる自転駆動手段と、
   前記表示体の自転軸を公転軸の周りに公転させる公転駆動手段とを具備することを特徴
   とする画像表示装置。
2. 前記表示領域は前記公転軸の方向に延長された形状を有することを特徴とする請求項１
   に記載の画像表示装置。
3. 前記表示体は前記自転軸の周りに異なる表示方向を備えた複数の表示手段を有すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記公転駆動手段により共通の前記公転軸の周りを公転する複数の前記表示体を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
5. 前記複数の表示体のうち少なくとも２つの前記表示体の前記自転軸は、前記公転軸に対
   する距離が相互に異なることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記公転軸を第２の公転軸の周りに公転させる第２の公転駆動手段を有することを特徴
   とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
7. 前記表示領域は、電気光学表示装置により構成されることを特徴とする請求項１乃至６
   のいずれか一項に記載の画像表示装置。
8. 前記表示領域は投影画像を表示するスクリーンにより構成され、前記表示領域に画像を
   投影する画像投影手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項
   に記載の画像表示装置。
   
   

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