JP2008292577A - 立体映像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】任意形状面を映像表示面とした自発光型ディスプレイによって立体映像を表示できる立体映像表示システムを提供する。
【解決手段】立体映像表示システムは、自発光型ディスプレイが、右眼用映像を出力する発光部１０Ｒ及び左眼用映像を出力する発光部１０Ｌを備え、右眼用映像及び左眼用映像を映像ユニット１によって第１の光ファイバ群２０Ａ及び第２の光ファイバ群２０Ｂに導き、任意形状面３にて右眼用映像及び左眼用映像を表示させる。任意形状面３は、第１の光ファイバ群２０Ａ及び第２の光ファイバ群２０Ｂの先端部で形成される。任意形状面３には右眼用、左眼用の偏光フィルタが取り付けられ、観察者には立体映像用メガネ５０が装着される。観察者は、右眼用映像を表示させている場合には右眼部分５０Ｒによって右眼用映像を視認でき、左眼用映像を表示させている場合には左眼部分５０Ｌによって左眼用映像を視認できる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、発光素子を備えた自発光型ディスプレイによって立体映像を表示する立体映像表示システムに関する。

従来より、表示面が任意形状となっている自発光型ディスプレイとしては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。

この特許文献１に記載された技術は、表示面をドーム型とした広視野角映像表示装置である。この映像表示装置は、ドーム内面の映像表示面を、多数の光ファイバースクリーンを組上げて構成した単位映像表示要素によって構成している。各光ファイバースクリーンは、映像表示面と液晶ディスプレイの表示面に対向する受光面との間を多数の光ファイバーケーブルの束で結んで構成されている。各液晶ディスプレイには、広視野角映像表示面に表示される映像を分割した画像情報が同期して入力され、各単位映像表示要素から映像を表示している。
特開平６−４３４７６号公報

しかしながら、上述した技術では、各単位映像表示要素の組み合わせによってドーム内面形状を構成しており、映像表示面の形状を任意形状とすることが困難である。また、自発光型ディスプレイの一例である液晶ディスプレイやプラズマディスプレイでは、原理や製作上の問題から、映像表示面の形状を任意形状にすることが困難である。また、これらの自発光型ディスプレイでは、立体視映像の表示への対応もあまりなされていない。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、任意形状面を映像表示面とした自発光型ディスプレイによって立体映像を表示できる立体映像表示システムを提供することを目的とする。

本発明に係る立体映像表示システムは、映像光を発光する発光手段と、発光手段によって発光された光を伝達する複数の光ファイバとからなり、複数の光ファイバの光出力端が任意形状面を形成するように配置された自発光型ディスプレイと、観察者に装着されて、右眼用映像を透過する右眼部分及び左眼用映像を透過する左眼部分を有する立体映像用メガネと、立体映像用メガネの右眼部分を介して視認される右眼用映像及び立体映像用メガネの左眼部分を介して視認される左眼用映像を自発光型ディスプレイによって表示させる立体映像表示制御手段とを備えることにより、上述の課題を解決する。

本発明に係る立体映像表示システムによれば、複数の光ファイバの光出力端が任意形状面を形成するように配置された自発光型ディスプレイによって発光された右眼用映像及び左眼用映像を、立体映像用メガネを介して視認させるので、自発光型ディスプレイを用いて、立体映像を観察者に提示することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイは、図１に示すように、輝度コントローラ１００と接続されて輝度調整がされるＲ素子、Ｇ素子、Ｂ素子の組を複数備える発光部１０と、当該発光部１０によって発光された光を伝達する複数の光ファイバ２Ａ，２Ｂ，・・・，２Ｎ（以下、総称する場合には単に「光ファイバ２」と呼ぶ。）とを有する。発光部１０を構成する各Ｒ素子、Ｇ素子、Ｂ素子の組には、当該Ｒ素子、Ｇ素子、Ｂ素子から発光された各光を合成する映像ユニット１Ａ，１Ｂ，・・・，１Ｎ（以下、総称する場合には単に「映像ユニット１」と呼ぶ。）が接続されている。Ｒ素子、Ｇ素子、Ｂ素子の組と各映像ユニット１とは、例えば光ファイバを介して接続されている。これら映像ユニット１Ａ，１Ｂ，・・・，１Ｎには、光ファイバ２Ａ，２Ｂ，・・・，２Ｎがそれぞれ接続されている。したがって、光ファイバ２は、映像ユニット１によって合成された光を光入力端から入力し、光出力端２’から光を出力する。

映像ユニット１は、輝度調整がされるＲ素子、Ｇ素子、Ｂ素子から発光された光を合成して、映像の画素となる映像光を生成する。この映像ユニット１によって生成された映像光は、接続された光ファイバ２に出力される。映像ユニット１は、任意形状面３を構成する光ファイバ２の光出力端２’であるピクセルに対応して設けられている。すなわち、任意形状面３を構成するピクセル数分の映像ユニット１を備えることにより、一画面の映像を任意形状面３に表示することが可能となる。

このような自発光型ディスプレイは、複数の光ファイバ２の光出力端２’が任意形状面３を形成するように配置されている。これにより、任意形状面３を映像表示面とした自発光型ディスプレイを提供する。

光ファイバ２の光出力端２’は、映像の各ピクセルに対応する。したがって、この自発光型ディスプレイは、発光部１０を構成するＲ素子、Ｇ素子、Ｂ素子の組からなる各ピクセルと、当該各ピクセルに対応した映像ユニット１と、当該映像ユニット１に接続された光ファイバ２とによって、各ピクセルの色情報を光ファイバ２によって伝送して、任意形状面３に映像を表示することができる。その結果、任意形状の映像表示面を持つ自発光ディスプレイが実現可能となる。

このような自発光型ディスプレイにおいて、発光部１０における各ピクセルと、映像ユニット１との関係を図２に示す。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す発光部１０は、Ｒ素子、Ｇ素子、Ｂ素子の組からなるピクセル１１をマトリクス状に配置している。特に、図２（ａ）に示す発光部１０は、各ピクセル１１を隣接させて配置している。これに対し、映像ユニット１は、各ピクセル１１と同様に、他の映像ユニット１と隣接して配置される。また、図２（ｂ）に示す発光部１０は、縦２×横２の４個のブロック毎にピクセル１１を離間して配置している。これに対し、映像ユニット１は、他の映像ユニット１と縦２×横２の４個が隣接して配置される。更に、図２（ｃ）に示す発光部１０は、各ピクセル１１を離間して個別に配置している。これに対し、映像ユニット１は、他の映像ユニット１と所定距離だけ離間して配置される。

図２（ａ）に示した発光部１０を用いることにより、既存の液晶パネルやプラズマパネルを流用し、当該液晶パネルから発光した光を光ファイバ２で伝送できる。また、図２（ｂ）、（ｃ）のように、ピクセル１１をブロックごとや個別に配置した発光部１０を用いることにより、図２（ａ）のように隣接して配置した発光部１０と比較して、隣接したピクセル１１から発光されて光ファイバ２の光出力端２’から出力された光が、隣接する光の漏れの影響で干渉することを排除することが可能となる。また、図２（ｂ）、（ｃ）の発光部１０は、全てのピクセル１１が隣接しているよりも、各ピクセル１１の位置精度を緩やかとすることができ、発光部１０の製造が容易となり、更に、各ピクセル１１に対して映像ユニット１の配設する工程も容易となる。

また、本発明を適用した立体映像表示システムに搭載される他の自発光型ディスプレイは、図３に示すような構成によって、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように単一の任意形状面３に複数の部分映像３０ａ、３０ｂを表示させることができる。

図３に示す自発光型ディスプレイは、第１の発光部１０Ａと第２の発光部１０Ｂといった複数の発光部１０と、更に、第１の発光部１０Ａから出力された映像光を伝達する複数の光ファイバからなる第１の光ファイバ群２０Ａと、当該第１の光ファイバ群２０Ａには含まれない複数の光ファイバからなる第２の光ファイバ群２０Ｂとを有する。

この自発光型ディスプレイは、第１の光ファイバ群２０Ａと第２の光ファイバ群２０Ｂの光出力端２’とによって、任意形状面３を形成する。ここで、第１の光ファイバ群２０Ａの光出力端２’は、図４に示す第１の部分映像３０ａの表示面と同じ３次元的形状に配置されており、第２の光ファイバ群２０Ｂの光出力端２’は、第２の部分映像３０ｂの表示面と同じ３次元的形状に配置されている。これにより、自発光型ディスプレイは、第１の光ファイバ群２０Ａによって第１の部分映像３０ａを表示し、第２の光ファイバ群２０Ｂによって第２の部分映像３０ｂを表示する。

このような自発光型ディスプレイによれば、光ファイバの光出力端２’によって任意形状面３を形成しても、第１の発光部１０Ａによって出力した映像光を第１の光ファイバ群２０Ａで伝達して第１の部分映像３０ａを表示すると同時に、第２の発光部１０Ｂによって出力した映像光を第２の光ファイバ群２０Ｂで伝達して第２の部分映像３０ｂを表示することができる。

このような自発光型ディスプレイによれば、任意形状面３に映像を表示させるに際し、映像ユニット１により、第１の発光部１０Ａ、第２の発光部１０Ｂの各ピクセルによって表示させる色情報である映像光を取得する。この取得した各ピクセルの映像光は、映像ユニット１に接続されている光ファイバ２にそれぞれ出力される。ここで、映像の全ピクセルに対応した複数の映像ユニット１を利用することにより、複数の映像ユニット１によって、一画面の映像全体のピクセルの色情報を取得することが可能となる。また、図４に示したように、複数画面分の映像の全ピクセルに対応した複数の映像ユニット１を利用することにより、複数の映像ユニット１によって、複数個の映像全体のピクセルの映像光を取得することが可能となる。そして、各映像ユニット１によって取得した映像光を、各光ファイバ２を介して、光ファイバ２の光出力端２’から出力することによって、任意形状面３に映像を表示させることができる。この任意形状面３は、光ファイバ２の光出力端２’の配置によって、観察者に凹部を向けたドーム型といった３次元形状となっている場合には、当該３次元形状に配列したピクセル（光ファイバ２の光出力端２’）から映像光を出力して、観察者に、任意形状面３の自発光型ディスプレイを視認させることができる。

なお、上述したように、任意形状面３に映像を表示させる場合、各ピクセルの映像光からなる映像は、任意形状面３の形状、観察者の位置と任意形状面３の位置のとの関係等の映像歪みに影響する歪み補正パラメータによって、観察者から任意形状面３の映像を見たときに歪み無く映像を視認させるような歪み補正処理が施されていることは勿論である。この歪み補正処理は、発光部１０によって映像光を発光させるための映像データに対して行われている。したがって、当該歪み補正処理が施された映像データに基づく各ピクセルの映像光が映像ユニット１で合成されて、各光ファイバに導かれて光ファイバ２の光出力端２’から出力されている。

更に、本発明を適用した立体映像表示システムに搭載される自発光型ディスプレイは、各光ファイバの映像光の出力先を変更することができる。この自発光型ディスプレイは、図５に示すように、複数の光ファイバが、映像ユニット１側の光入力端から発光部１０によって発光された光を入力する入力用光ファイバ群４０Ａと、映像表示面側である光出力端２’が任意形状面３を形成するように配置された出力用光ファイバ群４０Ｂとからなり、当該入力用光ファイバ群４０Ａと出力用光ファイバ群４０Ｂとの間に設けられて、所望の入力用光ファイバ群４０Ａから入力した光を、所望の出力用光ファイバ群４０Ｂから出力させる切換手段を備える。自発光型ディスプレイは、この切換手段として、光スイッチングモジュール４と、当該光スイッチングモジュール４の動作を制御する切換制御部５とを備える。

この切換制御部５は、例えばユーザが任意形状面３によって表示させる映像を切り換えるためのパーソナルコンピュータなどで構成される。例えば、パーソナルコンピュータの操作キーボードなどの操作入力命令を入力した場合、切換制御部５は、所望の映像を表示させるように光スイッチングモジュール４を制御する。また、切換制御部５は、予め設定された表示パターンに従って任意形状面３によって表示する映像を自動的に切り換えるように光スイッチングモジュール４を制御しても良い。

このような自発光型ディスプレイは、光スイッチングモジュール４が入力用光ファイバ群４０Ａを構成する各光ファイバから映像光を入力する。この各光ファイバから伝達された映像光は、任意形状面３における各画素の映像光である。光スイッチングモジュール４は、入力用光ファイバ群４０Ａを構成する各光ファイバから伝達された映像光を、出力用光ファイバ群４０Ｂを構成するどの光ファイバに出力するかを制御する。これによって、光スイッチングモジュール４は、任意形状面３に表示される映像の画素ごとに表示箇所を切り換える。

このような光スイッチングモジュール４の動作は、入力用光ファイバ群４０Ａを構成する光ファイバから入力した映像光をどの光ファイバに出力するかを決定する切換制御部５によって制御される。

また、この自発光型ディスプレイは、入力用光ファイバ群４０Ａと出力用光ファイバ群４０Ｂとを同数とする場合のみならず、図６に示すように、映像ユニット１側に、入力用光ファイバ群４０Ｃを追加して光スイッチングモジュール４に接続しても良い。この場合、発光部１０は、入力用光ファイバ群４０Ａと入力用光ファイバ群４０Ｃとで共用のものを備えていても良く、入力用光ファイバ群４０Ａと入力用光ファイバ群４０Ｃとで異なるものを備えていても良い。なお、図６に示す例では、入力用光ファイバ群４０Ａ及び入力用光ファイバ群４０Ｃからなる光ファイバの本数と、出力用光ファイバ群４０Ｂからなる光ファイバの本数との比が、２：１のものを示しているが、任意のｍ：ｎ（ｍ、ｎは自然数）であっても良いことは勿論である。

このような自発光型ディスプレイは、入力用光ファイバ群４０Ａと入力用光ファイバ群４０Ｃとの何れか一方によって伝達された映像光のみを出力用光ファイバ群４０Ｂに導くことができる。これによって、自発光型ディスプレイは、入力用光ファイバ群４０Ａによって伝達している映像光のみを任意形状面３に表示し、逆に、入力用光ファイバ群４０Ｃによって伝達している映像光のみを任意形状面３に表示することができる。

また、自発光型ディスプレイは、上述の図４に示すように、第１の部分映像３０ａ又は第２の部分映像３０ｂを任意形状面３に表示させる場合に、入力用光ファイバ群４０Ａによって第１の部分映像３０ａを伝達し、入力用光ファイバ群４０Ｃによって第２の部分映像３０ｂを伝達することができる。この場合、切換制御部５は、第１の部分映像３０ａを任意形状面３に表示する場合には入力用光ファイバ群４０Ａに伝達されている映像光を出力用光ファイバ群４０Ｂに伝達するように光スイッチングモジュール４を制御し、第２の部分映像３０ｂを任意形状面３に表示する場合には入力用光ファイバ群４０Ｃに伝達されている映像光を出力用光ファイバ群４０Ｂに伝達するように光スイッチングモジュール４を制御する。

上述した図５及び図６に示す自発光型ディスプレイは、ピクセル単位で、どの光ファイバで伝達している映像光を、どの光ファイバに伝達して表示させるかを決定することができる。例えば、図７（Ａ）に示すように光スイッチングモジュール４内の点線のように入力用光ファイバ群４０Ａの映像光を出力用光ファイバ群４０Ｂに出力している状態と、図７（Ｂ）に示すように光スイッチングモジュール４内の点線のように入力用光ファイバ群４０Ａの映像光を出力用光ファイバ群４０Ｂに出力している状態とで切り換えることができる。また、図６に示す自発光型ディスプレイにおいても、映像単位で入力用光ファイバ群４０Ａと入力用光ファイバ群４０Ｃを切り換える場合のみならず、ピクセル単位で、入力用光ファイバ群４０Ａで伝達している映像光と入力用光ファイバ群４０Ｃで伝達している映像光とを組み合わせて出力用光ファイバ群４０Ｂに出力しても良い。

以上のように、自発光型ディスプレイは、光ファイバ２の光入力端と光出力端２’との途中に、光スイッチングモジュール４、切換制御部５を接続した場合に、切換制御部５で設定した切換設定に応じて、映像ユニット１と任意形状面３の各ピクセルの対応を切り換えることができる。

つぎに、上述した自発光型ディスプレイにおいて、光ファイバ２の光出力端２’から出力される映像光を加工することについて説明する。

例えば図８（ａ）に示すように、光ファイバ２から出力された映像光Ｌを目視等で直接的に視認した時に、映像光Ｌに、観察者にとって眩しいと感じる光成分が含まれる場合がある。これに対し、自発光型ディスプレイは、図８（ｂ）に示すように、各光ファイバ２の光出力端２’に、光出力端２’から出力された光の強度を抑制する被覆材６を設けることが望ましい。

この被覆材６としては、透明度を意図的に低下させたフィルムやガラス等の背面投影用のスクリーン材が使用可能である。この被覆材６は、光ファイバ２の光出力端２’から出力された映像光Ｌの強度を低減させて、透過させる。

この被覆材６は、図８（ｃ）に示すように個々の光ファイバ２の光出力端２’に配置しても良く、図８（ｄ）に示すように、複数の光ファイバ２の光出力端２’の全体を覆う形状の被覆材７を配置しても良い。各被覆材６は、他の被覆材６と共に、任意形状面３と同じ任意の形状に配置されることになる。また、この光ファイバ２の光出力端２’の全体を覆う被覆材７は、その表面の形状が、ドーム型などの任意形状面３となっている。光ファイバ２の光出力端２’に被覆材７を設けることにより、任意形状面３においてピクセルの格子を認識しにくくなり、被覆材７の製造や配置が容易になるといったメリットがある。

また、自発光型ディスプレイは、図９に示すように、光ファイバ２の光出力端２’に、当該光出力端２’から出力された光を拡大する拡大するレンズ８が設けられていても良い。このレンズ８は、観察者側が凸面となった凸面レンズで構成される。このレンズ８は、光ファイバ２の光出力端２’と、被覆材６又は被覆材７の間に配置される。このレンズ８によって拡大された映像光は、図９（ａ）に示すように、各光ファイバ２の光出力端２’及びレンズ８に対応した被覆材６を透過して、観察者側に導かれる。また、レンズ８の観察者側には、複数の光ファイバ２の光出力端２’を覆うような被覆材７を設けても良い。このような自発光型ディスプレイによれば、光ファイバ２の光出力端２’から出力される映像光を拡大して、被覆材６又は被覆材７に透過させることにより、観察者が観察する表示面の面積を、複数の光ファイバ２から形成される任意形状面３の面積以上とすることができる。

更に、自発光型ディスプレイは、図１０に示すように、レンズ８によって拡大された映像光を、隣接する光ファイバ２から出力されてレンズ８によって拡大された映像光に対して遮蔽する遮蔽部９を設けることが望ましい。この遮蔽部９は、各レンズ８を通過して被覆材６又は被覆材７に導かれる映像光同士が干渉しないように、各レンズ８を通過した映像光を被覆材６又は被覆材７に導く間仕切りとして機能する。図１０（ａ）に示す自発光型ディスプレイは、各レンズ８に対応して被覆材６を設けた場合に、個々のレンズ８と被覆材６との組み合わせごとに遮蔽部９を設けた構成例である。図１０（ｂ）に示す自発光型ディスプレイは、複数のレンズ８の全体を覆う被覆材７を設けた場合に、各レンズ８によって拡大された映像光が被覆材７に到達する前に干渉させないように遮蔽部９を設けた構成例である。これによって、自発光型ディスプレイは、レンズ８を設けた場合であっても、隣接したレンズ８によって拡大された映像光同士が干渉することを低減して、被覆材６又は被覆材７に導くことができる。

つぎに、上述した自発光型ディスプレイを備え、当該自発光型ディスプレイによって観察者に立体映像を提供する立体映像表示システムについて説明する。

立体映像表示システムは、上述したように、映像光を発光する発光部１０と、発光部１０によって発光された光を伝達する複数の光ファイバ２とからなり、複数の光ファイバ２の光出力端２’が任意形状面３を形成するように配置された自発光型ディスプレイに加えて、観察者に装着される立体映像用メガネと、自発光型ディスプレイに立体映像を表示させる立体映像表示制御手段とを備えるものである。この自発光型ディスプレイに表示される立体映像は、互いに視差が設けられた右眼用映像と左眼用映像とからなる。立体映像用メガネは、右眼用映像を透過する右眼部分及び左眼用映像を透過する左眼部分を有する。また、立体映像表示制御手段は、後述の偏光方式やシャッタ方式などによって、立体映像用メガネの右眼部分を介して視認される右眼用映像及び立体映像用メガネの左眼部分を介して視認される左眼用映像を自発光型ディスプレイによって表示させるものである。

このような立体映像表示システムの一例としては、例えば、図１１及び図１２に示すように偏光方式を採用したものが挙げられる。

図１１に示す立体映像表示システムは、自発光型ディスプレイが、右眼用映像を出力する発光部１０Ｒ及び左眼用映像を出力する発光部１０Ｌを備えて、当該発光部１０Ｒ及び発光部１０Ｌから発光された右眼用映像及び左眼用映像を映像ユニット１によって第１の光ファイバ群２０Ａ及び第２の光ファイバ群２０Ｂに導く。第１の光ファイバ群２０Ａは、複数の光ファイバ２によって右眼用映像を伝達し、第２の光ファイバ群２０Ｂは、当該第１の光ファイバ群２０Ａには含まれない複数の光ファイバ２によって左眼用映像を伝達する。自発光型ディスプレイは、上述したように、第１の光ファイバ群２０Ａと第２の光ファイバ群２０Ｂとによって任意形状面３を形成する。この立体映像表示システムにおける自発光型ディスプレイは、右眼用映像を表示する第１の光ファイバ群２０Ａと左眼用映像を表示する第２の光ファイバ群２０Ｂとが任意形状面３（一画面）内全体に亘って配置され、右眼用映像及び左眼用映像との双方を任意形状面３の全面に亘って表示する。なお、自発光型ディスプレイの他の構成は、図３に示した自発光型ディスプレイと同様であるので、その詳細な説明を省略する。

立体映像用メガネ５０は、右眼部分５０Ｒによって第１偏光方向の映像（右眼用映像）のみを透過し、左眼部分５０Ｌによって第２偏光方向の映像（左眼用映像）のみを透過する。この立体映像用メガネ５０は、観察者が任意形状面３に表示された映像の観察時に、当該観察者によって装着される。

立体映像表示制御手段は、任意形状面３の観察者側に配置される偏光フィルタからなる。この偏光フィルタは、図１２（ａ）に示すような右眼用映像を透過するピクセルと左眼用映像を透過するピクセルが水平方向に交互に配置されたフィルタ５１の構成、又は、図１２（ｂ）に示すような垂直方向に交互に配置されたフィルタ５２の構成である。偏光フィルタは、上述の被覆材６又は被覆材７を兼用したものであっても良く、別個に被覆材６又は被覆材７を設けても良い。偏光フィルタと被覆材６又は被覆材７とを別個に設ける場合には、光ファイバ２の光出力端２’から被覆材６又は被覆材７、偏光フィルタの順に設ける必要がある。

また、上述のように、各光ファイバ２の光出力端２’にレンズ８を設けても良く、各レンズ８に対応した遮蔽部９を設けても良い。

偏光フィルタは、第１の光ファイバ群２０Ａから出力された右眼用映像を透過する第１偏光方向となっている部位と、第２の光ファイバ群２０Ｂから出力された左眼用映像を透過する第２偏光方向となっている部位とを有する。また、右眼部分５０Ｒは、第１偏光方向の光のみを透過し、左眼部分５０Ｌは、第２偏光方向の光のみを透過する。なお、立体映像用メガネ５０、偏光フィルタにおける偏光方向の種類としては、直線偏光（縦横、ハの字）、円偏光などが利用可能である。

また、偏光フィルタのうちの右眼用映像を透過する部分は、第１の光ファイバ群２０Ａを構成する光ファイバ２の光出力端２’から出力された右眼用映像光が出射される位置に配置する必要がある。同様に、偏光フィルタのうちの左眼用映像を透過する部分は、第２の光ファイバ群２０Ｂを構成する光ファイバ２の光出力端２’から出力された左眼用映像光が出射される位置に配置する必要がある。なお、映像の偏りを少なく、且つ光効率を高くする観点から、図１２に示したように、右眼用映像を透過するピクセルと左眼用映像を透過するピクセルが水平方向に交互に配置されたフィルタ構成とし、垂直方向に交互に配置されたフィルタ構成とすることが望ましいが、それ以外の構成、例えば右眼用映像を透過するピクセルと左眼用映像を透過するピクセルとをランダムに配置したフィルタ構成であっても良い。

このような立体映像表示システムは、任意形状面３に立体映像を表示するに際し、発光部１０Ｒ、発光部１０Ｌからそれぞれ右眼用映像、左眼用映像といった右眼、左眼に対応した２画面分の映像を発光し、第１の光ファイバ群２０Ａ及び第２の光ファイバ群２０Ｂによって右眼用偏光フィルタ５１及び左眼用偏光フィルタ５２に導く。右眼用偏光フィルタ５１を透過した右眼用映像は、立体映像用メガネ５０における右眼部分５０Ｒのみに透過され、左眼用偏光フィルタ５２を透過した左眼用映像は、立体映像用メガネ５０における左眼部分５０Ｌのみに透過される。これによって、立体映像表示システムは、観察者に右眼用映像及び左眼用映像からなる立体映像を視認させることができ、任意形状の自発光ディスプレイを用いたシステムを実現できる。

立体映像表示システムの他の一例としては、例えば、図１３に示すように時分割偏光方式を採用したものが挙げられる。

この立体映像表示システムは、発光部１０Ｒによって発光されて第１の光ファイバ群２０Ａによって伝達された右眼用映像と、発光部１０Ｌによって発光されて第２の光ファイバ群２０Ｂによって伝達された左眼用映像とを光スイッチングモジュール４によって入力して、時分割で右眼用映像と左眼用映像とを出力用光ファイバ群に供給するように構成されている。このような立体映像表示システムにおける自発光型ディスプレイは、任意形状面３を構成する全ピクセルによって、右眼用映像又は左眼用映像を表示する。

すなわち、立体映像表示システムにおける自発光型ディスプレイは、図６に示すような入力用光ファイバ群４０Ａを、複数の光ファイバによって右眼用映像を伝達する第１の光ファイバ群２０Ａとし、出力用光ファイバ群４０Ｂを、当該第１の光ファイバ群２０Ａには含まれない複数の光ファイバによって左眼用映像を伝達する第２の光ファイバ群２０Ｂとし、出力用光ファイバ群４０Ｂによって、右眼用映像と左眼用映像とを時分割で交互に任意形状面３に供給する。なお、入力用光ファイバ群の本数と出力用光ファイバ群との本数は２：１となっている。

また、立体映像用メガネ５０は、図１１に示したものと同様である。

立体映像表示制御手段は、第１の光ファイバ群２０Ａから出力された右眼用映像と第２の光ファイバ群２０Ｂから出力された左眼用映像とで切り換える光スイッチングモジュール４と、任意形状面３の観察者側に設けられ第１偏光方向の右眼用映像のみを透過する状態と、第２偏光方向の左眼用映像のみを透過する状態とが切り換えられる時分割偏光フィルタ６１と、光スイッチングモジュール４及び時分割偏光フィルタ６１との動作を同期させる同期制御装置６２となる。

時分割偏光フィルタ６１は、同期制御装置６２によって与えられる制御信号によって、偏光方向を第１偏光方向と第２偏光方向とで切り換えるものである。時分割偏光フィルタ６１は、任意形状面３の観察者側に、当該観察者が任意形状面３を見る視界を覆うように設置される。なお、時分割偏光フィルタ６１は、上述の被覆材６又は被覆材７と兼用したものであっても良く、別個に被覆材６又は被覆材７を設けても良い。時分割偏光フィルタ６１と被覆材６又は被覆材７とを別個に設ける場合には、光ファイバ２の光出力端２’から被覆材６又は被覆材７、時分割偏光フィルタ６１の順に設ける必要がある。また、上述のように、各光ファイバ２の光出力端２’にレンズ８を設けても良く、各レンズ８に対応した遮蔽部９を設けても良い。

同期制御装置６２は、例えば光スイッチングモジュール４の映像切換周波数と、時分割偏光フィルタ６１の切換周波数とを同期させるパーソナルコンピュータからなる。切換制御部５によって制御される光スイッチングモジュール４の映像切換周波数、光スイッチングモジュール４の映像切換周波数及び時分割偏光フィルタ６１の切換周波数は、例えば、１２０Ｈｚ程度の周波数が設定される。なお、図１３においては、同期制御装置６２と切換制御部５とを別に示しているが、一台のパーソナルコンピュータで構成しても良い。

時分割偏光フィルタ６１は、光スイッチングモジュール４から右眼用映像が出力されている期間においては右眼用映像を透過させる偏光状態となり、光スイッチングモジュール４から左眼用映像が出力されている期間においては左眼用映像を透過させる偏光状態となる。したがって、立体映像表示システムによれば、光スイッチングモジュール４から右眼用映像が出力されている期間においては、立体映像用メガネ５０によって右眼用映像のみを視認させ、光スイッチングモジュール４から左眼用映像が出力されている期間においては、立体映像用メガネ５０によって左眼用映像のみを視認させることができる。

このような立体映像表示システムは、任意形状面３に立体映像を表示するに際し、発光部１０Ｒ、発光部１０Ｌからそれぞれ右眼用映像、左眼用映像といった右眼、左眼に対応した２画面分の映像を発光すると共に、同期制御装置６２によって、光スイッチングモジュール４を所定周波数で動作させることによって、所定周波数で右眼用映像と左眼用映像とを交互に表示させる。同時に、同期制御装置６２は、時分割偏光フィルタ６１を所定周期で動作させる。これにより、時分割偏光フィルタ６１を透過した右眼用映像は、立体映像用メガネ５０における右眼部分５０Ｒのみに透過され、時分割偏光フィルタ６１を透過した左眼用映像は、立体映像用メガネ５０における左眼部分５０Ｌのみに透過される。これによって、立体映像表示システムは、観察者に右眼用映像及び左眼用映像からなる立体映像を視認させることができ、任意形状の自発光ディスプレイを用いたシステムを実現できる。

立体映像表示システムの他の一例としては、例えば、図１４に示すように液晶シャッタ方式を採用したものが挙げられる。

この立体映像表示システムは、図１３に示した自発光型ディスプレイと同様に、発光部１０Ｒによって発光されて第１の光ファイバ群２０Ａによって伝達された右眼用映像と、発光部１０Ｌによって発光されて第２の光ファイバ群２０Ｂによって伝達された左眼用映像とを光スイッチングモジュール４によって入力して、時分割で右眼用映像と左眼用映像とを出力用光ファイバ群に供給するように構成されている。このような立体映像表示システムにおける自発光型ディスプレイは、任意形状面３を構成する全ピクセルによって、右眼用映像又は左眼用映像を表示する。

なお、自発光型ディスプレイは、上述の被覆材６又は被覆材７を設けたものであっても良い。また、上述のように、各光ファイバ２の光出力端２’にレンズ８を設けても良く、各レンズ８に対応した遮蔽部９を設けても良い。

立体映像用メガネ７０は、右眼部分７０Ｒによって右眼用映像のみを透過する期間と、左眼部分７０Ｌによって左眼用映像のみを透過する期間とが切り換えられる。この立体映像用メガネ７０は、右眼部分７０Ｒ及び左眼部分７０Ｌのそれぞれに液晶シャッタが設けられ、当該それぞれの液晶シャッタが光透過状態（開）と光遮断状態（閉）との間で交互に切り換えられる。

同期制御装置６２は、立体映像用メガネ７０の液晶シャッタ及び切換制御部５を制御することにより、立体映像用メガネ７０と光スイッチングモジュール４との同期を取る。すなわち、同期制御装置６２は、光スイッチングモジュール４が右眼用映像と左眼用映像とを交互に出力する切換タイミングと、立体映像用メガネ７０の右眼部分７０Ｒが光透過状態となり左眼部分７０Ｌが光遮断状態となる状態と立体映像用メガネ７０の右眼部分７０Ｒが光遮断状態となり左眼部分７０Ｌが光透過状態となる状態となる開閉タイミングとの同期を取る。同期制御装置６２は、例えば１２０Ｈｚといった所定周波数で、立体映像用メガネ７０の動作と光スイッチングモジュール４の動作との同期を取る。

このような立体映像表示システムは、任意形状面３に立体映像を表示するに際し、発光部１０Ｒ、発光部１０Ｌからそれぞれ右眼用映像、左眼用映像といった右眼、左眼に対応した２画面分の映像を発光すると共に、同期制御装置６２によって、光スイッチングモジュール４を所定周波数で動作させることによって、所定周波数で右眼用映像と左眼用映像とを交互に表示させる。同時に、同期制御装置６２は、立体映像用メガネ７０を所定周期で動作させる。これにより、任意形状面３に表示された右眼用映像は、立体映像用メガネ７０における右眼部分７０Ｒのみに透過され、任意形状面３に表示された左眼用映像は、立体映像用メガネ７０における左眼部分７０Ｌのみに透過される。これによって、立体映像表示システムは、観察者に右眼用映像及び左眼用映像からなる立体映像を視認させることができ、任意形状の自発光ディスプレイを用いたシステムを実現できる。

立体映像表示システムの他の一例としては、例えば、図１５に示すような液晶シャッタ方式を採用したものが挙げられる。

この立体映像表示システムにおける自発光型ディスプレイは、単一の発光部１０と、単一の光ファイバ群２０とを備えている。なお、自発光型ディスプレイは、上述の被覆材６又は被覆材７を設けたものであっても良い。また、上述のように、各光ファイバ２の光出力端２’にレンズ８を設けても良く、各レンズ８に対応した遮蔽部９を設けても良い。

この立体映像表示システムにおける立体映像用メガネ７０は、図１４に示した立体映像表示システムと同様に、右眼部分７０Ｒによって右眼用映像のみを透過する期間と、左眼部分７０Ｌによって左眼用映像のみを透過する期間とが切り換えられる液晶シャッタ方式のものである。この立体映像表示システムにおける立体映像表示制御手段は、光ファイバ２から出力される映像光を、右眼用映像と左眼用映像との間で、時分割制御によって交互に切り換えるように発光部１０を制御する映像生成装置である時分割映像生成システム８１及び同期制御装置８２である。

時分割映像生成システム８１は、各種の映像コンテンツを記憶し、発光部１０に映像データを供給して、発光部１０を駆動する。時分割映像生成システム８１は、自発光型ディスプレイに立体映像を表示させる場合には、右眼用映像と左眼用映像とを交互に発光部１０によって発光させる。右眼用映像及び左眼用映像は、上述した立体映像表示システムと同様に、光ファイバ群２０を介して任意形状面３から出力される。

このような立体映像表示システムにおいて、同期制御装置８２は、時分割映像生成システム８１及び立体映像用メガネ７０に接続されている。同期制御装置８２は、立体映像用メガネ７０の液晶シャッタ及び時分割映像生成システム８１が右眼用映像及び左眼用映像の映像データを出力するタイミングを制御する。これにより、同期制御装置８２は、立体映像用メガネ７０と時分割映像生成システム８１との同期を取る。すなわち、同期制御装置８２は、発光部１０が右眼用映像と左眼用映像とを交互に出力する切換タイミングと、立体映像用メガネ７０の右眼部分７０Ｒが光透過状態となり左眼部分７０Ｌが光遮断状態となる状態と立体映像用メガネ７０の右眼部分７０Ｒが光遮断状態となり左眼部分７０Ｌが光透過状態となる状態となる開閉タイミングとの同期を取る。同期制御装置８２は、例えば１２０Ｈｚといった所定周波数で、立体映像用メガネ７０の動作と時分割映像生成システム８１の動作との同期を取る。

このような立体映像表示システムは、任意形状面３に立体映像を表示するに際し、時分割映像生成システム８１を所定周波数で動作させて、発光部１０から右眼用映像、左眼用映像といった右眼、左眼に対応した２画面分の映像を交互に発光することによって、所定周波数で右眼用映像と左眼用映像とを交互に表示させる。これにより、任意形状面３に表示された右眼用映像は、立体映像用メガネ７０における右眼部分７０Ｒのみに透過され、任意形状面３に表示された左眼用映像は、立体映像用メガネ７０における左眼部分７０Ｌのみに透過される。同時に、同期制御装置８２は、立体映像用メガネ７０を所定周期で動作させる。これによって、立体映像表示システムは、観察者に右眼用映像及び左眼用映像からなる立体映像を視認させることができ、任意形状の自発光ディスプレイを用いたシステムを実現できる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイの概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイにおける発光部及び映像ユニットの配置について説明する図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイであり、複数の光ファイバ群によって複数の映像を提示するものを示す概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイによって表示される複数の映像について説明する図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイにおいて、複数の光ファイバの入力用光ファイバと出力用光ファイバとの間に光スイッチングモジュールを設けた構成を示す概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイにおいて、入力用光ファイバ群の光ファイバ本数と出力用光ファイバ群の光ファイバ本数とが異なる構成を示す概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイにおいて、光スイッチングモジュールによって入力用光ファイバ群のうちのどの光ファイバによって出力された光をどの出力用光ファイバ群の光ファイバに伝達するかを制御できることを説明する概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイにおいて、各光ファイバの光出力端に被覆材を設置する構成を説明する概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイにおいて、各光ファイバの光出力端にレンズを設置する構成を説明する概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムを構成する自発光型ディスプレイにおいて、各光ファイバの光出力端にレンズを設置し、更に、レンズを通過した光が干渉しないための遮蔽部を配置する構成を説明する概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムにおいて、偏光方式によって立体映像を表示するものの概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムにおいて、自発光型ディスプレイの任意形状面の観察者側に配置する偏光フィルタを説明する概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムにおいて、時分割偏光方式によって立体映像を表示するものの概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムにおいて、液晶シャッタ方式によって立体映像を表示するものの概略図である。 本発明を適用した立体映像表示システムにおいて、液晶シャッタ方式によって立体映像を表示する他の概略図である。

符号の説明

１ 映像ユニット
２ 光ファイバ
２’ 光出力端
３ 任意形状面
４ 光スイッチングモジュール
５ 切換制御部
６，７ 被覆材
８ レンズ
９ 遮蔽部
１０ 発光部
１１ ピクセル
２０Ａ 第１の光ファイバ群
２０Ｂ 第２の光ファイバ群
３０ａ 第１の部分映像
３０ｂ 第２の部分映像
４０Ａ，４０Ｃ 入力用光ファイバ群
４０Ｂ 出力用光ファイバ群
５０ 立体映像用メガネ
５０Ｌ 左眼部分
５０Ｒ 右眼部分
５１ 右眼用偏光フィルタ
５２ 左眼用偏光フィルタ
６１ 時分割偏光フィルタ
６２ 同期制御装置
７０ 立体映像用メガネ
７０Ｌ 左眼部分
７０Ｒ 右眼部分
８１ 時分割映像生成システム
１００ 輝度コントローラ

Claims (10)

1. 映像光を発光する発光手段と、前記発光手段によって発光された光を伝達する複数の光ファイバとからなり、前記複数の光ファイバの光出力端が任意形状面を形成するように配置された自発光型ディスプレイと、
   観察者に装着されて、右眼用映像を透過する右眼部分及び左眼用映像を透過する左眼部分を有する立体映像用メガネと、
   前記立体映像用メガネの右眼部分を介して視認される右眼用映像及び前記立体映像用メガネの左眼部分を介して視認される左眼用映像を前記自発光型ディスプレイによって表示させる立体映像表示制御手段と
   を備えることを特徴とする立体映像表示システム。
2. 前記自発光型ディスプレイは、前記複数の光ファイバからなり前記右眼用映像を伝達する第１の光ファイバ群と、当該第１の光ファイバ群には含まれない複数の光ファイバからなり前記左眼用映像を伝達する第２の光ファイバ群とを有し、且つ、当該第１の光ファイバ群と前記第２の光ファイバ群とによって前記任意形状面を形成し、
   前記立体映像用メガネは、右眼部分によって第１偏光方向の映像のみを透過し、左眼部分によって第２偏光方向の映像のみを透過するものであり、
   前記立体映像表示制御手段は、前記任意形状面の観察者側であって前記第１の光ファイバ群から出力された右眼用映像を透過する第１偏光方向の右眼用偏光フィルタと、前記任意形状面の観察者であって前記第２の光ファイバ群から出力された左眼用映像を透過する第２偏光方向の左眼用偏光フィルタとからなること
   を特徴とする請求項１に記載の立体映像表示システム。
3. 前記自発光型ディスプレイは、前記複数の光ファイバからなり前記右眼用映像を伝達する第１の光ファイバ群と、当該第１の光ファイバ群には含まれない複数の光ファイバからなり前記左眼用映像を伝達する第２の光ファイバ群とを有し、前記光ファイバが、光入力端から前記発光手段によって発光された光を入力する入力用光ファイバ群と、光出力端が前記任意形状面を形成するように配置された出力用光ファイバ群とからなり、且つ、当該出力用光ファイバ群の光出力端によって前記任意形状面を形成し、
   前記立体映像用メガネは、右眼部分によって第１偏光方向の映像のみを透過し、左眼部分によって第２偏光方向の映像のみを透過するものであり、
   前記立体映像表示制御手段は、
   前記入力用光ファイバ群と前記出力用光ファイバ群との間に設けられて前記出力用光ファイバ群から出力される映像光を、前記第１の光ファイバ群から出力された右眼用映像と前記第２の光ファイバ群から出力された左眼用映像とで切り換える切換手段と、
   前記任意形状面の観察者側に設けられ第１偏光方向の右眼用映像のみを透過する状態と、第２偏光方向の左眼用映像のみを透過する状態とが切り換えられる時分割偏光フィルタと、
   前記切換手段と前記時分割偏光フィルタとの動作を同期させる同期制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示システム。
4. 前記自発光型ディスプレイは、前記複数の光ファイバからなり前記右眼用映像を伝達する第１の光ファイバ群と、当該第１の光ファイバ群には含まれない複数の光ファイバからなり前記左眼用映像を伝達する第２の光ファイバ群とを有し、前記光ファイバが、光入力端から前記発光手段によって発光された光を入力する入力用光ファイバ群と、光出力端が前記任意形状面を形成するように配置された出力用光ファイバ群とからなり、且つ、当該出力用光ファイバ群の光出力端によって前記任意形状面を形成し、
   前記立体映像用メガネは、右眼部分によって右眼用映像のみを透過する期間と、左眼部分によって左眼用映像のみを透過する期間とが切り換えられるものであり、
   前記立体映像表示制御手段は、
   前記入力用光ファイバ群と前記出力用光ファイバ群との間に設けられて前記出力用光ファイバ群から出力される映像光を、前記第１の光ファイバ群から出力された右眼用映像と前記第２の光ファイバ群から出力された左眼用映像との間で、時分割制御によって交互に切り換える切換手段と、
   前記立体映像用メガネと前記切換手段との動作を同期させる同期制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示システム。
5. 前記立体映像用メガネは、右眼部分によって右眼用映像のみを透過する期間と、左眼部分によって左眼用映像のみを透過する期間とが切り換えられるものであり、
   前記立体映像表示制御手段は、
   前記光ファイバから出力される映像光を、前記右眼用映像と前記左眼用映像との間で、時分割制御によって交互に切り換えるように前記発光手段を制御する映像生成装置と、
   前記立体映像用メガネと前記映像生成装置との動作を同期させる同期制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示システム。
6. 前記複数の光ファイバのうちの異なる光ファイバ群によって前記任意形状面を形成し、
   それぞれの光ファイバ群によって異なる映像を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の立体映像表示システム。
7. 前記光ファイバが、光入力端から前記発光手段によって発光された光を入力する入力用光ファイバ群と、光出力端が前記任意形状面を形成するように配置された出力用光ファイバ群とからなり、
   前記入力用光ファイバ群と前記出力用光ファイバ群との間に設けられて、所望の入力用光ファイバ群から入力した光を、所望の出力用光ファイバ群から光を出力させること
   を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の立体映像表示システム。
8. 前記自発光型ディスプレイは、前記光ファイバの光出力端に、当該光出力端から出力された光の強度を抑制する被覆材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の立体映像表示システム。
9. 前記自発光型ディスプレイは、前記光ファイバの光出力端に、当該光出力端から出力された光を拡大する拡大するレンズが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の立体映像表示システム。
10. 前記自発光型ディスプレイは、前記レンズによって拡大された光を、隣接する光ファイバから出力された光に対して遮蔽する遮蔽部を設けたことを特徴とする請求項９に記載の立体映像表示システム。

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