JP2011033819A

JP2011033819A - ３次元画像表示装置

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Publication number: JP2011033819A
Application number: JP2009179808A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Kakeya; 英紀掛谷
Original assignee: University of Tsukuba NUC
Current assignee: University of Tsukuba NUC
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2011-02-17

Abstract

【課題】カラーパネルとモノクロパネルを組み合わせることで、輻輳調節矛盾を軽減することができるもので、粗インテグラルボリューム表示法を用い電子ディスプレイで構成した３次元画像表示装置を実現する。
【解決手段】色彩のある画像を表示する色彩表示面と、該色彩表示面に並行して配置され、上記画像に明暗をつける明暗表示面と、色彩表示面と明暗表示面を通過した光を入射して概ね平行である光線を出射する集光系の複数が前記の明暗表示面に沿って平面状に配列された集光系アレイと、前記集光系アレイから入射した光線を、観察者の両眼のそれぞれに向かって出射する大口径集光系と、とを備え、前記の大口径集光系は、前記色彩表示面像と明暗表示面像を大口径集光系と前記の観察者との間の結像面上に結像するようにし、前記色彩表示面からの光量と明暗表示面の透過率を調整して、上記結像面間の表示点に描画する。
【選択図】図１

Description

この発明は、輻輳調節矛盾を軽減することのできる光線再生方式の３次元画像表示装置であって、特に粗インテグラルボリューム表示法を用い電子ディスプレイでの実現を容易にした３次元画像表示装置に関している。

立体ディスプレイ装置は、より実物に近い表示ができることから、展示用の表示の他に、コンピュータゲーム、訓練用シミュレータ、装置の遠隔操作の表示装置、などに用いられており、さらにその応用分野は拡大している。しかし、立体ディスプレイ装置を長時間使用すると、通常の平面ディスプレイ装置によるものとは異なる疲労が残ることが知られている。

空間上のある点を凝視した際における、目線の向き(輻輳：近くのものを見るときに寄り目になる動き)、左右の目に映る像のずれの量(両眼視差)、水晶体の厚さ(焦点距離)の３つによって立体が知覚されていることが知られている。例えば、メガネを使用する方式の立体ディスプレイでは、偏光フィルタや液晶シャッターなどを用いて左右の目それぞれに異なる画像を入力することにより、両眼視差と輻輳角の提示を実現している。しかし、これらの立体表示方式では、輻輳と焦点調節との間に生理的矛盾が生じるという問題があり、この立体視特有の目の疲労は、両眼の輻輳角と各眼の焦点調節の間に生じる輻輳調節矛盾によるところが大きいと言われている。この問題を解決する目的で、既に多くの手法が提案されている。

そのひとつは光線再現型解決法であり、その代表例として、ホログラムがある。しかし、ホログラムでは、処理すべき情報が膨大であるため、電子ディスプレイでこれを実現するのは現時点では困難である。また、電子的に細かな光線再現を実現する方法として、超多眼方式が知られている（非特許文献１，２）。ただし、この方式でも用意すべきデータの量は非常に多く、実現するためには、画像の解像度（画素数）を犠牲にせざるをえない。

処理すべき情報量を抑えた上で輻輳調節矛盾を解決する方法として、シリンダーレンズと高周波パターンを組み合わせる方法が提案されている（非特許文献３）。この方法は、必要なデータ数の増加は大幅に減らすことが可能であるが、元画像に高周波パターンを重畳することから、それによる画質の低下は避けられない。

一方、映像を高速に回転させたり、複数枚のスクリーンを重ねたりすることにより、ボリュームディスプレイを実現する方式もいくつか提案されている（非特許文献４、５、６）。これらの方式では、対応する奥行きに光源が置かれるので、輻輳調節矛盾は生じない。しかし、ボリュームディスプレイの場合、一般に物体間の隠蔽関係（occlusion ; オクルージョン）や光沢を表現することができないという問題が生じる。また、ボリューム表示を実現するためには、当然映像空間のボリューム情報が必要となる。実世界に対して実時間での正確な３次元計測は困難であり、実写をボリュームディスプレイに表示するのは一般には難しい。

また、特許文献１（特開２０００−２１４４１３号公報）には、眼鏡を用いないで動画表示が可能であり、かつ、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制でき、さらに、電気的に書換えが可能な三次元表示方法及び装置が開示されている。これは、奥行き位置の異なる複数の表示面にそれぞれ二次元像を表示して、三次元立体像を生成する三次元表示方法及び装置であって、観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面に対して、表示対象物体を観察者の視線方向から射影した二次元像を生成し、前記生成された二次元像の輝度を前記各表示面毎に各々独立に変化させて、前記生成された二次元像を複数の表示面に表示するものである。

また、本発明の発明者らはエッジ領域のみをボリュームディスプレイで表示し、フラット領域（エッジ以外の領域）をステレオ方式で表示する立体映像表示方法を提案している（非特許文献７）。しかし、この方法はボリューム表示に多数のモノクロ液晶を並べて表示するため、装置はある程度高価とならざるをえない。また、フラット領域をステレオ式で表示するための多視点立体ディスプレイをいかにコンパクトかつ安価に構築するかの問題も残る。

また、本発明の発明者らは、インテグラルイメジングにおいて、フライアイレンズを構成する個々のレンズを大きくするとともに、ディスプレイパネル部を多層化する粗インテグラルボリューム表示法を特許文献２（特開２００８−０１５１２１号公報）で提案している。この方式では、ボリューム化された実像（または虚像）が観察されるので、輻輳調節矛盾が軽減される。また、多視点系を組み合わせるため、パネル数をある程度聞引いて仏斜めから見たときに前後のパネルで表示した像が分離することはない。さらに、オクルージョンや光沢面の表現も可能となる。

しかし、従来の提案では、多層のカラー画像パネルを重ねて使うため、可視光線の全域でそれぞれが高い透過率である必要があり、電子ディスプレイでの実現が難しいという問題があった。そこで、電子ディスプレイで粗インテグラルボリューム表示を実現するために、カラーパネルとモノクロパネルを組み合わせた３次元画像表示装置を開示するものである。

特開２０００−２１４４１３号公報特開２００８−０１５１２１号公報

梶木善裕，吉川浩，本田捷夫, 集束化光源列(FLA)による超多眼式立体ディスプレイ，３次元画像コンファレンス1996 講演論文集，pp.108-113, 1996. 高木康博, 64眼式三次元カラーディスプレイとコンピューター合成した三次元物体の表示 ,3次元画像コンファレンス2002講演論文集, pp. 85-88, 2002. 掛谷英紀, 阿久津剛, 輻輳調節矛盾がない立体映像提示を安価に実現する方法, 3次元画像コンファレンス2004講演論文集, pp. 9-12, 2004. S. Suyama, M. Date, H. Takada, Three-dimensional Display System with Dual-Frequency Liquid-Crystal Varifocal Lens,Jpn.J. April. Phys., 39, pp. 480-484, 2000. Actuality System, Perspecta Spacial 3D, http://www.actuality-systems.com/ A. Sullivan, LightSpace Technologies, Inc., DepthCube solid state 3D volumetric display ,Stereoscopic Display and Virtual Reality Systems XI, SPIE Vol.5291, pp. 279-284, 2004. R. Yasui, I Matsuda, H Kakeya, Combining volumetric edge display and multiview display for expression of natural 3D images, SPIE proceeding Volume 6055: Stereoscopic Displays and Virtual Reality Systems XIII, pp. 0Y1・0Y9, 2006. 大越孝敬, 三次元画像工学, 朝倉書店, 1991. T. Hattori, T. Igarashi, K. Shimamoto, A. Sawaki, T. Ishiguchi, H. Kobayashi, Advanced autostereoscopic display for G-7 pilot project, SPIE proceedings Volume 3639: Stereoscopic Displays and Virtual Reality Systems VI, pp.66-75,1999.

本発明では、カラーパネルとモノクロパネルを組み合わせることで、輻輳調節矛盾を軽減することができる粗インテグラルボリューム表示法を用い電子ディスプレイで構成した３次元画像表示装置を実現する。

まず本発明の概要を説明すると、簡単な構成の場合、その特徴は、色情報を一枚のパネルのみに持たせることである。このためには、まず、画像を色情報とコントラスト情報に分ける。そして、コントラストを表現するモノクロ画像について、例えば、特許文献１（特開２０００−２１４４１３号公報）の開示と類似の手法を使って奥行き標本画像を作成する。しかし、カラーパネルには、その奥行きに対応するモノクロの奥行き標本画像と全ての色情報とを足し合わせた画像を表示する。そして、そのほかのモノクロパネルには、上で作成したモノクロの奥行き標木画像をそれぞれ表示する。つまり、モノクロのボリューム像とカラー像を重ね合わせ、擬似的にカラーボリューム像を再現することになる。

この方式であれば、カラー液晶パネル1枚と複数のモノクロ液晶パネルを組み合わせることで、電子的に制御可能な映像表示装置を実現できる。モノクロ液晶パネルの光透過率は十分高いため、複数枚重ねても輝度が大きく低下することはなく、現実的に観察可能なボリューム像の生成は可能となる。

このため、本発明の３次元画像表示装置は、右目と左目それぞれ用の色彩のある画像を表示する色彩表示面と、該色彩表示面に並行して配置され、上記画像に右目と左目のそれぞれ用に明暗をつける明暗表示面と、前記色彩表示面と明暗表示面を通過した光を右目用と左目用に画像を選別する選別光学系と、を備え、前記選別光学系は、前記色彩表示面像と明暗表示面像の実像あるいは虚像を観察者に提示するものである。

例えば、前記選別光学系は、集光系アレイであり、前記色彩表示面と明暗表示面を通過した光を入射して概ね平行である光線を出射する集光系の複数が前記の明暗表示面に沿って平面状に配列されたものである。

また、例えば、前記選別光学系は、集光系アレイの他に大口径集光系を備えるもので、前記集光系アレイから入射した光線を、観察者の両眼のそれぞれに向かって出射する。さらに、例えば、前記の大口径集光系は、前記色彩表示面像と明暗表示面像を大口径集光系と前記の観察者との間の結像面上に結像するものである。前記色彩表示面からの光量と明暗表示面の透過率を調整して、上記結像面間の表示点に描画することで３次元カラー画像を表示する。但し、ここでいう結像面は、表示面上の画像の結像点の張る仮想的な２次元面である。また、概ね平行である平行光線とは、上記の集光系アレイと大口径集光系との間では結像せず、大口径集光系と観察者の間で結像する範囲にある平行光線である。

上記色彩表示面は、互いに異なる色彩を表示する複数の表示面から成るものであってもよい。

上記明暗表示面は、互いに異なる領域の明暗を表示する複数の表示面からなるものであってもよい。

上記観察者から見た奥行き情報は、上記明暗表示面における複数の表示面によって表示されるものであってもよい。

上記の集光系アレイは、凸レンズアレイである。例えば、フライアイレンズやレンチキュラーレンズである。

上記の集光系アレイは、複数のレンズを組み合わせた集光系のアレイである。この複数のサイズのものを組み合わせて構成してもよい。

上記の大口径集光系は、例えば、凸レンズである。

上記の大口径集光系は、複数のレンズあるいはミラーを組み合わせた集光系であってもよい。

上記観察者の両眼に入射する光は、上記色彩表示面の次に明暗表示面を通過するようにすることで、上記色彩表示面として種々の表示装置を用いることができる。

この発明によって、輻輳調節矛盾を抑制した多視点立体ディスプレイを安価に構築できる。

本発明の本発明の特徴を示す図である。特徴の１つは、表示面１を多層パネルで構成することである。この表示面１の前面に集光系アレイ２を設けて観察者５が移動しても三次元画像を表示するようにする。集光系アレイ２を通過した光は、大口径結像系３によって結像面４に結像するが、これは、多層パネルのそれぞれの位置に応じて結像位置の異なる複数の結像面に結像する。ここで、観察者５から見て、多層パネルの最も奥には、例えば、カラーパネルを配置し、手前側に1枚または複数枚のモノクロパネルを配置する。このモノクロパネルは、カラーパネルからのカラー画像を減光して、画像の明暗を付加するものである。バックライト付のカラー液晶パネル１枚（Ｐｈ）とモノクロ液晶パネル２枚（Ｐａ、Ｐｂ）を用いる場合の、そのカラー液晶パネルの所定の画素の発光強度と、その画素に対応するモノクロ液晶パネルのそれぞれの画素における透過率を決定する方法について説明するための図である。虚像の場合も、実像の場合と同様にして、バックライト付のカラー液晶パネル１枚（Ｐｈ）とモノクロ液晶パネル２枚（Ｐａ、Ｐｂ）を用いる場合の、そのカラー液晶パネルの所定の画素の発光強度と、その画素に対応するモノクロ液晶パネルのそれぞれの画素における透過率を決定することができることを示すための図である。本発明は、粗インテグラルボリューム表示を行う３次元画像表示装置であることから、その構成を示すブロック図である。画素を表示する表示面１と、前記表示面１からの光を入射して概ね平行である平行光線を出射する集光系の複数が前記の表示面に沿って隣接して形成された集光系アレイ２と、前記の集光系アレイ２からの概ね平行である平行光線を入射して、観察者５の両眼のそれぞれに向かって出射する大口径集光系３と、とを備え、前記の大口径集光系３は、大口径集光系３と前記の観察者５との間の結像面４上に結像させるものである。但し、ここでいう結像面は、表示面上の画像の結像点の張る仮想的な２次元面である。また、概ね平行である平行光線とは、上記の集光系アレイ２と大口径集光系３との間では結像せず、大口径集光系３と観察者５の間で結像する範囲にある平行光線である。表示面１は、表示制御器６で制御される。

以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明においては、同じ機能あるいは類似の機能をもった装置に、特別な理由がない場合には、同じ符号を用いるものとする。

本発明は、粗インテグラルボリューム表示を行う３次元画像表示装置であることから、大枠では、図４に示す構成を有する。つまり、画素を表示する表示面１と、前記表示面１からの光を入射して概ね平行である平行光線を出射する集光系の複数が前記の表示面に沿って隣接して形成された集光系アレイ２と、前記の集光系アレイ２からの概ね平行である平行光線を入射して、観察者５の両眼のそれぞれに向かって出射する大口径集光系３と、とを備え、前記の大口径集光系３は、大口径集光系３と前記の観察者５との間の結像面４上に結像させるものである。但し、ここでいう結像面は、表示面上の画像の結像点の張る仮想的な２次元面である。また、概ね平行である平行光線とは、上記の集光系アレイ２と大口径集光系３との間では結像せず、大口径集光系３と観察者５の間で結像する範囲にある平行光線である。表示面１は、表示制御器６で制御される。

本発明の特徴の１つは、図１に示すように、表示面１を多層パネルで構成することである。この表示面１の前面に集光系アレイ２を設けて観察者５が移動しても三次元画像を表示するようにする。集光系アレイ２を通過した光は、大口径結像系３によって結像面４に結像するが、これは、多層パネルのそれぞれの位置に応じて結像位置の異なる複数の結像面に結像する。ここで、観察者５から見て、多層パネルの最も奥には、例えば、色彩表示面としてカラーパネルを配置し、明暗表示面として手前側に1枚または複数枚のモノクロパネルを配置する。このモノクロパネルは、カラーパネルからのカラー画像を減光して、画像の明暗を付加するものである。特に、カラーパネルと1枚のモノクロパネルを用いる場合は、カラーパネルに明暗を表示する機能が必要である。

観察者５は、上記の複数の結像面の実像を一括して観察するが、これらの結像から、観察者５が３次元画像を観察できるようにするためには、特許文献１に記載の原理と類似の原理を用いる。但し、本発明の場合は、観察者５から見て同じ視点方向にある実像間の明暗を用いて奥行きを表示するものである。また、カラー画像を表示する場合に、すべてのパネルをカラーパネルにするのではなく、カラーパネルとモノクロパネルを用いる。このモノクロパネルの役割は、カラーパネルからの光を画素ごとに減光するものである。

ここで、カラーパネルとしては、例えば、バックライト付のカラー液晶ディスプレイであり、モノクロパネルとしては、例えば、モノクロ液晶パネルで個々の画素が液晶シャッターとして動作するものである。また、集光系アレイ２としては、フライアイレンズまたはレンチキュラーレンズである。複数のサイズのレンズを組み合わせて構成したフライアイレンズやレンチキュラーレンズでもよい。また、大口径結像系３は、凸レンズである。複数のレンズあるいはミラーを組み合わせた集光系であってもよい。

例えば、フライアイレンズの焦点距離は９０ｍｍ、大口径結像系３の凸レンズの焦点距離は５００ｍｍであり、カラーパネルやモノクロパネルは、フライアイレンズから９０ｍｍはなれた場所に１ｍｍ間隔で配置する。この場合、結像面は２０ｍｍ間隔で生成される。

また、カラーパネルとモノクロパネルの位置関係を逆にすることで、つまり、カラーパネルを最も手前にすることで、カラー画像のはみ出しを抑制したり、表示画像の感触を明暗の表示をやや穏やかにしたりすることができる。この場合は、最も奥にバックライト付のモノクロ液晶ディスプレイを配置し、最も手前にバックライト無しで光透過型のカラー液晶ディスプレイを配置する。その間には、必要に応じてモノクロ液晶パネルを配置する。それらの平均的な特性を得るには、それらの配置の中間に光透過型のカラー液晶ディスプレイを配置することがよい場合もある。

カラーパネルとしては、カラー液晶ディスプレイの他に、プラズマディスプレイや、カラー陰極管ディスプレイ、リアプロジェクションディスプレイ、などを用いることができる。但し、この場合は、カラーパネルを観察者５から最も奥に配置する。

次に、図２に示すように、バックライト付のカラー液晶パネル１枚（Ｐｈ）とモノクロ液晶パネル２枚（Ｐａ、Ｐｂ）を用いる場合の、そのカラー液晶パネルの所定の画素の発光強度と、その画素に対応するモノクロ液晶パネルのそれぞれの画素における透過率を決定する方法について説明する。

カラーパネルＰｈ、モノクロパネルＰａ、Ｐｂの結像面Ａ、Ｂが生成される奥行をそれぞれ、５０ｃｍ、４５ｃｍ、４０ｃｍ（いずれも観察者からの距離）とする。今、奥行き４２ｃｍのところの表示点に、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（６４、３２、１６）の色の点を描画する場合、次のように行う。

（１）Ｍ＝（ディスプレイの各色の最大輝度）÷（Ｒ，Ｇ，Ｂのマックス値）を求める。ここで、最大輝度を仮に２５６とする。また、（Ｒ，Ｇ，Ｂのマックス値）は、Ｒの６４であるので、Ｍ＝４である。
（２）次に、Ｍ×（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を求める。この例では、結果は（２５６、１２８、６４）である。
（３）この色をカラーパネルＰｈ上に描画する。これは、ＲＧＢの構成比（色相）を維持しながら、輝度が最大になる画素をカラーパネルに描画することを意味する。
（４）モノクロパネルについては、それぞれの透過率を次のようにして決める。
まず、モノクロモノクロパネルＰａ、Ｐｂでのそれぞれの透過率をα、βとするとき、カラーディスプレイで発光した（２５６，１２８，６４）をもとの色（６４，３２，１６）に減光するため、α×β＝１／Ｍ＝１／４、である。また、表示点の奥行きは、透過率の比で決めるので、この例の場合は、α／β＝（表示点からＡまでの距離）／（表示点からＢまでの距離）＝３／２、である。これから、α≒０．４１、β≒０．６１となる。

観察者が虚像を観測する場合の配置は、図３に示すように、図２の実像の場合に比べて、集光系アレイ２は大口径結像系３に近い位置に配置されるが、表示面１のそれぞれのパネルの位置と虚像面４ｉのそれぞれの虚像との位置関係は、図２の実像の場合と同様であるから、上記の、モノクロパネルの透過率の決定方法は、図３の虚像の場合にも適用できることが分かる。

カラーディスプレイは、通常、透過強度を変えて画像に明暗を付加する機能を備えているので、これを用いることで、上記の例からモノクロパネルを1枚減らして、バックライト付のカラー液晶パネル１枚（Ｐｈ）とモノクロ液晶パネル１枚（Ｐａ）を用いて３次元表示を行うことができる。

この場合は、カラーパネルＰｈにはモノクロパネルＰａが付着されていると見なす。この実像とモノクロパネルＰｂの実像Ｂが生成される奥行をそれぞれ、５０ｃｍ、４５ｃｍ（いずれも観察者からの距離）とする。今、奥行き４７ｃｍのところの表示点に、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（６４、３２、１６）の色の点を描画する場合、次のように行う。

（１）Ｍ＝（ディスプレイの各色の最大輝度）÷（Ｒ，Ｇ，Ｂのマックス値）を求める。ここで、最大輝度を仮に２５６とする。また、（Ｒ，Ｇ，Ｂのマックス値）は、Ｒの６４であるので、Ｍ＝４である。
（２）モノクロパネルについては、上記と同様に、それぞれの透過率を次のようにして決める。
まず、モノクロモノクロパネルＰａ、Ｐｂでのそれぞれの透過率をα、βとするとき、カラーディスプレイで発光した（２５６，１２８，６４）をもとの色（６４，３２，１６）に減光するため、α×β＝１／Ｍ＝１／４、である。また、表示点の奥行きは、透過率の比で決めるので、この例の場合は、α／β＝（表示点からＡまでの距離）／（表示点からＢまでの距離）＝３／２、である。これから、α≒０．４１、β≒０．６１となる。
（３）モノクロモノクロパネルＰａは、カラーパネルＰｈに付着したものであるとしたが、これらが一体の場合には、結局、カラーディスプレイは、
α×（２５６，１２８，６４）≒（１０５、５２、２６）、
の色の点を描画すればよいことになる。

上記の実施例２にさらにモノクロパネルＰｃを追加する場合、その結像面をＣとするとき、次のようにすることができる。

カラーパネルＰｈ、モノクロパネルＰａ、Ｐｂ、Ｐｃの結像面Ａ、Ｂ、Ｃが生成される奥行をそれぞれ、５０、４５、４０、３５ｃｍ（いずれも観察者からの距離）とする。モノクロモノクロパネルＰａ、Ｐｂ、Ｐｃでのそれぞれの透過率をα、β、γとする。

（１−１）４５と４０ｃｍの間の領域に表示点を描画する場合、カラーパネルＰｈ、モノクロパネルＰａ、Ｐｂを用いて、上記実施例２の様に処理する。この際、モノクロパネルＰｃでは透過率を１とする。
（１−２）４０と３５ｃｍの間の領域に表示点を描画する場合、カラーパネルＰｈ、モノクロパネルＰｂ、Ｐｃを用いて、上記実施例２の様に処理する。この際、モノクロパネルＰａでは透過率を１とする。

上記の説明においては、集光系アレイや大口径集光系は、固定された焦点距離をもつものとすると理解し易い。しかし、これらの集光系は、可変焦点の集光系であっても何ら問題はない。可変焦点の集光系を用いることによって、また、場面ごとに焦点特性を僅かに変えることによって、さらに適した表示を行なうことができる。

また、上記の説明では、観察者として１名を図示したのみであるが、この観察者の位置を変えても、上記の説明は、成立するので、多数の観察者にとって、本発明の多視点立体ディスプレイ装置の立体画像を同時に観察できる事は明らかである。

１表示面
２集光系アレイ
３大口径集光系
４結像面
４ｉ虚像面
５観察者

Claims

３次元画像表示装置であって、
右目と左目それぞれ用の色彩のある画像を表示する色彩表示面と、
該色彩表示面に並行して配置され、上記画像に右目と左目のそれぞれ用に明暗をつける明暗表示面と、
前記色彩表示面と明暗表示面を通過した光を右目用と左目用に画像を選別する選別光学系と、を備え、
前記選別光学系は、前記色彩表示面像と明暗表示面像の実像あるいは虚像を観察者に提示するものであることを特徴とする３次元画像表示装置。
上記選別光学系は、前記の明暗表示面に沿って平面状に配列された集光系アレイであることを特徴とする請求項１に記載の３次元画像表示装置。
上記選別光学系は、さらに大口径集光系を備えることを特徴とする請求項２に記載の３次元画像表示装置。
上記色彩表示面は、互いに異なる色彩を表示する複数の表示面から成ることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の３次元画像表示装置。
上記明暗表示面は、互いに異なる領域の明暗を表示する複数の表示面からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の３次元画像表示装置。
上記観察者から見た奥行き情報は、上記明暗表示面における複数の表示面によって表示されることを特徴とする請求項５に記載の３次元画像表示装置。
上記の集光系アレイは、凸レンズアレイであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の３次元画像表示装置。
上記の集光系アレイは、複数のレンズを組み合わせた集光系のアレイであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の３次元画像表示装置。
上記の大口径集光系は、凸レンズであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の３次元画像表示装置。
上記の大口径集光系は、複数のレンズあるいはミラーを組み合わせた集光系であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の３次元画像表示装置。
上記観察者の両眼に入射する光は、上記色彩表示面の次に明暗表示面を通過する光であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の３次元画像表示装置。