JP2012058291A - Stereoscopic image display device - Google Patents

Stereoscopic image display device Download PDF

Info

Publication number
JP2012058291A
JP2012058291A JP2010198458A JP2010198458A JP2012058291A JP 2012058291 A JP2012058291 A JP 2012058291A JP 2010198458 A JP2010198458 A JP 2010198458A JP 2010198458 A JP2010198458 A JP 2010198458A JP 2012058291 A JP2012058291 A JP 2012058291A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light beam
optical system
stereoscopic image
image display
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.)
Granted
Application number
JP2010198458A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5378331B2 (en
Inventor
Tomoya Misawa
智也 三澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority to JP2010198458A priority Critical patent/JP5378331B2/en
Publication of JP2012058291A publication Critical patent/JP2012058291A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5378331B2 publication Critical patent/JP5378331B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic image display device obtaining good image quality with low power consumption as well as having the background of the device seen through in the stereoscopic image display device which can be observed by the naked eyes.SOLUTION: The composition of the stereoscopic image display device includes: a light source emitting beams with directivity; beam scanning means 3 deflecting the beams emitted from the light source in an arbitrary direction based on a control signal; and a beam deflection optical system 4 deflecting the beams according to the position and angle of incident beams. In this case, a beam reproduction unit 2 is composed to have the light source, the beam scanning means 3 and the beam deflection optical system 4 fixed so that the positional relationships to each other are not moved. In addition, the beam reproduction unit 2 is rotated by a rotor plate 1 synchronizing with control of the light source and the beam deflection means 3.

Description

本発明は、立体映像表示装置に関し、特に、裸眼で観察可能な立体映像表示装置に関するものである   The present invention relates to a stereoscopic video display device, and more particularly to a stereoscopic video display device that can be observed with the naked eye.

従来から、立体映像を表現する技術については種々の試みがなされており、映画、テレビジョン及びエンターテインメント等の映像を扱う多くの分野で、立体映像に関する画像表示方法が研究され、実用化されてきている。   Conventionally, various attempts have been made for techniques for expressing stereoscopic images, and image display methods relating to stereoscopic images have been studied and put into practical use in many fields that handle images such as movies, television, and entertainment. Yes.

立体映像表示方法の中でも特に、インテグラルフォトグラフィ法、または光線再生法などの表示方法は、視差だけでなく、物体の焦点位置も再現できるため、より現実に近い映像を表現できる。但し、これらの立体映像表示方法では、出力映像における各画素から各方向に放射する光線を表現する必要があり、対応する立体映像表示装置は出力光の方向を制御する必要がある。   Among three-dimensional video display methods, in particular, display methods such as the integral photography method or the light beam reproduction method can reproduce not only the parallax but also the focal position of the object, so that a more realistic video can be expressed. However, in these stereoscopic image display methods, it is necessary to express light rays radiated from each pixel in each direction in the output image, and the corresponding stereoscopic image display device needs to control the direction of the output light.

上記立体映像表示装置の従来例としては、特許文献1に示す立体映像表示装置がある。特許文献1では、複数のLEDと1つのスリットからなる表示ユニットで構成されている。各表示ユニットにおいて、スリットから出射する各方向の光束は各LEDに対応する。この表示ユニットを円状に配置し、回転させることで、裸眼観察可能な全周立体表示を行っている。   As a conventional example of the stereoscopic video display apparatus, there is a stereoscopic video display apparatus disclosed in Patent Document 1. In patent document 1, it is comprised with the display unit which consists of several LED and one slit. In each display unit, the luminous flux in each direction emitted from the slit corresponds to each LED. By arranging this display unit in a circle and rotating it, an all-around stereoscopic display capable of naked eye observation is performed.

また、非特許文献1の全周立体表示装置では、円周状に配置されたLEDアレイとスリット(パララックスバリア)で構成される。LEDアレイとスリットは互いに逆方向に回転し、LEDアレイに比べてスリットは高速に回転している。LEDとスリットの位置に応じてLED発光を同期させて、各スリットから出射する光束の方向と強度を制御することで、特許文献1と同様に裸眼観察可能な全周立体表示を行っている。   Further, the all-round stereoscopic display device of Non-Patent Document 1 is configured by LED arrays and slits (parallax barriers) arranged in a circle. The LED array and the slit rotate in opposite directions, and the slit rotates faster than the LED array. By synchronizing the LED light emission in accordance with the position of the LED and the slit and controlling the direction and intensity of the light beam emitted from each slit, an all-around stereoscopic display capable of naked eye observation is performed as in Patent Document 1.

特開平10−97013号公報JP-A-10-97013

T. Endo, et al., “Ray-Based Acqusition and Reproduction of 360-degree 3D Images”, IDW’09, p2037(2009)T. Endo, et al. , “Ray-Based Acqusition and Reproduction of 360-degree 3D Images”, IDW’09, p2037 (2009)

特許文献1または非特許文献1に示す例おいては、より自然な立体映像を表示するためにはスリットの幅を狭めて出射光の角度分解能を向上させる必要がある。その場合、スリットの幅に応じてLED光の利用効率が低下するので、所望の明るさを得るために必要な電力が増大する。   In the example shown in Patent Document 1 or Non-Patent Document 1, in order to display a more natural stereoscopic image, it is necessary to narrow the width of the slit and improve the angular resolution of the emitted light. In that case, since the utilization efficiency of LED light falls according to the width | variety of a slit, the electric power required in order to obtain desired brightness increases.

また、上記例では、立体映像表示装置はスリットを構成する遮光板からなる円柱状の形状となるので、表示できる映像は円柱状の黒い空間中に物体が浮かんだものに限定される。   In the above example, since the stereoscopic image display device has a cylindrical shape made up of the light shielding plates constituting the slits, the images that can be displayed are limited to those in which an object floats in the cylindrical black space.

本発明は、裸眼で観察可能な立体映像表示装置及において、低消費電力で良好な画質を表現でき、且つ、装置の背景を透視可能な立体映像表示装置を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display apparatus that can be observed with the naked eye and a stereoscopic image display apparatus that can express good image quality with low power consumption and that can be seen through the background of the apparatus.

上記課題を解決するための本発明の立体映像表示装置は、指向性を有する光線を射出する光源と、光源から射出された光線を制御信号に基づいて任意の方向に偏向する光線走査手段と、入射光線の位置と角度に応じて光線を偏向する光線偏向光学系を有する立体映像表示装置において、前記光源と光線走査手段と光線偏向光学系が互いの位置関係が動かないように固定されて光線再生ユニットを構成し、光源と光線偏向手段の制御と同期させながら光線再生ユニットを移動させることで立体映像を表示することを特徴としている。   A stereoscopic image display device of the present invention for solving the above-described problems is a light source that emits light having directivity, a light beam scanning unit that deflects light emitted from the light source in an arbitrary direction based on a control signal, In a stereoscopic image display apparatus having a light deflection optical system that deflects light according to the position and angle of incident light, the light source, the light scanning means, and the light deflection optical system are fixed so that their positional relationship does not move. A reproduction unit is configured, and a stereoscopic image is displayed by moving the light beam reproduction unit in synchronization with the control of the light source and the light beam deflecting means.

また、光線偏向光学系が水平方向、鉛直方向いずれか一方向に対しては、入射光線を入射位置・角度に応じた方向に偏向する光学系であり、且つ、他方向に対しては入射光線を拡散する光学系とした。   In addition, the light beam deflecting optical system is an optical system that deflects the incident light beam in a direction corresponding to the incident position and angle in one of the horizontal direction and the vertical direction, and the incident light beam in the other direction. An optical system for diffusing.

本発明によれば、スリット等による光線の遮蔽が無く、光源の出力を100%利用できるため、低い消費電力で映像表示が可能となる。また、表示領域に光線偏向光学系以外の遮蔽物が存在しないため、立体映像と背景を同時に観察可能となる。   According to the present invention, since there is no light shielding by a slit or the like and the output of the light source can be used 100%, it is possible to display an image with low power consumption. In addition, since there is no shielding object other than the light deflection optical system in the display area, it is possible to observe the stereoscopic image and the background simultaneously.

本発明における基本構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic composition in this invention. 本発明において、鉛直方向に視差を設定しない場合の光線再生ユニットの構成例である。In this invention, it is an example of a structure of the light beam reproduction unit when parallax is not set in the vertical direction. 本発明において、鉛直方向に視差を設定しない場合の光線再生ユニットの構成例である。In this invention, it is an example of a structure of the light beam reproduction unit when parallax is not set in the vertical direction. 本発明において、光線走査手段として2軸MEMSミラーを用いた場合の構成例である。In this invention, it is a structural example at the time of using a biaxial MEMS mirror as a beam scanning means. 本発明において、光線偏向光学系として水平方向において凸レンズを用いた場合の構成例である。In this invention, it is a structural example at the time of using a convex lens in a horizontal direction as a light beam deflection optical system. 本発明において、レンズとミラーを組み合わせた光線再生ユニットの上面構成例である。In this invention, it is an upper surface structural example of the light beam reproducing unit which combined the lens and the mirror. 本発明において、レンズとミラーを組み合わせた光線再生ユニットの側面構成例である。In this invention, it is a side surface structural example of the light reproduction unit which combined the lens and the mirror. 本発明において、光線偏向光学系として水平方向において凸面ミラーを用いた場合の構成例である。In this invention, it is a structural example at the time of using a convex mirror in a horizontal direction as a light deflection optical system. 本発明において、水平方向の光線偏向をMEMSミラーで直接行った場合の構成例である。In this invention, it is a structural example at the time of performing light deflection of a horizontal direction directly with a MEMS mirror. 本発明において、鉛直方向に視差を設定しない場合の光線偏向光学系の構成例である。In this invention, it is a structural example of the light beam deflection | deviation optical system in case parallax is not set to a perpendicular direction. 本発明において、図9の構成に補助レンズを追加した場合の構成例である。In this invention, it is a structural example at the time of adding an auxiliary lens to the structure of FIG. 本発明において、鉛直方向に視差を設定する場合の光線偏向光学系の構成例である。In this invention, it is a structural example of the light beam deflection | deviation optical system in the case of setting parallax to a perpendicular direction. 本発明の1実施例において、光線偏向光学系に入射する光線の軌跡を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a locus of light rays incident on a light deflection optical system in one embodiment of the present invention. 本発明において、光線走査の戻りも利用した実施例の光線偏向光学系に入射する光線の一方の軌跡である。In this invention, it is one locus | trajectory of the light ray which injects into the light deflection optical system of the Example using the return of light ray scanning. 本発明において、光線走査の戻りも利用した実施例の光線偏向光学系に入射する光線の他方の軌跡である。In this invention, it is the other locus | trajectory of the light ray which injects into the light deflection optical system of the Example using the return of light ray scanning. 本発明において、鉛直方向の各画素毎に水平走査を行った実施例における光線偏向光学系に入射する光線の軌跡である。In the present invention, it is a locus of light rays incident on a light deflection optical system in an embodiment in which horizontal scanning is performed for each pixel in the vertical direction. 本発明において、光線再生ユニットを複数配置した場合の構成例である。In this invention, it is a structural example at the time of arrange | positioning two or more light reproduction units. 本発明において、1つの光線再生ユニットに対して複数の光源及び光線走査手段を備えた場合の構成例である。In this invention, it is a structural example at the time of providing the several light source and light beam scanning means with respect to one light beam reproduction | regeneration unit. 本発明において、複数の光源及び光線走査手段、または複数の光線再生ユニットを設置した場合の構成例である。In this invention, it is a structural example at the time of installing a some light source and light beam scanning means, or a some light beam reproduction | regeneration unit. 本発明において、立体映像の背景を不透過にする場合の構成例である。In this invention, it is a structural example in the case of making the background of a three-dimensional image opaque. 本発明において、立体映像と展示物の両方を観察できるようにする場合の構成例である。In this invention, it is a structural example in the case of enabling observation of both a three-dimensional image and an exhibit. 本発明における光線再生ユニット移動軌道の1実施例である。1 is one embodiment of a light beam reproduction unit moving track in the present invention. 本発明における光線再生ユニット移動軌道のもう1つの実施例である。It is another Example of the light ray reproduction unit movement track | orbit in this invention.

以下に本発明の実施形態例を説明する。図1は本発明における基本構成を示す概略図(上面図)である。本構成は、光源及び光線走査手段3と光線偏向光学系4から成る光線再生ユニット2を有し、この光線再生ユニット2を回転板1によって回転させる構成となっている。光源で指向性を持った光線が生成され、光線走査手段によって偏向光学系4に対して所望の位置・角度で光線を入射させる。偏向光学系4は、光線の入射位置・角度に応じて光線を偏向させる。結果、光線走査手段と偏向光学系4によって、光線を出力方向を制御することができる。更に、走査によって各方向に光線を出力しながら光線再生ユニット2を回転させることで、水平360°全方向に対して立体映像の光線を再生することができる。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic view (top view) showing a basic configuration in the present invention. This configuration has a light beam reproduction unit 2 comprising a light source and light beam scanning means 3 and a light beam deflection optical system 4, and the light beam reproduction unit 2 is rotated by a rotating plate 1. A light beam having directivity is generated by the light source, and the light beam is incident on the deflection optical system 4 at a desired position and angle by the light beam scanning means. The deflecting optical system 4 deflects the light according to the incident position / angle of the light. As a result, the output direction of the light beam can be controlled by the light beam scanning means and the deflection optical system 4. Furthermore, by rotating the light beam reproduction unit 2 while outputting light beams in each direction by scanning, it is possible to reproduce light beams of a stereoscopic image with respect to all horizontal 360 ° directions.

図2は鉛直方向には視差を設定しない場合の光線再生ユニット2を側面から見た図である。光線走査手段によって鉛直方向に光線を走査し、それに光源の出力を同期させることで鉛直方向の画素を表現する。偏向光学系4において光線を鉛直方向に拡散させることで、鉛直方向広範囲に渡って映像を観察することができる。   FIG. 2 is a side view of the light beam reproduction unit 2 when no parallax is set in the vertical direction. A light beam is scanned in the vertical direction by the light beam scanning means, and the pixels in the vertical direction are expressed by synchronizing the output of the light source thereto. By diffusing the light beam in the vertical direction in the deflecting optical system 4, an image can be observed over a wide range in the vertical direction.

図3は鉛直方向にも視差を設定した場合の光線再生ユニット2を側面から見た図である。偏向光学系4は偏向ブロック5が鉛直方向に並んだ構造であり、各偏向ブロックにおいて入射位置・方向に応じて光線が偏向される。   FIG. 3 is a side view of the light beam reproduction unit 2 when parallax is set also in the vertical direction. The deflection optical system 4 has a structure in which deflection blocks 5 are arranged in the vertical direction, and light beams are deflected in each deflection block according to the incident position and direction.

光源の具体例としてはレーザー光源がまず挙げられるが、他にも、LED光源に対してスリットやレンズ等を用いて出力光に指向性を持たせる構成にしても良い。更に、LED光源以外にも蛍光管、放電ランプ、或いは出力波長が蛍光体の発光波長より短いレーザー・LED等によって励起された蛍光体を光源として、上記と同様にスリット、レンズ等を用いて出力光に指向性を持たせた構成にしても良い。   A specific example of the light source is a laser light source, but in addition, a configuration in which directivity is given to output light by using a slit, a lens, or the like for the LED light source may be used. In addition to LED light sources, fluorescent tubes, discharge lamps, or phosphors excited by a laser or LED whose output wavelength is shorter than the emission wavelength of the phosphor are used as light sources and output using slits, lenses, etc. You may make it the structure which gave directivity to light.

光線走査手段の具体例としては、電気光学効果、音響光学効果を用いた光学素子、或いは、ガルバノミラー、またはMEMSミラーなどがある。図4は2軸MEMSミラーを用いた場合の1実施例である。   Specific examples of the beam scanning means include an optical element using an electro-optic effect and an acousto-optic effect, a galvanometer mirror, a MEMS mirror, and the like. FIG. 4 shows an embodiment in the case of using a 2-axis MEMS mirror.

図5は光線偏向光学系4として水平方向において凸レンズを用いた場合の実施例である(上面図)。図から明らかなように、凸レンズへの入射位置・角度によって光線の方向を制御することができる。凸レンズの代わりに凹レンズを用いても良い。   FIG. 5 shows an embodiment in which a convex lens is used in the horizontal direction as the light deflection optical system 4 (top view). As is apparent from the figure, the direction of the light beam can be controlled by the incident position and angle to the convex lens. A concave lens may be used instead of the convex lens.

また図6(a)と図6(b)のように水平方向において凹面、鉛直方向において凸面となるようなミラー9と組み合わせれば光線再生ユニット2の長さを短く、且つ、凸レンズ8によって偏向される光線の角度を広範囲に振ることが可能となる。   When combined with a mirror 9 that is concave in the horizontal direction and convex in the vertical direction as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the length of the light reproducing unit 2 is shortened and deflected by the convex lens 8. It is possible to swing the angle of the emitted light over a wide range.

図7は光線偏向光学系4として水平方向において凸面ミラー10を用いた場合の実施例である。レンズの代わりにミラーを使用することで、色収差による色毎の光線のずれを抑制することができる。凸面ミラーの代わりに凹面ミラーを用いても良い。ミラー面の材質はアルミ等の金属の他、誘電体多層膜を用いても良い。特に、光源の波長のみを反射し、他の波長を透過するように設計された誘電体多層膜を用いた場合、光線偏向光学系4による装置背景の遮蔽が抑えることができる。   FIG. 7 shows an embodiment in which a convex mirror 10 is used as the light deflection optical system 4 in the horizontal direction. By using a mirror instead of a lens, it is possible to suppress the deviation of light rays for each color due to chromatic aberration. A concave mirror may be used instead of the convex mirror. The mirror surface material may be a dielectric multilayer film in addition to a metal such as aluminum. In particular, when a dielectric multilayer film designed to reflect only the wavelength of the light source and transmit other wavelengths is used, shielding of the device background by the light deflection optical system 4 can be suppressed.

図8は水平方向の光線偏向をMEMSミラーで直接行った場合の実施例である。光線偏向光学系11は水平方向の偏向は行わず、鉛直方向のみ偏向させる。光線偏向光学系11の水平方向断面の形状は長方形でも良いが、図の様にMEMSミラーを中心とする円周状とすることで色収差を抑制できる。   FIG. 8 shows an embodiment in the case where the beam deflection in the horizontal direction is directly performed by the MEMS mirror. The light beam deflecting optical system 11 does not perform horizontal deflection but deflects only in the vertical direction. Although the shape of the cross section in the horizontal direction of the light deflection optical system 11 may be rectangular, chromatic aberration can be suppressed by making the shape centered on the MEMS mirror as shown in the figure.

図9は鉛直方向に視差を設定しない場合の光線偏向光学系4の実施例である(側面図)。図の様にレンチキュラレンズを光線の幅と同程度あるいはそれ以下のピッチで配置することにより光線を鉛直方向に拡散させる。図では凸レンズを用いているが、凹レンズを用いてもよい。   FIG. 9 shows an embodiment of the light deflection optical system 4 when no parallax is set in the vertical direction (side view). As shown in the figure, the lenticular lenses are arranged at a pitch approximately equal to or less than the width of the light beam to diffuse the light beam in the vertical direction. Although a convex lens is used in the figure, a concave lens may be used.

また図10に示すように補助レンズ12を直前に設置して光線を水平方向に向けることで、画素毎の鉛直方向の均一性が向上し、観察可能範囲を拡大することができる。補助レンズ12は光線偏向光学系4と一体であってもよい。   Also, as shown in FIG. 10, the auxiliary lens 12 is installed immediately before the light beam is directed in the horizontal direction, so that the uniformity in the vertical direction for each pixel is improved and the observable range can be expanded. The auxiliary lens 12 may be integrated with the light deflection optical system 4.

図11は鉛直方向に視差を設定する場合の光線偏向光学系4の実施例である。レンチキュラレンズを光線の幅より十分大きいピッチで配置することにより各レンズ内の光線入射位置・角度に応じて光線偏向させることができる。図では凸レンズを用いているが、凹レンズを用いてもよい。また図10と同様に補助レンズ12を設置しても良い。   FIG. 11 shows an embodiment of the light beam deflecting optical system 4 when parallax is set in the vertical direction. By arranging the lenticular lenses at a pitch sufficiently larger than the width of the light beam, the light beam can be deflected according to the light beam incident position and angle in each lens. Although a convex lens is used in the figure, a concave lens may be used. Moreover, you may install the auxiliary lens 12 similarly to FIG.

以下に本発明における立体映像表示装置の動作方法の一例を説明する。図12は光線偏向光学系4に入射する光線の軌跡を示したものである(正面図)。この場合、鉛直方向の走査周波数を20 kHz、偏向方位数を10とすると、水平方向の走査周波数は1 kHzとなる。また鉛直方向の画素数を480とすると、光源に必要な変調周波数は約19.2 MHzとなる。更に、光線再生ユニット2を1°回転させる毎に上記光線走査を行った場合、光線再生ユニット2の回転周波数は約2.8 Hzとなる。   Hereinafter, an example of an operation method of the stereoscopic image display apparatus according to the present invention will be described. FIG. 12 shows the trajectory of light incident on the light deflection optical system 4 (front view). In this case, if the vertical scanning frequency is 20 kHz and the number of deflection azimuths is 10, the horizontal scanning frequency is 1 kHz. If the number of pixels in the vertical direction is 480, the modulation frequency required for the light source is about 19.2 MHz. Further, when the light beam scanning is performed every time the light beam reproducing unit 2 is rotated by 1 °, the rotation frequency of the light beam reproducing unit 2 is about 2.8 Hz.

また図13(a)、(b)の走査を、光線再生ユニット2の単位回転角毎に交互に行い、光線走査の戻りも映像出力に利用することで、偏向方位数、光線再生ユニット2の回転角度分解能、あるいは光線再生ユニット2の回転周波数を向上させることができる。また、図14に示すように鉛直方向の各画素毎に水平走査を行っても良い。   13 (a) and 13 (b) are alternately performed for each unit rotation angle of the light beam reproducing unit 2, and the return of the light beam scanning is also used for image output, so that the number of deflection azimuths and the light beam reproducing unit 2 The rotation angle resolution or the rotation frequency of the light beam reproduction unit 2 can be improved. Further, as shown in FIG. 14, horizontal scanning may be performed for each pixel in the vertical direction.

図15は光線再生ユニット2を複数配置した実施例である。光線再生ユニット2の数に応じて、偏向方位数、光線再生ユニット2の回転角度分解能、あるいは光線再生ユニット2の回転周波数を向上させることができる。また光線偏向光学系にレンズを用いている場合、色毎に光線再生ユニット2を形成し、色毎に駆動することで色収差を抑えることができる。   FIG. 15 shows an embodiment in which a plurality of light beam reproducing units 2 are arranged. Depending on the number of light beam reproduction units 2, the number of deflection directions, the rotation angle resolution of the light beam reproduction unit 2, or the rotation frequency of the light beam reproduction unit 2 can be improved. When a lens is used for the light deflection optical system, chromatic aberration can be suppressed by forming the light beam reproduction unit 2 for each color and driving it for each color.

図16は1つの光線再生ユニットにおいて、複数の光源及び光線走査手段を有する場合の実施例である。この場合においても、上記と同様に偏向方位数、光線再生ユニット2の回転角度分解能、あるいは光線再生ユニット2の回転周波数を向上させることができる。   FIG. 16 shows an embodiment in which one light beam reproduction unit has a plurality of light sources and light beam scanning means. Also in this case, the number of deflection azimuths, the rotational angle resolution of the light beam reproduction unit 2 or the rotation frequency of the light beam reproduction unit 2 can be improved in the same manner as described above.

また図17のように複数の光源及び光線走査手段、複数の光線再生ユニットを設置しても同様の効果が得られる。   Further, the same effect can be obtained by installing a plurality of light sources, light beam scanning means, and a plurality of light beam reproduction units as shown in FIG.

上記実施例では、装置の背景を透視して観察することが可能だが、一方で図18に示す構成にすることで立体映像の背景を不透過にすることも可能である。図において遮蔽壁13は光線再生ユニットと同期して回転させる。更に、光線偏向光学系4に対して色素や誘電体多層膜などを用いて光源波長以外の光を吸収するようにすれば、立体映像の背景をより黒くすることができる。光線偏向光学系4の前面にARコートなど反射防止処理を行えば、外光反射が抑制されて立体映像に対して明室下でも良好な視認性が得られる。   In the above embodiment, the background of the apparatus can be seen through, but on the other hand, it is possible to make the background of the stereoscopic image opaque by adopting the configuration shown in FIG. In the figure, the shielding wall 13 is rotated in synchronization with the light beam reproducing unit. Furthermore, if the light deflection optical system 4 is made to absorb light other than the light source wavelength by using a dye or a dielectric multilayer film, the background of the stereoscopic image can be made blacker. If antireflection processing such as AR coating is performed on the front surface of the light deflection optical system 4, reflection of external light is suppressed, and good visibility can be obtained for a stereoscopic image even in a bright room.

本発明の立体映像表示装置は装置の背景を透視しつつ立体映像を観察することができる。この特長を利用した実施例を図19に示す。図は本装置を側面から見た断面図である。本実施例では装置の中央に展示台14を設置し、その上に展示物15を設置できる構造となっている。展示台14は光線再生ユニットとは独立しており、固定、または独立に回転させることができる。本実施例において、観察者は本装置から出力される立体映像と展示物の両方を観察することができる。従って、展示物に立体映像を重ね合わせたディスプレイを実現することができる。   The stereoscopic image display apparatus of the present invention can observe a stereoscopic image while seeing through the background of the apparatus. An example using this feature is shown in FIG. The figure is a cross-sectional view of the apparatus as viewed from the side. In this embodiment, an exhibition stand 14 is installed at the center of the apparatus, and an exhibit 15 can be installed thereon. The display table 14 is independent of the light beam reproduction unit, and can be fixed or rotated independently. In this embodiment, the observer can observe both the stereoscopic image output from the apparatus and the exhibit. Accordingly, it is possible to realize a display in which a stereoscopic image is superimposed on an exhibit.

本発明の立体映像表示装置において、光線再生ユニットは同心円状の回転に限らず、図20、図21に示すように平面状のディスプレイとしてもよい。   In the stereoscopic image display apparatus of the present invention, the light beam reproduction unit is not limited to concentric rotation, and may be a flat display as shown in FIGS.

1…回転台、2…光線再生ユニット、3…光源及び光線走査手段、
4…光線偏向光学系、5…偏向ブロック、6…光源、7…MEMSミラー、
8…凸レンズ、9…ミラー、10…凸面ミラー、11…光線偏向光学系、
12…補助レンズ、13…遮蔽壁、14…展示台、15…展示物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turntable, 2 ... Light beam reproduction unit, 3 ... Light source and light beam scanning means,
4 ... light deflection optical system, 5 ... deflection block, 6 ... light source, 7 ... MEMS mirror,
8 ... convex lens, 9 ... mirror, 10 ... convex mirror, 11 ... light deflection optical system,
12 ... Auxiliary lens, 13 ... Shielding wall, 14 ... Exhibition stand, 15 ... Exhibit

Claims (15)

指向性を有する光線を射出する光源と、前記光源から射出された光線を制御信号に基づいて任意の方向に偏向する光線走査手段と、入射光線の位置と角度に応じて光線を偏向する光線偏向光学系を有する立体映像表示装置において、
前記光源と光線走査手段と光線偏向光学系は、互いに固定の位置関係で光線再生ユニットを構成し、
光源と光線偏向手段の制御と同期して前記光線再生ユニットを移動させることを特徴とする立体映像表示装置。
A light source that emits a light beam having directivity, a light beam scanning unit that deflects the light beam emitted from the light source in an arbitrary direction based on a control signal, and a light beam deflection that deflects the light beam according to the position and angle of the incident light beam In a stereoscopic image display apparatus having an optical system,
The light source, the light beam scanning means, and the light beam deflection optical system constitute a light beam reproduction unit in a fixed positional relationship with each other,
A stereoscopic image display apparatus, wherein the light beam reproduction unit is moved in synchronization with control of a light source and light beam deflecting means.
請求項1に記載の立体映像表示装置において、光源がレーザーであることを特徴とする立体映像表示装置。   The stereoscopic video display apparatus according to claim 1, wherein the light source is a laser. 請求項1に記載の立体映像表示装置において、光源が光生成装置と、光生成装置から発生した光に指向性を持たせる光制御系で構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   The stereoscopic video display apparatus according to claim 1, wherein the light source includes a light generation device and a light control system that imparts directivity to light generated from the light generation device. 請求項3に記載の立体映像表示装置において、前記光制御系がスリット、またはピンホールで構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   The stereoscopic video display apparatus according to claim 3, wherein the light control system includes a slit or a pinhole. 請求項3に記載の立体映像表示装置において、前記光制御系がレンズで構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   The stereoscopic video display apparatus according to claim 3, wherein the light control system is configured by a lens. 請求項3〜5に記載の立体映像表示装置において、光生成装置がLEDあることを特徴とする立体映像表示装置。   6. The stereoscopic video display device according to claim 3, wherein the light generation device is an LED. 請求項3〜5に記載の立体映像表示装置において、光生成装置が蛍光体と蛍光体励起光源で構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   6. The stereoscopic image display device according to claim 3, wherein the light generation device is composed of a phosphor and a phosphor excitation light source. 請求項1〜7に記載の立体映像表示装置において、光線走査手段がMEMSミラーで構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   8. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1, wherein the light beam scanning means is constituted by a MEMS mirror. 請求項1〜8に記載の立体映像表示装置において、光線偏向光学系が水平方向、鉛直方向いずれか一方向に対しては、入射光線を入射位置・角度に応じた方向に偏向する光学系であり、且つ、他方向に対しては入射光線を拡散する光学系であることを特徴とする立体映像表示装置。   The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the light deflection optical system is an optical system that deflects incident light in a direction corresponding to an incident position / angle with respect to either one of a horizontal direction and a vertical direction. A stereoscopic image display apparatus characterized by being an optical system that diffuses incident light in the other direction. 請求項9に記載の立体映像表示装置において、入射光線を拡散する光学系がレンズで構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   10. The stereoscopic image display device according to claim 9, wherein the optical system for diffusing incident light is configured by a lens. 請求項1〜10に記載の立体映像表示装置において、光線偏向光学系が光の屈折を利用したレンズで構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the light deflection optical system is configured by a lens using light refraction. 請求項1〜10に記載の立体映像表示装置において、光線偏向光学系が光の反射を利用したミラーで構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   The stereoscopic image display apparatus according to claim 1, wherein the light deflection optical system is configured by a mirror using reflection of light. 請求項1〜10に記載の立体映像表示装置において、光線偏向光学系が光の屈折を利用したレンズと、光の反射を利用したミラーの組み合わせで構成されることを特徴とする立体映像表示装置。   11. The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the light deflection optical system is configured by a combination of a lens using light refraction and a mirror using light reflection. . 請求項1〜13に記載の立体映像表示装置において、1つの光線偏向光学系に対して2つ以上の光源及び光線走査手段を有することを特徴とする立体映像表示装置。   14. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1, further comprising two or more light sources and light beam scanning means for one light deflection optical system. 請求項1〜14に記載の立体映像表示装置において、光線再生ユニットが移動する軌道の内側に、展示物を設置可能なステージを有することを特徴とする立体映像表示装置。   15. The stereoscopic video display apparatus according to claim 1, further comprising a stage on which an exhibit can be placed inside a trajectory along which the light beam reproduction unit moves.
JP2010198458A 2010-09-06 2010-09-06 3D image display device Active JP5378331B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010198458A JP5378331B2 (en) 2010-09-06 2010-09-06 3D image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010198458A JP5378331B2 (en) 2010-09-06 2010-09-06 3D image display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012058291A true JP2012058291A (en) 2012-03-22
JP5378331B2 JP5378331B2 (en) 2013-12-25

Family

ID=46055505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010198458A Active JP5378331B2 (en) 2010-09-06 2010-09-06 3D image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5378331B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017111272A (en) * 2015-12-16 2017-06-22 日本放送協会 Stereoscopic image display device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001352565A (en) * 2000-06-09 2001-12-21 Minolta Co Ltd Stereoscopic image display device
JP2004228838A (en) * 2003-01-22 2004-08-12 Sony Corp Stereoscopic image pickup device, stereoscopic display device, stereoscopic image pickup and display device, and information recording method
JP2005114771A (en) * 2003-10-02 2005-04-28 Sony Corp Display device
JP2006349774A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Kanazawa Inst Of Technology Three-dimensional image display device
WO2010067838A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 ソニー株式会社 3d image display device, method for manufacturing same, and 3d image display method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001352565A (en) * 2000-06-09 2001-12-21 Minolta Co Ltd Stereoscopic image display device
JP2004228838A (en) * 2003-01-22 2004-08-12 Sony Corp Stereoscopic image pickup device, stereoscopic display device, stereoscopic image pickup and display device, and information recording method
JP2005114771A (en) * 2003-10-02 2005-04-28 Sony Corp Display device
JP2006349774A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Kanazawa Inst Of Technology Three-dimensional image display device
WO2010067838A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 ソニー株式会社 3d image display device, method for manufacturing same, and 3d image display method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017111272A (en) * 2015-12-16 2017-06-22 日本放送協会 Stereoscopic image display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5378331B2 (en) 2013-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9606369B2 (en) Display apparatus
CN108663883A (en) A kind of projection display system
CN204598193U (en) A kind of laser white light module and full line scanning type laser projection display system thereof
JP2007519958A (en) 3D display
JP2002525686A (en) Volumetric 3D display
CN106873299A (en) Scanning projector transmissive viewing screen and scanning projection instrument system
WO2010066110A1 (en) Laser projection system
US20120105432A1 (en) Method for Displaying Three-Dimensional Image
CN103048867A (en) True three-dimensional display system of multi-mode hybrid projection
CN103777453A (en) True 3D image display system and display method
JP2002287090A (en) Three-dimensional video display device, spot light projection member, and spot light transmission member
WO2021139204A1 (en) Three-dimensional display device and system
JP5378331B2 (en) 3D image display device
KR100658669B1 (en) 3d display system
JP2010054917A (en) Naked-eye stereoscopic display device
JP2013117575A (en) Stereoscopic image display device
JP2012145765A (en) Projector
JP6714347B2 (en) Stereoscopic image display device
CN112698514B (en) Backlight and three-dimensional imaging system
CN103777454A (en) True 3D image display system and display method
CN202230708U (en) Holographic system
CN214335378U (en) Backlight and three-dimensional imaging system
JP2013235224A (en) Image display module and image display device
KR101505368B1 (en) A side view holographic display with 360°viewing angle
JP2001183997A (en) Stereoscopic picture display device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120518

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130313

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130313

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130822

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130827

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130925

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5378331

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250