JP2013205602A - Three-dimensional image display method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は三次元表示装置に係り、高精細の三次元画像を簡単な構成で表示する方法に関する。 The present invention relates to a three-dimensional display device, and more particularly to a method for displaying a high-definition three-dimensional image with a simple configuration.
図1は従来のIPの表示の状態を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a conventional IP display state.
マイクロ凸レンズ二次元アレイ1の各レンズの大きさ、互いの間隔は、目的に応じて、0.1ミリから数十ミリ程度が選ばれる。
The size of the lenses of the micro convex lens two-
平面ディスプレイ2は、この図では液晶ディスプレイとして示され、前記マイクロ凸レンズ二次元アレイ1の各レンズの略々焦点面にあり、3a、3b、3c・・・で表される点像群G3を表示している。
The
バックライト4で照明された液晶ディスプレイ2に表示された点像3a、3b、3c・・・の画素部分のみ光が透過し、他の部分はバックライトの光を遮断している。
Light is transmitted only through the pixel portions of the point images 3a, 3b, 3c,... Displayed on the
平面ディスプレイ2のどの画素を透過にし、どの画素を遮光にするかは任意に選べ、平面ディスプレイを透過してマイクロ凸レンズアレイ1の各レンズを介して射出する平行光が空間の一点に集まるように選ぶ。
Which pixels of the
各点像(3a、3b、3c・・・)は各凸レンズの焦点面にあり、各点像から出た光はマイクロ凸レンズアレイ1の対応する各凸レンズを介して、各々ほぼ平行光として射出する。
Each point image (3a, 3b, 3c...) Is on the focal plane of each convex lens, and light emitted from each point image is emitted as substantially parallel light through each corresponding convex lens of the micro
各凸レンズから出た多数の平行光は、空間の一点に集光して像を形成し、集光後は発散する。 A large number of parallel lights emitted from each convex lens are condensed at one point in the space to form an image, and diverge after being condensed.
この発散する光のコーンの範囲では、集光点に実際の像がある場合とほぼ同等の光線が存在かのように見える。 In this diverging cone of light, it appears as if there are nearly the same rays as when there is an actual image at the focal point.
この発散する光のコーンの中に観察者が目を置くと、集光点に像を認識することになる。範囲内であれば、観察者が目を移動しても、両眼視しても、常にもとの集光点の位置に像が存在するように感じることになり、三次元画像5として表示されることになる。
When an observer puts his eyes in this diverging light cone, the image is recognized at the focal point. If it is within the range, even if the observer moves his eyes or sees with both eyes, it always feels that the image is present at the original condensing point, and is displayed as a three-
図2は、前記マイクロ凸レンズ二次元アレイ1の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the micro convex lens two-
従来のIPでは、レンズアレイが不可欠な要素であったが、球面収差等の収差が三次元像の解像度を劣化させている。特に視域を拡げようとすると大きく傾いた斜め入射の光線を扱うことになり、収差が非常に大きくなり、三次元像の解像度を大きく劣化させる。 In conventional IP, a lens array is an indispensable element, but aberrations such as spherical aberration deteriorate the resolution of a three-dimensional image. In particular, if the viewing zone is to be expanded, a light beam that is inclined obliquely is handled, the aberration becomes very large, and the resolution of the three-dimensional image is greatly deteriorated.
また、レンズアレイ背面の平面ディスプレイは、高解像度の三次元像を得るには、個々のレンズに対応する領域に高精細の画像を表示する必要があり、その集合である微少画像群を1枚の平面ディスプレイで扱う為には、超多画素・超高画素密度の平面ディスプレイが必要になるが、超多画素・超高画素密度の平面ディスプレイは、現状技術的にも難しく、非常に高価格なものになるという問題があった。 In addition, in order to obtain a high-resolution three-dimensional image, the flat display on the back side of the lens array needs to display a high-definition image in an area corresponding to each lens, and one minute image group that is a set thereof is displayed. In order to handle with a flat display, a flat display with super-multi-pixels and ultra-high pixel density is required. However, flat displays with super-multi-pixels and super-high pixel density are difficult in terms of current technology and are very expensive. There was a problem of becoming something.
その問題を解決するために、出願人は以前の特許出願において、「光ビームを二次元走査し空中に投影する基本ユニットを複数個二次元的に配列するとともに、該各基本ユニットに所定の画像信号を入力し、二次元走査の動きに対応して該ビーム光源を輝度変調することを特徴とする三次元画像表示装置」を提案した。 In order to solve the problem, the applicant stated in the previous patent application that “a plurality of basic units for two-dimensionally scanning a light beam and projecting it in the air are arranged two-dimensionally and a predetermined image is assigned to each basic unit. A “three-dimensional image display device” is proposed in which a signal is input and the beam light source is intensity-modulated in accordance with the movement of two-dimensional scanning.
その提案は、図3に示す基本ユニットを図4に示すようにアレイ状に並べた三次元画像表示装置である。図3において、8が基本ユニットで、該基本ユニット8はレーザーダイオード9、ビーム整形機10、固定ミラー11、二軸走査ミラー12からなり、レーザーダイオード9から射出した光線は、ビーム整形器10を通すことによって、ほぼ距離に比例して広がる傾向の鋭い光ビームとし、固定ミラー11を介して二軸走査ミラー12に入射している。3′は基本ユニットに入力される画像信号である。
The proposal is a three-dimensional image display device in which the basic units shown in FIG. 3 are arranged in an array as shown in FIG. In FIG. 3,
二軸走査ミラー12の走査は、例えばブラウン管式テレビと同様に、二次元的な走査を、人間の目の残像でちらつきなく連続した画像と感じられる約毎秒60回以上の早さで繰り返すとともに、所定の濃淡画像が空中に投影されるように、画像信号を基に、二軸走査ミラー12の動きに合わせてレーザーダイオードの輝度を変調している。
The scanning of the
この方式によって従来のレンズアレイを用いたインテグラルフォトグラフィでは不可避なレンズの収差をなくすことが可能となった。 This method makes it possible to eliminate lens aberrations that are unavoidable in integral photography using a conventional lens array.
しかしながら、前記出願の提案では、二次元走査を可動鏡(図3の二軸走査ミラー12)で行っていたので光路が複雑になることが問題であった。
However, in the proposal of the application, since the two-dimensional scanning is performed by the movable mirror (the
本発明では、透過型の光偏向方式を用い、レンズアレイの収差の影響を受けず、高画素密度の平面ディスプレイを不要にする三次元画像表示方法を、簡単な光路で提供することにある。 In the present invention, there is provided a three-dimensional image display method using a transmissive light deflection method, which is not affected by the aberration of the lens array, and which eliminates the need for a flat display with a high pixel density, with a simple optical path.
上記課題を解決するために、本発明では以下の手段を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
ビーム光源から射出する光ビームを透過型二次元走査により空中に投影する基本ユニットを複数個二次元的に配列するとともに、各基本ユニットに所定の画像信号を入力し、二次元走査の動きに対応して該ビーム光源輝度変調することを特徴とする三次元画像表示方法を提供する。 Two or more basic units that project the light beam emitted from the beam light source into the air by transmission two-dimensional scanning are arranged two-dimensionally, and a predetermined image signal is input to each basic unit to support the movement of the two-dimensional scanning Then, a three-dimensional image display method is provided, wherein the beam light source luminance modulation is performed.
本発明では、図5から明らかなように、従来は不可欠だと考えられていた可動鏡を無くすことができ、光路を折り返す必要が無くなり、IVディスプレイの構成がシンプルにできるようになった。 In the present invention, as is apparent from FIG. 5, the movable mirror, which has been considered indispensable in the past, can be eliminated, the optical path need not be folded back, and the configuration of the IV display can be simplified.
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図5の左側から白抜きの矢印で示すように、レーザーダイオード9からの光線がビーム整形機10を介しほぼ距離に比例して広がる傾向の鋭い光ビームとして入射する。
As indicated by the white arrow from the left side of FIG. 5, the light beam from the laser diode 9 enters through the
3枚の固定板ガラスGの2層の隙間に電圧で屈折率が変化する液晶LQを封印し、該板ガラスGの液晶に接する側にすだれ状透明電極CTを配し直交する2方向の勾配電界(水平走査用電圧Vh1,Vh2,Vh3...垂直走査電圧Vv1,Vv2,Vv3...)を変化させると、勾配電界の大きさに対応してレーザーダイオードからの光ビームは偏向角が変化し、同図右方向に射出する。 The liquid crystal LQ whose refractive index changes with voltage is sealed in the gap between the two layers of the three fixed plate glasses G, and the interleaved transparent electrodes CT are arranged on the side of the plate glass G in contact with the liquid crystal, so that two orthogonal gradient electric fields ( When the horizontal scanning voltages Vh1, Vh2, Vh3 (.. vertical scanning voltages Vv1, Vv2, Vv3...) Are changed, the deflection angle of the light beam from the laser diode changes corresponding to the magnitude of the gradient electric field. Injected in the right direction of the figure.
二軸走査は、例えば図5に示すようにブラウン管式テレビと同様の走査で二次元的な走査を、人間の目の残像でちらつきなく連続した画像と感じられる約毎秒60回以上の早さで繰り返すとともに、所定の濃淡画像が空中に投影されるように、画像信号13を基に、第5図示の透過型2軸偏向部の偏向きに合わせてレーザーダイオードの輝度を変調している。
For example, as shown in FIG. 5, the two-axis scan is a scan similar to that of a cathode-ray tube television, and is performed at a speed of about 60 times or more per second, which can be felt as a continuous image without flickering in human eyes. Repeatingly, the luminance of the laser diode is modulated in accordance with the deflection of the transmission type biaxial deflecting unit shown in FIG. 5 based on the
1 マイクロ凸レンズ二次元アレイ
2 平面ディスプレイ
3a、3b、3c 各点像
4 バックライト
5 点光源像
6 視域
8 基本ユニット
9 レーザーダイオード
10 ビーム整形器
13 画像信号
G 板ガラス
CT 透明電極
LQ 電圧で屈折率が変化する液晶
Vv1 垂直走査用勾配電圧の一つ
Vv2 第二の垂直走査用勾配電圧
Vv3 第三の垂直走査用勾配電圧
Vh1 水平走査用勾配電圧の一つ
Vh2 第二の水平走査用勾配電圧
Vh3 第三の水平走査用勾配電圧
DESCRIPTION OF
Claims (1)
該各基本ユニットに所定の画像信号を入力し、二次元走査の動きに対応して該ビーム光源を輝度変調することを特徴とする三次元画像表示装置に於いて、
2枚のガラス板の間に、液晶のような電圧で屈折率が変化する物質を挟み、
すだれ状透明電極により電場の勾配を変化させることにより、
光ビームの一次元走査をするものを直交させて二組積層し、
光ビームの二次元走査をすることを特徴とした三次元画像表示方法。 A plurality of basic units for two-dimensionally scanning a light beam emitted from a monochromatic or multi-color beam light source and projecting it in the air are arranged two-dimensionally,
In a three-dimensional image display device, wherein a predetermined image signal is input to each of the basic units, and the beam light source is intensity-modulated in response to a movement of two-dimensional scanning.
A substance whose refractive index changes with a voltage such as liquid crystal is sandwiched between two glass plates,
By changing the gradient of the electric field with the interdigital transparent electrode,
Two sets of one-dimensional scans of the light beam are orthogonally stacked,
A three-dimensional image display method characterized by performing two-dimensional scanning with a light beam.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|---|
WO2017099007A1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 株式会社エンプラス | Marker |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003233094A (en) * | 2002-02-13 | 2003-08-22 | Citizen Watch Co Ltd | Light deflecting element and its driving method |
JP2003295153A (en) * | 2002-01-31 | 2003-10-15 | Citizen Watch Co Ltd | Optical deflection apparatus and optical deflection method |
JP2006313238A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Konica Minolta Holdings Inc | Light deflector |
JP2007011104A (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | National Institute Of Information & Communication Technology | Light beam controller and stereoscopic image display apparatus using the same |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003295153A (en) * | 2002-01-31 | 2003-10-15 | Citizen Watch Co Ltd | Optical deflection apparatus and optical deflection method |
JP2003233094A (en) * | 2002-02-13 | 2003-08-22 | Citizen Watch Co Ltd | Light deflecting element and its driving method |
JP2006313238A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Konica Minolta Holdings Inc | Light deflector |
JP2007011104A (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | National Institute Of Information & Communication Technology | Light beam controller and stereoscopic image display apparatus using the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017099007A1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 株式会社エンプラス | Marker |
JPWO2017099007A1 (en) * | 2015-12-08 | 2018-09-27 | 株式会社エンプラス | Marker |
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