JP2956273B2 - 立体表示装置 - Google Patents

立体表示装置

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JP2956273B2
JP2956273B2 JP3132521A JP13252191A JP2956273B2 JP 2956273 B2 JP2956273 B2 JP 2956273B2 JP 3132521 A JP3132521 A JP 3132521A JP 13252191 A JP13252191 A JP 13252191A JP 2956273 B2 JP2956273 B2 JP 2956273B2
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順二 富田
松本  剛
敬和 有竹
雅之 加藤
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも一対の表示
器からの映像をホログラムスクリーン上に投影して、人
の左右の眼の方向に夫々回折,収束させることができる
立体表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レンチキュラ方式による2眼式立体ディ
スプレイについて、テレビジョン学会誌Vol.44,No.5 (1
990) 592頁に紹介されているが、以下に概要を説明す
る。
【0003】図7の側断面図に示すように、フラットパ
ネルディスプレイ1の信号電極(横方向)を1本おき
に、左画像表示用,右画像表示用に割当て、例えば奇数
番目の電極を右画像信号で、偶数番目の電極を左画像信
号で駆動する。走査電極は共通に駆動する。
【0004】一方レンチキュラシート(かまぼこレン
ズ)2は、フラットパネルの前面ガラス板10の表面に表示
画素の配列や間隔に一致させて配置し、モワレが生じな
いように張り合わせる。この場合、レンチキュラシート
2のピッチは表示画素ピッチの2倍である。
【0005】これによって左右画像は左目と右目に分離
して入り、眼鏡なしで立体視することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、フラットパネルディスプレイのレンチキュラシート
では、画素の大きさは一つ一つのレンズの大きさによっ
て決まり、画素を小さくするにはレンズを小さくしなけ
ればならないが、小さくするのに限度があるために、解
像度が悪いという問題点がある。
【0007】本発明は、解像度の優れた立体表示装置を
提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1図は本発明の原理構
成図である。図において、3は物体、4は同一の物体3
の映像を受光す一対の受光手段、5は受光手段4に夫
々対応して設けられ、受光手段4が受光した映像を夫々
表示一対の表示手段、6は表示手段5に夫々対応し
て設けられ、表示手段5により表示された映像を所定の
位置に結像す一対の結像手段、7は結像手段6による
結像位置に配置され、映像を所定方向に指向性を持って
回折させるホログラムから成るホログラムスクリーンで
ある。
【0009】従って少なくとも一対の結像手段6による
対の映像をホログラムスクリーン7により夫々所定の方
向に回折して収束させるように構成されている。
【0010】
【作用】物体3一対の受光手段4によって受光し、受
した映像を夫々対応する表示手段5によって表示し、
対応する結像手段6により映像をホログラムスクリーン
7上に結像して、ホログラムスクリーン7によって結像
手段6による対の映像を夫々所定の方向に回折して収束
させる。即ち、人の両目位置の方向に回折させることに
より、左右の目に視差を持った異なる映像が見られ、物
体3の映像を優れた解像度で立体的に表示することがで
きる。
【0011】
【実施例】図2〜図4により本発明の一実施例を説明す
る。図2は本発明の実施例を示す斜視図、図3は実施例
を説明する斜視図、図4はホログラム作成の説明図であ
る。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
【0012】図2のカメラ4a,4b,陰極線管表示器 (以下
CRTという)5a,5b, レンズ6a,6b及びホログラム7a
は、図1(請求項1に対応)の受光手段4,表示手段5,結
像手段6及びホログラムスクリーン7に夫々対応してい
る。
【0013】図2に示すように、立体表示装置1aは、物
体3aを異なる角度から撮影する電荷結合素子(CCD)
から成る一対のカメラ4a,4b,CRT5a,5b,レンズ6a,6b,
及び透過型のホログラム7aで構成されている。物体3aに
対してホログラム7aの反対側に人の左目8a/右目8bが位
置している。
【0014】従って、一対のカメラ4a,4b で物体3aを撮
影した画像がCRT5a,5b に表示され、その表示光がレ
ンズ6a,6b によりホログラム7a上に結像し、ホログラム
7aによって回折, 収束されて人の左目8a, 右目8bに到達
するようになっている。
【0015】ホログラム7aは、例えばガラス或いはプラ
スチック基板面にゼラチン系銀塩或いは重クロム酸ゼラ
チンを塗布した乾板9aに、図4(a) に示すように、まず
実線で示す収束球面波 (物体波)aと発散球面波 (参照
波)bを照射した後、破線で示す収束球面波cと発散球面
波dを照射して二重露光することにより作成された多重
ホログラム(請求項3に対応)である。また図4(b) に
示すように、発散球面波b,d の光源位置をレンズ6a,6b
の主点とし、収束球面波a,c の収束点を左目8aと右目8b
の位置にすることにより再成される。
【0016】即ち、レンズ6aからの映像は左目8aだけ
に、レンズ6bからの映像は右目8bだけに見えるように、
異なる方向からの入射光を異なる所定の方向に回折して
集光させる。またこの二重露光されたホログラム7aは、
CRT5a,5b の夫々の映像が互いに影響しないように、
ブラック角を外すように設計されている。
【0017】このような構成及び機能を有するので、図
3(a) 及び(b) (ここで(a) と(b)に夫々ホログラム7a
を別々に描いてあるが、実際には図2のように1つであ
る)により、人の左目8aに見える物体3aの映像と右目8b
に見える物体3aの映像を説明すると、まず図3(a) にお
いて、物体3aをカメラ4bで撮影した映像がCRT5bに表
示されて、その表示光がレンズ6bによってホログラム7a
上に結像され、透過した映像が所定の方向に回折されて
集光し、右目8bの位置に到達する。
【0018】また図3(b) において、物体3aをカメラ4a
で撮影した映像がCRT5aに表示されて、その表示光が
レンズ6aによってホログラム7a上に結像され、透過した
映像が所定の方向に回折されて集光し、左目8aの位置に
到達する。
【0019】従ってCRT5a,5b の映像は、異なる角度
から二台のカメラ4a,4b で撮影された物体3aの映像であ
り、左目8aと右目8bに視差を持った異なる映像を見せる
ことにより、輻輳を利用した三次元画像表示を実現する
ことができる。
【0020】また図5に異なる実施例を示す。図5が図
2の実施例と異なるのは、透過型のホログラム7aに代え
て、反射型のホログラム7bとしたことである。即ち、図
5に示すように、立体表示装置1bは、カメラ4a,4b,CR
T5a,5b,レンズ6a,6b が反射型のホログラム7bの片側に
位置している。
【0021】ホログラム7bは、図6(a) に示すように、
上記実施例で説明した乾板9aと同様に形成された乾板9b
の表裏から、まず実線で示す収束球面波eと発散球面波
fを照射した後、破線で示す収束球面波gと発散球面波
hを照射して二重露光することにより作成された多重ホ
ログラムで、所定の光透過を有するように設計されて
いる。また図6(b) に示すように、発散球面波f,h の光
源位置をレンズ6a,6b の主点とし、収束球面波e,g の収
束点を左目8aと右目8bの位置にすることにより再成され
る。
【0022】このような構成を有するので、物体3aを異
なる角度からカメラ4a,4b で撮影した画像がCRT5a,5
b に表示されて、その表示光がレンズ6a,6b によってホ
ログラム7b上に夫々結像され、反射した映像が夫々所定
の方向に回折されて集光し、左目8a及び右目8bの位置に
到達して、立体像として見ることができる。
【0023】このようにして、透過型或いは反射型のホ
ログラムを使用することにより、解像度の高い立体表示
装置を得ることができる。この装置の映像の画素は、使
用するCRTの解像度とレンズの倍率によって決まり、
小型のCRTを使用することができ、拡大映像も容易で
ある。透過型のホログラム7aを使用する場合には、外乱
光によるノイズ光が多いが、フード70によって外乱光を
遮断することにより明るく鮮明な映像が実現できる。
【0024】また反射型のホログラム7bを用いることに
よって、外乱光によるノイズ光を軽減することができ
る。更に所定の光透過率を有するので、前方視野と立体
像を重畳させることが可能となり、三次元ホログラフィ
ックイメージコンバイナ装置として使用することもでき
る。またパーソナルなテレビにおいては、高い解像度の
立体テレビ放送が可能である。
【0025】上記例では多重ホログラムの場合を説明し
たが、単一露光のホログラムを使用しても良い。しかし
多重ホログラムの方が、装置の設計において、CRT5
a,5bを幅広く設置することができる。また多重ホログラ
ムの代わりに、上記の図4及び図6で説明した実線及び
破線による露光を異なる乾板に夫々単一露光して作成し
たホログラムを重ねた多層ホログラムとしても良い。
【0026】また上記例ではCRT5a,5b を使用した場
合を説明したが、液晶表示器(LCD)等の他の表示器
を用いても良いことは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項1および請求項2では一対の受光手段によって物
体の映像を受光し、受光した映像を夫々対応する表示器
に表示し、表示された映像を結像手段によって所定の位
置に結像し、結像された映像を透過型或いは反射型のホ
ログラムで所定方向に回折して集光することにより、解
像度の優れた映像を見ることができる。
【0028】また、ホログラムスクリーンが所定の透過
率を備えているので、ホログラムスクリーンを透過する
前方視野とホログラムスクリーン上に結像した映像を重
畳させることができ、特に反射型のホログラムスクリー
ンを使用した場合には、三次元ホログラフィックイメー
ジコンバイナ装置として使用することができる。
【0029】請求項3では、ホログラムスクリーンを多
重ホログラム或いは多層ホログラムで構成することによ
り、装置設計において表示手段を幅広く設置することが
できる。
【0030】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理構成図
【図2】 本発明の実施例を示す斜視図
【図3】 実施例を説明する斜視図
【図4】 透過型ホログラムの説明図
【図5】 異なる実施例を示す斜視図
【図6】 反射型ホログラムの説明図
【図7】 従来例の2眼式立体表示板の側断面図
【符号の説明】
3,3a は物体、 4は受光手段、 4
a,4b はカメラ、5は表示手段、 5a,5b はC
RT、 6は結像手段、6a,6b はレンズ、
7はホログラムスクリーン、7a,7b はホログラム、
70はフード、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 雅之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−259349(JP,A) 特開 昭50−40315(JP,A) 特公 昭48−6978(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03B 35/24

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体の映像を受光す一対の受光手段と、 受光手段に夫々対応して設けられ受光手段が受光した
    映像を夫々表示一対の表示手段と、 表示手段に夫々対応して設けられ、表示手段により表示
    された映像を同一の位置に結像す一対の結像手段と、結像位置に配置され、結像手段により結像された 映像を
    所定方向に回折して集光させる透過型であり、かつ所定
    の透過率を備えたホログラムスクリーンと を備えることを特徴とする立体表示装置。
  2. 【請求項2】物体の映像を受光する一対の受光手段と受光手段に夫々対応して設けられ、受光手段が受光した
    映像を夫々表示する一対の表示手段と表示手段に夫々対応して設けられ、表示手段により表示
    された映像を同一の位置に結像する一対の結像手段と結像位置に配置され、結像手段により結像された映像を
    所定方向に回折して集光させる反射型であり、かつ 所定
    の透過率を備えたホログラムスクリーンと、 を備える ことを特徴とする立体表示装置。
  3. 【請求項3】前記ホログラムスクリーンは、多重ホログ
    ラム或いは多層ホログラムで構成されたことを特徴とす
    る請求項1或いは請求項2の立体表示装置。
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