JP3022559B1 - 3D display system - Google Patents
3D display systemInfo
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- JP3022559B1 JP3022559B1 JP11139554A JP13955499A JP3022559B1 JP 3022559 B1 JP3022559 B1 JP 3022559B1 JP 11139554 A JP11139554 A JP 11139554A JP 13955499 A JP13955499 A JP 13955499A JP 3022559 B1 JP3022559 B1 JP 3022559B1
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- dimensional display
- dimensional
- display device
- observer
- viewing area
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 広い視域を確保して、観察者が移動しても画
像の重なりのズレによるぼけのない三次元立体像を観察
することができる三次元表示システム、あるいは、複数
人が同時に三次元立体像を観察することができる三次元
表示システムを提供する。
【解決手段】 三次元立体像を生成する三次元表示装置
と、前記三次元表示装置の視域を複数の方向に分配する
視域分配手段とを備える三次元表示システムであって、
前記三次元表示装置は、奥行き位置の異なる少なくとも
２つの表示面に、表示対象物体を観察者の視線方向から
投影した二次元像を、前記観察者の視線上で重なるよう
に表示する手段と、前記少なくとも２つの表示面に表示
される各二次元像の輝度を、前記表示対象物体の奥行き
位置に応じて、各表示面毎に独立に変化させる手段とを
有する。A three-dimensional display system capable of securing a wide viewing area and observing a three-dimensional three-dimensional image free from blur due to misalignment of images even when an observer moves, or a plurality of persons. A three-dimensional display system capable of simultaneously observing a three-dimensional stereoscopic image is provided. A three-dimensional display system comprising: a three-dimensional display device that generates a three-dimensional stereoscopic image; and a viewing area distribution unit that distributes a viewing area of the three-dimensional display device in a plurality of directions.
The three-dimensional display device, on at least two display surfaces having different depth positions, a means for displaying a two-dimensional image of the display target object projected from the line of sight of the observer so as to overlap on the line of sight of the observer, Means for independently changing the brightness of each two-dimensional image displayed on the at least two display surfaces for each display surface according to the depth position of the display target object.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元表示システ
ムに係わり、特に、三次元立体像を、情報量を少なくし
て、電子的に動画再生できる三次元表示システムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional display system, and more particularly to a three-dimensional display system capable of electronically reproducing a three-dimensional stereoscopic image with a reduced amount of information.
【０００２】[0002]
【従来の技術】徒来の電気的に書き換え可能で、情報量
が少なく、動画の立体表示を可能とする装置として、図
２０に示す液晶シャッター眼鏡方式がよく知られてい
る。2. Description of the Related Art A liquid crystal shutter spectacle system shown in FIG. 20 is well known as a device which is capable of three-dimensional display of moving images, which is electrically rewritable, has a small amount of information, and is capable of displaying three-dimensional moving images.
【０００３】以下、この液晶シャッター眼鏡方式の原理
について説明する。この液晶シャッター眼鏡方式におい
ては、カメラ（８０２，８０３）により、三次元物体８
０１を異なる方向から撮影した像（視差像）を生成す
る。カメラ（８０２，８０３）により撮影された映像
を、映像信号変換装置８０４で合成して１つの映像信号
とし、二次元表示装置８０５に入力する。観察者８０７
は、液晶シャッター眼鏡８０６をかけて二次元表示装置
８０５の映像を観察する。ここで、液晶シャッター眼鏡
８０６は、二次元表示装置８０５が、カメラ８０３の映
像を表示している時に、右側が透過状態、左側が非透過
状態とし、また、二次元表示装置８０５が、カメラ８０
２の映像を表示している時に、左側が透過状態、右側が
非透過状態とする。これを高速で切り替えると、眼の残
像効果により両眼に視差像が見えるように感じる。した
がって、両眼視差による立体視が可能となる。しかしな
がら、図２０に示す液晶シャッター眼鏡方式では、液晶
シャッター眼鏡８０６が必須であるため、テレビ会議の
ような場合には、非常に不自然であるという問題があっ
た。さらに、立体視の生理的要因の中で、両眼視差、輻
輳と、ピント調節との間に大きな矛盾が生じるという問
題点があった。即ち、両眼視差と輻輳は、ほぼ満足でき
るが、ピント面が表示面にあるため、この矛盾により、
眼精疲労などを生じるという問題点があった。Hereinafter, the principle of the liquid crystal shutter glasses system will be described. In this liquid crystal shutter glasses system, a three-dimensional object 8 is
An image (parallax image) obtained by photographing 01 from different directions is generated. An image captured by a camera (802, 803) is synthesized by an image signal conversion device 804 into one image signal, and input to a two-dimensional display device 805. Observer 807
Observes the image of the two-dimensional display device 805 with liquid crystal shutter glasses 806. Here, when the two-dimensional display device 805 is displaying an image from the camera 803, the liquid crystal shutter glasses 806 are in a transmissive state on the right side and in a non-transmissive state on the left side.
When the second image is displayed, the left side is in a transmissive state, and the right side is in a non-transmissive state. When this is switched at a high speed, it is felt that a parallax image can be seen by both eyes due to the afterimage effect of the eyes. Therefore, stereoscopic viewing by binocular parallax becomes possible. However, in the liquid crystal shutter glasses system shown in FIG. 20, since the liquid crystal shutter glasses 806 are indispensable, there is a problem that it is very unnatural in a video conference or the like. Further, among physiological factors of stereoscopic vision, there is a problem that a great contradiction occurs between binocular parallax and convergence and focus adjustment. That is, the binocular parallax and the convergence are almost satisfactory, but since the focus surface is on the display surface, by this contradiction,
There was a problem that eyestrain was caused.
【０００４】前記した両眼視差、輻輳と、ピント調節と
の間の矛盾を解決するために、図２１に示すように、観
察者の前に二次元像を多数枚表示することにより、三次
元立体像を表示する体積型方式が提案されている。この
体積型方式においては、図２１（ｂ）に示すように、三
次元物体９０１を観察者から見て奥行き方向に標本化し
て２次元像の集まり９０２とし、この２次元像の集まり
９０２を、図２１（ａ）に示す体積型三次元表示装置９
０３を用いて、例えば、図２１（ｂ）に示すように、時
分割で再び奥行き方向に配置して三次元の再現像（三次
元立体像）９０４を再構成する。この体積型方式は、再
現する三次元物体９０１の奥行き位置が実際に像を表示
する面に近くて、かつその面に挟まれているため、図２
０に示した従来法と異なり、両眼視差、輻輳と、ピント
調節との間の矛盾を抑制できる。しかしながら、前記図
２１に示す体積型方式では、奥行き方向に位置が離散的
であるため、その中間位置の物体や奥行き方向に大きく
変化している物体を再現するのが困難であるという問題
点があった。In order to solve the contradiction between the binocular parallax, the convergence, and the focus adjustment, as shown in FIG. 21, a large number of two-dimensional images are displayed in front of an observer, thereby obtaining a three-dimensional image. A volume type method for displaying a stereoscopic image has been proposed. In this volume type system, as shown in FIG. 21B, a three-dimensional object 901 is sampled in a depth direction as viewed from an observer to form a two-dimensional image collection 902, and the two-dimensional image collection 902 is The volume type three-dimensional display device 9 shown in FIG.
For example, as shown in FIG. 21B, three-dimensional re-development (three-dimensional three-dimensional image) 904 is performed by disposing in the depth direction using time division as shown in FIG. In this volume type method, the depth position of the three-dimensional object 901 to be reproduced is close to the surface on which the image is actually displayed and is sandwiched between the surfaces.
Unlike the conventional method shown in FIG. 0, contradiction between binocular disparity, convergence, and focus adjustment can be suppressed. However, in the volume type method shown in FIG. 21, since the positions are discrete in the depth direction, there is a problem that it is difficult to reproduce an object at an intermediate position or an object that changes greatly in the depth direction. there were.
【０００５】それを解決するために、図２２に示すよう
な、三次元立体表示装置が提案されている。この図２２
に示す三次元立体表示装置では、眼鏡を用いず、立体視
の生理的要因間での矛盾を抑制し、電気的に書き換えが
可能で、さらに、奥行き方向での前後像に輝度変化を付
けることにより、位置が離散的であったものの間を補完
することが可能である。この図２２に示す三次元立体表
示装置では、図２２（ａ）に示すように、観察者１００
１の前方に、少なくとも２つの面、例えば、前方の像面
１００２と後方の像面１００３とを設定し、これらの像
面（１００２，１００３）に二次元像を二次元表示装置
と光学系を用いて表示する。次に、観察者１００１に表
示したい三次元物体を、観察者１００１の両眼の視線方
向から、像面（１００２，１００３）へ投影した二次元
像（１００４，１００５）を生成する。この二次元像
（１００４，１００５）を、像面１００２と像面１００
３との双方に、観察者１００１の視線上で重なるように
表示する。そして、前方の像面１００２に表示する二次
元像１００４と、後方の像面１００３に表示する二次元
像１００５の輝度を、観察者１００１から見た総体的な
輝度を一定に保ちつつ、三次元物体の各部位が有する奥
行き位置に対応してそれぞれ独立に変化させることによ
り、観察者１００１に三次元立体像１００６を表示し、
かつ、三次元立体像１００６の位置を観察者１００１か
ら見て変化させるものである。また、図２２（ｂ）に示
す三次元立体表示装置は、二次元像（１０１２，１０１
３）と観察者１０１１との間に、光学系１０１４を配置
し、観察者１０１１から見て奥行きのある三次元立体像
１０１５を、実像として再現できるようにしたものであ
る。In order to solve this, a three-dimensional stereoscopic display device as shown in FIG. 22 has been proposed. This FIG.
The three-dimensional display device shown in (1), without using glasses, suppresses inconsistencies between physiological factors of stereoscopic vision, is electrically rewritable, and has a luminance change in the front-back image in the depth direction. Thus, it is possible to complement between those whose positions are discrete. In the three-dimensional stereoscopic display device shown in FIG. 22, as shown in FIG.
At least two planes, for example, a front image plane 1002 and a rear image plane 1003 are set in front of 1 and a two-dimensional image is displayed on these image planes (1002, 1003) by a two-dimensional display device and an optical system. To display. Next, a two-dimensional image (1004, 1005) generated by projecting the three-dimensional object to be displayed to the observer 1001 onto the image plane (1002, 1003) from the line of sight of the eyes of the observer 1001 is generated. This two-dimensional image (1004, 1005) is converted into an image plane 1002 and an image plane 100.
3 are displayed so as to overlap on the line of sight of the observer 1001. The brightness of the two-dimensional image 1004 displayed on the front image plane 1002 and the brightness of the two-dimensional image 1005 displayed on the rear image plane 1003 are kept three-dimensionally while keeping the overall brightness viewed from the observer 1001 constant. By independently changing the depth position of each part of the object according to the depth position, a three-dimensional stereoscopic image 1006 is displayed on the observer 1001,
In addition, the position of the three-dimensional stereoscopic image 1006 is changed when viewed from the observer 1001. In addition, the three-dimensional stereoscopic display device shown in FIG.
An optical system 1014 is arranged between 3) and the observer 1011 so that a three-dimensional stereoscopic image 1015 having a depth as viewed from the observer 1011 can be reproduced as a real image.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
２２に示す三次元表示方式では、観察者（１００１，１
０１１）の位置が移動したときに、前方の像面１００２
に表示される２次元像（１００４，１０１２）と、後方
の像面１００３に表示される２次元像（１００５，１０
１３）とが重なり合わず、位置がずれてしまい、三次元
像がぼけてしまうという問題点があった。このため、前
記図２２に示す三次元表示方式では、観察者の位置があ
る程度限定される、あるいは、複数の観察者が同時に三
次元立体像を観察することができないという問題点があ
った。本発明は、前記従来技術の問題点を解決するため
になされたものであり、本発明の目的は、広い視域を確
保して、観察者が移動しても画像の重なりのズレによる
ぼけのない三次元立体像を観察することができる三次元
表示システムを提供することにある。また、本発明の他
の目的は、広い視域を確保して、複数人が同時に三次元
立体像を観察することができる三次元表示システムを提
供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的
と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって
明らかにする。However, in the three-dimensional display system shown in FIG. 22, the observer (1001, 1
When the position of 011) moves, an image plane 1002
And a two-dimensional image (1005, 1012) displayed on the rear image plane 1003.
13) does not overlap, the position is shifted, and the three-dimensional image is blurred. For this reason, the three-dimensional display method shown in FIG. 22 has a problem that the position of the observer is limited to some extent, or that a plurality of observers cannot observe a three-dimensional stereoscopic image at the same time. The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to secure a wide viewing area and to prevent blurring due to misalignment of overlapping images even when an observer moves. An object of the present invention is to provide a three-dimensional display system capable of observing a three-dimensional stereoscopic image. It is another object of the present invention to provide a three-dimensional display system that allows a plurality of persons to simultaneously observe a three-dimensional stereoscopic image while securing a wide viewing area. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、表示対象物体を観
察者の視線方向から投影した二次元像を、前記表示対象
物体の奥行き位置に応じた輝度で表示する少なくとも２
つの二次元表示装置と、前記少なくとも２つの二次元表
示装置に表示される二次元像の視域を複数の方向に分配
する視域分配手段であって、前記少なくとも２つの二次
元表示装置に表示される各二次元像を、前記観察者から
見て異なる奥行き位置で、かつ、前記観察者の視線上で
重なるように、前記観察者に対して提示して三次元像を
生成する視域分配手段とを備えることを特徴とする。ま
た、本発明は、三次元立体像を生成する三次元表示装置
と、前記三次元表示装置の視域を複数の方向に分配する
視域分配手段とを備える三次元表示システムであって、
前記三次元表示装置は、奥行き位置の異なる少なくとも
２つの表示面に、表示対象物体を観察者の視線方向から
投影した二次元像を、前記観察者の視線上で重なるよう
に表示する手段と、前記少なくとも２つの表示面に表示
される各二次元像の輝度を、前記表示対象物体の奥行き
位置に応じて、各表示面毎に独立に変化させる手段とを
有することを特徴とする。また、本発明は、前記視域分
配手段が、視域の分配により視域を拡張することを特徴
とする。また、本発明は、前記視域分配手段が、視域の
分配により視域数を増加させることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, according to the present invention, a two-dimensional image obtained by projecting the display target object from the line of sight of the observer is displayed at least at a luminance corresponding to the depth position of the display target object.
Two two-dimensional display devices, and viewing area distributing means for distributing a viewing area of a two-dimensional image displayed on the at least two two-dimensional display devices in a plurality of directions, the display being displayed on the at least two two-dimensional display devices. Viewing area distribution for generating a three-dimensional image by presenting each two-dimensional image to the observer at a different depth position as viewed from the observer and overlapping the observer's line of sight. Means. Further, the present invention is a three-dimensional display system including a three-dimensional display device that generates a three-dimensional stereoscopic image, and a viewing zone distribution unit that distributes a viewing zone of the three-dimensional display device in a plurality of directions,
The three-dimensional display device, on at least two display surfaces having different depth positions, a means for displaying a two-dimensional image of the display target object projected from the line of sight of the observer so as to overlap on the line of sight of the observer, Means for independently changing the luminance of each two-dimensional image displayed on the at least two display surfaces for each display surface according to the depth position of the display target object. Also, the present invention is characterized in that the viewing zone distributing means extends the viewing zone by distributing the viewing zones. Further, the present invention is characterized in that the viewing zone distributing means increases the number of viewing zones by distributing the viewing zones.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
【０００９】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１の三次元表示システムの一例の概略構成を示す図
である。図１に示す三次元表示システムでは、三次元表
示装置１０１の前方で、三次元表示装置１０１の光軸上
に、反射物体（１０５〜１０７）が各々角度を変えて配
置される。この場合に、全ての反射物体（１０５〜１０
７）は、三次元表示装置１０１からの光線の反射を妨げ
ないように、観察者（１０２〜１０４）から見て反射物
体（１０５〜１０７）の反射面同士が重なり合わないよ
うに配置する必要がある。図１に示す三次元表示システ
ムにあっては、反射物体（１０５〜１０７）により、三
次元表示装置１０１に表示される三次元立体像を複数の
観察者（１０２〜１０４）の方向へ反射し、これによ
り、三次元表示装置１０１に表示される三次元立体像
を、複数の観察者（１０２〜１０４）が同時に観察する
ことができる。なお、反射物体（１０５〜１０７）は、
例えば、ハーフミラー、プリズムなどのような、反射あ
るいは屈折と透過が同時にできるものを使用する。但
し、反射物体１０７に限っては、全反射ミラーなどを用
いることもできる。[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a first embodiment of the present invention. In the three-dimensional display system shown in FIG. 1, reflective objects (105 to 107) are arranged at different angles on the optical axis of the three-dimensional display device 101 in front of the three-dimensional display device 101. In this case, all the reflection objects (105 to 10)
7) It is necessary to arrange the reflecting surfaces of the reflecting objects (105 to 107) as viewed from the observer (102 to 104) so that the reflecting surfaces of the reflecting objects (105 to 107) do not overlap so as not to hinder the reflection of light rays from the three-dimensional display device 101. There is. In the three-dimensional display system shown in FIG. 1, a three-dimensional image displayed on the three-dimensional display device 101 is reflected by reflective objects (105 to 107) in the direction of a plurality of observers (102 to 104). Thus, a plurality of observers (102 to 104) can simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 101. The reflecting objects (105 to 107) are
For example, a device that can simultaneously perform reflection or refraction and transmission, such as a half mirror and a prism, is used. However, a total reflection mirror or the like can be used for the reflection object 107 only.
【００１０】図２は、本発明の実施の形態１の三次元表
示システムの他の例の概略構成を示す図である。図２に
示す三次元表示システムでは、三次元表示装置１１１の
前方で、三次元表示装置１１１の光軸上に、反射物体
（１１５〜１１７）が各々角度を変えて配置され、さら
に、観察者（１１２〜１１４）と反射物体（１１５〜１
１７）との光軸上に光学系（１１８〜１２０）が配置さ
れる。この場合に、全ての反射物体（１１５〜１１７）
は、三次元表示装置１１１からの光線の反射を妨げない
ように、観察者（１１２〜１１４）から見て反射物体
（１１５〜１１７）の反射面同士が重なり合わないよう
に配置する必要がある。図２に示す三次元表示システム
にあっては、反射物体（１１５〜１１７）により、三次
元表示装置１１１に表示される三次元立体像を複数の観
察者（１１２〜１１４）の方向へ反射し、さらに、光学
系（１１８〜１２０）により、三次元表示装置１１１に
表示される三次元立体像を像面１２１に結像させ、これ
により、三次元表示装置１１１に表示される三次元立体
像を、観察者（１１２〜１１４）全員が同じ位置（像面
１２１）で見ることができる。反射物体（１１５〜１１
７）は、ハーフミラー、プリズムなどのような反射ある
いは屈折と透過が同時にできるものを使用する。但し、
反射物体１１７に限っては、全反射ミラーなどを用いる
こともできる。本実施の形態によれば、前記したような
簡易な方法で、複数人が同時に三次元立体像を観察でき
る三次元表示システムを実現できる。なお、本実施の形
態は、観察者が移動した場合の視域拡大の装置として用
いることも可能である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the first embodiment of the present invention. In the three-dimensional display system shown in FIG. 2, in front of the three-dimensional display device 111, on the optical axis of the three-dimensional display device 111, reflecting objects (115 to 117) are arranged at different angles, and (112-114) and reflective object (115-1)
The optical system (118 to 120) is arranged on the optical axis of 17). In this case, all reflection objects (115 to 117)
Must be arranged so that the reflection surfaces of the reflecting objects (115 to 117) do not overlap when viewed from the observer (112 to 114) so as not to hinder the reflection of the light beam from the three-dimensional display device 111. . In the three-dimensional display system shown in FIG. 2, the three-dimensional image displayed on the three-dimensional display device 111 is reflected by the reflective objects (115 to 117) in the directions of a plurality of observers (112 to 114). Further, a three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 111 is formed on the image plane 121 by the optical system (118 to 120), whereby the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 111 is formed. Can be seen at the same position (image plane 121) by all observers (112 to 114). Reflective objects (115-11
7) Use a half mirror, a prism, or the like that can simultaneously perform reflection or refraction and transmission. However,
For the reflection object 117 alone, a total reflection mirror or the like can be used. According to the present embodiment, it is possible to realize a three-dimensional display system in which a plurality of persons can simultaneously observe a three-dimensional stereoscopic image by the simple method as described above. Note that the present embodiment can also be used as an apparatus for enlarging the viewing zone when the observer moves.
【００１１】［実施の形態２］図３は、本発明の実施の
形態２の三次元表示システムの一例の概略構成を示すブ
ロック図である。図３に示す表示システムにおいて、表
示装置２０１と表示装置２０２の２つの表示装置は、例
えば、図２２に示す原理で三次元立体像を表示する立体
ディスプレイ装置の一部を構成する。そして、各々の表
示装置（２０１，２０２）の前方で、各々の表示装置
（２０１，２０２）の光軸上に、反射物体（２０６〜２
０８）と反射物体（２０９〜２１１）とが各々角度を変
えて配置される。この場合に、全ての反射物体（２０６
〜２１１）は、各表示装置（２０１，２０２）からの光
線の反射を妨げないように、観察者（２０３〜２０５）
から見て反射物体（２０６〜２１１）の反射面同士が重
なり合わないように配置する必要がある。[Second Embodiment] FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a second embodiment of the present invention. In the display system shown in FIG. 3, the two display devices, the display device 201 and the display device 202, form part of a three-dimensional display device that displays a three-dimensional stereoscopic image, for example, based on the principle shown in FIG. Then, in front of each of the display devices (201, 202), on the optical axis of each of the display devices (201, 202), a reflective object (206-2) is placed.
08) and reflective objects (209 to 211) are arranged at different angles. In this case, all reflection objects (206
To 211), the observers (203 to 205) do not hinder the reflection of light rays from the display devices (201, 202).
It is necessary to arrange the reflecting surfaces of the reflecting objects (206 to 211) so that the reflecting surfaces do not overlap each other.
【００１２】図３に示す表示システムにあっては、反射
物体（２０６〜２０８）と反射物体（２０９〜２１１）
とにより、各表示装置（２０１，２０２）に表示される
像が同じ光軸上に反射されるので、観察者（２０３〜２
０５）は、２つの像を重ねて観察でき、これにより三次
元立体像が生成されるとともに、当該三次元立体像を、
複数の観察者（２０３〜２０５）が同時に観察すること
ができる。反射物体（２０６〜２１１）は、ハーフミラ
ー、プリズムなどのような反射あるいは屈折と透過が同
時にできるものを使用する。なお、反射物体（２０６〜
２０８）に限っては、後述するホログラフィック光学素
子、ダイクロイックミラー、ダイクロイックプリズム、
プリズムアレイ等を使用することができ、また、反射物
体２０８に限っては、全反射ミラーなども用いることが
できる。In the display system shown in FIG. 3, the reflective objects (206 to 208) and the reflective objects (209 to 211)
As a result, the image displayed on each of the display devices (201, 202) is reflected on the same optical axis.
05), two images can be superimposed and observed, whereby a three-dimensional stereoscopic image is generated, and the three-dimensional stereoscopic image is
A plurality of observers (203 to 205) can observe simultaneously. As the reflecting object (206 to 211), an object that can simultaneously perform reflection or refraction and transmission, such as a half mirror or a prism, is used. In addition, the reflection object (206 to
208), holographic optical elements, dichroic mirrors, dichroic prisms,
A prism array or the like can be used, and a total reflection mirror or the like can be used for the reflection object 208 alone.
【００１３】図４は、本発明の実施の形態２の三次元表
示システムの他の例の概略構成を示すブロック図であ
る。図４に示す表示システムにおいて、表示装置２２１
と表示装置２２２の２つの表示装置は、例えば、図２２
に示す原理で三次元立体像を表示する立体ディスプレイ
装置の一部を構成する。そして、各々の表示装置（２２
１，２２２）の前方で、各々の表示装置（２２１，２２
２）の光軸上に、反射物体（２２６〜２２８）と反射物
体（２２９〜２３１）とが各々角度を変えて配置され、
さらに、観察者（２２３〜２２５）と反射物体（２２６
〜２３１）との光軸上に光学系（２３２〜２３４）が配
置される。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the second embodiment of the present invention. In the display system shown in FIG.
And the display device 222 are, for example, as shown in FIG.
A part of a three-dimensional display device that displays a three-dimensional stereoscopic image according to the principle shown in FIG. Then, each display device (22
In front of each display device (221, 22).
On the optical axis of 2), the reflecting objects (226 to 228) and the reflecting objects (229 to 231) are arranged at different angles, respectively.
Further, the observer (223 to 225) and the reflecting object (226)
The optical system (232 to 234) is arranged on the optical axis of the optical system (231 to 231).
【００１４】図４に示す三次元表示システムにあって
は、反射物体（２２６〜２２８）と反射物体（２２９〜
２３１）とにより、各表示装置（２２１，２２２）に表
示される像が同じ光軸上に反射されるので、観察者（２
２３〜２２５）は、２つの像を重ねて観察でき、これに
より三次元立体像が生成されるとともに、当該三次元立
体像は、光学系（２３２〜２３４）により像面２３５に
結像させることができる。したがって、複数の観察者
（２２３〜２２５）全員が、三次元立体像を同じ位置
（像面２３５）で見ることができる。In the three-dimensional display system shown in FIG. 4, the reflection objects (226 to 228) and the reflection objects (229 to 229) are displayed.
231), the images displayed on each of the display devices (221, 222) are reflected on the same optical axis.
23 to 225), two images can be superimposed and observed to generate a three-dimensional stereoscopic image, and the three-dimensional stereoscopic image is formed on the image plane 235 by the optical system (232 to 234). Can be. Therefore, all of the plurality of observers (223 to 225) can see the three-dimensional stereoscopic image at the same position (image plane 235).
【００１５】反射物体（２２６〜２３１）は、ハーフミ
ラー、プリズムなどのような反射あるいは屈折と透過が
同時にできるものを使用する。なお、反射物体（２２６
〜２２８）に限っては、後述するホログラフィック光学
素子、ダイクロイックミラー、ダイクロイックプリズ
ム、プリズムアレイ等を使用することができ、また、反
射物体２２８に限っては、全反射ミラーなども用いるこ
とができる。As the reflecting objects (226 to 231), those which can simultaneously perform reflection or refraction and transmission, such as a half mirror and a prism, are used. The reflection object (226)
To 228), a holographic optical element, a dichroic mirror, a dichroic prism, a prism array, and the like, which will be described later, can be used. In addition, a total reflection mirror can be used for the reflective object 228. .
【００１６】本実施の形態によれば、簡易な方法で複数
人が同時に観察可能な三次元表示システムを実現でき
る。また、本実施の形態によれば、奥行き位置の異なる
複数の表示面に表示される二次元像のズレを違和感のな
い程度に最小限にしたまま、視域を広げることが可能と
なる。なお、本実施の形態は、観察者が移動した場合の
視域拡大の装置として用いることも可能である。According to the present embodiment, it is possible to realize a three-dimensional display system in which a plurality of persons can observe simultaneously by a simple method. Further, according to the present embodiment, it is possible to widen the viewing area while minimizing the deviation of the two-dimensional images displayed on the plurality of display surfaces having different depth positions so as not to make the user feel uncomfortable. Note that the present embodiment can also be used as an apparatus for enlarging the viewing zone when the observer moves.
【００１７】［実施の形態３］図５は、本発明の実施の
形態３の三次元表示システムの一例の概略構成を示す図
である。図５に示す三次元表示システムでは、三次元表
示装置３０１の前方で、三次元表示装置３０１の光軸上
に反射物体（３０５〜３０７）が各々角度を変えて配置
される。図５に示す三次元表示システムにあっては、反
射物体（３０５〜３０７）により、三次元表示装置３０
１に表示される三次元立体像を、各観察者（３０２〜３
０４）の方向へ反射し、これにより、三次元表示装置３
０１に表示される三次元立体像を、複数の観察者（３０
２〜３０４）が同時に観察することができる。[Third Embodiment] FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a third embodiment of the present invention. In the three-dimensional display system shown in FIG. 5, in front of the three-dimensional display device 301, reflective objects (305 to 307) are arranged at different angles on the optical axis of the three-dimensional display device 301. In the three-dimensional display system shown in FIG. 5, the three-dimensional display device 30 is formed by reflecting objects (305 to 307).
1 is displayed on each observer (302-3).
04), and the three-dimensional display device 3
01 is displayed on a plurality of viewers (30
2 to 304) can be observed simultaneously.
【００１８】反射物体（３０５〜３０７）は、反射する
波長を限定できるダイクロイックミラー、ダイクロイッ
クプリズムあるいはホログラフィック光学素子などのよ
うな波長を限定して反射と透過が同時にできるものを使
用する。但し、反射物体３０７に限っては、全反射ミラ
ーなども用いることができる。As the reflecting objects (305 to 307), use can be made of a dichroic mirror, a dichroic prism or a holographic optical element capable of limiting the wavelength to be reflected and capable of simultaneously reflecting and transmitting by limiting the wavelength. However, a total reflection mirror or the like can be used only for the reflection object 307.
【００１９】各反射物体（３０５〜３０７）ごとに色が
顕著に変化しない程度だけ反射可能な波長をシフトさせ
ることにより、各観察者（３０２〜３０４）は、ほぼ同
じ三次元立体像を観察できる。反射物体は、各種の色
（Ｒ，Ｇ，Ｂなど）毎に重ねる（例えば、反射物体３０
５の位置にＲ用、Ｇ用、Ｂ用の３枚を一緒に重ねる）こ
とによりカラー表示も可能である。The observer (302-304) can observe substantially the same three-dimensional stereoscopic image by shifting the wavelength that can be reflected by such an extent that the color does not significantly change for each reflective object (305-307). . The reflective object is superimposed for each color (R, G, B, etc.) (for example, the reflective object 30).
Color display is also possible by overlapping three sheets for R, G, and B together at the position 5).
【００２０】図６は、本発明の実施の形態３の三次元表
示システムの他の例の概略構成を示す図である。図６に
示す三次元表示システムにおいて、表示装置３１１と表
示装置３１２の２つの表示装置は、例えば、図２２に示
す原理で三次元立体像を表示する立体ディスプレイ装置
の一部を構成する。そして、各々の表示装置（３１１，
３１２）の前方で、各々の表示装置（３１１，３１２）
の光軸上に、反射物体（３１６〜３１８）と反射物体
（３１９〜３２１）とが各々角度を変えて配置される。
図６に示す表示システムでは、反射物体（３１６〜３１
８）と反射物体（３１９〜３２１）とにより、各表示装
置（３１１，３１２）に表示される像が同じ光軸上に反
射されるので、観察者（３１３〜３１５）は、２つの像
を重ねて観察でき、これにより三次元立体像が生成され
るとともに、当該三次元立体像を、複数の観察者（３１
３〜３１５）が同時に観察することができる。FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the third embodiment of the present invention. In the three-dimensional display system shown in FIG. 6, the two display devices, the display device 311 and the display device 312, form a part of a three-dimensional display device that displays a three-dimensional image according to the principle shown in FIG. Then, each display device (311,
312), each display device (311, 312)
The reflecting objects (316 to 318) and the reflecting objects (319 to 321) are arranged at different angles on the optical axis.
In the display system shown in FIG.
8) and the reflecting objects (319 to 321) reflect the images displayed on the respective display devices (311 and 312) on the same optical axis, so that the observer (313 to 315) displays the two images. The three-dimensional images can be observed in a superimposed manner, and a three-dimensional image is generated.
3 to 315) can be observed simultaneously.
【００２１】反射物体（３１６〜３２１）は、反射波長
選択性を有するダイクロイックミラー、ダイクロイック
プリズムあるいはホログラフィック光学素子などのよう
な波長を限定して反射と透過が同時にできるものを使用
する。但し、反射物体３１８に限っては、全反射ミラー
なども用いることができる。As the reflecting objects (316 to 321), use can be made of a dichroic mirror, a dichroic prism or a holographic optical element having reflection wavelength selectivity, which can simultaneously perform reflection and transmission by limiting the wavelength. However, a total reflection mirror or the like can be used only for the reflection object 318.
【００２２】各反射物体（３１６〜３２１）毎に、色が
顕著に変化しない程度だけ反射可能な波長をシフトさせ
ることにより、各観察者（３１３〜３１５）はほぼ同じ
三次元立体像を観察できる。反射物体は、各種の色
（Ｒ，Ｇ，Ｂなど）ごとに重ねる（例えば、反射物体３
１６の位置にＲ用、Ｇ用、Ｂ用の３枚を一緒に重ねる）
ことによりカラー表示も可能である。Each observer (313 to 315) can observe substantially the same three-dimensional image by shifting the wavelength that can be reflected by each reflective object (316 to 321) so that the color does not significantly change. . The reflective object is superimposed on each color (R, G, B, etc.) (for example, reflective object 3
(R, G, and B sheets are stacked together at position 16)
Thus, color display is also possible.
【００２３】対になる反射物体（例えば、反射物体３１
６と反射物体３１９など）は、同じ波長帯のものでも可
能である。これはミラーなどが光軸上に重なり合ってい
ても構成することが可能である。なお、本実施の形態
は、観察者が移動した場合の視域拡大の装置として用い
ることも可能である。A pair of reflecting objects (for example, reflecting object 31)
6 and the reflecting object 319) can be of the same wavelength band. This can be configured even if mirrors and the like overlap on the optical axis. Note that the present embodiment can also be used as an apparatus for enlarging the viewing zone when the observer moves.
【００２４】［実施の形態４］図７は、本発明の実施の
形態４の三次元表示システムの一例の概略構成を示す図
である。図７に示す三次元表示システムでは、三次元表
示装置４０１の前方に視域分配装置４０７が配置され
る。図７に示す三次元表示システムにあっては、視域分
配装置４０７により、三次元表示装置４０１からの光線
を、複数の観察者（４０２〜４０６）の方向へ屈折さ
せ、これにより、三次元表示装置４０１に表示される三
次元立体像を、複数の観察者（４０２〜４０６）が同時
に観察することができる。[Fourth Embodiment] FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a fourth embodiment of the present invention. In the three-dimensional display system shown in FIG. 7, a viewing zone distribution device 407 is arranged in front of the three-dimensional display device 401. In the three-dimensional display system shown in FIG. 7, the viewing area distribution device 407 refracts light rays from the three-dimensional display device 401 toward a plurality of observers (402 to 406). A plurality of observers (402 to 406) can simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the display device 401.
【００２５】視域分配装置４０７には、複数の回折角を
有して複数の角度に同時に回折させることのできるホロ
グラフィック光学素子、例えば、図９に示すプリズムア
レイ４２１、図１１に示す回折格子アレイ４４１などを
使用する。A holographic optical element having a plurality of diffraction angles and capable of simultaneously diffracting a plurality of angles, for example, a prism array 421 shown in FIG. 9 and a diffraction grating shown in FIG. An array 441 or the like is used.
【００２６】図９に示すように、プリズムアレイ４２１
は、屈折方向の異なった小さなプリズム４２２を多数並
べたものであり、各プリズム４２２は、三次元表示装置
４０１からの光線を各観察者（４０２〜４０６）方向へ
屈折させる。従って、プリズムアレイ４２１は、三次元
表示装置４０１からの光線を各観察者（４０２〜４０
６）方向へ分配することができる。同様に、図１１に示
すように、回折格子アレイ４４１は、格子の大きさが異
なった小さな回折格子４４２を多数並べたものであり、
各回折格子４４２は、三次元表示装置４０１からの光線
を各観察者（４０２〜４０６）方向へ回折させる。従っ
て、回折格子アレイ４４１は、三次元表示装置４０１か
らの光線を各観察者（４０２〜４０６）方向へ分配する
ことができる。As shown in FIG. 9, the prism array 421
Is formed by arranging a number of small prisms 422 having different refraction directions. Each prism 422 refracts a light beam from the three-dimensional display device 401 toward each observer (402 to 406). Therefore, the prism array 421 transmits the light beam from the three-dimensional display device 401 to each observer (402 to 40).
6) can be distributed in the direction. Similarly, as shown in FIG. 11, the diffraction grating array 441 is formed by arranging many small diffraction gratings 442 having different grating sizes.
Each diffraction grating 442 diffracts a light beam from the three-dimensional display device 401 toward each observer (402 to 406). Therefore, the diffraction grating array 441 can distribute the light beam from the three-dimensional display device 401 to each observer (402 to 406).
【００２７】図８は、本発明の実施の形態４の三次元表
示システムの他の例の概略構成を示す図である。図８に
示す三次元表示システムでは、三次元表示装置４１１の
前方に視域分配装置４１７が配置される。図８に示す三
次元表示システムにあっては、視域分配装置４１７によ
り、三次元表示装置４１１からの光線を、複数の観察者
（４１２〜４１６）の方向へ反射させ、これにより、三
次元表示装置４１１に表示される三次元立体像を、複数
の観察者（４１２〜４１６）が同時に観察することがで
きる。FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the fourth embodiment of the present invention. In the three-dimensional display system shown in FIG. 8, a viewing zone distribution device 417 is arranged in front of the three-dimensional display device 411. In the three-dimensional display system shown in FIG. 8, the light from the three-dimensional display device 411 is reflected by the viewing zone distribution device 417 in the direction of a plurality of observers (412 to 416). A plurality of observers (412 to 416) can simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the display device 411.
【００２８】視域分配装置４１７には、複数の反射角を
有して複数の角度に同時に反射させることのできるホロ
グラフィック光学素子、例えば、図１０に示すミラーア
レイ４３１、図１１に示す回折格子アレイ４４１などを
使用する。A holographic optical element having a plurality of reflection angles and capable of simultaneously reflecting light at a plurality of angles, for example, a mirror array 431 shown in FIG. 10 and a diffraction grating shown in FIG. An array 441 or the like is used.
【００２９】図１０に示すように、ミラーアレイ４３１
は、反射方向の異なる小さなミラー４３２を多数並べた
ものであり、各ミラー４３２は、三次元表示装置４１１
からの光線を各観察者（４１２〜４１６）の方向へ反射
する。したがって、ミラーアレイ４３１は、三次元表示
装置４１１からの光線を各観察者（４１２〜４１６）の
方向へ分配することができる。同様に、図１１に示すよ
うに、回折格子アレイ４４１は、格子の大きさが異なる
小さな回折格子４５２を多数並べ、かつ、背面に反射物
体４５３を配置したものであり、各回折格子４５２と反
射物体４５３とは、三次元表示装置４１１からの光線を
各観察者（４１２〜４１６）方向へ回折・反射させる。
したがって、回折格子アレイ４４１は、三次元表示装置
４１１からの光線を各観察者（４１２〜４１６）の方向
へ分配することができる。本実施の形態は、観察者が移
動した場合あるいは複数人での視域の拡大が可能であ
る。As shown in FIG. 10, the mirror array 431
Is an array of a number of small mirrors 432 having different reflection directions, and each mirror 432 has a three-dimensional display device 411.
Is reflected in the direction of each observer (412-416). Therefore, the mirror array 431 can distribute the light beam from the three-dimensional display device 411 in the direction of each observer (412 to 416). Similarly, as shown in FIG. 11, the diffraction grating array 441 is composed of a large number of small diffraction gratings 452 having different grating sizes and a reflecting object 453 arranged on the back surface. The object 453 diffracts and reflects a light beam from the three-dimensional display device 411 in the direction of each observer (412 to 416).
Therefore, the diffraction grating array 441 can distribute the light beam from the three-dimensional display device 411 in the direction of each observer (412 to 416). In the present embodiment, it is possible to enlarge the viewing area when the observer moves or when a plurality of persons move.
【００３０】［実施の形態５］図１２は、本発明の実施
の形態５の三次元表示システムの一例の概略構成を示す
図である。図１２に示す三次元表示システムでは、三次
元表示装置５０１の前方に、三次元表示装置５０１から
の光軸を複数に分配するための視域分配装置５０７が配
置される。図１２に示す三次元表示システムにあって
は、視域分配装置５０７により、三次元表示装置５０１
からの光線を複数の観察者（５０２〜５０６）の方向へ
屈折させ、これにより、三次元表示装置５０１に表示さ
れる三次元立体像を、各観察者（５０２〜５０６）が同
時に観察できる。[Fifth Embodiment] FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a fifth embodiment of the present invention. In the three-dimensional display system illustrated in FIG. 12, a viewing zone distribution device 507 for distributing the optical axis from the three-dimensional display device 501 to a plurality of components is disposed in front of the three-dimensional display device 501. In the three-dimensional display system shown in FIG.
Are refracted in the directions of a plurality of observers (502 to 506), whereby each observer (502 to 506) can simultaneously observe a three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 501.
【００３１】視域分配装置５０７には、１つの角度だけ
に回折させることのできるホログラフィック光学素子
（５０８〜５１２）を複数枚重ね合わせたものを使用す
る。各観察者（５０２〜５０６）の方向へ回折できるよ
うに、各ホログラフィック光学素子（５０８〜５１２）
の回折方向は、それぞれ異なっており、これにより、三
次元表示装置５０１からの光線を各観察者（５０２〜５
０６）の方向へ分配することができる。As the viewing area distribution device 507, a plurality of holographic optical elements (508 to 512) that can diffract only one angle are used. Each holographic optical element (508-512) so that it can be diffracted in the direction of each observer (502-506)
Are different from each other, so that the light beam from the three-dimensional display device 501 is transmitted to each observer (502 to 5).
06).
【００３２】図１３は、本発明の実施の形態５の三次元
表示システムの一例の概略構成を示す図である。図１３
に示す三次元表示システムでは、三次元表示装置５２１
の前方に、三次元表示装置５２１からの光軸を複数に反
射するための視域分配装置５２７が配置される。図１３
に示す三次元表示システムにあっては、視域分配装置５
２７により、三次元表示装置５２１からの光線を、複数
の観察者（５２２〜５２６）の方向に反射させ、これに
より、三次元表示装置５２１に表示される三次元立体像
を、各観察者（５２２〜５２６）が同時に観察すること
ができる。FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of an example of the three-dimensional display system according to the fifth embodiment of the present invention. FIG.
In the three-dimensional display system shown in FIG.
A viewing area distribution device 527 for reflecting a plurality of optical axes from the three-dimensional display device 521 is disposed in front of. FIG.
In the three-dimensional display system shown in FIG.
27, the light rays from the three-dimensional display device 521 are reflected in the directions of a plurality of observers (522 to 526), whereby the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 521 is reflected by each observer ( 522-526) can be observed simultaneously.
【００３３】視域分配装置５２７には、１つの角度だけ
に反射させることのできるホログラフィック光学素子
（５２８〜５３２）を複数枚重ね合わせたものを使用す
る。As the viewing area distribution device 527, a plurality of holographic optical elements (528 to 532) which can reflect light at only one angle are used.
【００３４】各観察者（５２２〜５２６）の方向へ反射
できるように、各ホログラフィック光学素子（５２８〜
５３２）は、それぞれ反射方向の異なったものを使用
し、これにより、三次元表示装置５２１からの光線を各
観察者（５２２〜５２６）の方向へ分配する。本実施の
形態は、観察者が移動した場合あるいは複数人での視域
の拡大が可能である。Each holographic optical element (528 to 528) can be reflected in the direction of each observer (522 to 526).
532) uses light beams having different reflection directions, thereby distributing light rays from the three-dimensional display device 521 toward the respective observers (522 to 526). In the present embodiment, it is possible to enlarge the viewing area when the observer moves or when a plurality of persons move.
【００３５】［実施の形態６］図１４は、本発明の実施
の形態６の三次元表示システムの一例の概略構成を示す
図である。図１４に示すシステムでは、三次元表示装置
６０１の前方に、三次元表示装置６０１からの光軸を複
数に時分割で分配するための視域分配装置６０７が配置
される。図１４に示すシステムにあっては、視域分配装
置６０７により、三次元表示装置６０１からの光線を、
複数の観察者（６０２〜６０６）の方向へ時分割で屈折
させ、これにより、三次元表示装置６０１に表示される
三次元立体像を、各観察者（６０２〜６０６）が同時に
観察することができる。Sixth Embodiment FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a sixth embodiment of the present invention. In the system shown in FIG. 14, a viewing area distribution device 607 for distributing the optical axis from the three-dimensional display device 601 to a plurality of components in a time-division manner is disposed in front of the three-dimensional display device 601. In the system shown in FIG. 14, the light from the three-dimensional display device 601 is
The light is refracted in the direction of a plurality of observers (602 to 606) in a time-division manner, whereby each observer (602 to 606) can simultaneously observe a three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 601. it can.
【００３６】視域分配装置６０７には、液晶とこれに接
して配置された光学素子からなる液晶偏向素子を用い
る。液晶偏向素子は、三次元表示装置６０１からの光線
を、人間の眼の残像時間内に高速に、観察者６０２から
観察者６０６の方向へ振り、分配する。As the viewing area distribution device 607, a liquid crystal deflecting element composed of a liquid crystal and an optical element arranged in contact with the liquid crystal is used. The liquid crystal deflecting element disperses and distributes the light beam from the three-dimensional display device 601 from the observer 602 to the observer 606 at high speed within the afterimage time of the human eye.
【００３７】分配方法としては、高速に光線を振る途中
で、一人の観察者の方向に達した時には、一時その位置
で停止させ、また次の観察者の方向へ振ることを高速で
行う。これにより、三次元表示装置６０１に表示される
三次元立体像を、各観察者（６０２〜６０６）が同時に
観察することができる。As the distribution method, when the light beam reaches the direction of one observer while the light beam is being shaken at a high speed, the beam is temporarily stopped at that position, and the light beam is shaken toward the next observer at a high speed. This allows each observer (602 to 606) to simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 601.
【００３８】図１５は、本発明の実施の形態６の三次元
表示システムの他の例の概略構成を示す図である。図１
５に示すシステムでは、三次元表示装置６１１の前方
に、三次元表示装置６１１からの光軸を複数に時分割で
分配・反射するための視域分配装置６１７および反射物
体６１８が配置される。図１５に示すシステムにあって
は、視域分配装置６１７および反射物体６１８により、
三次元表示装置６１１からの光線を、複数の観察者（６
１２〜６１６）の方向に反射させ、これにより、三次元
表示装置６１１に表示される三次元立体像を、各観察者
（６１２〜６１６）が同時に観察することができる。FIG. 15 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the sixth embodiment of the present invention. FIG.
In the system shown in FIG. 5, in front of the three-dimensional display device 611, a viewing zone distribution device 617 and a reflecting object 618 for distributing and reflecting the optical axis from the three-dimensional display device 611 in a time-division manner are arranged. In the system shown in FIG. 15, the viewing area distribution device 617 and the reflecting object 618
The light beam from the three-dimensional display device 611 is transmitted to a plurality of observers (6
12 to 616), whereby each observer (612 to 616) can simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 611.
【００３９】視域分配装置６１７には、液晶とこれに接
して配置された光学素子からなる液晶偏向素子を使用
し、反射物体６１８には、ミラーなどの反射物を用い
る。液晶偏向素子と反射物体６１８とは、三次元表示装
置６１１からの光線を、人間の眼の残像時間内に高速
に、観察者６１２から観察者６１６の方向へ振り、分配
する。A liquid crystal deflecting element comprising a liquid crystal and an optical element disposed in contact with the liquid crystal is used for the viewing zone distribution device 617, and a reflecting object such as a mirror is used for the reflecting object 618. The liquid crystal deflecting element and the reflecting object 618 distribute and distribute the light beam from the three-dimensional display device 611 from the observer 612 to the observer 616 at high speed within the afterimage time of the human eye.
【００４０】分配方法としては、高速に光線を振る途中
で、一人の観察者の方向に達した時には、一時その位置
で停止させ、また次の観察者の方向へ振ることを高速で
行う。これにより、三次元表示装置６１１に表示される
三次元立体像を、各観察者（６１２〜６１６）が同時に
観察することができる。As the distribution method, when the light beam reaches the direction of one observer while the light beam is being shaken at a high speed, the light beam is temporarily stopped at that position, and the light beam is shaken in the direction of the next observer at a high speed. This allows each observer (612 to 616) to simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 611.
【００４１】図１６は、本発明の実施の形態６の三次元
表示システムの他の例の概略構成を示す図である。図１
６に示すシステムでは、三次元表示装置６２１の前方
に、シャッター装置６２８と、三次元表示装置６２１か
らの光軸を複数に時分割で分配するための視域分配装置
６２７とが配置される。図１６に示すシステムにあって
は、視域分配装置６２７により、三次元表示装置６２１
からの光線を、複数の観察者（６２２〜６２６）の方向
へ屈折させ、これにより、三次元表示装置６２１に表示
される三次元立体像を、各観察者（６２２〜６２６）が
同時に観察することができる。FIG. 16 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the sixth embodiment of the present invention. FIG.
In the system shown in FIG. 6, a shutter device 628 and a viewing zone distribution device 627 for distributing the optical axis from the three-dimensional display device 621 to a plurality of components in a time-division manner are arranged in front of the three-dimensional display device 621. In the system shown in FIG. 16, the three-dimensional display device 621 is
Are refracted in the directions of a plurality of observers (622 to 626), whereby each observer (622 to 626) simultaneously observes a three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 621. be able to.
【００４２】視域分配装置６２７には、液晶とこれに接
して配置された光学素子からなる液晶偏向素子を使用す
る。液晶偏向素子は、三次元表示装置６２１からの光線
を、人間の眼の残像時間内に高速に、観察者６２２から
観察者６２６の方向へ振り、分配する。As the viewing area distribution device 627, a liquid crystal deflecting element composed of a liquid crystal and an optical element arranged in contact with the liquid crystal is used. The liquid crystal deflecting element disperses and distributes the light beam from the three-dimensional display device 621 from the observer 622 to the observer 626 at high speed within the afterimage time of the human eye.
【００４３】視域分配装置６２７の屈折方向が、各観察
者（６２２〜６２６）の方向へ向くのと同期して、シャ
ッター装置６２８を動作させる。これにより、三次元表
示装置６２１に表示される三次元立体像を、各観察者
（６２２〜６２６）が同時に観察することができる。The shutter device 628 is operated in synchronization with the refraction direction of the viewing zone distribution device 627 being directed to each observer (622 to 626). This allows each observer (622 to 626) to simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 621.
【００４４】図１７は、本発明の実施の形態６の三次元
表示システムの他の例の概略構成を示す図である。図１
７に示すシステムでは、三次元表示装置６３１の前方
に、シャッター装置６３９と、三次元表示装置６３１か
らの光軸を複数に時分割で分配・反射するための視域分
配装置６３７および反射物体６３８が配置される。図１
７に示すシステムにあっては、視域分配装置６３７およ
び反射物体６３８により、三次元表示装置６３１からの
光線を、複数の観察者（６３２〜６３６）の方向に反射
させ、これにより、三次元表示装置６３１に表示される
三次元立体像を、各観察者（６３２〜６３６）が同時に
観察することができる。FIG. 17 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the sixth embodiment of the present invention. FIG.
In the system shown in FIG. 7, in front of the three-dimensional display device 631, a shutter device 639, a viewing zone distribution device 637 for distributing and reflecting the optical axis from the three-dimensional display device 63 into a plurality of time divisions, and a reflecting object 638. Is arranged. FIG.
In the system shown in FIG. 7, light rays from the three-dimensional display device 631 are reflected by the viewing area distributing device 637 and the reflecting object 638 in the direction of a plurality of observers (632 to 636). Each observer (632 to 636) can simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the display device 631.
【００４５】視域分配装置６３７には、液晶とこれに接
して配置された光学素子からなる液晶偏向素子を使用
し、反射物体６３８には、ミラーなどの反射物を用い
る。液晶偏向素子と反射物体６３８とは、人間の眼の残
像時間内に高速に、三次元表示装置６３１からの光線を
観察者６３２から観察者６３６の方向へ振り、分配す
る。The viewing area distribution device 637 uses a liquid crystal deflecting element including a liquid crystal and an optical element disposed in contact with the liquid crystal, and the reflecting object 638 uses a reflecting object such as a mirror. The liquid crystal deflecting element and the reflecting object 638 disperse and distribute the light beam from the three-dimensional display device 631 from the observer 632 to the observer 636 at high speed within the afterimage time of the human eye.
【００４６】視域分配装置６３７の屈折方向が、各観察
者（６３２〜６３６）の方向へ向くのと同期してシャッ
ター装置６３９を動作させる。これにより、三次元表示
装置６３１に表示される三次元立体像を、各観察者（６
３２〜６３６）が同時に観察することができる。なお、
本実施の形態は、観察者が移動した場合の視域拡大の装
置として用いることも可能である。The shutter device 639 is operated in synchronization with the refraction direction of the viewing zone distribution device 637 being directed to each observer (632 to 636). Thereby, the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 631 is displayed by each observer (6
32 to 636) can be observed simultaneously. In addition,
This embodiment can also be used as an apparatus for enlarging the viewing zone when the observer moves.
【００４７】［実施の形態７］図１８は、本発明の実施
の形態７の三次元表示システムの一例の概略構成を示す
図である。図１８に示すシステムでは、三次元表示装置
７０１の前方に、三次元表示装置７０１からの光軸を複
数に時分割で分配するための反射物体７０７が配置され
る。図１８に示すシステムにあっては、反射物体７０７
により、三次元表示装置７０１からの光線を、複数の観
察者（７０２〜７０６）の方向へ時分割で反射／屈折さ
せ、これにより、三次元表示装置７０１に表示される三
次元立体像を、各観察者（７０２〜７０６）が同時に観
察することができる。Seventh Embodiment FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a seventh embodiment of the present invention. In the system shown in FIG. 18, a reflection object 707 for distributing the optical axis from the three-dimensional display device 701 into a plurality of components in a time-division manner is arranged in front of the three-dimensional display device 701. In the system shown in FIG.
Accordingly, the light beam from the three-dimensional display device 701 is reflected / refracted in the direction of the plurality of observers (702 to 706) in a time-sharing manner, whereby the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 701 is Each observer (702-706) can observe simultaneously.
【００４８】反射物体７０７には、ハーフミラー、全反
射ミラー、プリズムなどを使用する。反射物体７０７
は、人間の眼の残像時間内に高速に、三次元表示装置か
らの光線を、観察者７０２から観察者７０６の方向へ振
り、分配する。分配方法としては、高速に反射物体７０
７を左右に往復させる方法、あるいは、一定の方向へ回
転させる方法がある。As the reflection object 707, a half mirror, a total reflection mirror, a prism or the like is used. Reflecting object 707
Distributes and distributes light rays from the three-dimensional display device from the observer 702 to the observer 706 at high speed within the afterimage time of the human eye. The distribution method is as follows.
There is a method of causing the 7 to reciprocate left and right, or a method of rotating the 7 in a fixed direction.
【００４９】光線を振る途中で、一人の観察者の方向に
達した時には、一時その位置で停止させ、また、次の観
察者の方向へ振ることを高速で行う。これにより、三次
元表示装置７０１に表示される三次元立体像を、各観察
者（７０２〜７０６）が同時に観察することができる。When the light beam reaches the direction of one observer in the course of shaking, the beam is temporarily stopped at that position, and the light beam is shaken in the direction of the next observer at high speed. This allows each observer (702 to 706) to simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 701.
【００５０】図１９は、本発明の実施の形態７の三次元
表示システムの他の例の概略構成を示す図である。図１
９に示すシステムでは、三次元表示装置７１１の前方
に、シャッター装置７１８と、三次元表示装置７１１か
らの光軸を複数に時分割で分配するための反射物体７１
７とが配置される。図１９に示すシステムにあっては、
反射物体７１７により、三次元表示装置７１１からの光
線を、複数の観察者（７１２〜７１６）の方向へ反射／
屈折させ、これにより、三次元表示装置７１１に表示さ
れる三次元立体像を、各観察者（７１２〜７１６）が同
時に観察することができる。FIG. 19 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the seventh embodiment of the present invention. FIG.
In the system shown in FIG. 9, in front of the three-dimensional display device 711, a shutter device 718 and a reflecting object 71 for distributing the optical axis from the three-dimensional display device 711 to a plurality of units in a time-division manner.
7 are arranged. In the system shown in FIG.
The light reflected from the three-dimensional display device 711 is reflected / reflected by the reflecting object 717 in the direction of a plurality of observers (712 to 716).
By refraction, each observer (712 to 716) can simultaneously observe a three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 711.
【００５１】反射物体７１７には、ハーフミラー、全反
射ミラー、プリズムなどを使用する。反射物体７１７
は、人間の眼の残像時間内に高速に、三次元表示装置７
１１からの光線を、観察者７１２から観察者７１６の方
向へ振り、分配する。分配方法としては、高速に反射物
体７１７を左右に往復させる方法、あるいは一定の方向
へ回転させる方法がある。As the reflection object 717, a half mirror, a total reflection mirror, a prism or the like is used. Reflecting object 717
Is a high-speed 3D display device within the afterimage time of the human eye.
The light beam from the light source 11 is displaced from the observer 712 toward the observer 716 and distributed. As a distribution method, there is a method of reciprocating the reflecting object 717 right and left at a high speed, or a method of rotating the reflecting object 717 in a fixed direction.
【００５２】光線を振る途中で、反射／屈折方向が各観
察者（７１２〜７１６）の方向へ向くのと同期して、シ
ャッター装置７１８を動作させる。これにより、各観察
者（７１２〜７１６）は、三次元表示装置７１１に表示
される三次元立体像を同時に観察することができる。During the shaking of the light beam, the shutter device 718 is operated in synchronization with the direction of reflection / refraction directed to each observer (712-716). Accordingly, each observer (712 to 716) can simultaneously observe the three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device 711.
【００５３】なお、本実施の形態は、観察者が移動した
場合の視域拡大の装置として用いることも可能である。
また、本発明は、前記各実施の形態で説明した三次元表
示装置にのみに適用できるものではなく、一般的な三次
元表示装置あるいは立体表示装置において、狭い視域を
拡大する方法として適用することも可能である。以上、
本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基
づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更可能であることは勿論である。The present embodiment can be used as an apparatus for enlarging the visual field when the observer moves.
Further, the present invention is not limited to the three-dimensional display device described in each of the above embodiments, but is applied to a general three-dimensional display device or a three-dimensional display device as a method for expanding a narrow viewing area. It is also possible. that's all,
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. Of course.
【００５４】[0054]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明によれば、三次元表示装置あるいは立体表
示装置の視域を広げることが可能となる。 （２）本発明によれば、奥行き位置の異なる複数の表示
面に、表示対象物体の二次元像を表示対象物体の奥行き
位置に応じた輝度比で表示して、三次元立体像を生成す
る三次元表示装置において、前後の表示面に表示される
二次元像のズレを違和感のない程度に最小限にしたま
ま、視域を広げることが可能となる。 （３）本発明によれば、複数の観察者が同時に三次元立
体像を観察することが可能となる。 （４）本発明によれば、観察者が移動した場合にでも、
三次元立体像を観察することが可能となる。The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) According to the present invention, it is possible to widen the viewing area of a three-dimensional display device or a three-dimensional display device. (2) According to the present invention, a two-dimensional image of a display target object is displayed on a plurality of display surfaces having different depth positions at a luminance ratio according to the depth position of the display target object to generate a three-dimensional stereoscopic image. In the three-dimensional display device, it is possible to widen the viewing area while minimizing the deviation of the two-dimensional images displayed on the front and rear display surfaces so as not to make the user feel uncomfortable. (3) According to the present invention, a plurality of observers can simultaneously observe a three-dimensional stereoscopic image. (4) According to the present invention, even when the observer moves,
It becomes possible to observe a three-dimensional stereoscopic image.
【図１】本発明の実施の形態１の三次元表示システムの
一例の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１の三次元表示システムの
他の例の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態２の三次元表示システムの
一例の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a second embodiment of the present invention;
【図４】本発明の実施の形態２の三次元表示システムの
他の例の概略構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the second embodiment of the present invention;
【図５】本発明の実施の形態３の三次元表示システムの
一例の概略構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態３の三次元表示システムの
他の例の概略構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態４の三次元表示システムの
一例の概略構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施の形態４の三次元表示システムの
他の例の概略構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the fourth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施の形態４の三次元表示システムで
使用されるプリズムアレイを説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a prism array used in a three-dimensional display system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の実施の形態４の三次元表示システム
で使用されるミラーアレイを説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a mirror array used in a three-dimensional display system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の実施の形態４の三次元表示システム
で使用される回折格子アレイを説明するための図であ
る。FIG. 11 is a diagram for explaining a diffraction grating array used in the three-dimensional display system according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の実施の形態５の三次元表示システム
の一例の概略構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の実施の形態５の三次元表示システム
の他の例の概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the fifth embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の実施の形態６の三次元表示システム
の一例の概略構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の実施の形態６の三次元表示システム
の他の例の概略構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the sixth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の実施の形態６の三次元表示システム
の他の例の概略構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the sixth embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の実施の形態６の三次元表示システム
の他の例の概略構成を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the sixth embodiment of the present invention.
【図１８】本発明の実施の形態７の三次元表示システム
の一例の概略構成を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a three-dimensional display system according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１９】本発明の実施の形態７の三次元表示システム
の他の例の概略構成を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of the three-dimensional display system according to the seventh embodiment of the present invention.
【図２０】従来の三次元表示装置の一例の概略構成を示
す図である。FIG. 20 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional three-dimensional display device.
【図２１】従来の三次元表示装置の他の例の概略構成を
示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a schematic configuration of another example of a conventional three-dimensional display device.
【図２２】従来の三次元表示装置の他の例の概略構成を
示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a schematic configuration of another example of a conventional three-dimensional display device.
【符号の説明】 １０１，１１１，３０１，４０１，４１１，５０１，５
２１，６０１，６１１，６２１，６３１，７０１，７１
１…三次元表示装置、１０２〜１０４，１１２〜１１
４，２０３〜２０５，２２３〜２２５，３０２〜３０
４，３１３〜３１５，４０２〜４０６，４１２〜４１
６，５０２〜５０６，５２２〜５２６，６０２〜６０
６，６１２〜６１６，６２２〜６２６，６３２〜６３
６，７０２〜７０６，７１２〜７１６，８０７，１００
１，１０１１…観察者、１０５〜１０７，１１５〜１１
７，２０６〜２１１，２２６〜２３１，３０５〜３０
７，３１６〜３２１，４５３，６１８，６３８，７０
７，７１７…反射物体、１１８〜１２０，２３２〜２３
４，１０１４…光学系、１２１，２３５，１００２，１
００３…像面、４０７，４１７，５０７，５２７，６０
７，６１７，６２７，６３７…視域分配装置、４２１…
プリズムアレイ、４２２…プリズム、４３１…ミラーア
レイ、４３２…ミラー、４４１…回折格子アレイ、４４
２，４５２…回折格子、５０８〜５１２，５２８〜５３
２…ホログラフィック光学素子、６２８，６３９，７１
８…シャッター装置、８０１，９０１…三次元物体、２
０１，２０２，２２１，２２２，３１１，３１２…表示
装置、８０２，８０３…カメラ、８０４…映像信号変換
装置、８０５…二次元表示装置、８０６…液晶シャッタ
ー眼鏡、９０２…２次元像の集まり、９０３…体積型三
次元表示装置、９０４…三次元の再現像（三次元立体
像）、１００４，１００５，１０１２，１０１３…二次
元像、１００６，１０１５…三次元立体像。[Description of Signs] 101, 111, 301, 401, 411, 501, 5
21,601,611,621,631,701,71
1. 3D display device, 102 to 104, 112 to 11
4,203-205,223-225,302-30
4,313-315,402-406,412-41
6,502-506,522-526,602-60
6,612-616,622-626,632-63
6,702-706,712-716,807,100
1,1011 ... observer, 105-107, 115-11
7,206 to 211,226 to 231,305 to 30
7,316 to 321,453,618,638,70
7,717 ... Reflective object, 118-120, 232-23
4,1014 ... optical system, 121, 235, 1002, 1
003: Image plane, 407, 417, 507, 527, 60
7, 617, 627, 637 ... viewing area distribution device, 421 ...
Prism array, 422: Prism, 431: Mirror array, 432: Mirror, 441: Diffraction grating array, 44
2,452: diffraction grating, 508 to 512, 528 to 53
2. Holographic optical element, 628, 639, 71
8 shutter device, 801, 901 three-dimensional object, 2
01, 202, 221, 222, 311, 312: display device, 802, 803: camera, 804: video signal conversion device, 805: two-dimensional display device, 806: liquid crystal shutter glasses, 902: collection of two-dimensional images, 903 ... volume three-dimensional display device, 904 ... three-dimensional re-development (three-dimensional stereoscopic image), 1004, 1005, 1012, 1013 ... two-dimensional image, 1006, 1015 ... three-dimensional stereoscopic image.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−179995（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 13/00 - 15/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-4-179995 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 13/00-15/00
Claims (17)
影した二次元像を、前記表示対象物体の奥行き位置に応
じた輝度で表示する少なくとも２つの二次元表示装置
と、 前記少なくとも２つの二次元表示装置に表示される二次
元像の視域を複数の方向に分配する視域分配手段であっ
て、前記少なくとも２つの二次元表示装置に表示される
各二次元像を、前記観察者から見て異なる奥行き位置
で、かつ、前記観察者の視線上で重なるように、前記観
察者に対して提示して三次元像を生成する視域分配手段
とを備えることを特徴とする三次元表示システム。An at least two two-dimensional display device for displaying a two-dimensional image obtained by projecting a display target object from a line of sight of an observer at a luminance corresponding to a depth position of the display target object; A viewing area distribution unit that distributes a viewing area of a two-dimensional image displayed on a two-dimensional display device in a plurality of directions, wherein each two-dimensional image displayed on the at least two two-dimensional display devices is transmitted from the observer. A viewing area distributing unit that presents to the observer to generate a three-dimensional image at different depth positions as viewed and overlaps with the observer's line of sight. system.
と、 前記三次元表示装置の視域を複数の方向に分配する視域
分配手段とを備える三次元表示システムであって、 前記三次元表示装置は、奥行き位置の異なる少なくとも
２つの表示面に、表示対象物体を観察者の視線方向から
投影した二次元像を、前記観察者の視線上で重なるよう
に表示する手段と、 前記少なくとも２つの表示面に表示される各二次元像の
輝度を、前記表示対象物体の奥行き位置に応じて、各表
示面毎に独立に変化させる手段とを有することを特徴と
する三次元表示システム。2. A three-dimensional display system comprising: a three-dimensional display device for generating a three-dimensional stereoscopic image; and a viewing zone distribution unit for distributing a viewing zone of the three-dimensional display device in a plurality of directions. The original display device, a means for displaying a two-dimensional image obtained by projecting the display target object from the line of sight of the observer on at least two display surfaces having different depth positions so as to overlap on the line of sight of the observer, Means for independently changing the luminance of each two-dimensional image displayed on two display surfaces for each display surface according to the depth position of the display target object.
視域を拡張することを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の三次元表示システム。3. The three-dimensional display system according to claim 1, wherein the viewing area distribution unit extends the viewing area by distributing the viewing area.
視域数を増加させることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の三次元表示システム。4. The three-dimensional display system according to claim 1, wherein the viewing zone distribution unit increases the number of viewing zones by distributing the viewing zones.
ー、および複数のプリズムから成る光学部品の中の少な
くとも２個以上の光学部品を含む光学系、あるいは複数
のハーフミラー、および複数のプリズムから成る光学部
品の中の少なくとも１個以上の光学部品と１つの全反射
ミラーとを含む光学系を有し、 前記光学系により、前記少なくとも２つの二次元表示装
置に表示される各二次元像を、前記観察者から見て異な
る奥行き位置で、かつ、前記観察者の視線上で重なるよ
うに、前記観察者に対して提示することを特徴とする請
求項１、請求項３、または請求項４に記載の三次元表示
システム。5. An optical system including at least two optical components out of an optical component comprising a plurality of half mirrors and a plurality of prisms, or a plurality of half mirrors and a plurality of prisms. A two-dimensional image displayed on the at least two two-dimensional display devices by the optical system, the optical system including at least one optical component among the optical components consisting of: and one total reflection mirror. Are presented to the observer at different depth positions as viewed from the observer and so as to overlap on the line of sight of the observer. 5. The three-dimensional display system according to 4.
て、前記少なくとも２つの二次元表示装置の１つの二次
元表示装置に表示される二次元像を、前記観察者から見
て最も遠い奥行き位置に提示する第１の光学系と、 前記観察者に対して、前記１つの二次元表示装置以外の
二次元表示装置に表示される二次元像を、前記観察者か
ら見て最も遠い奥行き位置以外の位置に提示する第２の
光学系とを有し、 前記第１の光学系は、反射波長帯域が異なる複数のダイ
クロイックミラー、反射波長帯域が異なる複数のダイク
ロイックプリズム、それぞれ異なる反射角または回折角
を有する複数のホログラフィック光学素子、および単一
の反射角あるいは単一の回折角を有する複数のホログラ
フィック光学素子から成る光学部品の中の少なくとも２
個以上の光学部品を含む光学系であり、 前記第２の光学系は、複数のハーフミラー、および複数
のプリズムから成る光学部品の中の少なくとも２個以上
の光学部品を含む光学系であることを特徴とする請求項
１、請求項３、または請求項４に記載の三次元表示シス
テム。6. The viewing area distributing means, for the observer, displays a two-dimensional image displayed on one of the at least two two-dimensional display devices as viewed from the observer. A first optical system to be presented at a distant depth position, and, for the observer, a two-dimensional image displayed on a two-dimensional display device other than the one two-dimensional display device, the furthest from the observer. A second optical system presenting at a position other than the depth position, the first optical system comprising: a plurality of dichroic mirrors having different reflection wavelength bands; a plurality of dichroic prisms having different reflection wavelength bands; Or at least two of the plurality of holographic optical elements having a diffraction angle and the plurality of holographic optical elements having a single reflection angle or a single diffraction angle.
An optical system including at least two optical components, wherein the second optical system is an optical system including at least two optical components among optical components including a plurality of half mirrors and a plurality of prisms. The three-dimensional display system according to any one of claims 1, 3, and 4, wherein
ー、および複数のプリズムから成る光学部品の中の少な
くとも２個以上の光学部品を含む光学系、あるいは複数
のハーフミラー、および複数のプリズムから成る光学部
品の中の少なくとも１個以上の光学部品と１つの全反射
ミラーとを含む光学系を有し、 前記光学系により、前記三次元表示装置からの光線を反
射あるいは屈折させて、前記視域を分配することを特徴
とする請求項２、請求項３、または請求項４に記載の三
次元表示システム。7. An optical system including at least two optical components out of an optical component comprising a plurality of half mirrors and a plurality of prisms, or a plurality of half mirrors and a plurality of prisms. Having an optical system including at least one or more optical components and one total reflection mirror among the optical components consisting of, by the optical system to reflect or refract light rays from the three-dimensional display device, The three-dimensional display system according to claim 2, wherein the viewing area is distributed.
なる複数のダイクロイックミラー、および反射波長帯域
が異なる複数のダイクロイックプリズムから成る光学部
品の中の少なくとも２個以上の光学部品を含む光学系を
有し、 前記光学系により、前記三次元表示装置からの光線を反
射あるいは屈折させて、前記視域を分配することを特徴
とする請求項２、請求項３、または請求項４に記載の三
次元表示システム。8. The optical system according to claim 1, wherein said viewing zone distribution unit includes at least two or more optical components among a plurality of dichroic mirrors having different reflection wavelength bands and a plurality of dichroic prisms having different reflection wavelength bands. 5. The optical system according to claim 2, wherein the optical system reflects or refracts a light beam from the three-dimensional display device to distribute the viewing zone. 6. 3D display system.
射角あるいは回折角を有する複数のホログラフィック光
学素子、および単一の反射角あるいは回折角を有する複
数のホログラフィック光学素子から成る光学部品の中の
少なくとも２個以上の光学部品を含む光学系を有し、 前記光学系により、前記三次元表示装置からの光線を反
射あるいは回折させて、前記視域を分配することを特徴
とする請求項２、請求項３、または請求項４に記載の三
次元表示システム。9. An optical component comprising a plurality of holographic optical elements having different reflection angles or diffraction angles and a plurality of holographic optical elements having a single reflection angle or diffraction angle, respectively. An optical system including at least two or more optical components therein, wherein the optical system reflects or diffracts a light beam from the three-dimensional display device to distribute the viewing zone. The three-dimensional display system according to claim 2, 3, or 4.
るいは回折角を有するホログラフィック光学素子を含
み、 前記ホログラフィック光学素子により、前記三次元表示
装置からの光線を反射あるいは回折させて、前記視域を
分配することを特徴とする請求項２、請求項３、または
請求項４に記載の三次元表示システム。10. The viewing area distributing means includes a holographic optical element having a plurality of reflection angles or diffraction angles, and reflects or diffracts a light beam from the three-dimensional display device by the holographic optical element. 5. The three-dimensional display system according to claim 2, wherein the viewing area is distributed.
る複数のプリズムを複数配列したプリズムアレイを含
み、 前記プリズムアレイにより、前記三次元表示装置からの
光線を屈折させて、前記視域を分配することを特徴とす
る請求項２、請求項３、または請求項４に記載の三次元
表示システム。11. The viewing area distributing means includes a prism array in which a plurality of prisms having different refraction directions are arranged, and the prism array refracts a light beam from the three-dimensional display device to change the viewing area. The three-dimensional display system according to claim 2, wherein the distribution is performed.
る複数のミラーを複数配列したミラーアレイを含み、 前記ミラーアレイにより、前記三次元表示装置からの光
線を反射させて、前記視域を分配することを特徴とする
請求項２、請求項３、または請求項４に記載の三次元表
示システム。12. The viewing area distributing means includes a mirror array in which a plurality of mirrors having different reflection directions are arranged in a plurality, and the mirror array reflects light rays from the three-dimensional display device so as to increase the viewing area. The three-dimensional display system according to claim 2, wherein the distribution is performed.
複数の回折格子を複数配列した回折格子アレイを含み、 前記回折格子アレイにより、前記三次元表示装置からの
光線を屈折あるいは反射させて、前記視域を分配するこ
とを特徴とする請求項２、請求項３、または請求項４に
記載の三次元表示システム。13. The viewing area distributing means includes a diffraction grating array in which a plurality of diffraction gratings having different diffraction angles are arranged, and the diffraction grating array refracts or reflects a light beam from the three-dimensional display device. The three-dimensional display system according to claim 2, wherein the viewing area is distributed.
に接して配置される光学素子とからなる液晶偏向素子を
含み、 前記液晶偏向素子により、前記三次元表示装置からの光
線を時分割で屈折あるいは反射させ、前記視域を分配す
ることを特徴とする請求項２、請求項３、または請求項
４に記載の三次元表示システム。14. The viewing area distributing means includes a liquid crystal deflecting element including a liquid crystal and an optical element disposed in contact with the liquid crystal, and the light from the three-dimensional display device is time-divided by the liquid crystal deflecting element. 5. The three-dimensional display system according to claim 2, wherein the viewing area is distributed by refracting or reflecting light.
に接して配置される光学素子とからなる液晶偏向素子
と、 前記三次元表示装置と前記液晶偏向素子との間に設けら
れるシャッター装置とを有し、 前記液晶偏向素子により、前記三次元表示装置からの光
線を時分割で屈折あるいは反射させ、かつ、前記シャッ
ター装置を前記液晶偏向素子と同期させて、前記視域を
分配することを特徴とする請求項２、請求項３、または
請求項４に記載の三次元表示システム。15. A liquid crystal deflecting element comprising a liquid crystal and an optical element disposed in contact with the liquid crystal, and a shutter device provided between the three-dimensional display device and the liquid crystal deflecting element. Having the liquid crystal deflecting element refract or reflect a light beam from the three-dimensional display device in a time-division manner, and synchronize the shutter device with the liquid crystal deflecting element to distribute the viewing zone. The three-dimensional display system according to claim 2, characterized in that:
全反射ミラー、プリズム、あるいはそれらの組み合わせ
を含む光学系で、移動可能な光学系を有し、 前記光学系のステップ動作により、前記三次元表示装置
からの光線を時分割で反射あるいは屈折させて、前記視
域を分配することを特徴とする請求項２、請求項３、ま
たは請求項４に記載の三次元表示システム。16. The viewing area distributing means includes a half mirror,
An optical system including a total reflection mirror, a prism, or a combination thereof, having a movable optical system, and reflecting or refracting a light beam from the three-dimensional display device in a time division manner by a step operation of the optical system. 5. The three-dimensional display system according to claim 2, wherein the viewing area is distributed.
全反射ミラー、プリズム、あるいはそれらの組み合わせ
を含む光学系で、移動可能な光学系と、 前記三次元表示装置と前記光学系との間に設けられるシ
ャッター装置とを有し、 前記光学系の移動により、前記三次元表示装置からの光
線を時分割で反射あるいは屈折させ、かつ、前記シャッ
ター装置を前記光学系と同期させて、前記視域を分配す
ることを特徴とする請求項２、請求項３、または請求項
４に記載の三次元表示システム。17. The viewing area distributing means includes a half mirror,
An optical system including a total reflection mirror, a prism, or a combination thereof, including a movable optical system, and a shutter device provided between the three-dimensional display device and the optical system; 3. The visual field is distributed by reflecting or refracting a light beam from the three-dimensional display device in a time-sharing manner, and synchronizing the shutter device with the optical system. The three-dimensional display system according to claim 3 or claim 4.
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