JP3407739B2 - 疑似立体液晶表示装置 - Google Patents
疑似立体液晶表示装置Info
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- JP3407739B2 JP3407739B2 JP2002040104A JP2002040104A JP3407739B2 JP 3407739 B2 JP3407739 B2 JP 3407739B2 JP 2002040104 A JP2002040104 A JP 2002040104A JP 2002040104 A JP2002040104 A JP 2002040104A JP 3407739 B2 JP3407739 B2 JP 3407739B2
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- crystal display
- display device
- polarization beam
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はハーフミラーを用いて立
体物と液晶表示装置の表示映像とを合成して立体感を表
現する疑似立体液晶表示装置の構成に関する。
体物と液晶表示装置の表示映像とを合成して立体感を表
現する疑似立体液晶表示装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のハーフミラーを用いた疑似立体表
示装置は、図９に示すような構成が一般的であった。こ
れは、視距離の異なる表示装置１０２，１０３を９０度
に配置し、その間に４５度にハーフミラー１０１を配置
して結像面の異なる二枚の映像をハーフミラーによって
単に合成して立体感のある映像を観視者に見せる手法で
あった。また、この改良方法として、特開平５−６１０
１３のように表示装置本体を観察方向に対して単に傾け
ると言う手法の提案もされていた。
示装置は、図９に示すような構成が一般的であった。こ
れは、視距離の異なる表示装置１０２，１０３を９０度
に配置し、その間に４５度にハーフミラー１０１を配置
して結像面の異なる二枚の映像をハーフミラーによって
単に合成して立体感のある映像を観視者に見せる手法で
あった。また、この改良方法として、特開平５−６１０
１３のように表示装置本体を観察方向に対して単に傾け
ると言う手法の提案もされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、表示される映像が平面的であったり、２層表示
でしか見えなかったり、表示に台形歪が生じる等、真の
立体表示とはかなり隔たりを感じる問題点を有してい
た。そこで、本発明はこのような問題点を解決するもの
で、多くの構成部品を追加する事なく、立体物と調和の
とれた多層表示映像とを容易に合成ができる疑似立体液
晶表示装置を提供するところにある。
術では、表示される映像が平面的であったり、２層表示
でしか見えなかったり、表示に台形歪が生じる等、真の
立体表示とはかなり隔たりを感じる問題点を有してい
た。そこで、本発明はこのような問題点を解決するもの
で、多くの構成部品を追加する事なく、立体物と調和の
とれた多層表示映像とを容易に合成ができる疑似立体液
晶表示装置を提供するところにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の疑似立体液晶表
示装置は、液晶表示装置と、前記液晶表示装置と観察す
る立体物との間に配置され、偏光ビームスプリッタを複
数配列させて構成された偏光ビームスプリッタアレイ
と、を備え、前記偏光ビームスプリッタアレイは角度変
化可能に構成され、前記液晶表示装置に表示される映像
の映像信号に同期して前記偏光ビームスプリッタアレイ
の角度を変化させることを特徴とする。また、液晶表示
装置と、前記液晶表示装置と観察する立体物との間に配
置され、偏光ビームスプリッタを複数配列させて構成さ
れた偏光ビームスプリッタアレイと、を備え、前記偏光
ビームスプリッタアレイは、前記液晶表示装置の垂直も
しくは水平方向に移動可能に構成され、前記液晶表示装
置に表示される映像の映像信号に同期して前記偏光ビー
ムスプリッタアレイを移動させることを特徴とする
示装置は、液晶表示装置と、前記液晶表示装置と観察す
る立体物との間に配置され、偏光ビームスプリッタを複
数配列させて構成された偏光ビームスプリッタアレイ
と、を備え、前記偏光ビームスプリッタアレイは角度変
化可能に構成され、前記液晶表示装置に表示される映像
の映像信号に同期して前記偏光ビームスプリッタアレイ
の角度を変化させることを特徴とする。また、液晶表示
装置と、前記液晶表示装置と観察する立体物との間に配
置され、偏光ビームスプリッタを複数配列させて構成さ
れた偏光ビームスプリッタアレイと、を備え、前記偏光
ビームスプリッタアレイは、前記液晶表示装置の垂直も
しくは水平方向に移動可能に構成され、前記液晶表示装
置に表示される映像の映像信号に同期して前記偏光ビー
ムスプリッタアレイを移動させることを特徴とする
【０００５】
【実施例】（参考例１）
図１は本発明を説明するための参考例を示す構成図であ
る。また、図２及び図３は図１の参考例を制御する為
の、電気的構成を示すブロック図である。
る。また、図２及び図３は図１の参考例を制御する為
の、電気的構成を示すブロック図である。
【０００６】ここで、観察者１０４はハーフミラー１０
１を透過してきた立体物１０６の直接光（図中破線ロで
示す）にハーフミラー１０１で反射した液晶表示装置１
０３の表示映像の反射光（図中二点鎖線イ及び実線ハで
示す）を重ね合わせて見る形になるが、この際、ハーフ
ミラー１０１に取り付けられている角度制御機構１０５
によって、ハーフミラー１０１の反射角が表示映像に同
期して、近景の通常位置（実線状態）と遠景表示位置
（破線状態）で角度θの角度変化が与えられる。この結
果、立体物１０６に重ね合わされた液晶表示装置１０３
の表示映像はハーフミラー１０１の角度変化θに応じて
立体物１０６の手前と背後に近景の映像反射光（図中二
点鎖線イで表す）および遠景の映像反射光（図中実線ハ
で表す）としてそれぞれが合成されて観察者１０４の目
には表示映像の背景の中に立体物があたかも立っている
ように見える訳である。この時、立体物１０６が動力源
によって動く物であれば、ハーフミラー１０１の動き角
度θを適正な位置にする事と映像ソフトの工夫組合せに
よって、立体物１０６と表示映像が一体となったアクシ
ョンを演出する事も可能になる。
１を透過してきた立体物１０６の直接光（図中破線ロで
示す）にハーフミラー１０１で反射した液晶表示装置１
０３の表示映像の反射光（図中二点鎖線イ及び実線ハで
示す）を重ね合わせて見る形になるが、この際、ハーフ
ミラー１０１に取り付けられている角度制御機構１０５
によって、ハーフミラー１０１の反射角が表示映像に同
期して、近景の通常位置（実線状態）と遠景表示位置
（破線状態）で角度θの角度変化が与えられる。この結
果、立体物１０６に重ね合わされた液晶表示装置１０３
の表示映像はハーフミラー１０１の角度変化θに応じて
立体物１０６の手前と背後に近景の映像反射光（図中二
点鎖線イで表す）および遠景の映像反射光（図中実線ハ
で表す）としてそれぞれが合成されて観察者１０４の目
には表示映像の背景の中に立体物があたかも立っている
ように見える訳である。この時、立体物１０６が動力源
によって動く物であれば、ハーフミラー１０１の動き角
度θを適正な位置にする事と映像ソフトの工夫組合せに
よって、立体物１０６と表示映像が一体となったアクシ
ョンを演出する事も可能になる。
【０００７】また、以上の動作に於て表示映像及び回転
制御機構１０５は、図２のブロック図に示すような電気
的構成によりコントロールされる。これは、映像入力
（Ｖｉｎ）より入った映像信号がフィールド毎に近景と
遠景に変化する映像ソフトとして本映像入力を液晶表示
装置２０１とフィールド判別器２０２に加え、図１の角
度制御機構１０５を構成するミラー傾斜制御器２０３と
動力源となるサーボモーター２０４によって近景フィー
ルドと遠景フィールドの判別に同期してハーフミラー１
０１の角度をθ変化させるものである。
制御機構１０５は、図２のブロック図に示すような電気
的構成によりコントロールされる。これは、映像入力
（Ｖｉｎ）より入った映像信号がフィールド毎に近景と
遠景に変化する映像ソフトとして本映像入力を液晶表示
装置２０１とフィールド判別器２０２に加え、図１の角
度制御機構１０５を構成するミラー傾斜制御器２０３と
動力源となるサーボモーター２０４によって近景フィー
ルドと遠景フィールドの判別に同期してハーフミラー１
０１の角度をθ変化させるものである。
【０００８】更に、図３のように画像ソフトメモリを内
蔵する画像出力器２０５によって本構成専用のコントロ
ール回路を持つことで液晶表示装置２０１の入力信号ａ
とミラー傾斜制御器２０３のコントロール信号ｂを複数
通り切り換えて合成映像の層数を多層化してより立体的
な映像表現が可能となる。
蔵する画像出力器２０５によって本構成専用のコントロ
ール回路を持つことで液晶表示装置２０１の入力信号ａ
とミラー傾斜制御器２０３のコントロール信号ｂを複数
通り切り換えて合成映像の層数を多層化してより立体的
な映像表現が可能となる。
【０００９】また、本参考例に於て液晶表示装置１０３
は簡略化の為、板状の表現で図に示したが、バックライ
トを装備した高輝度の透過型液晶表示装置構成が望まし
く使用状態によっては反射型であっても構わない事を付
記しておく。（以下全ての参考例及び本発明の実施例に
於ても同様である。） （参考例２） 図４は本発明を説明するための他の参考例を示す構成図
である。これは、実施例１でハーフミラー１０１の角度
制御機構１０５がハーフミラー１０１の下端に取り付け
られていた物を回転制御機構に変えてハーフミラー１０
１の側面両端に装備する事でハーフミラー中央部を中心
に角度制御を施した物である。基本的動作は参考例１と
同様であって、電気的制御も図２図３に示した通りなの
で詳細は省略する。
は簡略化の為、板状の表現で図に示したが、バックライ
トを装備した高輝度の透過型液晶表示装置構成が望まし
く使用状態によっては反射型であっても構わない事を付
記しておく。（以下全ての参考例及び本発明の実施例に
於ても同様である。） （参考例２） 図４は本発明を説明するための他の参考例を示す構成図
である。これは、実施例１でハーフミラー１０１の角度
制御機構１０５がハーフミラー１０１の下端に取り付け
られていた物を回転制御機構に変えてハーフミラー１０
１の側面両端に装備する事でハーフミラー中央部を中心
に角度制御を施した物である。基本的動作は参考例１と
同様であって、電気的制御も図２図３に示した通りなの
で詳細は省略する。
【００１０】（参考例３）
図５は本発明を説明するための更に他の参考例を示す構
成図である。これは、参考例１の疑似立体液晶表示装置
の構成に於ける、ハーフミラーを偏光ビームスプリッタ
１０８に置き換えた物である。本来、液晶表示装置１０
３からの映像出力光線Ａは一定の偏光特性を有するもの
であるので、同一の偏光光のみを反射する偏光ビームス
プリッタ１０８にハーフミラーを置き換えることによっ
て、ハーフミラー使用時に概ね５０％の透過ロスを生じ
ていた映像出力光線Ａを１００％反射させて、合成映像
の高輝度化を図り、立体物１０６とのコントラスト向上
によって、より明るく現実感の高い疑似立体像を形成す
る物である。このほか、１０７等の構造機能は参考例１
での説明と同じであり、全体の動作作用についても同様
であるので省略する。
成図である。これは、参考例１の疑似立体液晶表示装置
の構成に於ける、ハーフミラーを偏光ビームスプリッタ
１０８に置き換えた物である。本来、液晶表示装置１０
３からの映像出力光線Ａは一定の偏光特性を有するもの
であるので、同一の偏光光のみを反射する偏光ビームス
プリッタ１０８にハーフミラーを置き換えることによっ
て、ハーフミラー使用時に概ね５０％の透過ロスを生じ
ていた映像出力光線Ａを１００％反射させて、合成映像
の高輝度化を図り、立体物１０６とのコントラスト向上
によって、より明るく現実感の高い疑似立体像を形成す
る物である。このほか、１０７等の構造機能は参考例１
での説明と同じであり、全体の動作作用についても同様
であるので省略する。
【００１１】（本発明の実施例）
図６は参考例３の偏光ビームスプリッタを板状アレイと
して実現した本発明の一実施例を示す構成図である。前
述の参考例３で説明した偏光ビームスプリッタ１０８
は、表示エリアをより大きく取ろうととした時、容積及
び質量的に大きな物となって、その実現が困難になる。
して実現した本発明の一実施例を示す構成図である。前
述の参考例３で説明した偏光ビームスプリッタ１０８
は、表示エリアをより大きく取ろうととした時、容積及
び質量的に大きな物となって、その実現が困難になる。
【００１２】そこで、本実施例は偏光ビームスプリッタ
１０８を図６のような板状の偏光ビームスプリッタアレ
イ１０９にして、その容積と質量の低減を図り表示装置
の大画面化及び廉価化を実現する物である。特に可動部
の質量低減によって、動作の高速応答を可能とし、表示
画像の画質向上を図り、よりリアルな立体映像を表示す
る事ができる。動作の詳細は参考例１と同様なので省略
する。
１０８を図６のような板状の偏光ビームスプリッタアレ
イ１０９にして、その容積と質量の低減を図り表示装置
の大画面化及び廉価化を実現する物である。特に可動部
の質量低減によって、動作の高速応答を可能とし、表示
画像の画質向上を図り、よりリアルな立体映像を表示す
る事ができる。動作の詳細は参考例１と同様なので省略
する。
【００１３】（参考例４）
図７は他の参考例を示す構成図である。これは、特に可
動部を持たないハーフミラー１０１を図７のように、従
来４５度が常識であった角度よりも大きく取って固定配
置した物である。この結果、従来４５度で配置した時は
立体物１０６に対しての液晶表示装置１０３に表示映像
の結像面が１枚の平面的表現しかできなかったものを、
液晶表示装置の上面（図中右側）に遠景また下面（図中
左側）に近景を表示する事と組み合わせる事によって、
図中遠景光線路Ｘ（図中二点鎖線で表す）と近景光線路
Ｙ（図中実線で表す）とが、立体物光線路Ｚと合成され
遠近感に富んだ疑似立体映像を創り出す事ができる物で
ある。
動部を持たないハーフミラー１０１を図７のように、従
来４５度が常識であった角度よりも大きく取って固定配
置した物である。この結果、従来４５度で配置した時は
立体物１０６に対しての液晶表示装置１０３に表示映像
の結像面が１枚の平面的表現しかできなかったものを、
液晶表示装置の上面（図中右側）に遠景また下面（図中
左側）に近景を表示する事と組み合わせる事によって、
図中遠景光線路Ｘ（図中二点鎖線で表す）と近景光線路
Ｙ（図中実線で表す）とが、立体物光線路Ｚと合成され
遠近感に富んだ疑似立体映像を創り出す事ができる物で
ある。
【００１４】本参考例では、立体物の妨げにならないよ
うハーフミラー１０１の表示映像反射角度を４６度以上
に設定した場合について説明してきたが、構成の都合上
４４度以下に設定しても同様の効果が得られ、この場合
の液晶表示装置の表示映像は、近景遠景が逆すなわち上
面（図中右側）が近景また下面（図中左側）が遠景表示
位置となる事は言うまでもない。
うハーフミラー１０１の表示映像反射角度を４６度以上
に設定した場合について説明してきたが、構成の都合上
４４度以下に設定しても同様の効果が得られ、この場合
の液晶表示装置の表示映像は、近景遠景が逆すなわち上
面（図中右側）が近景また下面（図中左側）が遠景表示
位置となる事は言うまでもない。
【００１５】また、ハーフミラー１０１は取り付け角度
によっては、ハーフミラーの代わりに偏光ビームスプリ
ッタを用いる事で表示映像の明るさ向上が図れる事は、
前述の参考例３と同様である。
によっては、ハーフミラーの代わりに偏光ビームスプリ
ッタを用いる事で表示映像の明るさ向上が図れる事は、
前述の参考例３と同様である。
【００１６】（参考例５）
図８は他の参考例を示す構成図である。これは、ハーフ
ミラー１０１をスライド機構１１０に取り付け、このス
ライド機構１１０を参考例１の時と同様に液晶表示装置
１０３の表示映像の近景表示時には実線位置で反射する
近景映像反射光（図中イで示す）と遠景表示時には破線
位置で反射する遠景映像反射光（図中ハで示す）とで上
下に映像信号に同期させて平行移動し、立体物１０６の
直接光（図中ロで示す）と合成して観察者１０４に疑似
立体像を見せる物である。この際の電気的制御も参考例
１の時と同様に図２及び図３に示した構成が使用でき
る。
ミラー１０１をスライド機構１１０に取り付け、このス
ライド機構１１０を参考例１の時と同様に液晶表示装置
１０３の表示映像の近景表示時には実線位置で反射する
近景映像反射光（図中イで示す）と遠景表示時には破線
位置で反射する遠景映像反射光（図中ハで示す）とで上
下に映像信号に同期させて平行移動し、立体物１０６の
直接光（図中ロで示す）と合成して観察者１０４に疑似
立体像を見せる物である。この際の電気的制御も参考例
１の時と同様に図２及び図３に示した構成が使用でき
る。
【００１７】本参考例ではハーフミラー１０１が平行移
動するため参考例１のような角度変化による方式で生じ
る表示映像の台形歪はまったくなく、映像ソフトによる
歪補正を必要としない。
動するため参考例１のような角度変化による方式で生じ
る表示映像の台形歪はまったくなく、映像ソフトによる
歪補正を必要としない。
【００１８】また、本参考例ではスライド機構１１０を
液晶表示装置の垂直方向に動作させているが、水平方向
にスライドさせても同様の効果が得られる事は言うまで
もない。
液晶表示装置の垂直方向に動作させているが、水平方向
にスライドさせても同様の効果が得られる事は言うまで
もない。
【００１９】さらにハーフミラー１０１を偏光ビームス
プリッタに変えた場合、取り付け角度が常に４５度を保
てる為、参考例３に比べ偏光ビームスプリッタの性能を
充分生かす事ができる。
プリッタに変えた場合、取り付け角度が常に４５度を保
てる為、参考例３に比べ偏光ビームスプリッタの性能を
充分生かす事ができる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、立体
物と、該立体物に対し垂直方向に装備された液晶表示装
置と角度可変手段または平行移動手段を有する偏光ビー
ムスプリッタとから成る簡単な機械的構成と、偏光ビー
ムスプリッタの角度変化または平行移動変化に同期して
前記液晶表示装置に表示される映像の入力を近景または
遠景像の複数層データとして切り換える電気的構成とに
よって、単なる平面映像を立体物と容易に立体的に合成
して疑似的立体画像を表現する事が可能となる。
物と、該立体物に対し垂直方向に装備された液晶表示装
置と角度可変手段または平行移動手段を有する偏光ビー
ムスプリッタとから成る簡単な機械的構成と、偏光ビー
ムスプリッタの角度変化または平行移動変化に同期して
前記液晶表示装置に表示される映像の入力を近景または
遠景像の複数層データとして切り換える電気的構成とに
よって、単なる平面映像を立体物と容易に立体的に合成
して疑似的立体画像を表現する事が可能となる。
【００２１】また、偏光ビームスプリッタを用いる事で
より明るい疑似立体表示画像が得られる。
より明るい疑似立体表示画像が得られる。
【００２２】また、構成部品を増加させる事なく、表示
映像の合成層数を容易に増減できる物であり、アミュー
ズメント分野はもちろんインフォメイションディスプレ
イ等幅広い分野に於て、特に立体感の優れた視覚効果の
大きいディスプレイを廉価で実現する事ができる。
映像の合成層数を容易に増減できる物であり、アミュー
ズメント分野はもちろんインフォメイションディスプレ
イ等幅広い分野に於て、特に立体感の優れた視覚効果の
大きいディスプレイを廉価で実現する事ができる。
【図１】 参考例１を示す概略構成図。
【図２】 参考例１（図１）の電気的構成１を示すブロ
ック図。
ック図。
【図３】 参考例１（図１）の電気的構成２を示すブロ
ック図。
ック図。
【図４】 他の参考例を示す概略構成図。
【図５】 他の参考例を示す概略構成図。
【図６】 本発明の一実施例を示す概略構成図。
【図７】 他の参考例を示す概略構成図。
【図８】 他の参考例を示す概略構成図。
【図９】 従来例を示す概略構成図。
１０１ ハーフミラー
１０２ 液晶表示装置
１０３ 液晶表示装置
１０４ 観察者
１０５ 角度制御機構
１０６ 立体物
１０７ 回転制御機構
１０８ 偏光ビームスプリッタ
１０９ 偏光ビームスプリッタアレイ
１１０ スライド機構
２０１ 液晶表示装置
２０２ フィールド判別器
２０３ ミラー傾斜制御器
２０４ サーボモーター
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/13
G02F 1/1335
Claims (2)
- 【請求項１】 液晶表示装置と、 前記液晶表示装置と観察する立体物との間に配置され、
偏光ビームスプリッタを複数配列させて構成された偏光
ビームスプリッタアレイと、を備え、 前記偏光ビームスプリッタアレイは角度変化可能に構成
され、 前記液晶表示装置に表示される映像の映像信号に同期し
て前記偏光ビームスプリッタアレイの角度を変化させる
ことを特徴とする擬似立体液晶表示装置。 - 【請求項２】 液晶表示装置と、 前記液晶表示装置と観察する立体物との間に配置され、
偏光ビームスプリッタを複数配列させて構成された偏光
ビームスプリッタアレイと、を備え、 前記偏光ビームスプリッタアレイは、前記液晶表示装置
の垂直もしくは水平方向に移動可能に構成され、前記液
晶表示装置に表示される映像の映像信号に同期して前記
偏光ビームスプリッタアレイを移動させることを特徴と
する擬似立体液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002040104A JP3407739B2 (ja) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | 疑似立体液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002040104A JP3407739B2 (ja) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | 疑似立体液晶表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10903093A Division JP3521930B2 (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 疑似立体液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002258216A JP2002258216A (ja) | 2002-09-11 |
| JP3407739B2 true JP3407739B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=19192680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002040104A Expired - Lifetime JP3407739B2 (ja) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | 疑似立体液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3407739B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1731959A4 (en) * | 2004-03-31 | 2008-12-31 | Pioneer Corp | STEREOSCOPIC, TWO-DIMENSIONAL PICTURE DISPLAY UNIT |
-
2002
- 2002-02-18 JP JP2002040104A patent/JP3407739B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002258216A (ja) | 2002-09-11 |
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