JP4406747B2 - 3D image display device - Google Patents

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Description

本発明は、回転する2次元表示ディスプレイの回転角に同期して、この2次元表示ディスプレイに画像を切り替えて表示することによって3次元画像を表示する3次元画像表示装置に関する。   The present invention relates to a three-dimensional image display device that displays a three-dimensional image by switching and displaying an image on the two-dimensional display in synchronization with the rotation angle of the rotating two-dimensional display.

3次元画像を表示する3次元画像表示装置(3次元ディスプレイ装置と称することもある)は、医療や化学(分子構造解析)、機械設計(CAD)、広告ディスプレイ、エンターテイメントなど多くの分野でその実現が望まれている。   A three-dimensional image display device (sometimes referred to as a three-dimensional display device) that displays a three-dimensional image is realized in many fields such as medical treatment, chemistry (molecular structure analysis), mechanical design (CAD), advertising display, and entertainment. Is desired.

その結果、3次元ディスプレイ装置として、両眼視差を利用したものが実用化され、例えば、50インチ型の4視点の3次元ディスプレイ装置が発表されたり、3次元ディスプレイ機能を組み込んだ携帯電話が実用化されている。   As a result, a three-dimensional display device utilizing binocular parallax has been put into practical use. For example, a 50-inch four-view three-dimensional display device has been announced, or a mobile phone incorporating a three-dimensional display function is practical. It has become.

これらの両眼視差を利用した3次元ディスプレイ装置は、平面ディスプレイ装置から比較的容易に3次元画像を表示することが可能である反面、立体に見える視点位置が限定されてしまい、観察者が自由な位置から画像を観察することができない。   Although these three-dimensional display devices using binocular parallax can display a three-dimensional image relatively easily from a flat display device, the three-dimensional viewpoint position is limited, and the observer can freely An image cannot be observed from any position.

そこで、観察者が自由な位置から3次元画像を観察できる方式として、体積走査型の3次元ディスプレイ装置が知られており、製品として実用化されている。   Therefore, a volume scanning type three-dimensional display device is known as a method by which an observer can observe a three-dimensional image from a free position, and has been put into practical use as a product.

図17はこの体積走査型の3次元ディスプレイ装置の概略構造を示した図である。3次元ディスプレイ装置132は、台座部134と、台座部134の上で高速回転(730rpm)するスクリーン136と、このスクリーン136を収納する風防138を有している。台座部134は回転するスクリーン136にDMD(Digital Micromirror Device)を使用して画像を投影するプロジェクタを構成する光学系を内蔵し、その投影ミラ−部140が台座部134の上面に設置されている。このプロジェクション機能はスクリーン136の回転角に同期して3次元オブジェクトの断面画像をスクリーン136に切り替えて投影する。   FIG. 17 is a diagram showing a schematic structure of this volume scanning type three-dimensional display device. The three-dimensional display device 132 includes a pedestal portion 134, a screen 136 that rotates at a high speed (730 rpm) on the pedestal portion 134, and a windshield 138 that houses the screen 136. The pedestal unit 134 incorporates an optical system constituting a projector that projects an image using a DMD (Digital Micromirror Device) on a rotating screen 136, and the projection mirror unit 140 is installed on the upper surface of the pedestal unit 134. . In this projection function, the cross-sectional image of the three-dimensional object is switched to the screen 136 and projected in synchronization with the rotation angle of the screen 136.

ここで、上記した体積走査型の3次元ディスプレイ装置により3次元画像を表示できる原理について図18を用いて説明する。図18(A)に示すように、ある丸い3次元オブジェクト142を表示することを考える。スクリーン136が連続的に回転している状態で、スクリーン136がある回転角のとき、この3次元オブジェクト142の表面切断画像を考える。   Here, the principle that a three-dimensional image can be displayed by the above-described volume scanning type three-dimensional display device will be described with reference to FIG. Consider displaying a certain round three-dimensional object 142 as shown in FIG. When the screen 136 is continuously rotated and the screen 136 is at a certain rotation angle, a surface cut image of the three-dimensional object 142 is considered.

図18(B)に示すように、アングル(回転角)1のとき、スクリーン136は3次元オブジェクト142に僅かに侵入した位置にあり、その表面切断画像(以下断面図と称する)は図18(C)のアングル1に示すように、初めは小さい円144となる。以下同様で、スクリーン136は3次元オブジェクト142に侵入するにつれて、その断面画像の大きさが変化し、アングル3で円144のサイズが最大、その後アングル5でまた小さくなり、最後に、スクリーン136は3次元オブジェクト142から離脱する。   As shown in FIG. 18B, when the angle (rotation angle) is 1, the screen 136 is in a position slightly entering the three-dimensional object 142, and a surface cut image (hereinafter referred to as a sectional view) is shown in FIG. As shown in angle 1 of C), a small circle 144 is initially formed. Similarly, as the screen 136 enters the three-dimensional object 142, the size of the cross-sectional image changes, the size of the circle 144 is maximum at the angle 3 and then decreases again at the angle 5, and finally the screen 136 The user leaves the three-dimensional object 142.

このようにスクリーン136のアングル毎に、図18(C)に示したような3次元オブジェクトの断面画像を投影ミラ−部140からスクリーン136に投影して表示させるようにする。この時スクリーン136が高速回転していれば、目の積分効果によりスクリーン136は見えなくなり、表示した断面画像が残像として全て見えるようになる。そのため、連続した断面画像の集合として、3次元オブジェクト142の3次元画像が表示される。この効果が有効にあらわれるためには、体積の書き換え周期が30Hz以上あることが望ましい。(それ以下でもちらつきはあるものの3次元画像表示は可能)そのため、スクリーン136の回転数として15Hz以上(900rpm)が望ましい。   As described above, for each angle of the screen 136, the cross-sectional image of the three-dimensional object as shown in FIG. 18C is projected from the projection mirror unit 140 onto the screen 136 and displayed. At this time, if the screen 136 is rotating at a high speed, the screen 136 becomes invisible due to the integral effect of the eyes, and the displayed cross-sectional image becomes entirely visible as an afterimage. Therefore, a three-dimensional image of the three-dimensional object 142 is displayed as a set of continuous cross-sectional images. In order for this effect to appear effectively, it is desirable that the volume rewrite cycle be 30 Hz or more. (Three-dimensional image display is possible although there is flicker even below it.) Therefore, the rotation speed of the screen 136 is preferably 15 Hz or more (900 rpm).

しかし、回転するスクリーン136にプロジェクタを用いて画像を表示するには、複数回に亙りミラーに映像を反射させる必要があるため、精度良く画像を表示するには、ミラーによる複雑な反射系を精密に作る必要がある。これでは、装置の価格が高くなってしまうし、そもそも表示精度を上げることが難しく、ぼやけた3次元画像しか得られず、その上、3次元画像の輝度やコントラストを向上させることも難しいという問題がある。   However, in order to display an image using a projector on the rotating screen 136, it is necessary to reflect the image to the mirror over multiple times. Therefore, in order to display the image with high accuracy, a complicated reflection system using the mirror is required to be precise. Need to make. In this case, the price of the apparatus becomes high, it is difficult to improve display accuracy in the first place, only a blurred three-dimensional image can be obtained, and furthermore, it is difficult to improve the brightness and contrast of the three-dimensional image. There is.

このような3次元ディスプレイ装置の問題点を解決する1つの方法として、プロジェクタを使用せずに、図19に示すような構成とすれば良い。図19にて、台座部402に内蔵されたモータ404により回転する回転板406に垂直に立設されて共に回転する自発光の2次元表示ディスプレイ(2次元表示パネルに同じ)408に、その回転角に同期して画像を切り替えて直接表示する方式がある。この方式では、3次元画像を鮮明に表示できると共に、表示精度、輝度及びコントラストを向上させることができ、このような方式の基本アイデアが公知となっている(例えば特許文献1参照)。   As one method for solving the problem of such a three-dimensional display device, a configuration as shown in FIG. 19 may be used without using a projector. In FIG. 19, a self-luminous two-dimensional display 408 (same as a two-dimensional display panel) 408 that stands upright and rotates together with a rotating plate 406 rotated by a motor 404 built in a pedestal 402 is rotated. There is a method of directly displaying images by switching images in synchronization with the corners. In this method, a three-dimensional image can be clearly displayed and display accuracy, brightness, and contrast can be improved, and the basic idea of such a method is publicly known (see, for example, Patent Document 1).

また、上記した図19のような構成では、回転板406側に電力を供給するため、台座部402に内蔵された電源部500から回転軸502に摺動接触するブラシ部504と、回転板406の裏面外周部に円環状に配線されたコイル状の電極(図示せず)に摺動接触するブラシ部506などのブラシ摺動機構を通して回転板406側の電子回路508に電力を送電している。
特表昭56−500313号公報 (第3−8頁、第1図)
Further, in the configuration as shown in FIG. 19 described above, in order to supply electric power to the rotating plate 406 side, the brush unit 504 slidingly contacting the rotating shaft 502 from the power source unit 500 built in the pedestal unit 402, and the rotating plate 406 Electric power is transmitted to the electronic circuit 508 on the rotating plate 406 side through a brush sliding mechanism such as a brush portion 506 that is in sliding contact with a coiled electrode (not shown) wired in an annular shape on the outer peripheral portion of the back plate. .
JP-T 56-500313 (page 3-8, Fig. 1)

しかしながら、従来の回転する自発光の2次元表示ディスプレイ408にその回転角に同期して画像を切り替えて表示する方式では、自発光の2次元表示ディスプレイとして、以下の条件が必要となる。(1)高速リフレッシュレート、例えば、体積の書き換え周期が30Hzで、角度分解能を2度(一周で180)とすると、自発光2次元表示ディスプレイの1画面の書き換え周期は30Hz×180=4800Hzとなる。(2)ディスプレイとしての基本性能である高精細・高輝度・高コントラスト、(3)視野角が広い、これは視野角が狭いと斜めからディスプレイを見ても表示画像が見えず、これでは3次元画像として見えない。(4)薄い、ディスプレイが厚いとその部分は画像が表示されないため違和感のある3次元画像となる。(5)表面と裏面の両面発光。   However, in the conventional method of switching and displaying images on the rotating self-luminous two-dimensional display 408 in synchronization with the rotation angle, the following conditions are required for the self-luminous two-dimensional display. (1) When a high-speed refresh rate, for example, the volume rewriting cycle is 30 Hz and the angular resolution is 2 degrees (180 in one rotation), the rewriting cycle of one screen of the self-luminous two-dimensional display is 30 Hz × 180 = 4800 Hz. . (2) High definition, high brightness, and high contrast, which are the basic performance of a display, (3) Wide viewing angle. This means that if the viewing angle is narrow, the display image cannot be seen even if the display is viewed obliquely. Invisible as a dimensional image. (4) If the display is thin and the display is thick, an image is not displayed in that portion, so that a three-dimensional image with a sense of incongruity is obtained. (5) Front and back side light emission.

ところが上記公知例では、自発光ディスプレイの実施例として2次元に配列されたLEDパネルを用いることが記述されているが、現在まで、2次元に配列されたLEDで、上記のような条件を満たすようなものは存在せず、従って、LEDパネルを用いて回転する自発光の2次元表示ディスプレイを構成しても、角度分解能が悪いものしかできず、それ故ちらつきが大きく且つ解像度が粗い3次元画像しか表示できない。このため、回転するLEDパネルにその回転角に同期して2次元の断面画像を表示しても実用レベルのまともな3次元画像を表示することは不可能である。   However, in the above-mentioned known example, it is described that an LED panel arranged in a two-dimensional manner is used as an example of a self-luminous display, but until now, the above-described conditions are satisfied with the LEDs arranged in a two-dimensional manner. Therefore, even if a self-luminous two-dimensional display that rotates using an LED panel is configured, it can only have a poor angular resolution, and therefore has a large flicker and a coarse resolution. Only images can be displayed. For this reason, even if a two-dimensional cross-sectional image is displayed on the rotating LED panel in synchronization with the rotation angle, it is impossible to display a decent three-dimensional image at a practical level.

また、上記のように回転板406側で必要とする電力を台座部402側から摺動接触部を持つ電力供給路を通して回転板406側に有線で供給する構成では、摺動接触部の摩耗によりその耐久性に限界があり、また、摺動接触部の接触が円滑で無いと電気的な雑音が発生するなどの問題がある。その上、画像データを回転板406側の電子回路508に別の摺動接触部などを設けて別途送信しなければならず、この摺動接触部にも同様の耐久性と雑音発生の問題がある。   Further, in the configuration in which the electric power required on the rotating plate 406 side is supplied to the rotating plate 406 side by wire through the power supply path having the sliding contact portion from the pedestal portion 402 side as described above, due to wear of the sliding contact portion. There is a limit to its durability, and there is a problem that electrical noise is generated if the sliding contact portion is not smoothly contacted. In addition, the image data must be separately transmitted to the electronic circuit 508 on the rotating plate 406 side by providing another sliding contact portion, and the sliding contact portion has the same problems of durability and noise generation. is there.

本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、電力及び画像データを同時に無線で回転する自発光の2次元表示ディスプレイ側に送ることができると共に、無線による電力伝送及び画像データ伝送を容易にする2次元表示ディスプレイの回転機構を備え且つ、回転する自発光の2次元表示ディスプレイを用いて実用レベルの品質を持った3次元画像を表示することができる3次元画像表示装置を提供することにある。   The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to transmit power and image data simultaneously to a self-luminous two-dimensional display that rotates wirelessly, and to wirelessly power. 3D display with a rotating mechanism for a 2D display that facilitates transmission and image data transmission, and can display 3D images with a practical level of quality using a rotating self-luminous 2D display. An object is to provide an image display device.

本発明は上記目的を達成するため、回転する自発光の2次元表示パネルにその回転角に同期して2次元画像を切り替えて表示することによって前記2次元画像の集合としての3次元画像を表示する3次元画像表示装置あって、前記2次元表示パネルを固定支持して回転させる回転体と、前記回転体を回転自在に支持する支持体と、前記回転体の裏面に配置される複数の磁石と、前記支持体に前記複数の磁石に対向して配置される複数の駆動コイルと、前記複数の駆動コイルと前記磁石の相対的な位置に応じて極性が反転する電流を前記複数の駆動コイルに流す駆動手段と、前記回転体の裏面の前記複数の駆動コイルに対向する位置に配置され、前記駆動コイルとの磁気結合による誘導電流が流れる複数の受電コイルと、前記駆動コイルに流す電流を画像データで変調する送信手段と、前記受電コイルに流れる誘導電流から前記画像データを抽出する受信手段とを具備することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention displays a three-dimensional image as a set of the two-dimensional images by switching and displaying two-dimensional images in synchronization with the rotation angle on a rotating self-luminous two-dimensional display panel. a three-dimensional image display apparatus, a rotating body that rotates by fixed supports the two-dimensional display panel, a support for rotatably supporting the rotating body, the plurality being arranged on the back surface of the rotating body magnet and said plurality of driving coils on the support are arranged to face the plurality of magnets, the plurality of the plurality of drive current polarity is reversed depending on the relative positions of the drive coil and the magnet a driving means for flowing in the coil, is arranged at a position opposed to the plurality of drive coils of the rear surface of the rotating body, and a plurality of receiving coil induced current due to magnetic coupling between the drive coil flows, flow to the driving coil Characterized by comprising a transmitting means for modulating the current image data, and receiving means for extracting the image data from the induced current flowing through the power receiving coil.

このように本発明の3次元画像表示装置では、回転体の裏面に配置される複数の磁石と、前記複数の磁石に対向して支持体に配置される複数の駆動コイルとの相対的な位置に応じて極性が反転する例えば交流を前記複数のコイルに流して駆動コイルと磁石との間に回転板を一方向に回転させるような斥力と引力を発生させることにより回転を回転させることができる。その際に、回転体側の前記駆動コイルに対向する位置に設けられた受電コイルの磁気結合により、受電コイル側に交流が誘導されるため、電力を無線にて支持体から回転体側に伝送することができる。更に駆動コイルを流れる交流を画像データで変調することにより、受電コイル側に誘導される交流も画像データで変調されたものになり、この画像データを抽出することにより、画像データを無線にて支持体側から回転体側に送信することができる。更に、自発光の2次元表示パネルとして高速のリフレッシュレートを持つ有機ELパネルを用いることにより、2次元の断面画像を有機ELパネルの回転角に同期して高速で切り替えて表示することができるため、角度分解能を上げることができ、前記2次元の断面画像の集合としての3次元画像をちらつきなく表示することができる。 As described above, in the three-dimensional image display device of the present invention, the relative positions of the plurality of magnets arranged on the back surface of the rotating body and the plurality of drive coils arranged on the support so as to face the plurality of magnets. The rotating body can be rotated by generating repulsive force and attractive force that cause the rotating plate to rotate in one direction between the drive coil and the magnet by passing alternating current through the plurality of coils. it can. At that time, alternating current is induced on the power receiving coil side by magnetic coupling with the power receiving coil provided at a position facing the driving coil on the rotating body side, so that power is wirelessly transmitted from the support body to the rotating body side. be able to. Further , by modulating the alternating current flowing through the drive coil with image data, the alternating current induced on the power receiving coil side is also modulated with the image data. By extracting this image data, the image data is transmitted wirelessly. Transmission from the support side to the rotating body side is possible. Furthermore, by using an organic EL panel having a high refresh rate as a self-luminous two-dimensional display panel, a two-dimensional cross-sectional image can be switched and displayed at high speed in synchronization with the rotation angle of the organic EL panel. The angle resolution can be increased, and the three-dimensional image as a set of the two-dimensional cross-sectional images can be displayed without flickering.

また、本発明は、回転する1枚の自発光の2次元表示パネルにその回転角に同期して2次元画像を切り替えて表示することによって前記2次元画像の集合としての3次元画像を表示する3次元画像表示装置であって、前記2次元表示パネルを固定支持して回転させる円板上の回転体と、前記回転体を回転自在に支持する支持体と、前記回転体の裏面に、極性が隣りと異なるように同一円周上に等間隔で配置される複数の磁石と、前記支持体に前記複数の磁石に対向して配置される複数の駆動コイルと、前記支持体の上面に配置される送電コイルと、前記回転体の裏面の中心かつ前記送電コイルと対向する位置に配置され、前記送電コイルとの磁気結合による誘導電流が流れる受電コイルと、前記複数の駆動コイルと前記磁石の相対的な位置に応じて極性が反転する電流を前記複数の駆動コイルに流す駆動手段と、前記送電コイルに流す電流を画像データで変調する送信手段と、前記受電コイルに流れる誘導電流から前記画像データを抽出する受信手段とを具備することを特徴とする。 Further, the present invention displays a three-dimensional image as a set of the two-dimensional images by switching and displaying the two-dimensional images in synchronization with the rotation angle on one rotating self-luminous two-dimensional display panel. A three-dimensional image display device, comprising: a rotating body on a disk that supports and rotates the two-dimensional display panel; a supporting body that rotatably supports the rotating body; and a polarity on a back surface of the rotating body. A plurality of magnets arranged at equal intervals on the same circumference so as to be different from adjacent ones, a plurality of drive coils arranged on the support opposite to the plurality of magnets, and arranged on the upper surface of the support A power receiving coil, a power receiving coil that is arranged at a position opposite to the power transmitting coil in the center of the back surface of the rotating body, and through which an induced current due to magnetic coupling with the power transmitting coil flows, and the plurality of drive coils and the magnet In relative position Driving means for flowing a current whose polarity is reversed to the plurality of driving coils, transmitting means for modulating the current flowing to the power transmission coil with image data, and reception for extracting the image data from the induced current flowing to the power receiving coil Means .

このように本発明の3次元画像表示装置では、回転体の裏面に配置される複数の磁石と、前記複数の磁石に対向して支持体に配置される複数の駆動コイルとの相対的な位置に応じて極性が反転する例えば交流を前記複数のコイルに流して駆動コイルと磁石との間に回転板を一方向に回転させるような斥力と引力を発生させることにより回転体を回転させることができる。更に、支持体の上面に配置される送電コイルと、回転体の裏面の中心かつ送電コイルと対向する位置に配置され、送電コイルとの磁気結合による誘導電流が流れる受電コイルとを設けることにより、回転機構と電力伝送系が独立するため、電力を支持体側から回転体側に効率良く送電することができる。 As described above, in the three-dimensional image display device of the present invention, the relative positions of the plurality of magnets arranged on the back surface of the rotating body and the plurality of drive coils arranged on the support so as to face the plurality of magnets. The rotating body can be rotated by generating repulsive force and attractive force that cause the rotating plate to rotate in one direction between the drive coil and the magnet by passing alternating current through the plurality of coils. it can. Furthermore, by providing a power transmission coil disposed on the upper surface of the support and a power reception coil that is disposed at a position opposite to the power transmission coil in the center of the back surface of the rotating body, and through which an induced current due to magnetic coupling with the power transmission coil flows, Since the rotating mechanism and the power transmission system are independent , power can be efficiently transmitted from the support side to the rotating body side.

第1の本発明によれば、回転体の裏面に配置される複数の磁石と、支持体に前記複数の磁石に対向して配置される複数の駆動コイルとの相対的な位置に応じて、極性が反転する例えば交流を前記複数のコイルに流して駆動コイルと磁石との間に回転を一方向に回転させるような斥力と引力を発生させることによって回転を回転させる回転機構を採用しているため、回転体を高速且つ円滑に回転させることができる。
また、回転機構の一部分用いて電力及び画像データを同時に無線で2次元表示ディスプレイ側に送ることができ、使用部品の大幅な共通化により部品点数を減らして装置の製造コスト削減することができる。
第2の本発明によれば、回転機構とは別に、磁気結合を利用して無線で電力を2次元表示ディスプレイ側に送電することにより、回転機構系及び電力伝送系をそれぞれ最適化することができ、回転機構系及び電力伝送系の効率を向上させることができる。
更に回転機構とは別に設けた電力伝送系に乗せて画像データを送信することにより、部品点数を減らして装置の製造コストを更に削減することができる
According to the first aspect of the present invention , according to the relative positions of the plurality of magnets disposed on the back surface of the rotating body and the plurality of drive coils disposed on the support so as to face the plurality of magnets, polar adopts a rotation mechanism for rotating the rotating body by generating repulsive and attractive forces such as to rotate the rotating member in one direction between the drive coil and the magnet by flowing of example ac inversion in said plurality of coils Therefore, the rotating body can be rotated at high speed and smoothly.
In addition, power and image data can be simultaneously transmitted wirelessly to the two-dimensional display using a part of the rotating mechanism, and the number of parts can be reduced by reducing the number of parts by using the parts in common, thereby reducing the manufacturing cost of the apparatus. it can.
According to the second aspect of the present invention, separately from the rotation mechanism, the rotation mechanism system and the power transmission system can be optimized by wirelessly transmitting power to the two-dimensional display using the magnetic coupling. It is possible to improve the efficiency of the rotating mechanism system and the power transmission system.
Further , by transmitting the image data on a power transmission system provided separately from the rotation mechanism, the number of parts can be reduced and the manufacturing cost of the apparatus can be further reduced .

電力及び画像データを同時に無線で回転する自発光の2次元表示ディスプレイ側に送ることができると共に、無線による電力伝送及び画像データ伝送を容易にする2次元表示ディスプレイの回転機構を備え且つ、回転する自発光の2次元表示ディスプレイを用いて実用レベルの品質を持った3次元画像を表示させる目的を、回転体の裏面に配置される複数の磁石と、支持体に前記複数の磁石に対向して配置される複数の駆動コイルとの相対的な位置に応じて、極性が反転する例えば交流を前記複数のコイルに流して駆動コイルと磁石との間に回転板を一方向に回転させるような斥力と引力を発生させることによって回転板を回転させる回転機構を採用すると共に、自発光の2次元表示ディスプレイとして有機エレクトロルミネッセンスパネルを用いることによって実現した。   Power and image data can be sent simultaneously to a self-luminous two-dimensional display display that rotates wirelessly, and a rotation mechanism for a two-dimensional display display that facilitates wireless power transmission and image data transmission is provided. For the purpose of displaying a three-dimensional image having a practical level of quality using a self-luminous two-dimensional display, a plurality of magnets arranged on the back surface of the rotating body and a support member facing the plurality of magnets Repulsive force that reverses the polarity according to the relative position with respect to the plurality of drive coils arranged, for example, causes alternating current to flow through the plurality of coils and rotates the rotating plate in one direction between the drive coils and the magnet. And an organic electroluminescence panel as a self-luminous two-dimensional display while adopting a rotating mechanism that rotates the rotating plate by generating attractive force It was achieved by using.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る3次元画像表示装置の外観例を示した斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view showing an appearance example of a three-dimensional image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.

3次元画像表示装置2は、円筒状の台座部4と、台座部4の上面に回転自在に垂直に立設された円板状の回転板6と、この回転板6の直径方向に立設された1枚の四角形状の有機エレクトロルミネッセンス(以下ELと略称する)パネル8から構成されている。この有機ELパネル8は矢印200に示すように片面発光タイプで、回転板6が回転すると、有機ELパネル8も回転し、その回転軸Oは回転板6の中心点と一致する。但し、図1において、特許請求の範囲の2次元表示パネルが有機ELパネル8に相当し、回転体が回転板6に相当し、支持体が台座部4に相当する。 The three-dimensional image display device 2 includes a cylindrical pedestal portion 4, a disc-shaped rotary plate 6 that is vertically and vertically rotatively mounted on the upper surface of the pedestal portion 4, and a diametrical direction of the rotary plate 6. The rectangular organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as EL) panel 8 is formed. The organic EL panel 8 is a single-sided light emission type as indicated by an arrow 200. When the rotating plate 6 rotates, the organic EL panel 8 also rotates, and the rotation axis O coincides with the center point of the rotating plate 6. However, in FIG. 1, the two-dimensional display panel in the claims corresponds to the organic EL panel 8, the rotating body corresponds to the rotating plate 6, and the support body corresponds to the pedestal portion 4.

図2は有機ELパネル8に画像を表示する3次元画像表示回路の構成を示したブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a three-dimensional image display circuit that displays an image on the organic EL panel 8.

3次元画像表示回路は、台座部4と回転板6に分かれて搭載されている。台座部4側は、外部から画像データと制御情報を受け取る受信手段12と、受信した画像データを圧縮する圧縮部14、圧縮部14の動作領域を提供するメモリ16と、圧縮した画像データを回転板6側に送信する伝送手段18と、受信した画像データの画像処理等を行う制御部20を有している。   The three-dimensional image display circuit is separately mounted on the pedestal 4 and the rotating plate 6. The pedestal unit 4 side receives a receiving unit 12 that receives image data and control information from the outside, a compression unit 14 that compresses the received image data, a memory 16 that provides an operation area of the compression unit 14, and rotates the compressed image data A transmission means 18 for transmitting to the plate 6 side and a control unit 20 for performing image processing of received image data and the like are provided.

回転板6側は、台座部4側から送信された圧縮画像データを受信する受信手段22と、受信した圧縮データを伸長して有機ELパネル8に画像データを出力する伸長部24と、伸長部24の動作領域を提供するメモリ26と、有機ELパネル8、即ち回転板6の回転角を検出する光学式或いは機械式などのアングルセンサ28と、受信手段22や伸長部24を制御する制御部30を有している。但し、特許請求の範囲の送信手段は伝送手段18に相当し、受信手段は受信手段22に相当し、請求項7の通信手段は伝送手段18及び受信手段22に相当する。   The rotating plate 6 side includes a receiving unit 22 that receives the compressed image data transmitted from the pedestal unit 4 side, a decompressing unit 24 that decompresses the received compressed data and outputs the image data to the organic EL panel 8, and a decompressing unit. A memory 26 that provides 24 operation regions, an organic EL panel 8, that is, an optical or mechanical angle sensor 28 that detects the rotation angle of the rotating plate 6, and a control unit that controls the receiving means 22 and the extension unit 24. 30. However, the transmission means in the claims corresponds to the transmission means 18, the reception means corresponds to the reception means 22, and the communication means in claim 7 corresponds to the transmission means 18 and the reception means 22.

ここで、有機ELパネル8は、図示されない記憶素子(メモリ)を含む表示部82と、表示部82に含まれる記憶素子に画像データを書き込むためのソース信号線駆動回路84と、同記憶素子に画像データを書き込むための書込用ゲート信号線駆動回路86と、表示用ゲート信号線駆動回路88とを備え、回転板6上に立設されている。   Here, the organic EL panel 8 includes a display unit 82 including a storage element (memory) (not shown), a source signal line driving circuit 84 for writing image data in the storage element included in the display unit 82, and the storage element. A writing gate signal line driving circuit 86 for writing image data and a display gate signal line driving circuit 88 are provided and are erected on the rotating plate 6.

尚、台座部4の受信手段12は外部通信路40を介してパーソナルコンピュータ(PC)等で構成される制御装置10に接続されている。   Note that the receiving means 12 of the pedestal unit 4 is connected to a control device 10 constituted by a personal computer (PC) or the like via an external communication path 40.

図3は表示部82の回路構成を示した回路図である。表示部82は、行方向に320個、列方向に200個マトリックス状に配列された画素90により構成されている。各画素90は、ソース信号線駆動回路84から出る複数のソース信号線52、書込用ゲート信号線駆動回路86から出る複数の書込用ゲート信号線X、表示用ゲート信号線駆動回路88から出る複数の表示用ゲート信号線Yに接続されている。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the display unit 82. The display unit 82 includes pixels 90 arranged in a matrix of 320 in the row direction and 200 in the column direction. Each pixel 90 includes a plurality of source signal lines 52 exiting from the source signal line drive circuit 84, a plurality of write gate signal lines X exiting from the write gate signal line drive circuit 86, and a display gate signal line drive circuit 88. A plurality of display gate signal lines Y are connected.

図4は表示部82を構成する画素90の回路構成を示した回路図である。ソース信号線52に書込スイッチ用トランジスタ(TFT)54を介して例えばSRAM等の記憶素子56の書き込み側が接続され、この記憶素子56の読み出し側が表示スイッチ用トランジスタ(TFT)58を介して有機EL素子62を駆動するEL駆動用トランジスタ(TFT)60のゲートに接続されている。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the pixel 90 constituting the display unit 82. For example, a write side of a storage element 56 such as SRAM is connected to the source signal line 52 via a write switch transistor (TFT) 54, and the read side of the storage element 56 is connected to an organic EL via a display switch transistor (TFT) 58. It is connected to the gate of an EL drive transistor (TFT) 60 that drives the element 62.

n個の書込スイッチ用トランジスタ54、記憶素子56、表示スイッチ用トランジスタ58は有機ELパネル8に表示する画像を切り替える回転角(ここでは2度)で360度を除した数(n=180)だけ配置されている。書込スイッチ用トランジスタ54のゲートは書込用ゲート信号線X(X=1〜n)に接続され、表示スイッチ用トランジスタ58のゲートは表示用信号線Y(Y=1〜n)に接続され、EL駆動用トランジスタ60のソースは電源供給線64に、ドレインは有機EL素子62に接続され、有機EL素子62の他端(カソード側)は接地されている。   The n write switch transistors 54, the storage elements 56, and the display switch transistors 58 are obtained by dividing 360 degrees by a rotation angle (2 degrees here) for switching an image displayed on the organic EL panel 8 (n = 180). Just arranged. The gate of the write switch transistor 54 is connected to the write gate signal line X (X = 1 to n), and the gate of the display switch transistor 58 is connected to the display signal line Y (Y = 1 to n). The source of the EL driving transistor 60 is connected to the power supply line 64, the drain is connected to the organic EL element 62, and the other end (cathode side) of the organic EL element 62 is grounded.

図5は図4に示した画素90を構成する有機EL素子62の構造を示した断面図である。光透過性カソード66とメタルアノード68の間に有機発光層(図では発光層)70が挟まれて成る積層体が、ガラス基板72上に形成されて有機EL素子62が構成されている。光透過性カソード66とメタルアノード68の間に電圧がかかると有機発光層70が発光し、光はメタルアノード68により反射され、光透過性カソード66、保護層96、透明シール98を通して一方向に放射される。尚、図3で示した記憶素子56は例えばガラス基板72内に搭載される。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the organic EL element 62 constituting the pixel 90 shown in FIG. A laminated body in which an organic light emitting layer (light emitting layer in the figure) 70 is sandwiched between a light transmissive cathode 66 and a metal anode 68 is formed on a glass substrate 72 to constitute an organic EL element 62. When a voltage is applied between the light transmissive cathode 66 and the metal anode 68, the organic light emitting layer 70 emits light, and the light is reflected by the metal anode 68, and passes through the light transmissive cathode 66, the protective layer 96, and the transparent seal 98 in one direction. Radiated. The storage element 56 shown in FIG. 3 is mounted in, for example, the glass substrate 72.

図6は上記した回転板6を回転させる回転機構を示した斜視図及び平面図である。図6(A)に示すように、回転板6は台座部4にその中心が軸78(図6(B)参照)により回転自在に軸支されている。   FIG. 6 is a perspective view and a plan view showing a rotating mechanism for rotating the rotating plate 6 described above. As shown in FIG. 6 (A), the center of the rotating plate 6 is pivotally supported by the base portion 4 by a shaft 78 (see FIG. 6 (B)).

図6(A)、(B)に示すように、回転板6の裏面には、4個の磁石(永久磁石或いは電磁石)74が同一円周上に等間隔で、しかも隣り合う磁石74の極性が互いに異なるように配置され、更に、これら磁石74の間に電力及びデータを受電及び受信する受電コイル76が等間隔で、上記磁石74が配置されている円周上に配置されている。また、台座部4の上面には、図6(C)に示すように、回転板6の駆動用及びデータ送信用の駆動コイル44が同一円周上に等間隔で配置され、駆動コイル44に駆動手段48から電流を流した時に隣接する駆動コイル44が互いに逆極性になるように、隣接する駆動コイル44の巻回方向を逆にしてある。尚、磁石74の配置円周と駆動コイル44の配置円周の直径は同一であり、台座部4の伝送手段18は駆動コイル44と信号増幅器46から構成されている。また、回転板6の受電コイル76は受信手段22を構成している。但し、特許請求の範囲の磁石は磁石74に相当し、駆動コイルは駆動コイル44に相当し、駆動手段は駆動手段48に相当する。受電コイルは受電コイル76又は図11の受電コイル232に相当する。   As shown in FIGS. 6A and 6B, four magnets (permanent magnets or electromagnets) 74 are arranged on the back surface of the rotating plate 6 at equal intervals on the same circumference, and the polarities of adjacent magnets 74. Further, power receiving coils 76 that receive and receive power and data are arranged at equal intervals between the magnets 74 on the circumference where the magnets 74 are disposed. On the upper surface of the pedestal portion 4, as shown in FIG. 6C, driving coils 44 for driving the rotating plate 6 and for data transmission are arranged at equal intervals on the same circumference. The winding directions of the adjacent drive coils 44 are reversed so that the adjacent drive coils 44 have opposite polarities when current is supplied from the drive means 48. The diameter of the arrangement circumference of the magnet 74 and the arrangement circumference of the drive coil 44 is the same, and the transmission means 18 of the pedestal portion 4 includes the drive coil 44 and the signal amplifier 46. Further, the power receiving coil 76 of the rotating plate 6 constitutes the receiving means 22. However, the claimed magnet corresponds to the magnet 74, the drive coil corresponds to the drive coil 44, and the drive means corresponds to the drive means 48. The power receiving coil corresponds to the power receiving coil 76 or the power receiving coil 232 in FIG.

次に本実施の形態の動作について説明するが、まず、その概略動作を図1を用いて説明する。図1にて、台座部4の上面に設置された回転板6が回転軸Oを中心にして高速で回転(例えば900rpm)するため、回転板6に立設された有機ELパネル8が高速回転する。この状態で、表示する3次元オブジェクトを有機ELパネル8の回転角(例えば2度)毎に、有機ELパネル8で仮想的に切断した時に得られる2次元の断面画像データを、台座部4側から回転板6側に供給する。   Next, the operation of the present embodiment will be described. First, the schematic operation will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the rotating plate 6 installed on the upper surface of the pedestal portion 4 rotates at a high speed around the rotation axis O (for example, 900 rpm), so that the organic EL panel 8 erected on the rotating plate 6 rotates at a high speed. To do. In this state, two-dimensional cross-sectional image data obtained when the three-dimensional object to be displayed is virtually cut by the organic EL panel 8 at every rotation angle (for example, 2 degrees) of the organic EL panel 8 To the rotating plate 6 side.

有機ELパネル8は回転角毎の2次元の断面画像データを一旦図示されない記憶素子に記憶した後、有機ELパネル8の回転角に応じて、該当する断面画像データを記憶素子から読み出し、この断面画像データに従って有機ELパネル8の表示部を構成する自発光のマトリックス状に配置された複数の画素を点滅させる。   The organic EL panel 8 temporarily stores two-dimensional cross-sectional image data for each rotation angle in a storage element (not shown), and then reads out the corresponding cross-sectional image data from the storage element in accordance with the rotation angle of the organic EL panel 8. In accordance with the image data, a plurality of pixels arranged in a self-luminous matrix constituting the display unit of the organic EL panel 8 are blinked.

これにより、マトリックス状に配置された自発光の画素により2次元の断面画像が表示され、それが有機ELパネル8の回転角に同期して切り替わるため、連続する2次元の断面画像の集合として3次元オブジェクト画像が表示される。尚、図中の矢印200は有機ELパネル8の画素の発光方向を示しており、本例の有機ELパネル8は片面発光である。   As a result, a two-dimensional cross-sectional image is displayed by the self-luminous pixels arranged in a matrix and is switched in synchronism with the rotation angle of the organic EL panel 8. A dimensional object image is displayed. In addition, the arrow 200 in a figure has shown the light emission direction of the pixel of the organic EL panel 8, and the organic EL panel 8 of this example is single-sided light emission.

ここで、有機ELパネル8は次のような周知の特性を持っている。(1)画素を構成する有機EL素子の反応速度が早い(数10マイクロセコンド)、(2)有機EL素子が自発光なため、視野角が広い、(180度近い)、(3)有機EL素子が自発光なため、高精細・高輝度・高コントラストが実現可能、(4)有機EL素子が自発光なため、非常に薄い(1mm程度)。   Here, the organic EL panel 8 has the following well-known characteristics. (1) The reaction speed of the organic EL element constituting the pixel is fast (several tens of microseconds), (2) Since the organic EL element is self-luminous, the viewing angle is wide (near 180 degrees), (3) Organic EL Since the element is self-luminous, high definition, high luminance, and high contrast can be realized. (4) Since the organic EL element is self-luminous, it is very thin (about 1 mm).

従って、回転角に同期して表示画像を切り替えて直接表示する自発光の2次元表示ディスプレイとして、上記特性を持った有機ELパネル8を用いることにより、3次元オブジェクトを3次元画像として鮮明な画像で表示することができる。   Accordingly, by using the organic EL panel 8 having the above characteristics as a self-luminous two-dimensional display that directly displays the display image by switching the display image in synchronization with the rotation angle, a three-dimensional object can be clearly displayed as a three-dimensional image. Can be displayed.

以下、本実施の形態の動作について更に詳しく説明する。図2の制御装置10は、例えば表示すべき図7(A)、(B)、(C)に示すような、球体の3次元オブジェクト画像データの時間変化に対する差分データ302、304を生成し、これら差分データを外部通信路40を通して台座部4の受信手段12に送信する。   Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described in more detail. The control apparatus 10 in FIG. 2 generates difference data 302 and 304 with respect to the time change of the three-dimensional object image data of the sphere as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, for example, The difference data is transmitted to the receiving means 12 of the pedestal unit 4 through the external communication path 40.

台座部4の制御部20は受信手段12により外部通信路40から受信された差分データ302、304より、元の3次元オブジェクト画像データを復元する。更に、制御部20は復元された3次元オブジェクト画像データから、有機ELパネル8の回転角(例えば2度)毎に有機ELパネル8の平面で3次元オブジェクトを仮想的に切断した時に生じる断面画像データを生成し、これら断面画像データを圧縮部14に順次出力する。   The control unit 20 of the pedestal unit 4 restores the original three-dimensional object image data from the difference data 302 and 304 received from the external communication path 40 by the receiving unit 12. Further, the control unit 20 generates a cross-sectional image generated when the three-dimensional object is virtually cut at the plane of the organic EL panel 8 at each rotation angle (for example, 2 degrees) of the organic EL panel 8 from the restored three-dimensional object image data. Data is generated, and these cross-sectional image data are sequentially output to the compression unit 14.

ここで、復元した3次元オブジェクトが例えば図8(A)に示すような球体802であった場合、制御部20は、有機ELパネル8の回転角毎に、有機ELパネル8の平面で3次元オブジェクトを仮想的にスライスしたときに生じる断面画像より断面画像データを生成する。この場合、図8(B)に示すように、有機ELパネル8の回転角0度、2度、4度、6度、8度の断面画像データ102、104、106、108、110が生成されて圧縮部14に順次出力される。尚、回転角10度以降も同様で、有機ELパネル8の1回転当たり、180枚の断面画像データが生成される。   Here, when the restored three-dimensional object is, for example, a sphere 802 as shown in FIG. 8A, the control unit 20 performs three-dimensional analysis on the plane of the organic EL panel 8 for each rotation angle of the organic EL panel 8. Cross-sectional image data is generated from a cross-sectional image generated when an object is virtually sliced. In this case, as shown in FIG. 8B, cross-sectional image data 102, 104, 106, 108, 110 of the organic EL panel 8 with rotation angles of 0 degrees, 2 degrees, 4 degrees, 6 degrees, and 8 degrees are generated. Are sequentially output to the compression unit 14. The same applies to rotation angles of 10 degrees and after, and 180 cross-sectional image data are generated per rotation of the organic EL panel 8.

圧縮部14は、一つ前の断面画像データと次に表示する断面画像データの差分データをメモリ16を用いて算出し、得られた差分データを伝送手段18に出力する。伝送手段18は入力される差分データを電磁結合を利用した無線通信により回転板6側に送信する。尚、この無線通信については後述する。   The compression unit 14 calculates difference data between the previous slice image data and the next slice image data to be displayed using the memory 16, and outputs the obtained difference data to the transmission unit 18. The transmission means 18 transmits the input difference data to the rotating plate 6 side by wireless communication using electromagnetic coupling. This wireless communication will be described later.

回転板6の受信手段22は、台座部4から送信されて来た上記の差分データを受信して、伸長部24に出力する。伸長部24は入力される差分データから有機ELパネル8の回転角毎の断面画像データをメモリ26を用いて復元し、これら復元した断面画像データを有機ELパネル8に順次出力する。   The receiving means 22 of the rotating plate 6 receives the difference data transmitted from the pedestal unit 4 and outputs it to the extension unit 24. The decompression unit 24 restores the cross-sectional image data for each rotation angle of the organic EL panel 8 from the input difference data using the memory 26, and sequentially outputs the restored cross-sectional image data to the organic EL panel 8.

次に有機ELパネル8での画像表示動作を図3、図4を参照して説明する。図3にて、有機ELパネル8のソース信号線駆動回路84と書込用ゲート信号線駆動回路86はソース信号線52と書込用ゲート信号線Xを順番にアクティブにし、これら信号線が交差しているところに接続された画素90に対してソース信号線52から断面画像データを送ることにより、各画素90が表示すべき断面画像データを各画素90の記憶素子56(図4参照)に書き込むことができる。この例の記憶素子56は有機ELパネル8の回転分解能(この例では2度)に対応して、1個の画素90に対して180個あるため、有機ELパネル8の回転角に対応した1回転分の全ての断面画像データが1画素中の各記憶素子56に書き込まれることになる。   Next, an image display operation on the organic EL panel 8 will be described with reference to FIGS. In FIG. 3, the source signal line drive circuit 84 and the write gate signal line drive circuit 86 of the organic EL panel 8 activate the source signal line 52 and the write gate signal line X in order, and these signal lines cross each other. By transmitting the cross-sectional image data from the source signal line 52 to the pixel 90 connected to the pixel 90, the cross-sectional image data to be displayed by each pixel 90 is stored in the storage element 56 (see FIG. 4) of each pixel 90. Can write. There are 180 storage elements 56 in this example corresponding to the rotation resolution of the organic EL panel 8 (in this example, 2 degrees), and there are 180 storage elements 56 corresponding to the rotation angle of the organic EL panel 8. All the cross-sectional image data for the rotation is written in each storage element 56 in one pixel.

図4にて、この画素90に接続されている書込用ゲート信号線Xの中の有機ELパネル8の回転角が0度の時の断面画像を書き込むための書込用ゲート信号線1がハイレベルになると、この書込用ゲート信号線1にゲートが接続された書込スイッチ用トランジスタ54がオンになる。これにより、ソース信号線52を通して前記回転角が0度の時の断面画像データがこの書込スイッチ用トランジスタ54に接続された記憶素子56に書き込まれる。その後、書込用ゲート信号線1がローレベルになって書込スイッチ用トランジスタ54がオフになり、次に書込用ゲート信号線2がハイレベルになると、この書込用ゲート信号線2にゲートが接続された書込スイッチ用トランジスタ54がオンになるため、ソース信号線52を通して前記回転角が2度の時の断面画像データが記憶素子56に書き込まれる。以下同様で、1個の画素90に設けられた複数の記憶素子56に有機ELパネル8の回転角毎の1回転分の全ての断面画像データが記憶される。このような1個の画素90に対する前記回転角毎の断面画像データの書き込みは、図3に示した全ての画素90に対して同様に行われる。   In FIG. 4, the writing gate signal line 1 for writing a cross-sectional image when the rotation angle of the organic EL panel 8 in the writing gate signal line X connected to the pixel 90 is 0 degree is shown. When it becomes high level, the write switch transistor 54 whose gate is connected to the write gate signal line 1 is turned on. As a result, the cross-sectional image data when the rotation angle is 0 degree is written to the storage element 56 connected to the write switch transistor 54 through the source signal line 52. Thereafter, when the write gate signal line 1 becomes low level and the write switch transistor 54 is turned off, and then the write gate signal line 2 becomes high level, the write gate signal line 2 Since the write switch transistor 54 connected to the gate is turned on, the cross-sectional image data when the rotation angle is 2 degrees is written to the storage element 56 through the source signal line 52. Similarly, all cross-sectional image data for one rotation for each rotation angle of the organic EL panel 8 are stored in the plurality of storage elements 56 provided in one pixel 90. Such writing of the cross-sectional image data for each rotation angle with respect to one pixel 90 is similarly performed for all the pixels 90 shown in FIG.

上記のようにして図3に示した表示部82を構成する全ての画素90に有機ELパネル8の回転角毎の1回転分の全ての断面画像データが記憶されると、表示用ゲート信号線駆動回路88は、表示用ゲート信号線Yをアングルセンサ28の検出回転角に同期して順次ハイレベルにすることにより、全ての画素90の記憶素子56から例えば前記回転角が0度の時の断面画像データを同時に読み出して、表示部82を構成する全ての画素90の有機EL素子62を点滅させる。これにより、表示部82に有機ELパネル8の回転角が0度の時の断面画像が表示される。従って、1画素分の切り替え走査で、有機ELパネル8の回転角毎の断面画像の表示を切り替えることができる。   When all the cross-sectional image data for one rotation for each rotation angle of the organic EL panel 8 is stored in all the pixels 90 constituting the display unit 82 shown in FIG. 3 as described above, the display gate signal line The drive circuit 88 sequentially sets the display gate signal line Y to a high level in synchronization with the detected rotation angle of the angle sensor 28, so that the storage circuit 56 of all the pixels 90 has, for example, a rotation angle of 0 degrees. The cross-sectional image data is read simultaneously, and the organic EL elements 62 of all the pixels 90 constituting the display unit 82 are blinked. Thereby, a cross-sectional image when the rotation angle of the organic EL panel 8 is 0 degree is displayed on the display unit 82. Therefore, the display of the cross-sectional image for each rotation angle of the organic EL panel 8 can be switched by switching scanning for one pixel.

ここで、上記した断面画像の表示動作について図4を用いて画素単位で説明する。有機ELパネル8の回転角が0度の時の断面画像データを表示するために、表示用ゲート信号線1がハイレベルになると、この表示用ゲート信号線1にゲートが接続された表示スイッチ用トランジスタ58がオンになって、この表示スイッチ用トランジスタ58に接続された記憶素子56から前記回転角が0度の時の断面画像データが読み出され、EL駆動用トランジスタ60のゲートに印加される。その結果、断面画像データが“1”であればEL駆動用トランジスタ60がオンして有機EL素子62に電源供給線64から電圧が印加され発光し、断面画像データが“0”であればEL駆動用トランジスタ60がオフして有機EL素子62に電圧が印加されず発光しない。   Here, the above-described cross-sectional image display operation will be described in units of pixels with reference to FIG. In order to display cross-sectional image data when the rotation angle of the organic EL panel 8 is 0 degree, when the display gate signal line 1 is at a high level, the display switch signal having a gate connected to the display gate signal line 1 is displayed. When the transistor 58 is turned on, the cross-sectional image data when the rotation angle is 0 degree is read from the memory element 56 connected to the display switch transistor 58 and applied to the gate of the EL driving transistor 60. . As a result, if the cross-sectional image data is “1”, the EL driving transistor 60 is turned on and a voltage is applied to the organic EL element 62 from the power supply line 64 to emit light. If the cross-sectional image data is “0”, the EL The driving transistor 60 is turned off, no voltage is applied to the organic EL element 62, and no light is emitted.

次に回転板6の回転動作及台座部4側から回転板6側に電力を伝送する動作について図6及び図9を参照して説明する。   Next, the rotating operation of the rotating plate 6 and the operation of transmitting electric power from the pedestal 4 side to the rotating plate 6 side will be described with reference to FIGS.

まず、回転動作について説明する。今、回転板6の裏面に配置された磁石74と、台座部4の上面に配置された駆動コイル44との相対的な位置関係が図9(A)に示した如くであった場合、駆動手段48から駆動コイル44には図示の極性になるように電流が流される。ここで、N極になった駆動コイル44(A)に着目すると、その両側の磁石74(1)はN極、磁石74(2)はS極であるため、磁石74(1)との間には斥力が、磁石74(2)との間には引力が発生する。他の駆動コイル44とその両側にある磁石74との間にも同様に斥力と引力が発生し、図中矢印の方向に回転板6が回転する。但し、図中、Fは回転板6の回転方向を知るための目印である。   First, the rotation operation will be described. If the relative positional relationship between the magnet 74 disposed on the back surface of the rotating plate 6 and the drive coil 44 disposed on the top surface of the pedestal portion 4 is as shown in FIG. A current flows from the means 48 to the drive coil 44 so as to have the polarity shown in the figure. Here, paying attention to the drive coil 44 (A) having the N pole, the magnet 74 (1) on both sides thereof is the N pole and the magnet 74 (2) is the S pole. A repulsive force is generated between the magnet 74 and the magnet 74 (2). Similarly, repulsive force and attractive force are generated between the other drive coil 44 and the magnets 74 on both sides thereof, and the rotating plate 6 rotates in the direction of the arrow in the figure. In the figure, F is a mark for knowing the rotation direction of the rotating plate 6.

こうして、回転板6の裏面に配置された磁石74と、台座部4の上面に配置された駆動コイル44との相対的な位置関係は図9(B)に示したように変化し、回転板6の慣性力により、回転板6は左回転方向に行き過ぎて図9(C)に示したように、回転板6の裏面に配置された磁石74と、台座部4の上面に配置された駆動コイル44との相対的な位置関係が変化する。この状態で、駆動手段48は駆動コイル44に流していた電流の向きを反対にして、図9(D)に示したようにその極性を反転させる。   In this way, the relative positional relationship between the magnet 74 disposed on the back surface of the rotating plate 6 and the drive coil 44 disposed on the upper surface of the pedestal portion 4 changes as shown in FIG. Due to the inertial force 6, the rotating plate 6 goes too far in the left rotation direction, and the magnet 74 disposed on the back surface of the rotating plate 6 and the drive disposed on the upper surface of the pedestal portion 4 as shown in FIG. The relative positional relationship with the coil 44 changes. In this state, the driving means 48 reverses the direction of the current flowing in the driving coil 44 and reverses the polarity as shown in FIG.

これにより、駆動コイル44(B)はS極からN極となるため、近接しているN極の磁石74(3)との間に斥力が発生する。これは他の駆動コイル44と磁石74の間でも同様で、結局、回転板6は左回転方向に回転を継続する。このように、磁石74と駆動コイル44の相対的な位置に応じて、駆動手段48は駆動コイル44に流れる電流の向きを高速で切り替えることにより、回転板6を高速で回転(900rpm)させることができる。   As a result, the drive coil 44 (B) changes from the S pole to the N pole, and thus a repulsive force is generated between the drive coil 44 (B) and the adjacent N pole magnet 74 (3). This is the same between the other drive coils 44 and the magnets 74, and as a result, the rotating plate 6 continues to rotate in the counterclockwise direction. Thus, the drive means 48 rotates the rotating plate 6 at a high speed (900 rpm) by switching the direction of the current flowing through the drive coil 44 at a high speed according to the relative positions of the magnet 74 and the drive coil 44. Can do.

次に電力の伝送動作について説明する。図6(B)に示すように、回転板6の裏側には、受電コイル76が磁石74と同一の円周上に配置されている。今、台座部4側の駆動コイル44に駆動手段48から回転板6を回転させるために正弦波電流を流して、駆動コイル44の電磁石としての極性をスイッチングさせた場合に、駆動コイル44の中心と受電コイル76の中心が一致するような位置関係に両コイルが近接する際に、両コイルの電磁的な結合度が最大になり、駆動コイル44側に流れている正弦波電流と同様の正弦波電流が受電コイル76側に誘導されて発生する。従って、4個の受電コイル76を同一方向に誘導電流が流れるように接続して取り出された交流電流を整流した後、DC/DCレギュレータを通して回転板6側で必要とする電圧の電力を供給することができる。   Next, the power transmission operation will be described. As shown in FIG. 6B, the power receiving coil 76 is disposed on the same circumference as the magnet 74 on the back side of the rotating plate 6. When the polarity of the drive coil 44 as an electromagnet is switched by passing a sine wave current to rotate the rotating plate 6 from the drive means 48 to the drive coil 44 on the pedestal 4 side, the center of the drive coil 44 is When both coils are close to each other so that the centers of the power receiving coil 76 and the power receiving coil 76 coincide with each other, the degree of electromagnetic coupling between the two coils is maximized, and the sine wave is similar to the sine wave current flowing to the drive coil 44 side. A wave current is generated by being induced to the power receiving coil 76 side. Accordingly, the four power receiving coils 76 are connected so that the induction current flows in the same direction, and the AC current taken out is rectified, and then the power of the voltage required on the rotating plate 6 side is supplied through the DC / DC regulator. be able to.

最後に、台座部4側から回転板6側に圧縮した画像データを無線通信で送信する動作について説明する。伝送手段18により駆動コイル44側に流れている正弦波電流を圧縮部14から入力される圧縮画像データで変調する。これにより、受電コイル76に誘導される正弦波電流も圧縮した画像データで変調された電流となる。そこで、受電手段22は受電コイル76に誘導される正弦波電流から圧縮画像データをハイパスフィルターなどを用いて抽出して、圧縮画像データを復調することができる。   Finally, an operation for transmitting the compressed image data from the pedestal 4 side to the rotating plate 6 side by wireless communication will be described. The sine wave current flowing to the drive coil 44 side by the transmission means 18 is modulated with the compressed image data input from the compression unit 14. Thereby, the sine wave current induced in the power receiving coil 76 is also a current modulated by the compressed image data. Therefore, the power receiving means 22 can extract the compressed image data from the sine wave current induced in the power receiving coil 76 using a high-pass filter or the like, and demodulate the compressed image data.

本実施の形態によれば、高速回転する自発光の2次元表示ディスプレイとして、有機ELパネル8を用いることにより、画素90を構成する速い反応速度を持った有機EL素子62によって2次元の断面画像を有機ELパネル8の回転角に同期して高速(例えばリフレッシュ周波数4.8KHz前後)で切り替えて表示することができるため、角度分解能を上げることができ、前記2次元の断面画像の集合としての3次元画像をちらつきなく表示することができるので、実用レベルの品質を持った3次元画像表示装置を実現することができる。しかも、投影画像でないため、鮮明な3次元画像を表示することができる。尚、本例の有機ELパネル8は片面発光のタイプのものであるが、リフレッシュレートが十分に高速であれば、その分、有機ELパネル8の回転数を上げることができ、片面発光のタイプでも上記した効果を得ることができる。   According to the present embodiment, by using the organic EL panel 8 as a self-luminous two-dimensional display that rotates at high speed, a two-dimensional cross-sectional image is formed by the organic EL element 62 having a fast reaction speed constituting the pixel 90. Can be switched and displayed at a high speed (for example, around a refresh frequency of about 4.8 KHz) in synchronization with the rotation angle of the organic EL panel 8, the angle resolution can be increased, and the set of the two-dimensional cross-sectional images can be displayed. Since a three-dimensional image can be displayed without flickering, a three-dimensional image display device having a practical level of quality can be realized. Moreover, since it is not a projection image, a clear three-dimensional image can be displayed. The organic EL panel 8 of this example is of a single-sided emission type. However, if the refresh rate is sufficiently high, the number of rotations of the organic EL panel 8 can be increased accordingly, and the single-sided emission type However, the effects described above can be obtained.

また、4個の磁石76を回転板6の裏面に円形状に配置すると共に、4個の駆動コイル44を台座4の上面に前記磁石74と対向するように円形状に配置し、磁石74と駆動コイル44の相対的な位置に応じて駆動コイル44に流れる電流の向きを切り替えることにより、磁石74と駆動コイル44間に発生する磁力の方向を切り替えて回転動力とすることにより、回転板6を高速で回転させる回転機構を採用しているため、回転板6の裏面に配置された磁石74の間に受電コイル76を設けるだけで、駆動コイル44と受電コイル76間の電磁結合を利用して駆動コイル44に流れる正弦波電流に対応する正弦波電流を受電コイル76側に電磁誘導で発生させ、発生した正弦波電流を回転板6側の電力として用いることができ、これにより、台座部4から回転板6側に無線で電力を送電することができる。したがって、摺動部などの機械的な部分を無くすことができ、電力伝送の耐久性及び信頼性を向上させることができると共に、雑音発生の無い電力伝送を行うことができる。   In addition, four magnets 76 are arranged in a circular shape on the back surface of the rotating plate 6, and four drive coils 44 are arranged in a circular shape on the upper surface of the base 4 so as to face the magnet 74. By switching the direction of the current flowing through the drive coil 44 in accordance with the relative position of the drive coil 44, the direction of the magnetic force generated between the magnet 74 and the drive coil 44 is switched to provide rotational power, thereby rotating the rotating plate 6 Since the rotating mechanism that rotates the motor at high speed is employed, the electromagnetic coupling between the driving coil 44 and the power receiving coil 76 is utilized only by providing the power receiving coil 76 between the magnets 74 disposed on the back surface of the rotating plate 6. Thus, a sine wave current corresponding to the sine wave current flowing through the drive coil 44 can be generated on the power receiving coil 76 side by electromagnetic induction, and the generated sine wave current can be used as power on the rotating plate 6 side. It is possible to transmitting power wirelessly to the rotating plate 6 side from the base portion 4. Therefore, mechanical parts such as sliding parts can be eliminated, the durability and reliability of power transmission can be improved, and power transmission without noise generation can be performed.

更に、伝送手段18により駆動コイル44に流す正弦波電流を圧縮断面画像データで変調することにより、受電コイル76側に同様に変調された正弦波電流を発生させ、受信手段22によりこの正弦波電流から圧縮断面画像データを抽出することにより、電力の無線送電と共に圧縮画像データの無線送信を行うことができ、無線送信の耐久性及び信頼性を向上させることができる。   Further, by modulating the sine wave current passed through the drive coil 44 by the transmission means 18 with the compressed cross-sectional image data, a similarly modulated sine wave current is generated on the power receiving coil 76 side, and the sine wave current is received by the receiving means 22. By extracting compressed cross-sectional image data from the image, wireless transmission of compressed image data can be performed together with wireless power transmission, and durability and reliability of wireless transmission can be improved.

また、回転板6の回転機構を構成する駆動コイル44を回転板6の駆動用、電力伝送の送電用及び圧縮画像データの送信用に兼用で用いることができ且つ、受電コイル76を電力受電用用及び圧縮画像データの受信用に兼用で用いることができるので、装置の部品点数を減らしてその組み立て性を良好にすることができると共に、装置の製造コストを低減させることができる。   Further, the driving coil 44 constituting the rotating mechanism of the rotating plate 6 can be used for driving the rotating plate 6, transmitting power for power transmission and transmitting compressed image data, and the power receiving coil 76 for receiving power. Therefore, it is possible to reduce the number of parts of the apparatus and improve its assemblability, and to reduce the manufacturing cost of the apparatus.

尚、回転板6の裏面に配置される受電コイル76は図10に示すように四角形状でも、同様の効果があり、また、台座部4側に配置される駆動コイル44も四角形状にしても良い。また、上記実施の形態では回転板6側に配置する磁石74の数を4個としたが、磁石74の数は2個、6個、8個等の偶数個であれば何個でも良く、それに応じて台座部4側に配置される駆動コイル44の2個、6個、8個等の偶数となる。但し、回転板6側に配置するn個の磁石74は回転板6のダイナミックバランスが取れるように配置されなければならない。更に、複数の磁石74は回転板6の裏面に埋設し、その表面が回転板6の裏面と同一レベルの位置にすることにより、回転時の空気抵抗を低減させることができる。   The power receiving coil 76 arranged on the back surface of the rotating plate 6 has a rectangular shape as shown in FIG. 10, and the same effect is obtained. The drive coil 44 arranged on the pedestal 4 side is also made square. good. Moreover, in the said embodiment, although the number of the magnets 74 arrange | positioned at the rotating plate 6 side was four, as long as the number of the magnets 74 is an even number, such as 2, 6, 8, etc., any number may be sufficient, Accordingly, the number of drive coils 44 arranged on the side of the pedestal 4 is an even number such as two, six, and eight. However, the n magnets 74 arranged on the rotary plate 6 side must be arranged so that the dynamic balance of the rotary plate 6 can be obtained. Furthermore, the air resistance at the time of rotation can be reduced by embedding the plurality of magnets 74 in the back surface of the rotating plate 6 and setting the surface thereof to the same level as the back surface of the rotating plate 6.

図11、図12は、本発明の第2の実施の形態に係る3次元画像表示装置の回転板の裏面と台座部の上面の構成を示した平面図である。但し、第1の実施の形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。   11 and 12 are plan views showing configurations of the rear surface of the rotating plate and the upper surface of the pedestal portion of the three-dimensional image display device according to the second embodiment of the present invention. However, the same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

本実施の形態の3次元画像表示装置2も、台座部4と、台座部4の上面に回転自在に設置された円板状の回転板6と、この回転板6の直径方向に立設された1枚の四角形状の有機ELパネル8とから構成され、その基本構成は第1の実施の形態と同様で、回転板6の裏面に4個の磁石74が円周上に配置され、台座部4の上面に4個の駆動コイル44が円周上に配置されている。しかし、回転板6の裏面には円形の受電コイル232がその中心に1個配置され、台座部4の上面には、円形の送電コイル234がその中心に1個配置されていて、回転板6の回転機構と電力伝送系が独立しているところが異なっている。特許請求の範囲の送電コイルは送電コイル234に相当し、送電手段は受電コイル232及び送電コイル234に相当する。   The three-dimensional image display device 2 of the present embodiment is also erected in the diameter direction of the pedestal portion 4, a disk-shaped rotation plate 6 that is rotatably installed on the upper surface of the pedestal portion 4, and the rotation plate 6. The basic structure is the same as that of the first embodiment, and four magnets 74 are arranged on the back surface of the rotating plate 6 on the circumference. Four drive coils 44 are arranged on the circumference on the upper surface of the portion 4. However, one circular power receiving coil 232 is disposed at the center of the back surface of the rotating plate 6, and one circular power transmitting coil 234 is disposed at the center of the top surface of the pedestal portion 4. The difference is that the rotation mechanism and power transmission system are independent. The power transmission coil in the claims corresponds to the power transmission coil 234, and the power transmission means corresponds to the power reception coil 232 and the power transmission coil 234.

次に本実施の形態の動作について説明する。台座部4の上面の駆動コイル44に電流の向きが高速で切り替わる交番電流を流すと、第1の実施の形態で説明したのと同じ動作原理で回転板6が高速回転し、それに伴い有機ELパネル8が高速回転する。同時に、台座部4の上面の円形の送電コイル234に交流電流を流すと、受電コイル232と送電コイル234は近接対向配置されているため両コイルが磁気結合して、受電コイル232側に交流電流が誘導され、この交流電流を整流した後、DC/DCレギュレータ(図示せず)を通して回転板6側で必要とする電圧の電力を供給することができる。   Next, the operation of the present embodiment will be described. When an alternating current that switches the direction of current at high speed is applied to the drive coil 44 on the upper surface of the pedestal 4, the rotating plate 6 rotates at high speed on the same operating principle as described in the first embodiment, and accordingly, the organic EL The panel 8 rotates at a high speed. At the same time, when an alternating current is passed through the circular power transmission coil 234 on the upper surface of the pedestal 4, the power receiving coil 232 and the power transmission coil 234 are arranged in close proximity to each other, so that the two coils are magnetically coupled, and the AC current flows toward the power receiving coil 232. Is rectified and this alternating current is rectified, and then the electric power of the voltage required on the rotating plate 6 side can be supplied through a DC / DC regulator (not shown).

本実施の形態によれば、回転板6の回転機構と電力伝送系が独立しているため、駆動コイル44は回転板6の駆動のみの機能に則して設計をすれば良いため、最適のものを使用できると共に、駆動コイル44に流す交番電流も最適な電圧、電流及び形状のものを選択できるため、駆動効率を第1の実施の形態よりも向上させることができる。   According to the present embodiment, since the rotation mechanism of the rotating plate 6 and the power transmission system are independent, the drive coil 44 has only to be designed in accordance with the function of driving the rotating plate 6 only. Can be used, and the alternating current flowing through the drive coil 44 can be selected to have an optimum voltage, current and shape, so that the drive efficiency can be improved as compared with the first embodiment.

同様に、受電コイル232及び送電コイル234は磁気結合を用いた電力送電のみの機能に則して設計をすれば良いため、最適のものを使用できると共に、送電コイル234に流す交流電流も最適な電圧、電流のものを選択できるため、電力伝送効率を第1の実施の形態よりも向上させることができる。   Similarly, the power receiving coil 232 and the power transmission coil 234 may be designed in accordance with the function of only power transmission using magnetic coupling, so that the optimum one can be used and the AC current flowing through the power transmission coil 234 is also optimal. Since the voltage and current can be selected, the power transmission efficiency can be improved as compared with the first embodiment.

したがって、本例では台座部4から回転板6側への断面画像データの送信は赤外線を用いた光通信や近距離無線通信を用いた通信手段(請求項8の通信手段に相当する。)で行われるが、第1の実施の形態と同様に上記した電力伝送時に送電コイル234に流す交流電流を断面画像データで変調することにより送信しても良い。その場合は、電力伝送に適した交流電流を断面画像データで変調するだけであるため、電力伝送への影響はほとんどない。   Therefore, in this example, the transmission of the cross-sectional image data from the pedestal 4 to the rotating plate 6 side is performed by communication means using infrared communication or short-range wireless communication (corresponding to the communication means of claim 8). However, as in the first embodiment, the alternating current that flows through the power transmission coil 234 during power transmission described above may be modulated by modulating the cross-sectional image data. In that case, since the AC current suitable for power transmission is only modulated by the cross-sectional image data, there is almost no influence on the power transmission.

尚、受電コイル232の形は図13に示すように四角形でも良く、その場合は送電コイルも図示はしないが四角形状となり、同様の効果を得ることができる。   The shape of the power receiving coil 232 may be rectangular as shown in FIG. 13, and in that case, the power transmitting coil is also rectangular although not shown, and the same effect can be obtained.

図14は、本発明の第3の実施の形態に係る3次元画像表示装置の外観例を示した斜視図である。但し、第1の実施の形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。   FIG. 14 is a perspective view showing an example of the appearance of a three-dimensional image display device according to the third embodiment of the present invention. However, the same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

3次元画像表示装置2は、円形の上面を持つ台座部4と、この台座部4の上面に回転自在に設置された円板状の回転板(図示せず)と、この回転板の直径方向に垂直に立設された1枚の四角形状の有機ELパネル8から構成されている。台座部4の上面の直径に対して回転板の直径が短いため、この図では回転板は見えないが、この回転板の表面の外周部に沿って複数の磁石362が円形状に配置されている。また、この円形状に配置された複数の磁石362を外側から取り囲むように台座部4の上面の外周部に沿って複数の駆動コイル368が配置されている。   The three-dimensional image display device 2 includes a pedestal portion 4 having a circular upper surface, a disk-shaped rotating plate (not shown) rotatably installed on the upper surface of the pedestal portion 4, and the diameter direction of the rotating plate. It is composed of a single rectangular organic EL panel 8 erected vertically. Since the diameter of the rotating plate is shorter than the diameter of the upper surface of the pedestal 4, the rotating plate is not visible in this figure, but a plurality of magnets 362 are arranged in a circular shape along the outer peripheral portion of the surface of the rotating plate. Yes. A plurality of drive coils 368 are arranged along the outer peripheral portion of the upper surface of the pedestal portion 4 so as to surround the plurality of magnets 362 arranged in a circular shape from the outside.

図15は図14に示した3次元画像表示装置2を上から見た平面図である。回転板6の外周部に沿って複数の磁石362が円形状に配置され、この複数の磁石362を外側から取り囲むように台座部4の上面に沿って複数の駆動コイル368が配置されている。また、磁石362は隣り合う磁石の極性が反対になるように配置され、また、駆動コイル368を電磁石にした場合、隣り合うコイルが互いに逆極性になるようにその巻回方向が互いに逆になるようにしてある。   FIG. 15 is a plan view of the three-dimensional image display device 2 shown in FIG. 14 as viewed from above. A plurality of magnets 362 are arranged in a circular shape along the outer peripheral portion of the rotating plate 6, and a plurality of drive coils 368 are arranged along the upper surface of the base portion 4 so as to surround the plurality of magnets 362 from the outside. Further, the magnets 362 are arranged so that the polarities of the adjacent magnets are opposite, and when the drive coil 368 is an electromagnet, the winding directions are reversed so that the adjacent coils have opposite polarities. It is like that.

図16は上記した複数の磁石362と複数の駆動コイル368を側面から見た部分側面図である。磁石362は回転板(図示せず)の表面に立設され、同様に駆動コイル368も台座部4の上面に立設され、磁石362と駆動コイル368は所定の間隙が生じるように対向配置されている。   FIG. 16 is a partial side view of the plurality of magnets 362 and the plurality of drive coils 368 as viewed from the side. The magnet 362 is erected on the surface of a rotating plate (not shown). Similarly, the drive coil 368 is also erected on the upper surface of the pedestal portion 4, and the magnet 362 and the drive coil 368 are arranged to face each other so that a predetermined gap is generated. ing.

次に本実施の形態の回転板6の回転動作について説明する。複数の磁石362を外側から取り巻くように配置された複数の駆動コイル368に電流を流すと共に、複数の駆動コイル368により発生される磁極が例えば左回転方向に移動するように電流の向きを切り換える。これにより、複数の磁石362側に複数の駆動コイル368間に働く斥力と引力とにより回転板6が左回転する回転力が生じ、回転板6が回転する。   Next, the rotation operation of the rotating plate 6 of the present embodiment will be described. A current is passed through the plurality of drive coils 368 arranged so as to surround the plurality of magnets 362 from the outside, and the direction of the current is switched so that the magnetic poles generated by the plurality of drive coils 368 move in the left rotation direction, for example. As a result, a rotational force that causes the rotating plate 6 to rotate counterclockwise is generated on the plurality of magnets 362 side by the repulsive force and the attractive force acting between the plurality of driving coils 368, and the rotating plate 6 rotates.

一方、電力伝送は第2の実施の形態と同様に回転板6の裏面に配置された受電コイル(図示せず)と、台座部4の上面に配置された送電コイル(図示せず)により独立に行われるものとする。また、台座部4から回転板6側への断面画像データの送信は赤外線を用いた光通信や近距離無線通信を用いた通信手段で行われるが、第2の実施の形態と同様に電力伝送時に送電コイルに流す交流電流を断面画像データで変調することにより送信しても良い。   On the other hand, as in the second embodiment, power transmission is performed independently by a power receiving coil (not shown) arranged on the back surface of the rotating plate 6 and a power transmitting coil (not shown) arranged on the upper surface of the pedestal portion 4. Shall be performed. Further, the transmission of the cross-sectional image data from the pedestal 4 to the rotating plate 6 side is performed by communication means using optical communication using infrared rays or short-range wireless communication, but power transmission is performed as in the second embodiment. Occasionally, an alternating current flowing through the power transmission coil may be transmitted by modulating the cross-sectional image data.

本実施の形態も第2の実施の形態と同様の効果があるが、回転機構を構成する磁石362と駆動コイル368の数が多いため、回転板6を極めて円滑に回転させることができる。   Although the present embodiment has the same effect as the second embodiment, since the number of magnets 362 and drive coils 368 constituting the rotation mechanism is large, the rotating plate 6 can be rotated extremely smoothly.

尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement also with another various form in a concrete structure, a function, an effect | action, and an effect.

例えば、上記実施の形態では、回転板6側に複数の磁石74を配置し、台座部4側に複数の駆動コイル76を配置した回転機構を設けたが、回転板6を従来のようにモータなどで回転させ、台座部4側から回転板6側に電力及び画像データを電磁結合を用いて無線伝送する構成としても良く、或いは電力を電磁結合を用いて無線伝送し、画像データは光通信や近距離無線通信などの通常の通信手段で送信しても良い。   For example, in the above embodiment, a rotating mechanism is provided in which a plurality of magnets 74 are arranged on the rotating plate 6 side and a plurality of driving coils 76 are arranged on the pedestal portion 4 side. The power and image data may be wirelessly transmitted using electromagnetic coupling from the pedestal 4 side to the rotating plate 6 side, or the power may be wirelessly transmitted using electromagnetic coupling, and the image data may be optically communicated. Or, it may be transmitted by normal communication means such as near field communication.

また、上記実施の形態では有機ELパネル8として片面発光のものを用いたが、1枚の有機ELパネルで両面発光のものや、2枚の片面発光の有機ELパネルの非発光面同士を貼り合わせて1枚の有機ELパネルとして両面発光としたものを用いることにより、有機ELパネル8の回転数を上記実施の形態の例えば半分にしてもちらつきのない同品質の3次元画像を表示することができ、その分、回転板6の回転機構の消費電力を低減できると共に、その設計の容易化を図ることができる。特に2枚の有機ELパネルを貼り合わせて1枚のパネルとしたものでは、1枚の有機ELパネルで両面発光できるタイプのように表示画像の明るさが半減することがなくなり、片面から出る光量が減ることは無いので、有機ELパネルの回転数を減らしてもちらつきのない、しかも明るい3次元画像を得ることができる。   Further, in the above-described embodiment, the single-sided emission type is used as the organic EL panel 8, but the single-sided organic EL panel is a double-sided emission type, and the non-emission surfaces of the two single-sided emission type organic EL panels are pasted together. By using a single organic EL panel that emits light from both sides, a three-dimensional image of the same quality that does not flicker can be displayed even if the number of rotations of the organic EL panel 8 is halved, for example. Accordingly, the power consumption of the rotating mechanism of the rotating plate 6 can be reduced correspondingly, and the design can be facilitated. In particular, in the case where two organic EL panels are bonded to form one panel, the brightness of the display image is not halved as in the type in which one organic EL panel can emit light on both sides. Therefore, even if the rotation speed of the organic EL panel is reduced, a flicker-free and bright three-dimensional image can be obtained.

更に、上記実施の形態では、記憶素子56を内蔵する有機ELパネル8を用いて、断面画像データをEL駆動用トランジスタ60に印加するまでの配線路を短くして配線の時定数を小さくすることにより、配線が長い画面サイズの大きな有機ELパネルでもそのリフレッシュレートを高速にして、3次元画像を表示できるようにしてある。しかし、有機ELパネル8の画面サイズが小さい場合は配線が短いため、上記した記憶素子がない通常の構成でもリフレッシュレートを高速にすることができるので、有機ELパネル8として記憶素子のない通常構成のパネルを用いても、3次元画像を表示することができ、しかも、通常構成の有機ELパネル8は安価であるため、その分、装置のコストを削減することができる。   Furthermore, in the above embodiment, the organic EL panel 8 incorporating the storage element 56 is used to shorten the wiring path until the cross-sectional image data is applied to the EL driving transistor 60, thereby reducing the wiring time constant. Thus, even in an organic EL panel with a long wiring and a large screen size, the refresh rate can be increased and a three-dimensional image can be displayed. However, since the wiring is short when the screen size of the organic EL panel 8 is small, the refresh rate can be increased even in the normal configuration without the above-described storage element, so that the normal configuration without the storage element as the organic EL panel 8 is possible. Even if this panel is used, a three-dimensional image can be displayed. Moreover, since the organic EL panel 8 having a normal configuration is inexpensive, the cost of the apparatus can be reduced accordingly.

また、上記実施の形態では、自発光の有機ELパネル8に回転角に同期して断面画像を表示することにより、3次元画像を表示する構成としたが、回転するスクリーンに断面画像をプロジェクタで投影する形態の3次元画像表示装置で、回転力を提供すると共に回転側に電力を供給しなければならないような装置或いは、静止側と回転体側で構成される映像表示装置で、回転力を提供すると共に静止側から回転体側に電力や画像データ等を送信する装置に対しても本発明を適用して同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the three-dimensional image is displayed by displaying the cross-sectional image in synchronization with the rotation angle on the self-luminous organic EL panel 8, but the cross-sectional image is displayed on the rotating screen by the projector. A three-dimensional image display device in the form of a projection that provides rotational force and a device that must supply power to the rotating side or a video display device that consists of a stationary side and a rotating body side that provides rotational force In addition, the same effect can be obtained by applying the present invention to an apparatus that transmits power, image data, and the like from the stationary side to the rotating body side.

更に、上記実施の形態では、3次元画像表示回路の台座部4側に外部通信路40を介して制御装置10が接続された構成であったが、3次元オブジェクト画像データの時間変化に対する差分データを入力できるものであれば、受信機や光ディスク再生装置などの各種の映像機器を接続することができる。   Further, in the above embodiment, the control device 10 is connected to the pedestal 4 side of the three-dimensional image display circuit via the external communication path 40. However, the difference data with respect to the time change of the three-dimensional object image data Can be connected to various video devices such as a receiver and an optical disk playback device.

本発明の第1の実施の形態に係る3次元画像表示装置の外観例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the example of an external appearance of the three-dimensional image display apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示した有機ELパネル8に画像を表示する3次元画像表示回路の構成を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a three-dimensional image display circuit that displays an image on the organic EL panel 8 illustrated in FIG. 1. 図2に示した表示部82の回路構成を示した回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a display unit 82 illustrated in FIG. 2. 図2に示した表示部82を構成する画素90の回路構成を示した回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a pixel 90 configuring the display unit 82 illustrated in FIG. 2. 図4に示した有機ELパネル8の表示部の画素90を構成する有機EL素子62の構造を示した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of an organic EL element 62 that constitutes a pixel 90 of the display unit of the organic EL panel 8 illustrated in FIG. 4. 図1に示した回転板6を回転させる回転機構を説明する斜視図及び平面図である。It is the perspective view and top view explaining the rotation mechanism which rotates the rotating plate 6 shown in FIG. 図2に示した制御装置10で球体の3次元オブジェクト画像データの時間変化に対する差分データを生成する方法を示した図である。It is the figure which showed the method of producing | generating the difference data with respect to the time change of the three-dimensional object image data of a sphere with the control apparatus 10 shown in FIG. 図2に示した制御部20により復元した3次元オブジェクト画像データからその断面画像データを作成する方法を示した図である。It is the figure which showed the method of producing the cross-sectional image data from the three-dimensional object image data decompress | restored by the control part 20 shown in FIG. 図1、図6に示した回転板6を回転させる動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement which rotates the rotating plate 6 shown in FIG. 1, FIG. 図6に示した受電コイルの他の形態を示した図である。It is the figure which showed the other form of the receiving coil shown in FIG. 本発明の第2の実施の形態に係る3次元画像表示装置の回転板の裏面の構成を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the back surface of the rotating plate of the three-dimensional image display apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る3次元画像表示装置の台座部の上面の構成を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the upper surface of the base part of the three-dimensional image display apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図11に示した受電コイルの他の形態を示した図である。It is the figure which showed the other form of the receiving coil shown in FIG. 本発明の第3の実施の形態に係る3次元画像表示装置の外観例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the example of an external appearance of the three-dimensional image display apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図14に示した3次元画像表示装置2を上から見た平面図である。It is the top view which looked at the three-dimensional image display apparatus 2 shown in FIG. 14 from the top. 図15に示した複数の磁石362と複数の駆動コイル368を側面から見た部分側面図である。FIG. 16 is a partial side view of the plurality of magnets 362 and the plurality of drive coils 368 shown in FIG. 従来の体積走査型の3次元ディスプレイ装置の概略構造を示した図である。It is the figure which showed schematic structure of the conventional volume scanning type three-dimensional display apparatus. 図17に示した体積走査型の3次元ディスプレイ装置により3次元画像を表示できる原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle which can display a three-dimensional image with the volume scanning type three-dimensional display apparatus shown in FIG. 従来の体積走査型の3次元ディスプレイ装置の他の概略構造を示した図である。It is the figure which showed the other schematic structure of the conventional volume scanning type three-dimensional display apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

2……3次元画像表示装置、4……台座部、6……回転板、8……有機エレクトロルミネッセンスパネル(有機ELパネル)、10……制御装置、12、22……受信手段、14……圧縮部、16、26……メモリ、18……伝送手段、20、30……制御部、24……伸長部、28……アングルセンサ、40……外部通信路、44、368……駆動コイル、46……信号増幅器、48……駆動手段、52……ソース信号線、54……書込スイッチ用トランジスタ(TFT)、56……記憶素子(メモリ)、58……表示スイッチ用トランジスタ(TFT)、60……EL駆動用トランジスタ(TFT)、62……有機EL素子、64……電源供給線、66……光透過性カソード、68……メタルアノード、70…有機発光層、72……ガラス基板、74、362……磁石、76、232……受電コイル、78……軸、82……表示部、84……ソース信号線駆動回路、86……書込用ゲート信号線駆動回路、88……表示用ゲート信号線駆動回路、90……画素、96……保護層、98……透明シール、234……送電コイル、X……書込用ゲート信号線、Y……表示用ゲート信号線。
2 ... 3D image display device, 4 ... pedestal, 6 ... rotating plate, 8 ... organic electroluminescence panel (organic EL panel), 10 ... control device, 12, 22 ... receiving means, 14 ... ... Compression unit, 16, 26 ... Memory, 18 ... Transmission means, 20, 30 ... Control unit, 24 ... Extension unit, 28 ... Angle sensor, 40 ... External communication path, 44, 368 ... Drive Coil, 46... Signal amplifier, 48... Drive means, 52... Source signal line, 54... Write switch transistor (TFT), 56. TFT), 60 ... EL driving transistor (TFT), 62 ... Organic EL element, 64 ... Power supply line, 66 ... Light transmissive cathode, 68 ... Metal anode, 70 ... Organic light emitting layer, 72 ... ... Gala Substrate, 74, 362 ... Magnet, 76, 232 ... Power receiving coil, 78 ... Shaft, 82 ... Display, 84 ... Source signal line drive circuit, 86 ... Gate signal line drive circuit for writing, 88 …… Display gate signal line drive circuit, 90 …… Pixel, 96 …… Protective layer, 98 …… Transparent seal, 234 …… Power transmission coil, X …… Write gate signal line, Y …… Display gate signal line.

Claims (3)

回転する自発光の2次元表示パネルにその回転角に同期して2次元画像を切り替えて表示することによって前記2次元画像の集合としての3次元画像を表示する3次元画像表示装置であって、
前記2次元表示パネルを固定支持して回転させる回転体と、
前記回転体を回転自在に支持する支持体と、
前記回転体の裏面に配置される複数の磁石と、
前記支持体に前記複数の磁石に対向して配置される複数の駆動コイルと、
前記複数の駆動コイルと前記磁石の相対的な位置に応じて極性が反転する電流を前記複数の駆動コイルに流す駆動手段と、
前記回転体の裏面の前記複数の駆動コイルに対向する位置に配置され、前記駆動コイルとの磁気結合による誘導電流が流れる複数の受電コイルと、
前記駆動コイルに流す電流を画像データで変調する送信手段と、
前記受電コイルに流れる誘導電流から前記画像データを抽出する受信手段と
を具備することを特徴とする3次元画像表示装置。
A three-dimensional image display device for displaying a three-dimensional image as a set of the two-dimensional images by switching and displaying a two-dimensional image in synchronization with the rotation angle on a rotating self-luminous two-dimensional display panel,
A rotating body for fixing and rotating the two-dimensional display panel;
A support for rotatably supporting the rotating body;
A plurality of magnets disposed on the back surface of the rotating body;
A plurality of drive coils disposed on the support opposite to the plurality of magnets;
Driving means for causing a current that reverses polarity according to a relative position of the plurality of driving coils and the magnet to flow through the plurality of driving coils;
A plurality of power receiving coils that are arranged at positions facing the plurality of driving coils on the back surface of the rotating body, and through which an induced current flows due to magnetic coupling with the driving coils;
Transmitting means for modulating the current passed through the drive coil with image data;
A three-dimensional image display device comprising: receiving means for extracting the image data from an induced current flowing in the power receiving coil .
回転する自発光の2次元表示パネルにその回転角に同期して2次元画像を切り替えて表示することによって前記2次元画像の集合としての3次元画像を表示する3次元画像表示装置であって、  A three-dimensional image display device for displaying a three-dimensional image as a set of the two-dimensional images by switching and displaying a two-dimensional image in synchronization with the rotation angle on a rotating self-luminous two-dimensional display panel,
前記2次元表示パネルを固定支持して回転させる円板上の回転体と、  A rotating body on a disc for rotating and supporting the two-dimensional display panel;
前記回転体を回転自在に支持する支持体と、  A support for rotatably supporting the rotating body;
前記回転体の裏面に、極性が隣りと異なるように同一円周上に等間隔で配置される複数の磁石と、  A plurality of magnets arranged at equal intervals on the same circumference so that the polarity is different from the adjacent one on the back surface of the rotating body,
前記支持体に前記複数の磁石に対向して配置される複数の駆動コイルと、  A plurality of drive coils disposed on the support opposite to the plurality of magnets;
前記支持体の上面に配置される送電コイルと、  A power transmission coil disposed on the upper surface of the support;
前記回転体の裏面の中心かつ前記送電コイルと対向する位置に配置され、前記送電コイルとの磁気結合による誘導電流が流れる受電コイルと、  A power receiving coil that is arranged at the center of the back surface of the rotating body and at a position facing the power transmitting coil, and through which an induced current flows due to magnetic coupling with the power transmitting coil;
前記複数の駆動コイルと前記磁石の相対的な位置に応じて極性が反転する電流を前記複数の駆動コイルに流す駆動手段と、  Driving means for causing a current that reverses polarity according to a relative position of the plurality of driving coils and the magnet to flow through the plurality of driving coils;
前記送電コイルに流す電流を画像データで変調する送信手段と、  Transmitting means for modulating the current flowing through the power transmission coil with image data;
前記受電コイルに流れる誘導電流から前記画像データを抽出する受信手段と  Receiving means for extracting the image data from the induced current flowing in the power receiving coil;
を具備することを特徴とする3次元画像表示装置。  A three-dimensional image display device comprising:
前記2次元表示パネルは有機エレクトロルミネッセンスパネルである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の3次元画像表示装置。
3-dimensional image display apparatus according to claim 1 or 2, wherein the two-dimensional display panel may be equal to an organic electroluminescence panel.
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