JP4611475B2 - ２つの後方光源を有する立体表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透過性の画像再生要素及びこの要素の後方側上の２つの光源を含む立体表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
立体テレビジョン画像を再生するために、表示装置（ディスプレイ）上に、左目用の画像及び右目用の画像を交互に提供し、左画像を左目に、右画像を右目に方向付ける手段を提供することが知られている。
特に、左目用の画像及び右目用の画像を再生するために透過性ＬＣＤの画像素子（画素）が交互に活性化されるＬＣＤ型表示装置が提案されている。この既知の装置では、（ＬＣＤ）画像再生要素の後方側に２つの光源及びレンズが設けられている。これらの源はレンズの焦点面に配置される。１つの源は、ＬＣＤの前方側に生成される平行ビームが右目へ向かって方向付けられるよう配置され、他の源は、生成される平行なビームが左目へ向かって方向付けられるよう配置される。これらの源は、対応する画像と同期して活性化される。換言すれば、右目へ向かって方向付けられる光は、ＬＣＤ上で右画像が活性化されたときに点灯される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、既知の装置の寸法が、ラップトップ型コンピュータ又は個人用映画ディスプレイといった携帯型の適用に殆ど適合しないという欠点を克服することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この欠点を克服するため、本発明は、１つの光源によって発せられた光を右目へ向かって方向付け、他の源によって発せられた光を左目へ向かって方向付けるミラー手段を提供し、光源及び画像再生要素はミラー手段の同じ側に設置される。既知の装置では、光源及び画像再生要素はレンズの反対の側にあるため、本発明による装置の寸法は既知の装置の寸法よりも小さくなりうる。ミラー手段は、平行ビーム又は収束ビームを与えうる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴及び装置は添付の図面を参照して幾つかの実施例の以下の説明より明らかとなろう。
図示される実施例では、立体表示装置は、画像を形成するために透過性及び色が制御される多数の画素を含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１０を含む。立体動画像を表示するために、１つの画像（１つのフレーム）の期間は２つのフィールドへ分割され、第１（又は第２）のフィールドは右目用の画像を生成し、第２（第１）のフィールドは左目用の画像を生成する。
【０００６】
２つの光源４０及び４６（図１及び図３）は、右目用の画像及び左目用の画像の再生と同期して交互に点灯される。光源４０は、右目４４用の画像がＬＣＤ１０上に再生されるときに付勢され、光源４６はＬＣＤ１０が左目４８用の画像を再生するときに付勢される。図示される実施例では、ミラー４２（図１）又はミラー４２₁ （図４）は収束型であり、フレネル型である。このミラーは光源４０の画像を右目４４上に形成し、光源４６の画像を左目４８上に形成する。
【０００７】
第１のフィールド中、光源４０のみが活性化されており、ＬＣＤ１０は右目用の画像のみを表示する。第２のフィールド中、光源４６のみが活性化されており、ＬＣＤ１０は左目用の画像のみを表示する。
図１に示されるように、光源４０はＬＣＤ１０が右画像を表示するときに活性化され、収束ミラー４２はこの源４０の画像を右目４４上に形成する。同様に光源４６はＬＣＤ１０が左画像を表示するときに活性化され、ミラー４２はこの源４６の画像を左目４６上に形成する。
【０００８】
源４０、４６に対しての、及びミラー４２に対してのＬＣＤ１０の位置は、源４０及び４６からの光がミラー４２によって反射された後にのみこのＬＣＤ１０を横切るようにされる。この実施例の利点は、光源４０及び４６がミラー４２に対してＬＣＤ１０と同じ側にあるため、小型でありうることである。これに対して、既知の装置では、光源とＬＣＤ１０とはレンズの反対側にある。図示される実施例では、光源４０及び４６（図３）は、矩形の要素１０の１つの辺に沿って細長い。
【０００９】
図２に示されるフレネルミラー４２は、交互の細長い片５０₁ ，５２₁ ，５０₂ ，５２₂ 等を有する。伸びの方向は、細長い光源４０及び４６の方向である。細長い片５０₁ ，５０₂ ，５０₃ ．．．５０_i は第１の収束ミラーを形成し、第２の細長い片５２₁ ，５２₂ ，５２₃ ．．．５２_i は第２の収束ミラーを形成する。第１の収束ミラーは、右目４４（図１）上に源４０の画像を形成するものであり、細長い素子５２_i を有する第２のミラーは左目４８上に光源４６の画像を形成する。本例では、２つのフレネルミラー（片５０_i 及び５２_i ）は円柱型である。各源４０及び４６の光エネルギーをＬＣＤ１０上に分布するために、拡散器及び／又は光学積分器（図示せず）を使用することが可能である。
【００１０】
図４に示される実施例では、フレネルミラー４２₁ もまた右目及び左目用の収束ミラーを形成する交互の細長い片５４₁ ，５６₁ ，５４₂ ，５６₂ 等を有する。しかし、これらのミラーの形状は、点型の光源と共に使用されうるようなものである。例えば、２つのミラーは回転楕円放物面を画成する。
光源は、任意の種類でよく、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）でありうる。点光源を形成するために１つ以上のダイオードが使用されえ、これらの発光ダイオードはまた細長い光源を形成するために線に沿って配置されうる。透過性の画像再生要素１０は、白黒又はカラーのいずれの種類でもよい。他の実施例では、光源４０及び４６はミラーの焦点又は焦点面にあり、右目４及び左目４８に対して夫々平行なビームを与える。
【００１１】
図５に示される実施例では、１つの光源６０のみが与えられ、ミラー手段６２はミラー素子６４₁ ，６４₂ 等の配列を含み、その向きは共にブロック６６によって示されるモータ手段及び制御回路によって制御される。ブロック６６は、源６０によって発生され各ミラー素子によって反射される光ビームを、右目６８及び左目７０に交互に合焦することを目的とする。
【００１２】
図１に示される実施例のように、ＬＣＤ１０は右目用の画像及び左目用の画像を交互に表示するために制御される。このディスプレイ１０の制御は、ＬＣＤ１０用の制御回路７２の入力７２₁ において与えられる同期信号によって実現される。上記制御回路７２はまた左画像用及び右画像用の信号を受信する入力７２₂ を有する。
【００１３】
ＬＣＤ１０用の制御回路７２の入力７２₁ に与えられる同じ同期信号はまた、ミラー素子６４₁ ，６４₂ 等の傾斜を制御するためのブロック６６の入力６６₁ へ与えられる。
図１の実施例と比較すると、２つの光源の代わりに１つの光源６０のみが与えられている。従って、装置はあまりかさばらない。この特性は携帯型装置に対して特に有利である。
【００１４】
ミラー素子６４₁ ，６４₂ 等は、図２及び図４に示されるもののように、望ましくは１つの方向に細長い素子（片）であるか、又はマトリックス状に配置された小さな素子でありうる。マトリックス状の場合、各列及び各行には複数の素子が設けられる。ミラーの傾斜の向きの制御は、従来と同様にディジタルミラー装置（ＤＭＤ）において実現されうる。光源６０は、点の形状、又は図３に示されるランプ４０の様な細長い形状を有しうる。
【００１５】
点６８及び７０における正しい焦点のために光学手段（図示せず）を使用することが必要でありえ、これらの光学手段は光源６０とミラー手段６２との間、及び／又は、ミラー手段６２と焦点６８及び７０との間に設置されうる。
［付記］
付記（１）：透過性の画像再生要素（１０）と、光源手段（４０，４６）と、１つの光源によって発せられた光を右目へ向けて方向付け、他の光源によって発せられた光を左目へ向けて方向付ける光学手段と、右目用の画像及び左目用の画像を画像再生要素（１０）上に交互に表示し、右目用の画像が表示されたときにのみ右目用の光を発する源を活性化し、左目用の画像が表示されたときにのみ左目用の光を発する源を活性化するための制御手段とを含む、立体表示装置であって、光学手段はミラー手段（４２，４２ _１ ）を含み、光源及び画像再生要素はミラー手段に対して同じ側に設置されることを特徴とする、立体表示装置。
付記（２）：ミラー手段は収束型であることを特徴とする、付記（１）に記載の立体表示装置。
付記（３）：ミラー手段は目に向かって平行ビームを与えることを特徴とする、付記（１）に記載の立体表示装置。
付記（４）：ミラー手段はフレネル型であることを特徴とする、付記（１）に記載の立体表示装置。
付記（５）：フレネルミラー手段は、対応する源の光を右目へ向かって方向付ける第１のミラー素子と、他の源の光を左目へ向かって方向付ける第２のミラー素子とを含むことを特徴とする、付記（４）に記載の立体表示装置。
付記（６）：第１のミラー素子及び第２のミラー素子は交互の連続を形成することを特徴とする、付記（５）に記載の立体表示装置。
付記（７）：ミラー素子は１つの方向に細長い片を形成することを特徴とする、付記（５）又は（６）に記載の立体表示装置。
付記（８）：ミラー手段は、円柱型ミラー手段又は楕円放物型ミラー手段を形成することを特徴とする、付記（１）乃至（７）のうちいずれか一つに記載の立体表示装置。
付記（９）：光源は同じ方向に細長いことを特徴とする、付記（１）乃至（８）のうちいずれか一つに記載の立体表示装置。
付記（１０）：画像再生要素は矩形の形状を有し、光源はこの画像再生要素の１つの辺に沿って細長いことを特徴とする、付記（８）に記載の立体表示装置。
付記（１１）：画像再生要素は液晶表示要素を含むことを特徴とする、付記（１）乃至（１０）のうちいずれか一つに記載の立体表示装置。
付記（１２）：右目用の画像はフレームの１つのフィールド中に形成され、左目用の画像は該フレームの他のフィールド中に形成されることを特徴とする、付記（１）乃至（１１）のうちいずれか一つに記載の立体表示装置。
付記（１３）：透過性の画像再生要素（１０）と、光源手段（６０）と、光源によって発せられた光を右目へ向けて及び左目へ向けて方向付ける光学手段と、右目用の画像及び左目用の画像を画像再生要素（１０）上に交互に表示するための制御手段とを含む、立体表示装置であって、光源手段（６０）は単一の光源を含み、光学手段はミラー制御手段（６６）に関連付けられた可動ミラー素子（６４ _１ ，６４ _２ 等）を含むミラー手段（６２）を含み、ミラー制御手段（６６）はミラー素子の向きを各素子が第１の位置及び第２の位置を有するよう制御することが可能であり、第１の位置は透過性画像再生要素（１０）上に右目用の画像が表示されたときに右目へ向かって光を方向付け、第２の位置は表示された画像が左目用の画像であるときに光源からの光を左目へ向かって方向付けることを特徴とする、立体表示装置。
付記（１４）：ミラー素子（６４ _１ ，６４ _２ ）は１つの方向に細長い片を形成することを特徴とする、付記（１３）に記載の立体表示装置。
付記（１５）：ミラー素子は点型であり、これらのミラー素子はマトリックス状の配置を形成し、マトリックスの各行には複数のかかる素子が設けられ、マトリックスの各列には複数のミラー素子が設けられることを特徴とする、付記（１３）に記載の立体表示装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による立体ディスプレイを概略的に示す図である。
【図２】図１の装置のフレネルミラーを示す図である。
【図３】図１の装置を他の表現で示す図である。
【図４】図１又は図３の装置のための他の種類のフレネルミラーを示す図である。
【図５】本発明の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 液晶ディスプレイ
４０ 光源
４２，４２₁ ミラー
４４ 右目
４６ 光源
４８ 左目
５０₁ ，５０₂ ，５２₁ ，５２₁ 細長い片
５４₁ ，５４₂ ，５６₁ ，５６₁ 細長い片
６０ 光源
６２ ミラー手段
６４₁ ，６４₂ ミラー素子
６６ ミラー制御手段
６６₁ 入力
６８，７０ 焦点
７２ 制御回路
７２₁ ，７２₂ 入力

Claims (9)

1. 透過性の像を再生する要素、
   第一の及び第二の光源手段、
   右の目に向かって上記の第一の光源によって放出された光を方向付けるための及び左の目に向かって上記の第二の光源によって放出された光を方向付けるための光学的な手段、並びに、交互に前記像を再生する要素に右の目のための像及び左の目のための像を表示するための並びに右の目のための像が表示されるときのみ右の目のための光を放出する前記第一の光源を活性化するための及び表示された像が左の目のためのものであるときのみ左の目のための光を放出する前記第二の光源を活性化するための制御手段、
   前記光学的な手段がフレネルミラー手段を具備するものであること、並びに、
   前記第一の及び第二の光源並びに前記像を再生する要素が前記ミラー手段の同じ側に取り付けられたものであること
   を具備する、立体表示デバイスであって、
   前記フレネルミラー手段は、交互に、右の目へ前記第一の光源の光を方向付けるための第一の収束させるミラー要素及び左の目に向かって前記第二の光源の光を方向付けるための第二の収束させるミラー要素を具備する
   ことを特徴とする、立体表示デバイス。
2. 請求項１に従った立体表示デバイスにおいて、
   前記ミラー手段は、目に向かって平行なビームを提供することを特徴とする、立体表示デバイス。
3. 請求項１に従った立体表示デバイスにおいて、
   前記第一の及び第二のミラー要素は、交互の連続物を形成することを特徴とする、立体表示デバイス。
4. 請求項１から３までのうちのいずれかに従った立体表示デバイスにおいて、
   前記第一の及び第二のミラー要素は、一つの方向に延長されたストライプを形成することを特徴とする、立体表示デバイス。
5. 請求項１から４までのうちのいずれかに従った立体表示デバイスにおいて、
   前記ミラー手段は、円柱のミラー手段又は楕円放物面のミラー手段を形成することを特徴とする、立体表示デバイス。
6. 請求項１から５までのうちのいずれかに従った立体表示デバイスにおいて、
   前記第一の及び第二の光源は、同じ方向に延長されたものであることを特徴とする、立体表示デバイス。
7. 請求項６に従った立体表示デバイスにおいて、
   前記像を再生する要素は、矩形の形状を有すると共に、前記第一の及び第二の光源は、この像を再生する要素の一つの辺に沿って延長されたものであることを特徴とする、立体表示デバイス。
8. 請求項１から７までのうちのいずれかに従った立体表示デバイスにおいて、
   前記像を再生する要素は、液晶表示要素を具備することを特徴とする、立体表示デバイス。
9. 請求項１から８までのうちのいずれかに従った立体表示デバイスにおいて、
   右の目のための像は、フレームの一つのフィールドの間に形成されると共に左の目のための像は、前記フレームの他のフィールドの間に形成されることを特徴とする、立体表示デバイス。

Images