JPH0418893A - 立体表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、立体画像を必要とする分野、立体ＴＶ、立
体電話、医療機器、娯楽等の分野において、立体画像観
察用の特殊な眼鏡の使用を望まない装置等に使用可能な
立体表示装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、３次元画像を表示する手段としてレンチキュ
ラレンズを利用して立体視を得る方法が提案されている
。レンチキュラレンズを用いた３次元表示方式は、観察
者が特殊な眼鏡等を使用しないで立体視を得られるとこ
ろに特徴があるものであり、相互に観察者の姿を見なが
ら会話するテレビ電話では非常に有効な方式と言えるも
のである。第２図、第３図、第４図、第５図はレンチキ
ュラレンズを用いた立体視の原理を説明するものであり
、それぞれ観察者の頭上から見た様子を示す平面図であ
る。

第２図に示す方式は、−Ｍ的に直視型と呼ばれる方式で
、液晶デイスプレィ等の表示デバイス１に左右それぞれ
の映像信号を交互に配置し、その表面に断面がかまぼこ
形のレンチキュラレンズ２ａを並列してなるレンチキュ
ラレンズシート２を組み合わせることによって観察者３
に立体視を与えるものである。第２図で、１−１は画素
、Ｒは右目用、Ｌは左目用の画素を示す。

しかし、この方式では、表示デバイス１の大きさにより
画面のサイズに制約を与えるものであり、観察者３に臨
場感を与える大画面の立体表示は困難である。

第３図はレンチキュラレンズ２ａの左右の画素列が観察
者３において立体視できる原理を説明する図である。表
示デバイス１の画素１−１はレンチキュラレンズ２ａの
焦点距離に位置するものである。第３図中にＲで示され
る右目用の画素１−１はレンチキュラレンズ２ａを介し
て観察者３の右目３−１によって観察され、第３図中に
して示される左目用の画素１−１は、同様にして観察者
３の左目３−２によって観察される。これにより観察者
３は立体視を得るものである。

第４図に示す方式は、−射的に投影反射型と呼ばれる方
式であり、観察者３の頭部の上部もしくは下部の位置に
おいて観察者３の両眼間隔で設置した投影機４により左
右それぞれの映像をレンチキュラレンズ２ａに投影する
ことによって観察者３に立体視を与えるものである。な
お、２−１は拡散層で構成されるスクリーン面である。

この方式は、投影機４により拡大投影することにより臨
場感の高い大画面の立体表示を実現できるものであるが
、投影機４の配置が観察者３の位置と同じになるため、
観察者３が立体視を得ようとするのに邪魔になったり、
それを回避するためには構成が複雑になるなどの問題が
ある。また、左右２台の投影機４を観察者３の両眼と同
じ間隔で設置する必要があり、投影機４自体を非常に小
型化しなければならないなどの問題もあり、表示装置の
構成としては非常に複雑困難であると言える。また、表
示映像のみならず、通常の２次元映像においても室内を
暗くする必要があり、投影反射型には制約が多い。

第５図に示す方式は、−射的に投影透過型と呼ばれる投
影型表示のもう１つの方式である。同一形状のレンチキ
ュラレンズシート２を２枚張り合せ、張り合せた部分が
拡散層によって構成されるスクリーン面２−１となるよ
うな構成とし、レンチキュラレンズシート２の平面に対
して、観察者３と反対の位置に観察者３の両眼と同じ間
隔で配置した２台の投影機４により、左右それぞれの映
像をレンチキュラレンズシート２に投影することにより
、観察者３に立体視を与えるものである。

この方式は、観察者３と同じ位置に投影機４を設置する
必要がなく、室内を暗くする必要もないなど、観察環境
は投影反射型と比較して向上しているが、投影機４を観
察者３の両眼と同じ間隔で設置する必要性と、レンチキ
ュラレンズシート２を裏表２枚高精度に張り合せる技術
が必要であるなど、装置構成上は困難であると言える。

〔発明が解決しようとする課題１ このように従来の各方式では、直視型の場合、デバイス
の技術的要因上大画面化が困難であり、投影型の場合は
投影機４の設置位置をレンチキュラレンズ２ａに対して
観察者３と等距離で必ず観察者３の両眼間隔と同じくし
て設置する必要があり、装置構成が非常に困難、かつ複
雑になるという問題があった。

この発明の目的は、レンチキュラレンズを用いた大画面
の立体表示装置の構成を簡素化することにより、低コス
トの大画面の立体表示装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ この発明にかかる立体表示装置は、焦点面が拡散層で構
成されたスクリーンであるレンチキュラレンズの裏面に
レンチキュラレンズの１ピツチに対応して偏光方向の直
角に異なる偏光フィルタを１組ずつ組み合わせ、これに
対してレンチキュラレンズの裏側に設置した左右映像を
投影するための２台の各投影機にレンチキュラレンズに
組み合わせた前記偏光フィルタと各々同一の偏光方向を
持つ偏光フィルタを組み合わせることにより、スクリー
ン面上の各々個別の位置に左右の映像を結像させる構成
としたものである。

〔作用］ この発明においては、偏光方向が直角に異なる偏光フィ
ルタを介してレンチキュラレンズ裏面に左右各々の映像
を投影することにより、簡素化した構成で立体視野を確
保するものである。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す平面図である。投影
機４−１および投影機４−２のレンズ前面とレンチキュ
ラレンズ２ａの裏面には偏光フィルタ５−１および偏光
フィルタ５−２が設置されている。偏光フィルタ５−１
と偏光フィルタ５−２は偏光方向が直角に異なるもので
ある。投影機４−１は観察者３の右目３−１に対応する
映像を投影し、投影機４−２は観察者３の左目３−２に
対応する映像を投影するものである。レンチキュラレン
ズ２ａの裏面における偏光フィルタ５−１および偏光フ
ィルタ５−２は水平方向に交互に配列されており、偏光
方向が直角に異なる偏光フィルタ５−１および偏光フィ
ルタ５−２の１組がレンチキュラレンズ２ａの１ピツチ
ｐに対応する構成としている。レンチキュラレンズ２ａ
と偏光フィルタ５の間には拡散層で形成されたスクリー
ン面２−１が構成されている。レンチキュラレンズ２ａ
はスクリーン面２−１が焦点距離となるように設計され
ている。

投影機４−１から投影された右目画像は偏光フィルタ５
−１を介することにより偏光のかかった光となり、レン
チキュラレンズ２ａの裏面に配置された同一方向の偏光
フィルタ５−１のみを通過してスクリーン面２−１に結
像する。この場合、偏光方向が直角に異なる偏光フィル
タ５−２では偏光方向が直角に異なるために光は通過し
ない。

同様にして、投影機４−２から投影された左目画像は偏
光フィルタ５−２を介してスクリーン面２−１に結像す
る。以上の構成により、スクリーン面２−１上には左右
画像が水平方向に交互に配列される。観察者３はレンチ
キュラレンズ２ａを通して右目３−１には右目画像、左
目３−２には左目画像をそれぞれ個別に観察することに
より立体視を可能とするものである。

［発明の効果］ この発明は、以上説明したように、偏光方向が直角に異
なる２種類の偏光フィルタを各々組み合わせた右目画像
および左目画像を投影する２台の投影機と、焦点面を拡
散層からなるスクリーン面としたレンチキュラレンズの
裏面に投影機側に設置した各偏光フィルタと各々同一の
偏光方向を持つ偏光フィルタの１組をレンチキュラレン
ズの１ピツチに対応させて配置する構成としているため
、従来の投影透過型のようにレンチキュラレンズ２枚を
高精度に張り合せる技術が不要であり、投影機の設置も
観察者の両眼間隔と同じくする必要がないために、立体
表示装置の構成が非常に簡素化することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す観察者の頭上から見
た平面図、第２図〜第５図は従来のレンチキュラレンズ
を用いた立体表示装置の説明図で、第２図は直視型、第
３図はその原理説明図、第４図は投影反射型、第５図は
投影透過型をそれぞれ示す。 図中、１は表示デバイス、１−１は画素、２はレンチキ
ュラレンズシート、２−１は拡散層で構成されるスクリ
ーン面、２ａはレンチキュラレンズ、３は観察者、３−
１は観察者右目、３−２は観察者左目、４は投影機、４
−１は右目画像用投影機、４−２は左目画像用投影機、
５−１は偏光フィルタ、５−２は偏光フィルタである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 焦点面が拡散層で構成されたスクリーンであるレンチキ
   ュラレンズを用いる２眼式立体表示装置において、前記
   レンチキュラレンズの各ピッチにおける左右各々の画像
   の表示位置に、偏光方向が直角に異なる２種類の偏光フ
   ィルタを設置するとともに、これらの偏光フィルタと各
   々同一の偏光方向を持つ各偏光フィルタを組み合わせた
   ２台の投影機を前記レンチキュラレンズの背後に配置し
   たことを特徴とする立体表示装置。