JPH04289845A

JPH04289845A - 表示装置

Info

Publication number: JPH04289845A
Application number: JP3054400A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 剛松本; Takakazu Aritake; 敬和有竹; Masayuki Kato; 雅之加藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1992-10-14

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は３次元の像を表示できる
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】３次元のものを拡大して３次元で表示で
きる装置の従来例を図６に示す。同図において、１は観
察者、２は被観察物、３は拡大光学系、４は光を観察者
の方向に光を集めるように反射する光学素子である。そ
して観察者１に被観察物２の拡大された立体像５を見せ
ることができるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の立体像表示
装置では、被観察物２が立体である場合は表示可能であ
るが、映像を３次元で表示することはできない。映像を
３次元で表示することができる表示装置があれば応用範
囲の拡張が期待される。本発明は３次元の映像を表示で
きる表示装置を実現しようとする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置に於い
ては、表示素子と、該表示素子の表示画像の実像を形成
するための結像光学系と、集光機能を有する手段とを具
備し、集光機能を有する手段の近傍に該表示素子の実像
を結像させ、該表示素子の表示像を表示する表示装置に
おいて、上記表示素子と集光機能を有する手段との間に
、該表示素子と集光機能を有する手段との間の光路長を
変化させる手段を設けたことを特徴とする。

【０００５】また、それに加えて、上記光路長を変化さ
せる手段が、回転面に対して階段状に複数の平面鏡を形
成した回転素子、或いは部分的に鏡が形成されている透
明基板を積層した回転素子であることを特徴とする。

【０００６】また、それに加えて、上記光路長を変化さ
せる手段の近傍に表示素子の実像を形成させることを特
徴とする。また、それに加えて、上記光路長を変化させ
る手段による光路長の変化に同期して表示素子の表示を
変える手段を設けたことを特徴とする。

【０００７】また、それに加えて、上記集光機能を有す
る手段が反射型ホログラム、或いは凹面鏡、或いは透過
型ホログラムであることを特徴とする。この構成を採る
ことに依り、３次元の映像を表示できる表示装置が得ら
れる。

【０００８】

【作用】図１は本発明の原理説明図である。同図におい
て、１０は２次元の像を表示する表示素子、１１は結像
光学系、１２は平面鏡である。

【０００９】図１において、（ａ）　は表示素子１０の
表示像が結像光学系１１によって平面鏡１２の上に実像
１３として結像されている。この状態から図１（ｂ）　
の如く平面鏡１２を結像光学系１１から遠ざかる方向（
矢印Ａ方向）に移動させると、実像１３に移動しないが
、虚像１３′が平面鏡１２よりも遠方に結像される。ま
た図１（ｃ）　の如く平面鏡１２を結像光学系１１に近
づける方向（矢印Ｂ方向）に移動させると、実像１３は
平面鏡１２より手前に結像する。

【００１０】このように平面鏡１２の位置を結像光学系
１１に対して前後に移動させると虚像及び実像も移動し
て図１（ｄ）　に示すように、表示素子１０の表示した
２次元像が奥行きのある３次元の映像となる。

【００１１】従って、平面鏡の移動、即ち光路長の変化
を、階段状に複数の平面鏡１９ｂを形成した回転素子１
９、或いは部分的に鏡２０ｂが形成された透明基板２０
ａを積層した回転素子２０により行うことにより奥行き
を持った映像を表示することができる。

【００１２】

【実施例】図２は本発明の第１の実施例を示す図である
。本実施例は、同図に示すように、表示素子１０と、光
路長を変化させる手段１４と、該光路長を変化させる手
段１４の近傍に表示素子１０の表示像を実像として結像
させる結像光学系１１と、光路長を変化させる手段１４
の近傍に結像された実像を拡大する拡大光学系１５と、
該拡大光学系１５からの光を観察者の眼１６に向けて集
光する集光機能を有する手段１７と、光路長の変化と表
示素子の同期をとる手段１８とから構成されている。

【００１３】そして光路長を変化させる手段１４として
は、図３又は図４に示す回転素子が用いられる。図３に
示す回転素子１９は、回転ディスク１９ａに複数の平面
鏡１９ｂが階段状に形成されたものである。ディスク１
９ａを回転させることにより平面鏡１９ｂの位置が変化
し、平面鏡１９ｂで反射される像の位置を変化させるこ
とができる。

【００１４】また図４に示す回転素子２０は、同図（ａ
）　の如く、円板状で、その一部が鏡２０ｂとなってい
る透明基板２０ａを鏡２０ｂが形成されている部分が重
ならないように回転させて、図図（ｂ）　のように積層
し、はり合わせたものであり、図３に示した回転素子と
同様な機能を有する。

【００１５】また集光機能を有する手段１７としては、
反射型ホログラム、凹面鏡或いは透過型ホログラム等が
用いられる。なお透過型ホログラムを用いる場合、観察
者の眼１６の位置は図２の位置とは集光機能を有する手
段１７を挾んで反対の位置になる。

【００１６】以上のように構成された本実施例は、光路
長を変化させる手段１４として用いた回転素子１９又は
２０を回転させ、その近傍に表示素子１０の表示像を実
像として結像させることにより、結像位置が回転素子１
９又は２０により変化し、拡大光学系１５及び集光機能
を有する手段１７を介して観察者の眼１６には拡大され
た奥行きのある表示２１を見せることができる。

【００１７】また、光路長の変化と表示素子の同期をと
る手段１８により、光路長の変化に同期させて表示素子
１０に表示される映像を変化させれば、集光機能を有す
る手段１７の近傍に３次元の物体の像を形成することが
できる。

【００１８】図５は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。同図において、図２と同一部分は同一符号を付して
示した。本実施例は基本的には前実施例と同様であり、
異なるところは、前実施例の結像光学系１１を削除し、
表示素子１０の表示を拡大光学系１５により集光機能を
有する手段１７の近傍に結像させるようにしたことであ
る。

【００１９】このように構成された本実施例は、表示素
子１０と拡大光学系１５との間の光路長が、光路長を変
化させる手段１４によって変化させられるので、集光機
能を有する手段１７の近傍に結像される像は奥行きを持
ったものとなる。これにより観察者に対し、集光機能を
有する手段１７の近傍に奥行きのある３次元像を見せる
ことができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に依れば、表示素子と集光機能を
有する手段との間に光路長を変化させる手段を設けるこ
とにより、表示素子の実像が形成される位置を変化させ
ることができ、また光路長の変化に同期して表示像を変
化させることにより、３次元の物体を表示することがで
きる表示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例を示す図である。

【図３】本発明の実施例に用いる階段状に平面鏡を有す
る回転素子を示す図である。

【図４】本発明の実施例に用いる一部に鏡を有する透明
基板を積層した回転素子を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図６】従来の立体像表示装置を示す図である。

【符号の説明】

１０…表示素子１１…結像光学系１２…平面鏡１３…実像１４…光路長を変化させる手段１５…拡大光学系１６…観察者の眼１７…集光機能を有する手段１８…光路長の変化と表示素子の同期をとる手段１９，
２０…回転素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　表示素子（１０）と、該表示素子（１
０）の表示画像の実像を形成するための拡大光学系（１
５）と、集光機能を有する手段（１７）とを具備し、集
光機能を有する手段（１７）の近傍に該表示素子（１０
）の実像を結像させ、該表示素子（１０）の表示像を表
示する表示装置において、上記表示素子（１０）と集光
機能を有する手段（１７）との間に、該表示素子（１０
）と集光機能を有する手段（１７）との間の光路長を変
化させる手段（１４）を設けたことを特徴とする表示装
置。
【請求項２】　　上記光路長を変化させる手段（１４）
が、回転面に対して階段状に複数の平面鏡（１９ｂ）　
を形成した回転素子（１９）であることを特徴とする請
求項１の表示装置。
【請求項３】　　上記光路長を変化させる手段（１４）
が部分的に鏡が形成されている透明基板（２０ａ）　を
積層した回転素子（２０）であることを特徴とする請求
項１の表示装置。
【請求項４】　　上記光路長を変化させる手段（１４）
の近傍に表示素子（１０）の実像を形成させることを特
徴とする請求項１の表示装置。
【請求項５】　　上記光路長を変化させる手段（１４）
による光路長の変化に同期して表示素子（１０）の表示
を変える手段（１８）を設けたことを特徴とする請求項
１の表示装置。
【請求項６】　　上記集光機能を有する手段（１７）が
反射型ホログラムであることを特徴とする請求項１の表
示装置。
【請求項７】　　上記集光機能を有する手段（１７）が
凹面鏡であることを特徴とする請求項１の表示装置。
【請求項８】　　上記集積機能を有する手段（１７）が
透過型ホログラムであることを特徴とする請求項１の表
示装置。