JPH0519388A - Three-dimensional display - Google Patents

Three-dimensional display

Info

Publication number
JPH0519388A
JPH0519388A JP17009491A JP17009491A JPH0519388A JP H0519388 A JPH0519388 A JP H0519388A JP 17009491 A JP17009491 A JP 17009491A JP 17009491 A JP17009491 A JP 17009491A JP H0519388 A JPH0519388 A JP H0519388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screen
display
image
reproduced image
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17009491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Itaya
大 板谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP17009491A priority Critical patent/JPH0519388A/en
Publication of JPH0519388A publication Critical patent/JPH0519388A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the size of a device as compared with the display size of a reproduced image by decreasing the differences between a display effective space and a screen movement space and to realize an excellent visual feeling to the reproduced image by obtaining an observation position which is close to the display of the reproduced image and high in degree of freedom and further eliminating the need for the plane correction of the reproduced image. CONSTITUTION:The three-dimensional display has a screen 3 which moves at a high speed and a drawing means (circuit system and optical system) which scans the relevant screen 3 for drawing and forms a three-dimensional image within the movement distance of the screen 3 in the section of an afterimage drawn instantaneously on the screen 3; and the screen 3 is moved straight reciprocally by a crank mechanism composed of a wheel 4, a rod 5, and a motor 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーンを移動させ
ることにより空間に立体像を再生する3次元ディスプレ
イに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional display which reproduces a stereoscopic image in space by moving a screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、メガネ等を使わずに、周囲360
度どこからでも立体の動画を見ることができる3次元デ
ィスプレイが提案されている。
2. Description of the Related Art Recently, 360
A three-dimensional display has been proposed that allows you to view a stereoscopic video from anywhere.

【0003】従来の3次元ディスプレイは、図7に示す
ように、レーザ光が走査されて画像を表示する半透明の
スクリーンを高速に動かして、3次元画像を得る方法で
あり、モータ61の回転軸61aにスクリーンとなる半
透明の羽根を取付けて、回転させる。そして、この羽根
が動く円筒状の空間62に3次元の画像を表示するとい
うものである。
A conventional three-dimensional display is a method of obtaining a three-dimensional image by moving a semitransparent screen which is scanned by a laser beam to display an image at a high speed as shown in FIG. A semitransparent blade serving as a screen is attached to the shaft 61a and rotated. Then, a three-dimensional image is displayed in the cylindrical space 62 in which the blade moves.

【0004】即ち、レーザ光源63からのレーザ光Lを
同期回路64からの同期信号Sに基いて強度変調器65
にてモータ61の回転に同期させて振幅変調させ、該振
幅変調されたレーザ光Lを回転する羽根に当てることに
より、羽根が回転によって形成する円筒空間62内の任
意の点を光らせることができ、これによって、立体の動
画像を表示することができる(NIKKEI ELEC
TRONICS 1990.9.3(no.508)N
Eレポート104頁参照)。尚、図において、66はレ
ーザ光をXY方向に偏向させる走査手段である。
That is, the laser light L from the laser light source 63 is supplied to the intensity modulator 65 based on the synchronizing signal S from the synchronizing circuit 64.
By performing amplitude modulation in synchronization with the rotation of the motor 61 and applying the amplitude-modulated laser light L to the rotating blade, it is possible to illuminate any point in the cylindrical space 62 formed by the blade rotating. , This enables the display of stereoscopic moving images (NIKKEI ELEC
TRONICS 1990.9.3 (no.508) N
(See page 104 of E-Report). In the figure, 66 is a scanning means for deflecting the laser light in the XY directions.

【0005】また、他の例では、図8に示すように、円
盤71上に半径rが中心角θに対して一次関数的に変化
する所謂アルキメデス螺旋(r=aθ+b,a:比例定
数,b:最小半径)を描き、それに沿って帯状の板を立
て、これをスクリーンのセグメント72a及び72bと
して用いる。
In another example, as shown in FIG. 8, a so-called Archimedean spiral (r = aθ + b, a: proportional constant, b) where a radius r changes linearly with respect to a central angle θ on a disk 71. : Minimum radius), draw a strip plate along it, and use it as the screen segments 72a and 72b.

【0006】即ち、円盤71が一定速度で回転すると、
アルキメデス螺旋の性質により、図中のA点から見たセ
グメント72a及び72bの位置は、奥行き方向(Z方
向)に対して距離が直線的に減少するように変化し、か
つ瞬時に元の位置に戻ることになるため、このセグメン
ト72a及び72bの一部分をスクリーンとして用いれ
ば、円盤71の回転に同期して奥行き方向に高速で移動
するスクリーンとみなせることができる。
That is, when the disk 71 rotates at a constant speed,
Due to the nature of the Archimedes spiral, the positions of the segments 72a and 72b viewed from the point A in the figure change so that the distance decreases linearly with respect to the depth direction (Z direction), and instantaneously return to the original position. Therefore, if a part of the segments 72a and 72b is used as a screen, it can be regarded as a screen that moves in the depth direction at high speed in synchronization with the rotation of the disk 71.

【0007】そして、上記図7の例と同様にレーザ光源
63からのレーザ光Lを同期回路64からの同期信号S
に基いて強度変調器65にてモータ61の回転に同期さ
せて振幅変調させ、該振幅変調されたレーザ光Lを回転
するセグメント72a及び72bに当てることにより、
疑似的に奥行き方向に高速で移動するスクリーンに立体
の動画像を表示することができる(1990年第21回
画像工学コンファレンス P209〜P212「移動ス
クリーン式3次元ディスプレイ」参照)。
Then, as in the example of FIG. 7, the laser light L from the laser light source 63 is fed to the synchronizing signal S from the synchronizing circuit 64.
Based on the above, amplitude modulation is performed by the intensity modulator 65 in synchronization with the rotation of the motor 61, and the amplitude-modulated laser light L is applied to the rotating segments 72a and 72b.
It is possible to display a stereoscopic moving image on a screen that moves in a pseudo direction at a high speed (see the 1990 21st Imaging Technology Conference P209 to P212 “Movable screen three-dimensional display”).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
3次元ディスプレイにおいて共通する特徴は、高速回転
運動をしているスクリーンの円周の一部を切り出して画
像表示領域として利用している点である。この方式に伴
う主な欠点として次の2点が挙げられる。
By the way, a common feature of the above-mentioned conventional three-dimensional displays is that a part of the circumference of the screen which is rotating at high speed is cut out and used as an image display area. is there. The following are the two main drawbacks associated with this method.

【0009】まず、画像表示領域として回転円周の一部
分しか利用していないため、表示有効空間の大きさに対
して装置自体が非常に大きくなるという欠点がある。例
えば図7で示す例では、表示空間が一辺10cmの立方
体であるのに対してスクリーンが運動する空間63とし
て直径50cm、高さ10cmの円柱状の空間が必要に
なる。また、このスクリーンの運動空間63内からの観
察は不可能であり、観察位置を限定する一つの要因とな
る。
First, since only a part of the circumference of rotation is used as the image display area, there is a drawback that the device itself becomes very large with respect to the size of the effective display space. For example, in the example shown in FIG. 7, the display space is a cube having a side of 10 cm, but as the space 63 in which the screen moves, a cylindrical space having a diameter of 50 cm and a height of 10 cm is required. Further, it is impossible to observe the screen from the movement space 63, which is one of the factors that limit the observation position.

【0010】もう一点は、スクリーンが平行移動してい
ないため、再生像に歪が生じるという点である。従っ
て、従来の装置の場合、この歪を補正するための計算処
理が必要となる。しかし、この計算処理にはその精度に
限界があり、計算処理後の再生像においても平面や直線
の視感に不自然さが残るという不都合がある。
Another point is that the reproduced image is distorted because the screen does not move in parallel. Therefore, in the case of the conventional device, calculation processing for correcting this distortion is required. However, the accuracy of this calculation process is limited, and there is the inconvenience that the planar and straight lines are unnatural even in the reproduced image after the calculation process.

【0011】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、表示有効空間とスク
リーン移動空間との差を小さくすることができ、再生像
の表示サイズに対する装置自体の小型化を図ることがで
きると共に、表示されている再生像に接近した自由度の
高い観察位置が可能となり、しかも再生像の平面補正の
必要性をなくし、再生像の良好なる視感を実現させるこ
とができる3次元ディスプレイを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the difference between the effective display space and the screen movement space, and the device for the display size of a reproduced image. In addition to being able to miniaturize itself, it allows a highly flexible observation position close to the reproduced image being displayed, and also eliminates the need for plane correction of the reproduced image, resulting in a good visual feeling of the reproduced image. It is to provide a three-dimensional display that can be realized.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、高速移動する
スクリーン3と、該スクリーン3を走査して描画を行う
描画手段(回路系及び光学系)とを有し、上記スクリー
ン3に瞬時に描画された残像を断面として上記スクリー
ン3の移動距離内で3次元映像を形成する3次元ディス
プレイにおいて、上記スクリーン3を、往復直線移動さ
せて構成する。
The present invention has a screen 3 that moves at a high speed, and drawing means (circuit system and optical system) that scans the screen 3 to draw an image. In a three-dimensional display that forms a three-dimensional image within the movement distance of the screen 3 by using the drawn afterimage as a cross section, the screen 3 is configured to linearly move back and forth.

【0013】[0013]

【作用】上述の本発明の構成によれば、スクリーン3を
往復直線移動させるようにしたので、スクリーン3のほ
ぼ全面を画像表示領域として利用することができる。従
って、表示有効空間とスクリーン移動空間との差を小さ
くすることができ、再生像の表示サイズに対する装置自
体の小型化を図ることができると共に、表示されている
再生像に接近した自由度の高い観察位置が可能となる。
また、スクリーン3が平行移動するため、再生像の平面
補正の必要がなく、再生像の視感が良好となる。
According to the above-described structure of the present invention, since the screen 3 is linearly moved back and forth, almost the entire surface of the screen 3 can be used as an image display area. Therefore, the difference between the effective display space and the screen movement space can be reduced, the device itself can be downsized with respect to the display size of the reproduced image, and the degree of freedom in approaching the displayed reproduced image is high. The observation position becomes possible.
Further, since the screen 3 moves in parallel, it is not necessary to correct the plane of the reproduced image, and the visual feeling of the reproduced image becomes good.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図1〜図6を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図1Aは、本実施例に係る3次元ディ
スプレイを示す平面図、図1Bはその正面図、図1Cは
その側面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1A is a plan view showing a three-dimensional display according to this embodiment, FIG. 1B is a front view thereof, and FIG. 1C is a side view thereof.

【0015】尚、この3次元ディスプレイは、スクリー
ンに同期してレーザをスキャニングして残像効果を利用
して立体像を得る点については、従来の3次元ディスプ
レイと原理的に同じであるため、レーザ光源、強度変調
器及び同期回路等の構成についての詳細は省略する。
Since the three-dimensional display is the same as the conventional three-dimensional display in that the laser is scanned in synchronization with the screen to obtain a three-dimensional image by utilizing the afterimage effect, the three-dimensional display is basically the same. Details of the configuration of the light source, the intensity modulator, the synchronizing circuit, etc. are omitted.

【0016】この3次元ディスプレイは、図示するよう
に、6本の脚部1上に基台2が取り付けられ、この基台
2上に3次元ディスプレイを構成する主要部品が取り付
けられて構成されている。
As shown in the figure, this three-dimensional display is constructed by mounting a base 2 on six legs 1 and mounting main components constituting the three-dimensional display on the base 2. There is.

【0017】この3次元ディスプレイを構成する主要部
品としては、円盤状のスクリーン3、ホイール4、ロッ
ド5及びモータ6がある。
The main components of this three-dimensional display include a disk-shaped screen 3, a wheel 4, a rod 5 and a motor 6.

【0018】スクリーン3は、ガイドレール7に直動ス
ライダ8で支えられており、滑らかな直線運動が可能で
ある。ガイドレール7は、基台2に直立して設けられた
2つの支持板9a及び9b間に横方向に取り付けられて
いる。従って、スクリーン3は、基台2の面に平行に直
線運動する。また、支持板9a及び9bにはその中央部
分にスクリーン3の径よりも僅かに小さい径を有する開
口10が設けられており、前面の開口10は、レーザ光
をスクリーン3に照射させるための透過孔として用いら
れ、後面の開口(図示せず)はロッド5の挿通孔として
用いられる。
The screen 3 is supported on the guide rail 7 by the linear motion slider 8 and is capable of smooth linear motion. The guide rail 7 is laterally mounted between two support plates 9a and 9b provided upright on the base 2. Therefore, the screen 3 linearly moves in parallel with the surface of the base 2. Further, an opening 10 having a diameter slightly smaller than the diameter of the screen 3 is provided in the central portion of the supporting plates 9a and 9b, and the opening 10 on the front surface transmits the laser light to the screen 3 so as to irradiate the screen 3. It is used as a hole, and the opening (not shown) on the rear surface is used as an insertion hole for the rod 5.

【0019】ホイール4は、モータ6にギヤボックス1
1を介して接続されており、このギヤボックス11にて
減速されたモータ6の駆動力により回転する。ロッド5
は、スクリーン3及びホイール4と夫々ベアリング12
を介して接続されており、ホイール4の回転運動を滑ら
かにスクリーン3の直線往復運動へと変換する。
The wheel 4 includes a motor 6 and a gear box 1
1 is connected via the gear box 11 and is rotated by the driving force of the motor 6 which is decelerated by the gear box 11. Rod 5
Are the screen 3 and the wheel 4 and the bearing 12 respectively.
The rotary motion of the wheel 4 is smoothly converted into the linear reciprocating motion of the screen 3.

【0020】本例では、モータ6の回転を1/6ギヤボ
ックス11により減速させ、モータ6に直流10V程度
を印加することによって、ホイール4が約600rpm
で回転し、スクリーン3は、10Hz程度の往復直線運
動に変換される。
In this example, the rotation of the motor 6 is decelerated by the 1/6 gear box 11 and a direct current of about 10 V is applied to the motor 6, so that the wheel 4 rotates at about 600 rpm.
The screen 3 is converted into a reciprocating linear motion of about 10 Hz.

【0021】モータ6には、エンコーダ13が接続され
ており、また、ホイール4の光学マーキング(図示せ
ず)を基台2に設けた原点センサ14で検出することと
併せて、スクリーン3の位置及び動きを検出する。この
原点センサ14からの検出信号でレーザスキャニングの
同期を行う。この場合、エンコーダ13の出力パルス周
期がスクリーン3の変位速度と一致していることが望ま
しい。そして、スクリーン3のロッド5の取付け面と反
対側の面にスキャニングされたレーザ光を照射すること
によって、スクリーン3の移動空間内に立体像を表示す
る。
An encoder 13 is connected to the motor 6, and the position of the screen 3 is detected in addition to the optical marking (not shown) of the wheel 4 being detected by an origin sensor 14 provided on the base 2. And the motion is detected. Laser scanning is synchronized with a detection signal from the origin sensor 14. In this case, it is desirable that the output pulse cycle of the encoder 13 matches the displacement speed of the screen 3. Then, the surface of the screen 3 opposite to the surface on which the rod 5 is attached is irradiated with the scanned laser light to display a stereoscopic image in the moving space of the screen 3.

【0022】尚、6本の脚部1には滑り止め用のゴム足
15が取り付けられ、スクリーン3と直動スライダ8間
の各部には振動・摺動音防止のためにゴムシートが貼付
されている。
Rubber feet 15 for slip prevention are attached to the six legs 1, and a rubber sheet is attached to each portion between the screen 3 and the linear motion slider 8 to prevent vibration and sliding noise. ing.

【0023】次に、3次元ディスプレイの制御を司る回
路系の一例を図2のブロック線図に基いて説明するが、
その前に、スクリーンの移動空間に例えば球体を表示す
る場合についての原理を図3に基いて説明する。
Next, an example of a circuit system that controls the three-dimensional display will be described with reference to the block diagram of FIG.
Before that, the principle of displaying, for example, a sphere in the moving space of the screen will be described with reference to FIG.

【0024】まず、スクリーン3面内の水平・垂直方向
をXY座標とし、スクリーン3面に垂直な方向、即ちス
クリーン移動方向をZ座標とする。そして、レーザ光を
X及びY方向に走査させるXYスキャナに、位相が互い
にπ/2ずれている正弦波(正弦波と余弦波)を入力す
ると、図3Aに示すように、円のリサージュ図形が現れ
る。
First, the horizontal and vertical directions within the screen 3 are defined as XY coordinates, and the direction perpendicular to the screen 3 surface, that is, the screen movement direction is defined as Z coordinate. Then, when a sine wave (a sine wave and a cosine wave) whose phases are shifted from each other by π / 2 is input to an XY scanner that scans laser light in the X and Y directions, a Lissajous figure of a circle is obtained as shown in FIG. appear.

【0025】次に、スクリーン3をZ方向に掃引する
と、図3Bに示すように、残像効果により螺旋状の立体
像が観察される。
Next, when the screen 3 is swept in the Z direction, a spiral three-dimensional image is observed due to the afterimage effect, as shown in FIG. 3B.

【0026】そして、図3Cに示すように、上記螺旋の
半径、即ち正弦波の振幅に半円状の変調をかける。これ
により、上記螺旋状の残像は、図3Dに示すように、球
体の立体像となって観察される。この立体像のX及びY
方向にオフセットを加えたり、Z軸上の変調のタイミン
グを調節することにより、球体の位置を変化させること
が可能となる。
Then, as shown in FIG. 3C, a semicircular modulation is applied to the radius of the spiral, that is, the amplitude of the sine wave. As a result, the spiral afterimage is observed as a three-dimensional image of a sphere as shown in FIG. 3D. X and Y of this stereoscopic image
The position of the sphere can be changed by adding an offset in the direction or adjusting the timing of modulation on the Z axis.

【0027】次に、回路系の一例を図2に基いて説明す
る。
Next, an example of the circuit system will be described with reference to FIG.

【0028】モータ電源21からの例えば直流10Vが
印加されてモータ6が回転駆動し、このモータ6の回転
駆動に伴うエンコーダ13からのエンコーダ信号pをク
ロック整形分周回路22にて整形・分周して例えば12
8パルス/周のクロックパルスcを作る。また、ホイー
ル4が半回転するごとに原点センサ14から原点パルス
0 が出力され、同期カウンタ23に入力される。
For example, a direct current of 10 V from the motor power source 21 is applied to drive the motor 6 to rotate, and an encoder signal p from the encoder 13 accompanying the rotational driving of the motor 6 is shaped / divided by the clock shaping / dividing circuit 22. Then, for example, 12
A clock pulse c of 8 pulses / cycle is created. Further, each time the wheel 4 rotates half a turn, the origin sensor 14 outputs an origin pulse S 0, which is input to the synchronization counter 23.

【0029】本例では、スクリーン3が上・下死点に到
達するごとに原点パルスS0 が出力されるようにホイー
ル4に光学マーキングを設ける。尚、上死点は、スクリ
ーン3が支持板9a側最前端にきたときのポイントを示
し、下死点は、スクリーンが支持板9b側最後端にきた
ときのポイントを示す。
In this example, an optical marking is provided on the wheel 4 so that the origin pulse S 0 is output each time the screen 3 reaches the top / bottom dead center. The top dead center indicates the point when the screen 3 reaches the foremost end on the support plate 9a side, and the bottom dead center indicates the point when the screen reaches the rearmost end on the support plate 9b side.

【0030】一方、この回路系に接続したコンピュータ
24にパターンメモリ25が接続されており、コンピュ
ータ24により1周期毎のオフセット値α及び色変化パ
ターンPcがデータDとしてパターンメモリ25に書き
込まれる。そして、パターンメモリ25から非同期カウ
ンタ26に1周期毎にオフセット値αが供給され、同時
に色変化パターンPcが色選択回路27に供給される。
On the other hand, the pattern memory 25 is connected to the computer 24 connected to this circuit system, and the computer 24 writes the offset value α and the color change pattern Pc for each cycle as data D in the pattern memory 25. Then, the offset value α is supplied from the pattern memory 25 to the asynchronous counter 26 for each cycle, and at the same time, the color change pattern Pc is supplied to the color selection circuit 27.

【0031】同期カウンタ23は、原点センサ14から
の原点パルスS0 の入力周期を1周期とし、この1周期
毎にクロック整形分周回路22からのクロックパルスc
を64回計数し、同期信号S1 を発生する。この同期信
号S1 は後段のイネーブル回路28に供給される。原点
パルスS0 は、同期カウンタ23のリセットパルスを構
成し、この原点パルスS0 の入力に基いて同期カウンタ
23の内容が0にリセットされる。
The synchronous counter 23 sets the input cycle of the origin pulse S 0 from the origin sensor 14 as one cycle, and the clock pulse c from the clock shaping frequency dividing circuit 22 is set for each cycle.
Is counted 64 times, and a synchronizing signal S 1 is generated. This synchronizing signal S 1 is supplied to the enable circuit 28 at the subsequent stage. The origin pulse S 0 constitutes a reset pulse of the synchronization counter 23, and the content of the synchronization counter 23 is reset to 0 based on the input of the origin pulse S 0 .

【0032】非同期カウンタ26は、設定によりクロッ
ク整形分周回路22からのクロックパルスcを64±α
回計数し、所定パルス数を計数した際に、非同期信号S
2 をイネーブル処理回路28に供給する。
The asynchronous counter 26 sets the clock pulse c from the clock shaping / dividing circuit 22 to 64 ± α depending on the setting.
When the number of times is counted and the predetermined number of pulses is counted, the asynchronous signal S
2 is supplied to the enable processing circuit 28.

【0033】イネーブル処理回路28は、同期カウンタ
23からの同期信号S1 及び非同期カウンタ26からの
非同期信号S2 に基いて、上・下死点付近における不自
然な像の発生を防ぐ(例えば上・下死点付近で立体像の
動きを一時停止させる)。
The enable processing circuit 28 prevents the generation of an unnatural image near the top / bottom dead center based on the synchronous signal S 1 from the synchronous counter 23 and the asynchronous signal S 2 from the asynchronous counter 26 (for example, upper side).・ Pause the movement of the stereoscopic image near bottom dead center).

【0034】例えば、同期カウンタ23からの同期信号
1 と非同期カウンタ26からの非同期信号S2 を比較
して、上・下死点から所定間隔内に非同期信号の入力が
ある場合、即ち、図4に示すように、同期信号S1 と非
同期信号S2 の入力タイミング間隔tが所定間隔Tより
も狭い場合、同期信号S1 の入力タイミングから所定間
隔Tを置いたタイミングに非同期信号S2 を固定させ、
制御信号Scとして出力する。尚、所定間隔Tよりも大
きいタイミングで入力される非同期信号S2は上記処理
は行わずにそのまま制御信号Scとして出力される。従
って、画像的にみると上・下死点付近において立体像の
動きが一時停止した状態となる。
For example, the synchronous signal S 1 from the synchronous counter 23 and the asynchronous signal S 2 from the asynchronous counter 26 are compared, and when the asynchronous signal is input within a predetermined interval from the top / bottom dead center, that is, As shown in FIG. 4, when the input timing interval t of the synchronous signal S 1 and the asynchronous signal S 2 is narrower than the predetermined interval T, the asynchronous signal S 2 is set at the timing after the predetermined interval T from the input timing of the synchronous signal S 1. Fixed,
It is output as the control signal Sc. The asynchronous signal S 2 input at a timing larger than the predetermined interval T is directly output as the control signal Sc without performing the above processing. Therefore, in terms of image, the movement of the stereoscopic image is temporarily stopped near the top and bottom dead centers.

【0035】色選択回路27は、パターンメモリ25か
らの色変化パターンPc及びイネーブル処理回路28か
らの立体像発生の制御信号Scに基いて、駆動信号Sを
作成し、該駆動信号Sにて色選択スキャナ(ドライバ)
29を制御する。
The color selection circuit 27 creates a drive signal S based on the color change pattern Pc from the pattern memory 25 and the stereoscopic image generation control signal Sc from the enable processing circuit 28. Selective scanner (driver)
Control 29.

【0036】任意波形発生回路30は、上記イネーブル
処理回路28からの制御信号Scの出力タイミングに同
期させて、球体の断面となる半円状のパルス信号Swを
発生し、後段のファンクションジェネレータ31に供給
する。
The arbitrary waveform generating circuit 30 generates a semicircular pulse signal Sw having a cross section of a sphere in synchronism with the output timing of the control signal Sc from the enable processing circuit 28, and the function generator 31 in the subsequent stage generates the pulse signal Sw. Supply.

【0037】ファンクションジェネレータ31は、イネ
ーブル処理回路Scからの制御信号によりゲートを開
き、正弦波を発生すると共に、内部のVCA(電圧によ
る振幅制御)機能により、上記任意波形発生回路30か
らの半円状のパルス信号Swを制御端子に加えて上記正
弦波を変調する。即ち、上記オフセット値αのずれによ
り、任意波形発生回路29からの制御信号Swの発生タ
イミングが1周期毎に移動し、これによって、Z方向
(スクリーン移動方向)の立体像移動速度が制御され
る。
The function generator 31 opens the gate according to the control signal from the enable processing circuit Sc to generate a sine wave, and the internal VCA (amplitude control by voltage) function allows the semi-circle from the arbitrary waveform generation circuit 30. The pulse signal Sw is applied to the control terminal to modulate the sine wave. That is, the generation timing of the control signal Sw from the arbitrary waveform generation circuit 29 shifts every cycle due to the shift of the offset value α, whereby the stereoscopic image moving speed in the Z direction (screen moving direction) is controlled. ..

【0038】そして、このファンクションジェネレータ
31からの変調正弦波信号をX信号SxとしてX−Yオ
フセット回路32に供給すると共に、移相回路33にも
入力する。この移相回路33によってX信号Sxの位相
がπ/2ずれたY信号Syを得、X−Yオフセット回路
32に供給する。
The modulated sine wave signal from the function generator 31 is supplied to the XY offset circuit 32 as the X signal Sx and also input to the phase shift circuit 33. This phase shift circuit 33 obtains a Y signal Sy in which the phase of the X signal Sx is shifted by π / 2 and supplies it to the XY offset circuit 32.

【0039】X−Yオフセット回路32は、入力された
X信号Sx及びY信号Sy夫々にポジションとしてのオ
フセット信号dを加算し、該加算信号Saに基いてXY
スキャナ(ドライバ)34を制御する。このオフセット
信号dは、コンピュータ24にて1周期毎に作成され、
上記X−Yオフセット回路32に入力される。
The XY offset circuit 32 adds the offset signal d as a position to each of the input X signal Sx and Y signal Sy, and XY is added based on the added signal Sa.
The scanner (driver) 34 is controlled. This offset signal d is created by the computer 24 every cycle,
It is input to the XY offset circuit 32.

【0040】この図では明示していないが、球体の立体
像にシンクロした効果音を発生する効果音発生回路を付
加するようにしてもよい。
Although not shown in the figure, a sound effect generation circuit for generating a sound effect synchronized with the three-dimensional image of the sphere may be added.

【0041】次に、本例に係る3次元ディスプレイの光
学系を図5に基いて説明する。
Next, the optical system of the three-dimensional display according to this example will be described with reference to FIG.

【0042】この光学系は、図示するように、レーザ光
源41と、制御部としての色選択スキャナ29、X−Y
スキャナ34及び選択スリット板42と、補正用のスリ
ットフォーカスレンズ43、コリメートレンズ44及び
ミラー45とから構成されている。
As shown in the figure, this optical system includes a laser light source 41, a color selection scanner 29 as a control unit, and XY.
It is composed of a scanner 34 and a selection slit plate 42, a slit focus lens 43 for correction, a collimator lens 44 and a mirror 45.

【0043】レーザ光源41は、赤のHe−Neレーザ
光源41aと緑のHe−Neレーザ光源41bからな
り、夫々の配置関係とミラー45により、各レーザ光源
41a及び41bからのレーザ光La及びLbを若干の
角度をもたせて色選別スキャナ29に入射させる。この
角度があまり大きいと、色選別スキャナ29の動作速度
に影響してくるので注意する。
The laser light source 41 is composed of a red He-Ne laser light source 41a and a green He-Ne laser light source 41b. The laser beams La and Lb from the laser light sources 41a and 41b depend on their respective positional relationships and the mirror 45. Is incident on the color selection scanner 29 with a slight angle. Note that if this angle is too large, it will affect the operating speed of the color selection scanner 29.

【0044】一方、色選別スキャナ29の出射側にスリ
ットフォーカスレンズ43及び選択スリット板42を順
に配置する。そして、通常時は、色選別スキャナ29か
らのレーザ光La及びLbが選択スリット板42のスリ
ット46を通過できないようにし、色選択回路27から
の色選択信号Sにより色選択スキャナ29が動作した場
合に、レーザ光La又はLbが上記スリット46を通り
抜けるように、スリット46やスキャナドライバを調節
する。スリットフォーカスレンズ43の焦点は、スリッ
ト46に合わせて選択性を高める。
On the other hand, the slit focus lens 43 and the selection slit plate 42 are sequentially arranged on the emission side of the color selection scanner 29. When the color selection scanner 29 is operated by the color selection signal S from the color selection circuit 27, the laser beams La and Lb from the color selection scanner 29 are normally prevented from passing through the slit 46 of the selection slit plate 42. First, the slit 46 and the scanner driver are adjusted so that the laser light La or Lb passes through the slit 46. The focus of the slit focus lens 43 is adjusted to the slit 46 to enhance the selectivity.

【0045】次に、上記スリット46を通過したレーザ
光La又はLbがX−Yスキャナ34に入射するように
例えばX−Yスキャナ34の配置位置を決定する。そし
て、X−Yスキャナ34により走査されたレーザ光La
又はLbは、コリメートレンズ44を通してスクリーン
3に照射される。このコリメートレンズ44は、スクリ
ーン3の位置の影響を避けるために、X−Yスキャナ3
4より拡散するレーザ光La又はLbを平行にする効果
を持つ。
Next, for example, the arrangement position of the XY scanner 34 is determined so that the laser beam La or Lb which has passed through the slit 46 is incident on the XY scanner 34. Then, the laser beam La scanned by the XY scanner 34
Alternatively, Lb is applied to the screen 3 through the collimator lens 44. The collimator lens 44 is provided in the XY scanner 3 in order to avoid the influence of the position of the screen 3.
4 has the effect of making the diffused laser light La or Lb parallel.

【0046】このように、各レーザ光源41a及び41
bからのレーザ光La及びLbを、上記で示した回路系
及び光学系により、図1で示すクランク機構によって往
復直線運動するスクリーン3に照射することによって、
スクリーン3の移動空間に球体の立体像を表示する。
As described above, each of the laser light sources 41a and 41a
By irradiating the laser beams La and Lb from b to the screen 3 which reciprocates linearly by the crank mechanism shown in FIG. 1 by the circuit system and the optical system shown above,
A three-dimensional image of a sphere is displayed in the moving space of the screen 3.

【0047】尚、スクリーン3の性質としては、高反射
率、高拡散性及び高均一性を有することが好ましい。即
ち、反射率が低いと立体像が暗くなる。但し、反対に反
射率が高い場合には、外乱光の方向に留意しないと、ス
クリーン3全体が光って見えるため、遮光等の処置が必
要である。また、拡散性が低く、不均一であると、観察
する位置方向によって像の鮮明度に差が生じてしまうた
め、本例では、スクリーン3として例えば表面の目が細
かい白色厚紙等を使用した。
The screen 3 preferably has high reflectance, high diffusivity and high uniformity. That is, if the reflectance is low, the stereoscopic image becomes dark. On the contrary, when the reflectance is high, the entire screen 3 appears to be shining unless attention is paid to the direction of the ambient light, so that it is necessary to take measures such as shading. Further, if the diffusivity is low and non-uniform, the sharpness of the image will differ depending on the direction of the position to be observed. In this example, therefore, white thick paper or the like having a fine surface is used as the screen 3.

【0048】上述のように、本例によれば、スクリーン
3をホイール4、ロッド5及びモータ6からなるクラン
ク機構によって往復直線移動させるようにしたので、ス
クリーン3のほぼ全面を画像表示領域として利用するこ
とができる。従って、表示有効空間とスクリーン移動空
間との差を小さくすることができ、再生像の表示サイズ
に対する装置自体の小型化を図ることができると共に、
表示されている再生像に接近した自由度の高い観察位置
が可能となる。また、スクリーン3が基台に対して平行
移動するため、再生像の平面補正の必要がなく、再生像
の視感が良好となる。
As described above, according to this embodiment, the screen 3 is linearly moved back and forth by the crank mechanism including the wheel 4, the rod 5 and the motor 6, so that almost the entire surface of the screen 3 is used as an image display area. can do. Therefore, the difference between the display effective space and the screen movement space can be reduced, and the device itself can be downsized with respect to the display size of the reproduced image.
An observation position having a high degree of freedom, which is close to the displayed reproduced image, is possible. Further, since the screen 3 moves in parallel to the base, there is no need for plane correction of the reproduced image, and the reproduced image has a good visual feeling.

【0049】尚、上記実施例では、白色厚紙でスクリー
ン3を構成したが、その他、スクリーン3を例えば半透
明の拡散性を持つ薄いスクリーン(例えばアクリル板)
で構成するようにしてもよい。この場合、レーザ照射方
向斜め側だけでなく後方からの観察も可能である。
Although the screen 3 is made of white cardboard in the above-described embodiment, the screen 3 may be a semi-transparent thin screen (for example, an acrylic plate) having a diffusive property.
It may be configured with. In this case, it is possible to observe not only from the oblique side of the laser irradiation direction but also from the rear side.

【0050】また、レーザ光の走査手段としてXYスキ
ャナ34を用いたが、その他、AOD(音響光学偏向
器)のような高速スキャナに置き換えることも可能であ
る。この場合、解像度の向上及び複雑な立体像の再生が
見込まれる。
Although the XY scanner 34 is used as the laser beam scanning means, it can be replaced with a high speed scanner such as an AOD (acousto-optic deflector). In this case, improvement in resolution and reproduction of a complicated stereoscopic image are expected.

【0051】また、上記例では、2色のHe−Neレー
ザ光源41a及び41bからのレーザ光La及びLbを
選択的に切り替えて使用したが、これを夫々のレーザ強
度をAOM(音響光学変調器)で制御する手法を採用す
ることにより、混合色の表示が可能になる。また、青色
レーザの追加及び制御により、RGB表示も可能とな
る。
Further, in the above example, the laser beams La and Lb from the two-color He-Ne laser light sources 41a and 41b are selectively switched and used, but the laser intensity of each of them is set to AOM (acousto-optic modulator). ), The mixed color can be displayed. Also, RGB display is possible by adding and controlling a blue laser.

【0052】また、レーザ光の走査制御及び色選択制御
をコンピュータの直接制御で行うようにしてもよい。こ
の場合、任意の立体像の表示が可能となる。
The laser beam scanning control and color selection control may be performed directly by a computer. In this case, an arbitrary stereoscopic image can be displayed.

【0053】上記実施例では、ホイール4に回転自在に
取り付けられたロッド5によってスクリーン3を往復直
線運動させるようにしたが、その他、図6に示すよう
に、スクリーン3をV形案内面を有するスクリーンレー
ル51に摺動自在に取付け、モータ6の駆動によって回
転するホイール4に回転自在に接続されたクランクスラ
イダ52を介してスクリーン3を往復直線運動させるよ
うにしてもよい。この図においては、図1で示すガイド
レール7及び直動スライダ8を省略して示す。
In the above-mentioned embodiment, the screen 3 is made to reciprocate linearly by the rod 5 rotatably attached to the wheel 4. However, as shown in FIG. 6, the screen 3 has a V-shaped guide surface. The screen 3 may be slidably attached to the screen rail 51, and the screen 3 may be linearly reciprocated via a crank slider 52 that is rotatably connected to a wheel 4 that is driven by a motor 6. In this figure, the guide rail 7 and the linear slider 8 shown in FIG. 1 are omitted.

【0054】上記他の実施例によれば、スクリーンレー
ル51によって滑らかな直線運動が可能となる。また、
ホイール4の回転運動をクランクスライダ52を介して
ダイレクトにスクリーン3を往復直線運動に変換するこ
とができるため、ロッド5等の運動変換手段が不要とな
る。従って、その分、3次元ディスプレイの小型化を図
ることができる。また、スクリーン3の下部以外は、付
属物がなくなるため、半透明なスクリーンによる全方位
観察が可能な3次元ディスプレイにすることも可能であ
る。
According to the other embodiment described above, the screen rail 51 enables smooth linear movement. Also,
Since the rotary motion of the wheel 4 can be directly converted into the reciprocating linear motion of the screen 3 via the crank slider 52, the motion converting means such as the rod 5 is unnecessary. Therefore, the size of the three-dimensional display can be reduced accordingly. Further, since there are no accessories other than the lower part of the screen 3, it is possible to make a three-dimensional display capable of omnidirectional observation with a semitransparent screen.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明に係る3次元ディスプレイによれ
ば、表示有効空間とスクリーン移動空間との差を小さく
することができ、再生像の表示サイズに対する装置自体
の小型化を図ることができると共に、表示されている再
生像に接近した自由度の高い観察位置が可能となり、し
かも再生像の平面補正の必要性をなくし、再生像の良好
なる視感を実現させることができる。
According to the three-dimensional display of the present invention, the difference between the effective display space and the screen movement space can be reduced, and the device itself can be downsized with respect to the display size of the reproduced image. The observation position with a high degree of freedom that is close to the reproduced image being displayed becomes possible, and the need for plane correction of the reproduced image is eliminated, and a good visual feeling of the reproduced image can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】Aは、本実施例に係る3次元ディスプレイの構
成を示す平面図。 Bは、その正面図。 Cは、その側面図。
FIG. 1A is a plan view showing the configuration of a three-dimensional display according to this embodiment. B is the front view. C is a side view thereof.

【図2】本実施例に係る3次元ディスプレイの回路系を
示すブロック線図。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit system of the three-dimensional display according to this embodiment.

【図3】本実施例に係る3次元ディスプレイの原理を示
す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the principle of the three-dimensional display according to this embodiment.

【図4】本実施例に係るイネーブル処理回路での信号処
理を示す波形図。
FIG. 4 is a waveform diagram showing signal processing in the enable processing circuit according to the present embodiment.

【図5】本実施例に係る3次元ディスプレイの光学系を
示す構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an optical system of the three-dimensional display according to the present embodiment.

【図6】Aは、他の実施例に係る3次元ディスプレイの
構成を示す平面図。 Bは、その正面図。 Cは、その側面図。
FIG. 6A is a plan view showing the configuration of a three-dimensional display according to another embodiment. B is the front view. C is a side view thereof.

【図7】従来例に係る3次元ディスプレイを示す構成
図。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a three-dimensional display according to a conventional example.

【図8】他の従来例に係る3次元ディスプレイを示す構
成図。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a three-dimensional display according to another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 脚部 2 基台 3 スクリーン 4 ホイール 5 ロッド 6 モータ 7 ガイドレール 8 直動スライダ 9a,9b 支持板 11 ギヤボックス 13 エンコーダ 14 原点センサ 1 Leg 2 Base 3 Screen 4 Wheel 5 Rod 6 Motor 7 Guide Rail 8 Linear Slider 9a, 9b Support Plate 11 Gear Box 13 Encoder 14 Origin Sensor

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成3年9月17日[Submission date] September 17, 1991

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0047[Correction target item name] 0047

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0047】 尚、スクリーン3の性質としては、高反
射率、高拡散性及び高均一性を有することが好ましい。
即ち、反射率が低いと立体像が暗くなる。但し、反対に
反射率が高い場合には、外乱光の方向に留意しないと、
スクリーン3全体が光って見えるため、遮光等の処置が
必要である。また、拡散性が低く、不均一であると、観
察する位置方向によって像の鮮明度に差が生じてしまう
ため、本例では、スクリーン3は、アルミ製スクリーン
3の表面処理として、表面の目が細かい白色厚紙を貼付
した。
The screen 3 preferably has high reflectance, high diffusivity, and high uniformity.
That is, if the reflectance is low, the stereoscopic image becomes dark. However, on the contrary, if the reflectance is high, pay attention to the direction of the ambient light,
Since the entire screen 3 looks shiny, it is necessary to take measures such as shading. Further, if the diffusivity is low and non-uniform, the definition of the image will differ depending on the direction of the observation position. Therefore, in this example, the screen 3 is an aluminum screen.
As a surface treatment of 3, stick white white paper with fine surface
did.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0049[Correction target item name] 0049

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0049】 尚、上記実施例では、不透明なアルミ板
及び白色厚紙でスクリーン3を構成したが、その他、ス
クリーン3を例えば半透明の拡散性を持つ薄いスクリー
ン(例えばアクリル板)で構成するようにしてもよい。
この場合、レーザ照射方向斜め側だけでなく後方からの
観察も可能である。
In the above embodiment, an opaque aluminum plate is used.
Although the screen 3 is made of white cardboard, the screen 3 may be made of, for example, a translucent thin screen having diffusivity (for example, an acrylic plate).
In this case, it is possible to observe not only from the oblique side of the laser irradiation direction but also from the rear side.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0053[Name of item to be corrected] 0053

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0053】 上記実施例では、ホイール4に回転自在
に取り付けられたロッド5によってスクリーン3を往復
直線運動させるようにしたが、その他、図6に示すよう
に、スクリーン3をスクリーンレール51に摺動自在に
取付け、モータ6の駆動によって回転するホイール4に
回転自在に接続されたクランクスライダ52を介してス
クリーン3を往復直線運動させるようにしてもよい。
の場合、図1で示すガイドレール7及び直動スライダ8
は構造的に不要となる。
[0053] In the above embodiment, although the screen 3 so as to reciprocate by a rod 5 which is rotatably mounted to the wheel 4, and other, as shown in FIG. 6, sliding the screen 3 to the scan clean rail 51 The screen 3 may be reciprocally linearly moved via a crank slider 52 that is movably attached and is rotatably connected to the wheel 4 that is rotated by the drive of the motor 6. This
In the case of, the guide rail 7 and the linear motion slider 8 shown in FIG.
Is structurally unnecessary.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 高速移動するスクリーンと、該スクリー
ンを走査して描画を行う描画手段とを有し、上記スクリ
ーンに瞬時に描画された残像を断面として上記スクリー
ンの移動距離内で3次元映像を形成する3次元ディスプ
レイにおいて、 上記スクリーンは、往復直線移動することを特徴とする
3次元ディスプレイ。
Claim: What is claimed is: 1. A screen having a high-speed moving screen and a drawing means for scanning the screen for drawing, and a moving distance of the screen with an afterimage instantaneously drawn on the screen as a cross section. A three-dimensional display for forming a three-dimensional image in the inside, wherein the screen moves back and forth in a straight line.
JP17009491A 1991-07-10 1991-07-10 Three-dimensional display Pending JPH0519388A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17009491A JPH0519388A (en) 1991-07-10 1991-07-10 Three-dimensional display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17009491A JPH0519388A (en) 1991-07-10 1991-07-10 Three-dimensional display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0519388A true JPH0519388A (en) 1993-01-29

Family

ID=15898533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17009491A Pending JPH0519388A (en) 1991-07-10 1991-07-10 Three-dimensional display

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0519388A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006243450A (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Osaka Univ Method and device for three-dimensional image display
WO2016039494A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 전자부품연구원 Interactive three-dimensional display capable of solving occlusion problem using visual afterimage effect

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006243450A (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Osaka Univ Method and device for three-dimensional image display
WO2016039494A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 전자부품연구원 Interactive three-dimensional display capable of solving occlusion problem using visual afterimage effect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5024494A (en) Focussed light source pointer for three dimensional display
US5111313A (en) Real-time electronically modulated cylindrical holographic autostereoscope
CN105900166B (en) Image projection device and method of adjustment
EP0311843B1 (en) Three dimensional color display and system
US5621529A (en) Apparatus and method for projecting laser pattern with reduced speckle noise
JP5157835B2 (en) Image display device
US20040046709A1 (en) 3 Dimensional image projector and holodeck
US5936767A (en) Multiplanar autostereoscopic imaging system
JPH11123178A (en) Laser scanning ophthalmo-scope
EP0130345A2 (en) Integrated lighting and camera system
US20080239065A1 (en) Three-dimensional light beam acquisition apparatus
Rawson Vibrating varifocal mirrors for 3-D imaging
JPH0519388A (en) Three-dimensional display
JP2731544B2 (en) 3D display system
JP3694956B2 (en) Optical scanning microscope
CN103809364B (en) True three-dimensional image display systems and true three-dimensional image display method
US20060023285A1 (en) Pixel differential polygon scanning projector
US4897729A (en) Telecine with electronically variable raster to produce picture effects
JP2003057021A (en) Three-dimensional shape input apparatus and projection apparatus
JP5565270B2 (en) Scanning method, video projection device, and image acquisition device
KR20180022070A (en) Visual presenter with 3D scanner
KR19990071924A (en) Scanning system
JP2004015297A (en) Stereoscopic observation apparatus and method for generating stereoscopic image reproducing color of object surface
JPH06175593A (en) Laser balloon device
WO2017154047A1 (en) Image pickup apparatus