JPH06265926A

JPH06265926A - 画像再生装置

Info

Publication number: JPH06265926A
Application number: JP5256493A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Sakata; 秀文坂田; Masayuki Yazaki; 正幸矢崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】簡素な構造で高性能な画像表示装置を提供す
る。【構成】液晶層が２枚の画素電極を有した透明基板に
挟持された構造持つ液晶パネルにおいて、少なくとも、
螺旋状の液晶パネルと該液晶パネルを駆動する回路、及
び前記液晶パネルと前記駆動回路を回転させる機構とか
ら構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は医療、研究分野における
３次元像表示用の画像再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像再生装置は、図７のように、
円筒のなかに１ターンの螺旋形スクリーンを配置し、こ
れを螺旋の中心軸のまわりに回転させておく。そして、
円筒上部から、ビデオ信号で輝度変調されたレ−ザ−光
を照射し、回転する螺旋形スクリーンに同期させてＸ、
Ｙ方向に走査するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の画像再
生装置には、点でＸ、Ｙ面内を走査しなければならない
ため、走査周波数が高くなり、機械的な偏向光学系では
実現が困難である。また、カラーの像を再生する場合に
は光源を複数必要となり、非常に複雑な機構となるとい
う問題があった。本発明は、このような問題点を解決す
るものであって、その目的は、簡便な手段により高性能
な画像再生装置を提供するところにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像再生装置
は、液晶層が２枚の画素電極を有した透明基板に挟持さ
れた構造を持つ液晶パネルにおいて、少なくとも、螺旋
状の液晶パネルと該液晶パネルを駆動する回路、及び前
記液晶パネルと前記駆動回路を回転させる機構とを備え
て成ることを特徴とする。

【０００５】また、前記画像再生装置において、液晶パ
ネルが３枚で構成されており、３枚の液晶パネルそれぞ
れに異なる色の色素が封入されていることを特徴とす
る。

【０００６】また、前記画像再生装置液晶パネルの液晶
層は、３層の樹脂皮膜から構成されていることを特徴と
する。

【０００７】

【実施例】以下、実施例により本発明の詳細を示す。

【０００８】（実施例１）図１に本発明の画像再生装置
の構成を示す。

【０００９】フィルム状の液晶パネル１０１が螺旋状に
１ターン分だけ形成されており、その液晶パネルの下部
に液晶パネル駆動用の回路１０２が配置されている。さ
らに、液晶パネル１０１と液晶パネル駆動回路１０２
は、螺旋の中心軸ＡーＢを中心として回転する回転ステ
ージ１０３の上に固定されている。また、液晶パネル１
０１と液晶パネル駆動回路１０２は、保護用の円筒形の
透明なガラスカバー１０４で覆われている。

【００１０】図２に液晶パネルの断面構造を示す。透明
なポリカーボネート（ＰＣ）製のシート２０１、２０５
に縞状に透明電極２０２、２０４を形成し、ＰＣ２０
１、２０５の透明電極側の面に、液晶（メルク社製Ｔ
Ｌ２０２）と樹脂（ポリメタクリレート）を混合した樹
脂皮膜２０３を塗布する。次に、電極Ａ２０２と電極Ｂ
２０４の縞の方向が互いに垂直となるようにＰＣ２０１
とＰＣ２０５を貼り合わせる。塗布した樹脂の屈折率
は、液晶の常光屈折率とほぼ同程度のものを選んでい
る。樹脂皮膜２０３中では、液晶２０７と樹脂層２０６
が相分離しており、樹脂層２０６中に液晶２０７が独立
した液滴となって分散している。電圧無印加状態では、
樹脂皮膜中の液晶はランダムに配向している。このた
め、液晶の異常光屈折率と樹脂の屈折率に差が生じ、液
晶パネルに入射した光は散乱し、樹脂皮膜は白濁する。
上側の電極Ａと下側の電極Ｂに電圧を印加すると、樹脂
皮膜中の液晶が電界方向に配向する。樹脂屈折率と液晶
常光屈折率が同程度であるから、液晶パネルに入射した
光はそのまま透過する透明状態になる。ＰＣ２０５の下
側を黒くすることでコントラストを高くすることも可能
である。

【００１１】ここでは、図３に示したように、上側のＰ
Ｃ上の電極Ａを縦縞状に、下側のＰＣ上の電極Ｂを横縞
状に形成してある。そして、電極Ａにはデータ信号を入
力し、下側の電極には走査信号３０１を入力する。そう
すると、ある特定位置を透過する光量を制御でき、通常
の単純マトリクス駆動による２次元画像の表示ができ
る。再生像を明るくするために、液晶パネルの下側の電
極をＡｌで形成してもよい。次に液晶パネルを用いて３
次元画像を再生する方法について述べる。まず、図４に
示したように物体４０４の２次元の切断画像を用意す
る。ここでは、計算機によって切断面の様子を計算した
ものを用いている。切断の方法は液晶パネルの螺旋構造
と関連しており、液晶パネルを横から見た時の水平面か
らの角度と同じ角度ωで、切断面が傾くようにしてい
る。また、１枚目の切断面から、あるＣ−Ｄ軸の周りに
角度θだけ回転させた位置を２枚目の切断面とする。さ
らに３枚目以降も同様に２枚目を取るとき用いたＣ−Ｄ
軸の周りに等角度θづつ回転させて画像を取り入れる。
次に、液晶表示素子における、螺旋形の液晶パネルを、
Ａ−Ｂ軸を中心として回転させる。Ａ−Ｂ軸と物体の距
離が、切断画像を得たときのＣ−Ｄ軸と物体の距離と等
しくなるような位置に１枚目の切断画像を表示する。次
に液晶パネルがθだけ回転した時に、２枚目の切断画像
を再生する。３枚目以降も同様に液晶パネルがθだけ回
転するごとに切断画像を液晶パネルに再生する。こうし
て表示素子の移動により奥行情報を分割表示することに
よって眼の残像現象を利用し、空間に３次元画像の表示
ができる。

【００１２】（実施例２）図５に本発明の別の実施例の
構成を示す。透明電極５０２、５０４を形成したポリカ
ーボネート（ＰＣ）５０１、５０５で樹脂皮膜を挟んだ
構造を持った液晶パネルを３枚重ねている。上段の液晶
パネルには、液晶（メルク社製ＴＬ２０２）中に２色
性色素（三井東圧社製Ｍ８６）がまぜてあり、液滴状
態となって樹脂（ポリメタクリレート）中に分散し、樹
脂皮膜を形成している。電極の構造や動作原理は実施例
１の場合と同様であり、電界印加時に液晶が電界方向に
配向する。これに伴って色素が同じ方向に配向する。こ
のため、透過した光は透明である。しかし、電界無印加
時には液晶はランダムに配向し、色素もランダムに配向
しており、散乱光は色素の色ここでは赤色になる。中段
の液晶パネルには、液晶中に青色の２色性色素（三井東
圧社製Ｍ４８３）が入れてあり、電界無印加時には散
乱光が青色となり、電界印加時には透明となる。同様
に、下段の液晶パネルには、電界印加時に透明、そして
電界無印加時に散乱光が緑色となるような２つの２色性
色素（三井東圧社製Ｍ３６１とＭ４８３）が入ってい
る。こうした表示色の異なる３枚の液晶パネルを重ねて
配置し、独立に駆動することで、カラーの画像表示が可
能である。３次元の画像を再生する場合、この３枚の液
晶パネルを重ねて図１に示したように１ターンの螺旋形
に形成する。物体の２次元の切断画像を単色ではなく、
色の情報を含んだデータとして取り込む。そして、実施
例１の場合と同様に螺旋の中心軸の周りに液晶パネルを
回転させながら、切断面のデータを順次再生すると、カ
ラーの３次元画像が得られる。

【００１３】（実施例３）第３の実施例の構成を図６に
示す。

【００１４】図１の画像再生装置における液晶パネルの
部分に用いる。電極６０２、６０６を形成したポリカー
ボネート（ＰＣ）６０１、６０７で３層の樹脂皮膜を挟
んだ構造を持つ。電極は実施例１における図３に示した
構造と同じで上部電極が縦縞状、下部電極は横縞状であ
る。樹脂皮膜は、液晶に２色性色素を入れたものを、樹
脂中に分散させている。上から１層目の樹脂皮膜（赤）
６０３は散乱状態で赤色となる色素を、２層目の樹脂皮
膜（青）６０４は青、３層目の樹脂皮膜６０５は緑とな
るようにそれぞれ色素を混ぜている。また、樹脂中では
液晶は液滴状となっているが、各層で液滴の大きさを変
えることによって液晶の閾値電圧をそれぞれの層で異な
るようにしている。電極６０２と電極６０６に印加する
電圧を各層の閾値電圧に応じて印加することでカラーの
画像表示が可能となる。液滴の大きさを変える以外に、
各樹脂皮膜層の液晶の種類を変えるという方法でも、閾
値電圧に差をもたせることが可能である。この液晶パネ
ルを螺旋状に形成し、回転させながら物体の切断面の画
像を順次再生すると３次元の画像が得られる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００１６】（１）２次元の画像が一度に表示できるた
め、高速な偏向装置が不要となり構成が簡単になるとい
う効果を有する。

【００１７】（２）カラーの３次元画像の表示を行う場
合、複数の光源がいらず構成が簡単になるという効果を
有する。

【００１８】本発明は、ＣＴによる断層写真の３次元再
生といった医療分野や、自動車、航空機などの概観設計
分野、また、科学分野においては分子構造モデルの３次
元表示用など広く応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像再生装置の構成を示す斜視図であ
る。

【図２】（ａ）本発明の実施例１における液晶パネルの
電界無印加時の様子を示す図である。（ｂ）本発明の実
施例１における液晶パネルの電界印加時の様子を示す図
である。

【図３】実施例１における液晶パネルの電極の概略を示
す図である。

【図４】実施例１における物体切断面の様子示す図であ
る。

【図５】実施例２における液晶パネルの断面を示す図で
ある。

【図６】実施例３における液晶パネルの断面を示す図で
ある。

【図７】従来の画像再生装置の構成を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１０１液晶パネル１０２駆動回路１０３回転ステージ１０４ガラスカバー２０１ＰＣ２０２電極Ａ２０３樹脂皮膜２０４電極Ｂ２０５ＰＣ２０６樹脂層２０７液晶４０１切断面１４０２切断面２４０３切断面３４０４物体５０１ＰＣ５０２電極５０３樹脂皮膜（赤）５０４電極５０５樹脂皮膜（青）５０６樹脂皮膜（緑）５０８樹脂５０９液晶６０１ＰＣ６０２電極６０３樹脂皮膜（赤）６０４樹脂皮膜（青）６０５樹脂皮膜（緑）６０６電極６０７ＰＣ６０８樹脂６０９液晶７０１螺旋スクリーン７０２回転ステージ７０３ガラスカバー７０４レーザー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層が２枚の画素電極を有した透明基
板に挟持された構造持つ液晶パネルにおいて、少なくと
も、螺旋状の液晶パネルと該液晶パネルを駆動する回
路、及び前記液晶パネルと前記駆動回路を回転させる機
構とを備えて成ることを特徴とする画像再生装置。
【請求項２】前記画像再生装置において、液晶パネル
が３枚で構成されており、３枚の液晶パネルそれぞれに
異なる色の色素が封入されていることを特徴とする請求
項１記載の画像再生装置。
【請求項３】請求項１記載の画像再生装置において、
液晶パネルの液晶層は、３層の樹脂皮膜から構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。