JPH0868961A - 立体表示装置 - Google Patents

立体表示装置

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JPH0868961A
JPH0868961A JP6203376A JP20337694A JPH0868961A JP H0868961 A JPH0868961 A JP H0868961A JP 6203376 A JP6203376 A JP 6203376A JP 20337694 A JP20337694 A JP 20337694A JP H0868961 A JPH0868961 A JP H0868961A
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JP
Japan
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lenticular lens
image
stereoscopic
display device
liquid
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JP6203376A
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English (en)
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Masao Imai
雅雄 今井
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NEC Corp
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NEC Corp
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】立体画像と2次元画像の表示を切り替える際
に、レンチキュラレンズを取り付けたり取り外したりす
ることなく、自動的に切り替えを可能にする。 【構成】この立体表示装置は、画像形成手段1と、レン
チキュラレンズ2と、透明平板4と、液体充填排出機構
10とから構成され、2次元画像を観察する場合、レン
チキュラレンズ2と透明平板4とによって形成される間
隙にレンチキュラレンズ2の材質の屈折率と等しい屈折
率の液体5を充填すると、観察者3は画像形成手段1に
表示された2次元画像を通常と同様に観察することがで
きる。一方、立体画像を観察する場合、液体5を間隙か
ら排出し、画像形成手段1に立体画像を表示することに
より、観察者3は立体画像を観察することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は立体表示装置に関し、特
に観察者が特別な眼鏡を装着することなく、立体画像を
観察することのできるレンチキュラ方式の立体表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、立体画像や三次元座像を表示する
装置として、両眼視差の画像情報を右目と左目にそれぞ
れ呈示する装置や、物体の断面像を移動スクリーンの移
動に同期して順次表示する装置や、ホログラムを用いる
装着等が提案されている。特に、両眼視差画像を表示し
立体画像を観察することのできる立体表示装置は、従来
のCRTや液晶等の表示装置を用いて構成するため比較
的容易に立体画像を得ることができる。この立体表示装
置には、観察者が変更眼鏡や液晶シャッタ眼鏡等の特別
な眼鏡を装着して立体画像を観察する装置と、レンチキ
ュラレンズのような特別な光学素子を表示面に配置して
立体画像を観察する装置とがある。後者は観察者が特別
な眼鏡を装着することなく立体画像を観察できるという
利点がある。
【0003】従来のレンチキュラ方式の立体表示装置に
ついて図面を参照して説明する。
【0004】図2は従来のレンチキュラ方式の立体表示
装置の一例を示す模式図である。
【0005】図2において、従来のレンチキュラ方式立
体表示装置は、画像形成手段1と、レンチキュラレンズ
2とから構成される。レンチキュラレンズ2は細長いシ
リンドリカルレンズを多数並べた構造になっている。各
シリンドリカルレンズの焦点面を画像形成手段1の表示
面とし、そこに立体画像を表示する。立体画像は両眼視
差情報を有する右眼用画像と左眼用画像をシリンドリカ
ルレンズの数に応じて、画面の縦方向に長いストライプ
状の画像に分割、抽出し、それらを交互に再配列させる
ことにより作成してある。立体画像を表示する際、右眼
用画像と左眼用画像が各シリンドリカルレンズと観察者
3の位置によって決まる場所に表示されるよう画像形成
手段1およびレンチキュラレンズ2の位置を調整する。
観察者3がこのようなレンチキュラ方式立体表示装置を
観察すると、観察者3の右眼と左眼からの視線がレンチ
キュラレンズ2に対し異なる角度で入射するため、観察
者3は、右眼では右眼用画像のみを、左眼では左眼用画
像のみを見ることになる。観察者3は、これらの画像を
融合させることにより立体感のある画像を観察すること
ができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このようなレンチキュ
ラ方式の従来の立体表示装置は、前述したように観察者
が特別な眼鏡を装着することなく立体視が可能である。
しかしながら、立体画像ではなく通常の2次元画像を観
察しようとすると、レンチキュラレンズ2により2次元
画像の解像度が低下するなど非常に見づらくなってしま
うという欠点がある。。したがって、立体画像と2次元
画像との表示を切り替えるには、レンチキュラレンズ2
を画像形成手段1に取り付けたり、取り外したりする必
要があり、特に、レンチキュラレンズを取り付ける場合
には正確な位置合わせが必要であったり、画像形成手段
が投射型表示装置であって表示面が大型の場合には取り
付け取り外しが困難であるという問題点があった。
【0007】本発明の目的は、立体画像と2次元画像の
表示を切り替える際に、レンチキュラレンズを取り付け
たり取り外したりすることなく、自動的に切り替えが可
能な立体表示装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の立体表示装置
は、画像形成手段の前面にレンチキュラレンズを対向配
置して立体映像を観察し得る立体表示装置において、前
記レンチキュラレンズの凸面側のの全面に前記凸面の仮
想接面に対して一様の厚さにほぼ透明の液体を表示映像
が見えるように充填及び排出させる液体充填排出手段を
備え、前記液体の屈折率が前記レンチキュラレンズの材
質の屈折率とほぼ等しい。
【0009】本発明の立体表示装置は、画像形成手段の
前面にレンチキュラレンズを対向配置して立体映像を観
察し得る立体表示装置において、前記レンキュラレンズ
の凸面側に対向配置された透明平板と、前記レンチキュ
ラレンズと前記透明平板とによって形成される間隙に液
体を充填及び排出する液体充填排出機構と前記液体の屈
折率が前記レンチキュラレンズの材質の屈折率とほぼ等
しい。
【0010】
【作用】本発明の立体表示装置は、2次元画像を観察す
る場合、レンチキュラレンズと透明平板とによって形成
される間隙にレンチキュラレンズの材質の屈折率と等し
い屈折率の液体を液体充填排出機構により充填すると、
レンチキュラレンズはレンズとしての作用を失い、観察
者は画像形成手段に表示された2次元画像を通常の2次
元画像を鑑察するのと同様に観察することができる。一
方、立体画像を観察する場合、液体を間隙から排出し、
画像形成手段に従来と同様に立体画像を表示することに
より、観察者はレンチキュラレンズをとおして立体画像
を観察することができる。
【0011】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0012】図1は本発明の一実施例を示す立体表示装
置の模式斜視図である。
【0013】図1において、この立体表示装置は、画像
形成手段1と、画像形成手段1の前面に対向配置したレ
ンチキュラレンズ2と、レンチキュラレンズ2の凸面側
に対向配置した透明平板4と、タンク7およびポンプ8
からなる液体充填排出機構10と、レンチキュラレンズ
2と透明平板4との間隙に設けられた排出口6および注
入口9から液体充填排出機構10により排出、注入され
る液体5を有して構成される。液体5の屈折率はレンチ
キュラレンズ2の材質の屈折率と等しいものを用いてい
る。 次に、図1に示した構成の本実施例の立体表示装
置の原理を説明する。2次元画像を観察する場合、排出
口6を閉じ、レンチキュラレンズ2と透明平板4とによ
って形成される間隙にレンチキュラレンズの材質の屈折
率と等しい屈折率の液体5をポンプ8を駆動してタンク
7から組み上げ注入口9より充填する。レンチキュラレ
ンズ2の凸面は液体5によってうめられるので、もはや
レンズとしての作用を失い、単に画像形成手段1の前面
に透明平板4が存在するのと等しくなる。したがって、
観察者は画像形成手段1に表示された2次元画像を通常
の2次元画像を観察するのと同様に観察することができ
る。
【0014】一方、立体画像を観察する場合には、液体
5を排出口6からタンク7へ排出する。今度は、レンチ
キュラレンズ2の凸面は空気層との屈折率の違いからレ
ンズとして作用するので、画像形成手段1に従来と同様
に両眼視差情報を有する右眼用画像と左眼用画像を、画
面の縦方向に長いストライプ状の画像を交互に配列させ
た立体画像を表示することにより、観察者3はレンチキ
ュラレンズ2をとおして立体画像を間察することができ
る。
【0015】図1に示した構成は、レンチキュラレンズ
2の平面部を画像形成手段1に密着させ、レンチキュラ
レンズ2の凸面部に間隙を設けて透明平板を対向配置し
た場合の態様の一例を示したものであり、以下、これに
ついてさらに具体的に説明する。
【0016】図1の構成において使用した画像形成手段
1、レンチキュラレンズ2、透明平板4、液体5は、そ
れぞれ具体的には次のようなものである。
【0017】画像形成手段1は、体格226mm、画素
数640×400、画素ピッチ0.3mmのモノクロ液
晶表示素子を用いている。
【0018】レンチキュラレンズ2は、シリドリカルレ
ンズが多数並んだ構造になるよう金型によってアクリル
板の表面を加工成形したものを用いている。厚さは3m
m、レンズピッチは0.597mmであり、観察者3が
レンチキュラレンズ2から約600mm離れた位置にお
いて立体画像が観察できるように設計してある。レンチ
キュラレンズ2は、画像形成手段1に密着させ接着剤に
て固定してある。この際、レンチキュラレンズ2の溝方
向と画像形成手段1の画像の縦方向が平行になるように
位置合わせを行なっている。
【0019】透明平板4は、レンチキュラレンズ2と同
様に3mm厚のアクリル板を用いている。透明平板4の
固定には、図1には明示していないが厚さが5mmのス
ペーサを介し、かつ液体5が漏れないようシールしてあ
る。スペーサの下部には排出口6を設け、タンク7とホ
ースで接続している。図1には明示していないが、排出
口6には電磁弁が取り付けられており自動的に液体5の
排出が可能である。また、スペーサの左側面の上部には
注入口9を設け、ポンプ8とホースで接続している。タ
ンク7とポンプ8も同様にホースで接続している。
【0020】液体5はレンチキュラレンズ2の材質であ
るアクリル樹脂と等しい屈折率を有するエチレングリコ
ールを用いている。
【0021】以上の構成部品からなる、本実施例の立体
表示装置は、2次元画像と立体画像の切り替えを行なう
際、液体充填排出機構10により液体5をレンチキュラ
レンズ2と透明平板4との間隙に出し入れするだけで、
容易に切り替えることができ、従来のようにレンチキュ
ラレンズをわざわざ取り外したり取り付けたりすること
なく、面倒な位置調整も不要になる。さらに、液体5を
間隙の下半分だけに充填しておき、画像形成手段1の表
示面の紙半分に立体画像を、下半分に2次元画像を表示
する、例えば上半分に物体を、下半分に説明分を表示す
ると効果的な表示も可能になる。
【0022】以上、本実施例において、透明平板4を画
像形成手段1で兼ねる構成、すなわち、レンチキュラレ
ンズ2の凸面を画像形成手段1に向け、間隙を設けて対
向配置し、その間隙に液体5を充填、排出する構成も可
能である。
【0023】液体5をレンチキュラレンズ2と透明平板
4との間隙に充填、排出する際、レンチキュラレンズ2
や透明平板4の内面に気泡が付着したり、液体5が残留
した場合には、ゴム製のワイパーをレンチキュラレンズ
2と透明平板4の内面に密着させ走査することにより、
気泡や水滴を容易に除去できる。
【0024】画像形成手段1は、モノクロ液晶表示素子
に限らず、任意の電子ディスプレイが利用できる。ただ
し、液晶表示素子、プラズマディスプレイ等のフラット
パネルディスプレイがレンチキュラレンズを使用するの
に好都合である。さらに、カラーフィルタを内蔵したカ
ラー表示、さらには、赤、緑、青色の画像を時分割表示
してカラー表示の場合行ういずれも適用できる。ただ
し、カラーフィルタを内蔵した表示の場合、赤、緑、青
色の画素で構成される画像の1画素における赤、緑、青
色のカラーフィルタの配列を画像の縦方向に並ぶように
配置する必要がある。
【0025】また、画像形成手段1は、直視型の表示装
置に限らず、投射型表示装置、例えば、小型液晶表示素
子の画像を対角1m以上の大型スクリーンに拡大投影す
る装置を用いてもよい。このような投射型表示装置を用
いて立体画像を表示すると、画像の立体感のみならず大
画面表示による臨場感が加わり、より迫力のある立体画
像を得ることができる。また、従来の立体表示装置で2
次元画像と立体画像を切り替える際のレンチキュラレン
ズ2の取り付け取り外しも大型であるがゆえに手間を必
要とするため、本発明の立体表示装置の効果が著しく現
れる。
【0026】この場合、図1における画像形成手段1の
位置には拡散層を設けた透過型のスクリーンを配置し、
レンチキュラレンズ2に対し観察者3と反対側から投射
型表示装置で画像を投影することにより実現できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レンチキ
ュラレンズと透明平板とによって形成される間隙にレン
チキュラレンズの材質の屈折率と等しい屈折率の液体を
液体充填排出機構により充填すると、レンチキュラレン
ズはレンズとしての作用を失い、観察者は画像形成手段
に表示された2次元画像を通常の2次元画像を観察する
のと同様に観察することができ、又一方、液体を間隙か
ら排出し、画像形成手段に従来と同様に立体画像を表示
することにより、観察者はレンチキュラレンズをとおし
て立体画像を観察することができるので、立体画像と2
次元画像の表示を切り替える際に、レンチキュラレンズ
を取り付けたり取り外したりすることなく、自動的に切
り替えができる効果がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す立体表示装置の模式斜
視図である。
【図2】レンチキュラ方式立体装置の従来例を示す模式
斜視図である。
【符号の説明】
1 画像形成手段 2 レンチキュラレンズ 3 観察者 4 透明平板 5 液体 6 排出口 7 タンク 8 ポンプ 9 注入口 10 液体充填排出機構

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成手段の前面にレンチキュラレン
    ズを対向配置して立体映像を観察し得る立体表示装置に
    おいて、前記レンチキュラレンズの凸面側のの全面に前
    記凸面の仮想接面に対して一様の厚さにほぼ透明の液体
    を表示映像が見えるように充填及び排出させる液体充填
    排出手段を備えることを特徴とする立体表示装置。
  2. 【請求項2】 画像形成手段の前面にレンチキュラレン
    ズを対向配置して立体映像を観察し得る立体表示装置に
    おいて、前記レンキュラレンズの凸面側に対向配置され
    た透明平板と、前記レンチキュラレンズと前記透明平板
    とによって形成される間隙に液体を充填及び排出する液
    体充填排出機構とを有することを特徴とする立体表示装
    置。
  3. 【請求項3】 前記液体の屈折率が前記レンチキュラレ
    ンズの材質の屈折率とほぼ等しいことを特徴とする請求
    項1,2記載の立体表示装置。
JP6203376A 1994-08-29 1994-08-29 立体表示装置 Pending JPH0868961A (ja)

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