JPH11164327A - 擬似立体画像表示装置 - Google Patents

擬似立体画像表示装置

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JPH11164327A
JPH11164327A JP9325797A JP32579797A JPH11164327A JP H11164327 A JPH11164327 A JP H11164327A JP 9325797 A JP9325797 A JP 9325797A JP 32579797 A JP32579797 A JP 32579797A JP H11164327 A JPH11164327 A JP H11164327A
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JP
Japan
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image
liquid crystal
projection
panels
crystal panel
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Pending
Application number
JP9325797A
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English (en)
Inventor
Kazunori Murakami
和則 村上
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Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba TEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散型液晶パネルに投影画像を投影して擬似
的な立体画像を得ることである。 【解決手段】 結像レンズ2を介して2次元の投影画像
5を投影する投影装置1と、投影光軸に垂直な方向に順
次積層された複数枚の分散型液晶パネル3と、これらの
分散型液晶パネル3の周囲に配設されたジオラマ7とに
より擬似的立体画像表示装置を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏光メガネ等を使
用することなく投影画像の映像を立体的に見ることがで
きる擬似立体画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、3次元画像を表示する方法は、種
々のものが提案されている。それらの内、ホログラムは
その再現能力の高さにおいては他に較べるものがない
が、データ量が多いこと、リアルタイムのフルカラー表
示が難しいこと等の理由により実用レベルに達していな
い。そこで、擬似的な各種の3次元画像表示方法が提案
されている。
【0003】これらの3次元画像表示方法における簡単
なものとしては、人間の左右の目に別々の視差画像を与
えるステレオグラムが一般的である。この具体的装置と
しては、覗き窓等から左右別々の映像が見えるようにし
た装置やHMDと呼ばれるメガネ型の表示装置などが知
られている。
【0004】また、特殊メガネを用いて表示装置を観察
することでステレオ視する方法としては、色フィルタ
(赤と青等)を用いるアナグリフ方式、液晶シャッタメ
ガネ(時分割)方式、偏光メガネ方式などがある。これ
らはいずれも左右の目に別々の視差画像を提示する方法
である。
【0005】このような方法と異なり、特殊メガネを用
いない方式も提案されている。例えば、特開昭61−1
07379号公報には、マトリクス型の液晶パネルを積
層したもので、内部に立体画像を形成しようとする技術
が開示されている。また、特開平3−226095号公
報にも同様に、積層した透過型液晶パネルに画像を順次
表示して3次元画像を表示するようにしたものが開示さ
れている。さらに、特開平5−336549号公報に
は、マトリクス状に配置された発光素子を上下に駆動し
てその位置に合わせて発光素子を発光させ、これによ
り、3次元画像を空間に再現するようにしたものが開示
されている。
【0006】また、3次元的なジオラマを形成した空間
に2次元投影像を映し出す方式も提案されている。これ
らの中にはレンズの代わりに凹面鏡を使うようにしたも
のもある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶パネルを積
層して使用する形式のものにおいては、それらの液晶パ
ネルがカラー表示可能なものが必要であること、映像の
重なり部分の処理が必要であること、表示物体の大きさ
が液晶パネルの大きさで制限されること、表示解像度が
液晶パネルの解像度で決ってしまうこと等の問題があ
る。
【0008】また、投影式のものにおいては、表示位置
が一意に決ってしまうこと、表示面が透明なため、表示
物体が不鮮明であること等の問題がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
結像レンズを介して2次元の投影画像を投影する投影装
置と、投影光軸に垂直な方向に順次積層された複数枚の
分散型液晶パネルと、これらの分散型液晶パネルの周囲
に配設されたジオラマとよりなる。従って、分散型液晶
パネルはスクリーンの役目をするだけであるため、分散
型液晶パネルの解像度に左右されない高品位の映像を鮮
明に投影することができ、周囲に配設されたジオラマと
の関係で立体的な映像として認識することができ、ま
た、分散型液晶パネルの選択により映像の位置をジオラ
マに対して変化させてリアルな映像を得ることができる
ものである。
【0010】請求項2記載の発明は、分散型液晶パネル
において、投影される2次元の投影画像の映像の輪郭及
びその輪郭の内部のみを白濁させ他の部分を透明にする
ようにしたものである。従って、ジオラマの中で映像の
みを浮き上がらせることができ、立体感を向上させるこ
とができる。
【0011】請求項3記載の発明は、積層された分散型
液晶パネルに対する観察位置を、投影装置の設置位置の
反対側としたものである。従って、投影画像の映像が観
察者に近くなるとその倍率が大きくなって遠近感のある
映像とすることができる。
【0012】請求項4記載の発明は、分散型液晶パネル
に対する投影画像の基準位置が観察者から見て変化しな
いように投影光軸を分散型液晶パネルの中心線に対して
偏位させたものである。従って、投影された映像の地面
や足の着地位置等の基準位置が変化することなく投影位
置を変化させても不自然さがない。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図1
及び図2に基づいて説明する。まず、2次元画像の映像
を投影する投影装置1が設けられている。この投影装置
1は結像レンズ2を備えている。この投影装置1は、高
輝度のCRTあるいはバックライトを有する液晶表示パ
ネルなどにより形成されている。前記投影装置1の光軸
上には、その投影光軸に垂直な方向に順次積層させて複
数枚の分散型液晶パネル3が設けられている。これらの
分散型液晶パネル3により、立体的な一定領域の可視領
域4が形成されている。また、前記分散型液晶パネル3
は、マトリクス型であり、透明状態と白濁状態との2状
態を形成できるものである。そのため、通常はすべての
分散型液晶パネル3が透明状態であり、図示しない制御
回路により選択されたいずれか一枚の分散型液晶パネル
3が白濁して前記投影装置1により投影された投影画像
5の映像6を可視化するスクリーンの役目をする。つい
で、前記分散型液晶パネル3による可視領域4の全面を
除く周囲に適宜の情景を形成したジオラマ7を配設す
る。従って、可視領域4はジオラマ7で囲まれた状態に
なっており、観察者8はジオラマ7の中の映像6を観察
する。
【0014】このような構成において、投影装置1によ
り結像レンズ2を介して投影画像を投射する。いま、説
明を簡略にするために、図2に示すように、分散型液晶
パネル3が3枚である状態について説明する。例えば、
同一の投影画像を投射したときに、白濁させる分散型液
晶パネル3の選択により、遠景、中景、近景の映像6を
可視化することができる。すなわち、図2(a)に示す映
像6は、最も奥の分散型液晶パネル3を白濁化し、他の
分散型液晶パネル3が透明な状態である。そのため、映
像6は、手前と中間の分散型液晶パネル3を透過して観
察できる。また、図2(b)に示す映像6は、中間位置の
分散型液晶パネル3を白濁化し、他の分散型液晶パネル
3が透明な状態である。そのため、映像6は、手前の分
散型液晶パネル3を透過して観察できる。さらに、図2
(c)に示す映像6は、手前側の分散型液晶パネル3を白
濁化し、他の分散型液晶パネル3が透明な状態である。
そのため、映像6は、最も手前の分散型液晶パネル3の
上に投影されたものである。このようにして各位置に映
像6が映し出されるが、その映像6は周囲のジオラマ7
の中で浮き上がった状態で観察することができるため、
あたかも立体的な映像であるように観察することができ
る。
【0015】なお、前記実施の形態としては、結像レン
ズ2による倒立実像投影の例で説明したが、凹面鏡を用
いた虚像投影でも同じことである。また、光路の途中に
平面ミラー等を挿入して折り返すことにより装置の形状
の自由度が広がる。
【0016】次に、本発明の第二の実施の形態を図3及
び図4に基づいて説明する。図1及び図2について説明
した部分と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。
まず、被写体9を撮像装置10により撮影し、記録媒体
11に記録する。この記録媒体11を用いて投影装置1
により投影画像5が投影される。しかして、被写体9を
撮影している状態においては、撮像装置10の撮像レン
ズのフォーカス位置を距離情報として同時に記憶してお
く。そのため、記録媒体11に記録される情報は、2次
元画像としての投影画像5と距離情報とである。
【0017】このようにして得られた2次元画像として
の投影画像5から被写体9の輪郭を抽出する。そして、
分散型液晶パネル3のいずれかを選択する投影位置の決
定を行なう。これにより、投影装置1と投影面との位置
関係が決り、投影倍率が決定する。この倍率に合わせて
選択された分散型液晶パネル3の映像6の輪郭に合わせ
てその輪郭及び輪郭の内部の領域を白濁させる。もちろ
ん、他の部分は透明のままである。従って、映像6の部
分のみが白濁されている結果、その部分がスクリーンと
なって違和感なく空中に浮かぶように映しだされる。こ
の映像6は2次元映像であるにも係らず、その映像6の
輪郭以外は透明なままであるため、周囲の3次元的なジ
オラマ7の効果で3次元物体のように錯覚されることに
なる。
【0018】なお、他の分散型液晶パネル3に投影画像
5の映像6を表示させる場合には、結像レンズ2を微動
させてピント調整をする。倍率が高い設定においては、
焦点深度内に収まる場合もあり、その場合は、結像レン
ズ2の微動は不要である。
【0019】本発明の第三の実施の形態を図5に基づい
て説明する。本実施の形態は、観察者8の位置を分散型
液晶パネル3に対する結像レンズ2及び投影装置1の設
置位置と反対側にしたものである。そして、投影装置1
と結像レンズ2との光軸と分散型液晶パネル3の中心線
とは一致しているものである。
【0020】このような構成において、どの分散型液晶
パネル3に映像6を表示させるかによりその映像6は光
軸上を移動する。そして、その映像6が観察者8に近づ
くと倍率が大きくなるので、観察者8から見れば遠近間
のある映像6として認識される。この場合、映像6が映
し出される分散型液晶パネル3が結像レンズ2の焦点深
度内にあれば、白濁させる分散型液晶パネル3の選択だ
けで映像6を鮮明なまま移動させることができるが、焦
点深度を外れていれば、結像レンズ2を移動させてピン
ト調整をする。なお、投影画像5を裏側から見ることに
なるので、投影装置1により投影する際に、左右を反転
させる必要がある。
【0021】本発明の第四の実施の形態を図6に基づい
て説明する。本実施の形態は、基本的には前述の第三の
実施の形態と同様であるが、分散型液晶パネル3に対す
る投影画像5の基準位置が観察者8から見て変化しない
ように投影光軸を分散型液晶パネル3の中心線に対して
偏位させたものである。ここで、投影画像5の基準位置
とは、地面や足の着地位置などであり、例えば、全ての
映像6が分散型液晶パネル3の下縁位置が地表になり、
きわめて安定した映像6の変化とすることができる。そ
のため、不自然さがない。
【0022】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、結像レンズを介
して2次元の投影画像を投影する投影装置と、投影光軸
に垂直な方向に順次積層された複数枚の分散型液晶パネ
ルと、これらの分散型液晶パネルの周囲に配設されたジ
オラマとよりなるので、分散型液晶パネルはスクリーン
の役目をするだけであるため、分散型液晶パネルの解像
度に左右されない高品位の映像を鮮明に投影することが
でき、周囲に配設されたジオラマとの関係で立体的な映
像として認識することができ、また、分散型液晶パネル
の選択により映像の位置をジオラマに対して変化させて
リアルな映像を得ることができると云う効果を有する。
【0023】請求項2記載の発明は、分散型液晶パネル
において、投影される2次元の投影画像の映像の輪郭及
びその輪郭の内部のみを白濁させ他の部分を透明にする
ようにしたので、ジオラマの中で映像のみを浮き上がら
せることができ、立体感を向上させることができると云
う効果を有する。
【0024】請求項3記載の発明は、積層された分散型
液晶パネルに対する観察位置を、投影装置の設置位置の
反対側としたので、投影画像の映像が観察者に近くなる
とその倍率が大きくなって遠近感のある映像とすること
ができると云う効果を有する。
【0025】請求項4記載の発明は、分散型液晶パネル
に対する投影画像の基準位置が観察者から見て変化しな
いように投影光軸を分散型液晶パネルの中心線に対して
偏位させたので、投影画像された映像の地面や足の着地
位置等の基準位置が変化することなく投影位置を変化さ
せても不自然さがないと云う効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態を示す斜視図であ
る。
【図2】分散型液晶パネルの選択状態を示すもので、
(a)は遠景の映像を表示している斜視図、(b)は中景の
映像を表示している斜視図、(c)は近景の映像を表示し
ている斜視図である。
【図3】本発明の第二の実施の形態を示す斜視図であ
る。
【図4】そのフローチャートである。
【図5】本発明の第三の実施の形態を示す側面図であ
る。
【図6】本発明の第四の実施の形態を示す側面図であ
る。
【符号の説明】
1 投影装置 2 結像レンズ 3 分散型液晶パネル 5 投影画像 6 映像 7 ジオラマ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結像レンズを介して2次元の投影画像を
    投影する投影装置と、投影光軸に垂直な方向に順次積層
    された複数枚の分散型液晶パネルと、これらの分散型液
    晶パネルの周囲に配設されたジオラマとよりなることを
    特徴とする擬似立体画像表示装置。
  2. 【請求項2】 分散型液晶パネルにおいて、投影される
    2次元の投影画像の映像の輪郭及びその輪郭の内部のみ
    を白濁させ他の部分を透明にするようにしたことを特徴
    とする請求項1記載の擬似立体画像表示装置。
  3. 【請求項3】 積層された分散型液晶パネルに対する観
    察位置を、投影装置の設置位置の反対側としたことを特
    徴とする請求項1又は2記載の擬似立体画像表示装置。
  4. 【請求項4】 分散型液晶パネルに対する投影画像の基
    準位置が観察者から見て変化しないように投影光軸を分
    散型液晶パネルの中心線に対して偏位させたことを特徴
    とする請求項3記載の擬似立体画像表示装置。
JP9325797A 1997-11-27 1997-11-27 擬似立体画像表示装置 Pending JPH11164327A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004023200A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-18 Optrex Corporation Image display system

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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