JPS61212821A - 三次元表示装置 - Google Patents

三次元表示装置

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JPS61212821A
JPS61212821A JP61052348A JP5234886A JPS61212821A JP S61212821 A JPS61212821 A JP S61212821A JP 61052348 A JP61052348 A JP 61052348A JP 5234886 A JP5234886 A JP 5234886A JP S61212821 A JPS61212821 A JP S61212821A
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image
cell
circularly polarized
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JP61052348A
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トーマス・エス・ブザツク
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Tektronix Inc
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Publication date
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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】 〔発明上の利用分野〕 本発明は三次元表示装置、特に物体の異なる奥行面（ｄ
ｅｐｔｈ　ｐｌａｎｅ）　ｆ表わすシーケンシャル光像
を受けて、各光像を複数の光方向変調器の対応する１つ
から反射させて物体の三次元像を合成するｔ　１　） 形式の表示装置に関する。
〔従来技術とその間：１１点〕 イメージ源から三次元物体の異なる奥行面を表わす一連
の二次元イメージを順次放射することにより三次元イメ
ージを合成する表示装置は知られている。名奥行面のイ
メージは一般にイメージ源　　・と観察者間に異なる光
路長を有するよう配置された鏡により反射される。各奥
行面イメージは異々る光学路長を進んで、観察者に奥行
感を与える合成光像を創る。従って、この三次元イメー
ジは完全な垂直、水平及びヘッドモーションパララック
ス（視差）を有する。この型式の表示装置は例えば組織
の超音波走査、多層プリント板の図面、航空交通管制及
び建築物設計等の一連の視覚面データより成る三次元イ
メージの検査に有用である。
鏡の反射面の位置を変えるメカニカル手段を用い奥行面
イメージを異なる光学路位置に反射することにより三次
元イメージを形成する表示装置は雑誌Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ　１９８１年７月２８日号の第１５０乃至１５５
頁のストーパ著”Ｔｅｒｍｉｎａｌ　ｐｕｔｓ　ｔｈｒ
ｅｅ−ｄｌｍｅｎａｉｏｎａｌ　ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｏ
ｎ、　５ｏｌｉｄ　ｇｒｏ、ｕｎｄ”に記載されている
。この型式の装置は直線に沿って往復する平面鏡を使用
している。この鏡はこの直線上の複数の点を通シ、各点
は三次元物体の異なる奥行面に対応する。イメージ面か
ら放射された奥行面イメージは、各点から観察者の目に
反射されて合成三次元像を生じる。これら表示装置は、
鏡の瞬時位置とイメージ面上の奥行面イメージとの一致
の精度要件が機械的に実現不可能であることが火証され
ている。
別の装置では、上述した可動鏡を可変焦点鏡に置換して
いる。可変焦点鏡は機械的な振動によりその焦点距離が
変化するものである。この振動は鏡の反射面の形状を例
えば凸面、平面及び凹面のように連続的に変化する。鏡
の形状を変化すると、それで反射されたイメージが観察
者には異なる距離から発したかの印象を与える。鏡はＣ
ＲＴ　’　（陰極線管）から発する奥行面イメージの出
現と同期する信号に応じて振動する。
しかし、この可変焦点鏡システムにも多くの本質的な欠
点が存する。第１に、鏡が連続的にその形状を変えるの
で、その結果疲労を生じる。第２に、機械的振動は鏡の
焦点距離を正弦波状に変化　　　゛する。従って、可変
焦点鏡は平面鏡の場合のようカイメージ拡大率の均一性
を失うので、この鏡から反射された像には歪が生じ、よ
ってＣＲＴで発生する像に予め逆の歪を生じさせておく
必要がある。
第３に、振動鏡は恰もスピーカーのようであって、許容
できないゆれを生じる。この音響的ゆれは鏡の基本周波
数を３０Ｈｚ未満にすれば防止できるが、このような低
周波では三次元像にフリッカを生じる。第４に、可変焦
点距離鏡システムはカラー表示に適しない。その理由は
、シャドウマスク型ＣＲＴからの螢光放射の残像時間が
、鏡の焦点距離の連続変化によって、連続した奥行面カ
ラーイメージを汚すからである。可変焦点鏡システムで
カラーイメージを得るには、鏡が焦点距離を１つの奥行
面から他の奥行面に対応する距離に変化するとき螢光発
光を止めなければならない。この要件に合った残光特性
のフルカラー螢光体は現在得られない。
複数の不動平面鏡を用いて三次元光像を形成する表示装
置がリンク発明の米国特許第４，１９０，８５６′号公
報に開示されている。この表示装置は複数のビームスシ
リツタ又は半透過鏡を複数のＣＲＴと共に使用□して、
三次元像を得る。この表示装置はまた少くとも１個のレ
ンズを用いて像＋ｍｍ看者方へ移動する。各ＣＲＴは異
なる奥行面に対応す゛る像を放射する。６像は半透逼鏡
を通って同時に伝播し、共通光学路で合成されて合成像
を生・しる１、各ＣＲＴから放射された像は異なる光学
路長を通るので７合成像は奥行を有するように立体的に
見える。
こめ装置には、複数のＣＲＴと関連駆動回路を必要とす
る゛ので、多くの奥行面め像を生じることの□できる表
示装置は極めて大型とな如高価となるという欠点を有す
る。更に、奥行面を増加すると、三次元画像を生じるに
要する光路長が増加する。
光路長が増加すると、イメージ観察可能角度が制限を受
ける。
複数のＣＲＴを使用する他の三次元表示装置としく５） て、１９８２年１０月１５日発行のＡｐｐｌｉｅｄ　０
ｐｔｉｅａＶｏｌ　２］　、　Ａ　２０　（Ｄ第３６５
９　乃至３６６３頁（Ｄ　タム５　及びタナカ著「多方
向性ビーム分割器による多層三次元表示」に複数のＣＲ
Ｔを使用するものが記載されズいる。この三次元表示装
置もまた光路長□が長いこと及びビーム分割器の厚さに
起因するイメージの品質劣化の問題を生じる。
単−ＣＲＴの画像表示面上に取付けられるアダプタを有
する三次元表示装置が１９７８年１２月１日発行めＡｐ
ｐｌｉ’ｅｄ　０ｐｔｉｅａ　Ｖｏｌ、　１７　、４２
３の第３６９５乃至３６９６頁のタムラ及びタナカ著「
多層三次元表示アダシタ」の記事中に記載されている。
このアダプタは半透過及び全反射鏡を使用して異なる光
路長を生じさせて、異なるイメージ奥行面を得ている。
この表示装置では、光路長は大変長いので□、三次元表
示効果は薄れる。更に、このアダプタは単一イメージ面
を実質的に数個の小さい面に分割するので５６奥行面イ
メージとイメージ窓は小さくなる。
ＴＮＮ液晶セルラコレステリック晶層と共に使用して所
定カラーの二次元イメージを生じさせる表示装置は１９
７５年発行のＪ、　Ｐｈｙｓ、　Ｄ　：　Ａｐｐｌ、　
Ｐｈｙｓ。
Ｖｏｌ、　８第１４４１頁乃至１４４８頁のシエファ著
［コレステリック反射器を用いるＴＮ表示」の記事中に
記述されている。この単色表示はＴＮセルにより偏光角
が０°又は９０°に選択的に回転されている多くの波長
のリニア偏光光線を受ける。ｈ波プレートｋＴＮセルと
コレステリック層間に配置してＴＮセルを通過するリニ
ア直線偏光光線を受けて、入射光の偏光方向に応じて左
又は右円偏光光線に変換する。
その反射波長帯内では、コレステリック層はそのら旋ね
じれ回転方向の円偏光光線を反射する。
反射帯域外では、コレステリック層はあらゆる偏光状態
の光線を透過する。
このシエファ記事中では、左手ねじれコレステリック層
の動作を次のように説明している。ＴＮセルが入射光線
の偏光角全９０６回転すると、左日偏の装置から反射さ
れて観察者が観ることとなる。
ＴＮセルが偏光光線全００回転すると、右円偏光光線が
コレステリック層を通過して吸収体に入射し、これが先
に反射されたカラーイメージの背景となる。
この記、事はＴＮセルとコレステリック層とを使用して
単一カラーの二次元イメージを作る技術のみを説明する
にすぎない１．ここでは単一カラー又はフルカラーの三
次元表示装置の使用につき一切暗示するところはない。
〔発明の目的〕
従って、本発明の目的は広い視角でｔｌｌ、祭したとき
、完全な垂直、水平及びヘッドモーションパララックス
を有するイメージを作る光反射性三次元表示装置を提供
することである。
本発明の他の目的は小型軽量で機械的に動作する部品が
なく、且つ単一イメージ源を必要とするのみである三次
元表示装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は良質のイメージを得る為にイメ
ージ源を予め歪ぜたり、非線形に拡大又は縮／ＪＳする
必要のない三次元表示装置を提供することである。
本発明の別の目的はシャドウマスク型ＣＲＴ　ｉ用いて
、フルカラーで鮮明なイメージを生じるよう゛に動作で
きる三次元表示装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は液晶電気光学スイッチング素子
と液晶カイラルセルを用いて単一カラー又はフルカラー
の三次元イメージを生じる装置全提供することである。
〔発明の概要〕
本発明によると、観察者の視線上に並設した複数の光方
向変調手段に複数の奥行面イメージを順次入射させ、こ
のイメージの切換えと同期して光変調手段中の可変光学
リクーダ（ＶＯＲ）’を制御してイメージの透過及び反
射を制御する如く構成している。従って、奥行面イメー
ジに応じて異なる光路長を経て観察者にイメージが到達
するので、単一イメージ源を用いるのみで三次元表示が
得られる。１だ名犬変調手段にカラーフィルタを使用し
、光イメージ源にカラーイメージを用いるとフルカラー
の三次元イメージが得られる。
〔実施例〕
第１図は本発明による光反射三次元表示装置の一実施例
の原理図であって、この装置は２つの奥行面を有し、更
に合成三次元イメージのＭ像度を増加するだめの伺加奥
行面を破約で示している。
第１図において、ＣＲＴ等である光源０のは、そのスク
リーン（１◆から三次元物体（図示せず）の異なる奥行
面に対応する二次元イメージを順次生じる。
このイメージは第１及び第２光方向変調手段（１０及び
０句に向って進行する。こめ変調手段ａす、０時は光軸
（１）に沿って略平行関係で配置されている。第１変調
手段ＯＱは第１奥行面に対応し、第２変調手段α枠は第
１奥行■１より奥の（光路長が長い）第２実行面に対応
する。光路長はＣＲＴからのイメージが観察者に到達す
る距離として定義する。表示システム００は２つの奥行
面を有するのみであるので、ＣＲＴ◇望は夫々に対応す
る一連のイメージを交互に生じる。
同期及び制御回路又は手段（２２）は、第１変調手段α
＊ＫＣＲＴα埠の奥行面イメージの発生と同期して、制
御信号を印加する。第１及び第２電圧の制御信号が異な
るタイミングで第１変調手段＜１４に印加され、夫々選
択的に入射イメージを反射及び透過させる。第２変調手
段ａ枠は第１変調手段αＱを通るイメージを受は反射す
るよう配置されている。
三次元（立体）イメージを合成するには、制御回路（２
つがＣＲＴ　（ＩＪのスクリーンα棒上に現われる奥行
面イメージに同期して第１変調手段０・をスイッチング
する。第１奥行面イメージがスクリーンα棒上に現われ
る毎に制御回路（２２）は変調手段０Ｑに第１電圧を印
加して観察者（２４）の目にイメージを反射させる。第
２奥行面イメージがスクリーンａ４上に現われると、制
御回路（２２１は変調手段αＱに第２電圧を印加してイ
メージを第２変調手段α時へ透過させ、これを第１変調
手段１ｌＩＱを通って観察者（２４）の目に反射する。
反射された奥行面イメージは合成されて物体の三次元イ
メージを生じる。第１及び第２奥行面イメージが観察者
（２４）に到達する光路長の差が合成イメージに三次元
効果を生じることとなる。
三次元イメージの解像度を改善するには、奥行面の数を
増加すればよい。これを達成するため第１図中破線で示
す如く第２変調手段（へ）から第１変調手段（１Ｑ側に
１以上の変調手段を追加すればよい。
ＣＲＴα埠は各イメージシーケンス中に、表示装！　（
１（１に追加した変調手段の数に対応する奥行面イメー
ジを放射する。制御回路（２渇は第２電圧の信号を各第
１変調手段０９に送り、夫々ＣＲＴα埠からの奥行面イ
メージを観察者側に反射する。
〈単一カラー表示装置〉 第２図は本発明による単一カラー表示装置（２０の説明
図を示す。同図中、単一カラー表示装置（２６１は２つ
の奥行面を有する三次元イメージを形成する。
ＣＲＴα埠はそのスクリーンαゆから奥行面イメージを
　　　゛含むリニア偏光光線を放射する。（奥行面イメ
ージの数は例えば第２図中破線で示す位詮に付加のＣＲ
Ｔ　（１２’）及び鏡（３２’　）を付加して増加でき
る。）第２図には光路（２７）と第２奥行面から反射す
る例示の光線の偏光状態を示す。ここでＬＣＰ及びＲＣ
Ｐの語は夫々左円偏光及び右円偏光を意味する。単一カ
ラーの装置では、ＣＲＴ　＜１は緑色光を発光するのが
好ましい。未偏光光線が右手ねじれＬＣカイラルセル（
２Ｑに入射すると、約４０ｎｍの狭い波長範囲内の右円
偏光光線のみを反射する。この特性を有するカイラルセ
ルは上述のシェフアミ己事中に使用しているコレステリ
ックに関して説明するものと同様に動作することが当業
者には知られている。カイラルセル（２ａｌは好ましく
はＣＲＴαりの発光カラー（例えば緑）を反射するよう
同調する。カイラルセル（２８）に入射する未偏光光線
は左及び右円偏光光線を重ね合せたものであるので、左
円偏光された緑色光線はカイラルセル（２印を出て緑色
光に半波リタデーションを生ずるべく同調している半波
プレートｅｏ＋に入射する。半波グレー）　（３０は左
円偏光光線を受けて右円偏光光線に変換して光軸（ハ）
に対して４５°の傾を有する半透過鏡（３功に入射する
。鏡０′４で反射された光線は左円偏光され第１光方向
変調手段０のに向って進む（また、この表示装置（２６
）は鏡（３ツを使用せず、ＣＲＴ　Ｃ１２と観察者（２
６）の光軸−に対する相対角を第１図のようにずらせ、
半波プレート（３０）を除外してもよい。）。
第１変調手段ＯＱは右側のねじれ液晶カイラルセル（３
６）に対し平行であって且つ離間しているＶＯＲ（３４
）より成る。ＶＯＲ（３４）は入射光が進行する際に、
これに与えられるリタデーションの量を変化することに
より入射光の偏光状態の回転方向を変化する。
ＶＯＲ（３４）は法線入射課色光紳を制御回路（２２）
による２つの電圧信号に応じてリタデーションをゼロ又
は半波に選択する。この２つの異なるリタデーションは
円偏光した緑色光線が２つの直交回転方向のいずれかで
ＶＯＲ（３４）を出るようにする。
カイラルセル（陶にはＶＯＲ（３４）を通った光が入射
し、右円偏光光線を反射し左円偏光光線は通過させる。
第１変調手段αＱを通過した光線は相互に平行関係で離
間している半波シレー）　（３８１と右側のねじれ液晶
カイラルセル（４０）とよシ成る第２変調手段α機に入
射する。半波シレー）　（３８）は左円偏光入射光線を
／１４Ｎ 右円偏光光線に変換してカイラルセル（４０）に入射さ
せて反射さｉｚる。ＶＯＲ（３４）とカイラルセル（３
６）の間隔と、第１及び第２変調手段θＱ、α的の間隔
は、これら素子の周縁部に配したスペーサ（図示せず）
等によシ任意の値（例えば１．２７　ｃｍ　）にする。
これら素子に反射防止コーティングを施すとこの装置の
光伝達特性が改善できる。
半波シレー）　（３０）と（３８）とは同様構造のもの
であシ、カイラルセル（２８）　、’　（３６）及び（
４０）も同様のものである。
単一カラーの三次元表示装置（２６）は次のように動作
する。最初の奥行面イメージがＣＲＴ　Ｏ’Ｊのスクリ
ーン（１４に現われると、制御回路（２２）が第１電圧
信号をＶＯＲ（３４）に印加して、それを半波リタデー
ション即ちＯＦＦ状態にする。ＶＯＲ（３４）には第１
奥行面イメージの光線が入射して、これを左円偏光から
右円偏光に変換してカイラルセル（３Ｇ）に透過させる
。カイラルセル（３６）は右円偏光光線を反射してＶＯ
ＲＧ３４）及び鏡（３２）を通って観察者（２４）の目
に戻す。
ＣＲＴ　（１■のスクリーン０４に２番目の奥行面イメ
ージが現われると、制御回路（２つは第２電圧信号をＶ
ＯＲ（３４）に印加して、そのリタデーションをゼロ、
即ちＯＮ状態にする。ＶＯＲ（３４）には第２奥行面イ
メージを含む左円偏光光線が入射し、これを半波プレー
ト（鏝へ透過させて右円偏光光線に変換する。カイラル
セルＧｌ［Ｉｌは右円偏光光線を半波プレー）　（３８
）に反射して戻し、これで左円偏光光線に再度変換する
。
カイラルセル（３６）、ＶＯＲ（３４）及び鏡（３２１
は第２奥行面イメージを含む左円偏光緑色光線を観察者
（２４）に伝達する。鏡（３つで観察者（２４）から遠
くに反射された光の部分はＣＲＴ　（ｔＦ）スクリーン
（１４１で散乱されイメージのコントラストに大きい悪
影響は生じない。
第３図の実施例は同一構成の液晶カイラルセルを使用す
るものである。しかし、半波プレー）　Ｃ３８）を取除
き、カイラルセル（４０）を左ねじれ液晶カイラルセル
に置換して等価な表示袋口を得ている。更に、カイラル
セル（２８）と半波シレー）　（３０）は左手ねじれ液
晶カイジルセルに、又はニュートラルリニア偏光板と電
波プレートに置換できる。
前述したとおり、三次元イメージを得る為の奥行面の数
は、各々ＶＯＲ（３４）とカイラルセル（３Ｇ）とよ構
成る第１変調手段０Ｑの数を増加し、それらを鏡国と第
２変調手段０時に配置することによシ増加できる。
くフルカラー表示装置〉 第３図は本発明によシ設計したフルカラー三次元表示装
置（５０）の図である。同図中、表示装置（５０）は３
つの奥行面を有するフルカラー三次元イメージを生じる
よう設計されている。光源（５２）はそのスクリーン（
５４）から赤、緑及び青の如き３原色の奥行面イメージ
を含む無偏光光線を放射する。光ｍ　（５２）はシャド
ウマスク型カラーＣＲＴよ構成るのが好ましい。スクリ
ーン（５４）から放射された光線は夫々緑、赤及び青色
に同調している略平行の左手ねじれ液晶カイラルセル（
５６）　、　（５８）及び（６０）に入射する。
緑、赤及び青色の右円偏光光線がカイラルセル（６０）
から出て鏡（３４で反射され、光を左円偏光に変換する
。鏡（３つで反射された左円偏光光線は第１光変調手段
（１６ａ）、　（１６ｂ）と第２光偏調手段（１８ａ）
によシ制御回路（２２）の電圧信号に応じて選択的に反
射されｒｌり） る。
第１光変調手段（１６ａ）はＶＯＲ（３４ａ）と３個の
右手ねじれ液晶カイラルセル（６２ａ）　、　（６４ａ
）　、　（６６ａ）より構成され、これらは好捷しくは
一体に構成されている。カイラルセル（６２ａ）　、　
（６４ａ）　、　（６６ａ）は夫々緑、赤及び青色に同
調しており、説明の便宜上第３図にはこの順序で示して
いる。但し、観察者Ｃ（１）に近い方から赤、緑、青の
順序であるのが好ましい。その理由は短い波長の色のイ
メージは観察者の近くに見える性質があるからである。
従って、上述の順序にすればこの効果が補償できる。夫
々第１及び第２奥行面に対応する第１変調手段（１６ａ
）　、　（１６ｂ）は同じ構成の光学素子を含んでおシ
、同じ参照番号の後に異なる小文字のアルファベットを
付している。ＶＯＲ（３４ａ）、（３４ｂ）は緑色光線
に対し半波リタデーションを生じるよう同調させている
。第２変調手段（１８ａ）は第３奥行面に対応し、夫々
緑、赤及び青色に同調する３枚の左手ねじれ液晶カイラ
ルセル（６８）　、　（７０）及び（７２）よυ構成さ
れている。
観察者（２４）と鏡（３４間には電波シレー）　（７４
）と二（Ｉ８） ユートラルリニア偏光板（７６）が配置され、後述する
如く偽イメージを生じる汚染光線の通過阻止手段をなす
。
３枚のカイラルセルの各セットは、夫々の反射帯域又は
合成反射帯域が３原色の各光線を反射できる十分広帯域
であれば、単一のセル又は２セルの１セツトに置換して
もよい。
カラー表示装置６０）の動作は第２図の単色表示装置α
Ｏの動作と類似する。第４図には、電波シレー）　（７
４）と偏光フィルタ（７６）により汚染光線の通過を抑
圧するのを説明する為、第３図のカラー表示装置（５０
）に１例として汚染光が重畳している場合の光路を示し
ている。第４図の例は、第１奥行面イメージが第１変調
手段（１６ａ）で反射される場合を示す、この状態下で
は、ＶＯＲ（３４ａ）と（３４ｂ　）は共にＯＦＦ状態
である。第１奥行面イメージは汚染光ねの通過で最も偽
イメージを生じ易いものでおる。
第１奥行面イメージを含む左円偏光光線は鏡（３４）で
反射してＯＦＦ状態のＶＯＲ（３４ａ）に入射する。
ＶＯＲ（３４ａ）は緑色光線のみに手技すタデーション
を生じ、他の色の光線には半波に近いリタデーションを
生じるのみである。従って、ＶＯＲ（３４ａ）の効果は
、それを通過する光線の色によシ異なる。
ＶＯＲ（３４ａ）は、それを通過する緑色光線を左から
右円偏光に変換する。右円偏光光線は緑カイラルセル（
６２ａ）で反射され、今度は左円偏光光線に戻すＶＯＲ
（３４ａ）を介して戻って来る。左円偏光された緑色光
線は＠　（３２１を通って観察者（２４）に見られる。
ｈ波プレー）　（７４）は鏡（３２を通過した光線から
円偏光を除去し、リニア偏光に変換する。ニュートラル
偏光フィルタ（７８）は、１／４波プレート（７４）を
出るＩＪ　ニア偏光光線の方向と透過軸を一致させて配
置している。玩波シレー）　（７４）は緑色光線に対し
て匂すタデーションを生じるよう同調している。鏡（３
りと異なりカイラルセル（６２ａ）及びここに使用中の
他のカイラルセルは偏光方向を変化することなく光を反
射することに注意されたい。
ＶＯＲ（３４ａ）は入射する左円偏光された赤や青色光
線を正確に手技すタデーションを生じさせることはしな
い。赤色光線のプロセスを第４図を参照して説明する。
左円偏光赤色光線は光路区間（７８）に沿って変調手段
（１６ａ）に向って進行する。ＶＯＲ（３４ａ）は赤色
光線を楕円偏光して緑カイラルセル（６２ａ）を通って
赤カイラルセル（６４ａ）に入射する。この楕円偏光赤
色光線は大きな右円偏光光成分と非常に小さな左円偏光
光成分とより成る。赤カイラルセル（６２ａ）は右偏光
された主要成分を反射して光学路区間（８のを通ってＶ
ＯＲ（３４ａ）に戻り、これはこの赤色主要成分を右か
ら左円偏光光線に変換する。
左円偏光された赤色光線の主要部は光路区間（８０）と
鏡（３邊を通過する。電波シレー）　（７４）は左円偏
光”を取シ除き、光線を偏光フィルタ（７６）の透過軸
と一致する方向のリニア偏光光線に変換するので、赤色
光は観察者（２４）に到達する。電波グレー）　（７４
）は緑色光に同調しているので、赤色光が観察者に通過
するのに大きな影響はない。
左円偏光された赤色光線の小成分は光学路区間（８２）
に沿って進み緑カイラルセル（６２ａ）　、赤カイラル
セル（６４ａ）及び青カイラルセル（６６ａ）を進んで
ＶＯＲ（３４ｂ）に入射する。ＯＦＦ状態のＶＯＲ（３
４ｂ）は赤色光纏の小成分を実質的に左から右円偏光に
変換する。
この小成分の右円偏光赤色光線は緑カイラルセル（６２
ｂ）を透過し赤カイラルセル（６４ｂ）から反射され、
図示のとおシ光路区間（８２）に沿ってＶＯＲ（３４ｂ
）に入射する。
ＶＯＲ（３４ｂ）はこの有田１（偏光の小量の赤色光線
を実質的に右から左円偏光に変換し、ＶＯＲ（３４ａ）
はこの赤色光線を再び右円偏光に戻す。右円偏光された
小成分の赤色光線は鏡（３りを透過する。電波プレー）
　（７４）は右円偏光を取り除き、偏光フィルタ（７６
）の吸収軸と一致する方向のリニア偏光に変換される。
吸収された右円偏光光線は汚染光とな９、その偏光方向
は観察者■へ透過すべき光線と直交関係になる。もしこ
こで述べた如く吸収されなければ、汚染光は誤った奥行
面から反射されたゴーストイメージとなる。
左円偏光された青色光線は上述した左円偏光された赤色
光線と同様にカラー表示装ｆｉ＆−（５０１内で処理さ
れる。
電波グレート（７４）とリニア偏光フィルタ（７６）と
はＶＯＲ（３４ａ）と（３４ｂ）がすべての色の光線に
正確な半波リタデーションを生じることができない為に
生じる汚染光線の透過を抑圧することがわかる。
】／４波プレートＱ（イ）は緑色光のみに同調している
ので、ゴーストイメージの抑圧効果は無視し得る。
その理由は、表示装置を進む汚染光線は偏光方向が数回
にわたり変化されるので、１／４波プレートＨに到達す
る前に強度が低下してしまう。従って、１／４波プレー
）Ｈと偏光フィルタＱＱの作用は残りの入射汚染光のか
なシのものを吸収すれば足シる。
従って、観察者（財）に伝達される光線は実質的にスプ
リアスイメージがない。
３枚の右手ねじれ液晶力イラルセ）Ｌ７−（図中破線で
示す）を１／４波プレート（７→とニュートラル偏光フ
ィルタ（７Ｇの代シに使用してもよい。この３枚のカイ
ラルセルは鏡ｅ４２とｖｏＲ（３４ａ）間に配置される
。
第５図はＣＲＴから放射きれた緑色光の螢光放射のピー
ク（ハ）と緑色光に同調したカイラルセルの反射特性間
の関係を異なる表示システム視角につき示すグラフであ
る。実線の特性−はセルの表面に法線方向の視角の場合
のカイラルセルの反射特性を示し、破線の％性軸は法線
と約３０°の視角におけるカイラルセルの反射特性を示
す。カイラルセルの反射特性はセル表面への法線に対し
て視角が増加すると短波長方向へシントすることが判る
。
これを補償するには、ここに述べた各カイラルセルをそ
の反射帯域の短い波長付近に螢光体放射のピークが来る
ように同調する。このようにセルを同調すると、色光線
の強度が通常の視角では略一様にできる。
く順次イメージ間の転移時間を減少するスイツチングシ
７ケンスン 後述するＶＯＲの好適実施例はＯＦＦ状態からＯＮ状態
への転移時間を大幅に減少できる。表１はＮ＋１個の奥
行面を有するスイッチングシステム用の好適カ奥行面イ
メージスイッチングシーケンスを示している。ＶＯＲは
ＯＦＦからＯＮ状態への転移のスイッチング時間は短い
ので、Ｎ個の第１光方向変調手段のＮ個のＶＯＲは制御
回路（ハ）によりＮ＋１個の奥行面イメージのシーケン
ス開始時に予めＯＦＦ状態にされる。
表１中、１番目とＮ番目のＶＯＲは夫々観察者（２４）
に最も近い及び最も遠い位置に配置したものである。Ｎ
個のＶＯＲの各々は、それに入射するシーケンス中の最
初のイメージを反射し、次のイメージを透過することが
判る。Ｎ＋１番目の奥行きイメージがＣＲＴスクリーン
に現われ、２番目の光方向変調手段のカイラルセルで反
射宴れた後、Ｎ番目のＶＯＲが制御回路によって、次の
Ｎ−Ｍ番目の奥行面イメージのシーケンスの開始を予期
して、ＯＮからＯＦＦ状態に同時に命令を受ける。従っ
て、上述の手順は使用する奥行面の数に関係なく各イメ
ージ奥行面シーケンスに対し１つの比較的低速転移を必
要とするのみである。
〈液晶ＶＯＲ） 本発明の好適実施例は、ＶＯＲとして動作する液晶セル
を使用し、このＶＯＲはセルの電極構体に印加する励起
電圧による電界強度に応じて通過する光のリタデーショ
ンを制御する。
第６図を参照すると、液晶セル（１００）は略平行関係
で離間して保持する１対の電極構体（１０２）　−（１
０４）とその間に注入したネマチンク液晶（１０６）　
ｆｆｉ含んでいる。電極構体（１０２）はガラス製誘電
体基板（１０８）を有し、その内面には酸化インジウム
、錫の如き透明導電体の層（１１０）がある。ディレク
タ配向膜（１１２）を導電層（１１０）上に設け、電極
構体（１０２）と液晶体（１０６）間の境界をなす。液
晶拐料に接触する膜（１１２）の表面は２つの方法のう
ちのいずれか一方により液晶体のディレクタが所定方向
となるよう配向処理される。ディレクタ膜（１１２）の
コンディショニング方法及び使用材料については後述す
る。電極構体（１０４）は電極構体（１０２）のそれと
類似であって、対応素子には同一参照番号を用い、その
後にダッシュを付している。
電極構体（１０２）、（１０４）の短端は相互にずらせ
て導体層（１１０）、（１１０りにアクセスしてリード
端子（１１３）を制御回路（２２）の出力に接続可能に
する。スペーサ（１１４）をガラスファイバ等の適当な
材料で作られ、電極構体（１０２）、（１０４）間が略
平行になるようにする。
次に、第７Ａ図、７Ｂ図を参照する。液晶セル（１００
）の層（１１２）及び（１１２’）のネマチックディレ
クタ配向構造はＢｏｙｄ等の発明に係る米国特許第４．
３３３．７０８号公報の第７ｓ第４８乃至５５行に記載
されている。しかし、この米国特許に開示の液晶セルは
本発明に使用のものとは以下の点で相違する。
先ず、前者はセル（１００）のディレクタ配向が交互傾
斜ジェオメトリ型がごく一部に作ら扛るものである。Ｂ
ｏｙｄ等の特許のセルは双安定スイッチングデバイスを
得るために、セル内にディスクリネーション運動を促進
するものである。
電極構体（１０２）の被膜（’１１２）は電極構体面接
触ディレクタ（１１６）が被膜（１１２）の表面を基準
に反時計方向に測って＋θの傾斜・ぐイアス角で相互に
平行になるよう配向処理されている。雷、極（１０４）
の被膜（１１２’）は、被膜（１１２′）の表面を基準
にして時計方向に測って、面接触ディレクタが傾斜バイ
アス角−θで相互に平行となるよう配向処理されている
。よって、液晶セル（１００）は夫々電極構体（１０２
）　、　（１０４）のディレクタ配向層（１１２）　、
　（１１２’　）の対向面の面接触ディレクタ（１１６
）、（１１８）が夫々逆方向に傾斜バイアスされるよ、
う構造されている。
面接触ディレクタを所望配向処理する第１の好適方法は
、夫々電極構体（１０２）、（１０４）上の配向被膜（
１１２）、（１１２’　）の材料としてポリイミドを使
用する。
各配向被膜は摩擦することにより２〜５°を好適範囲と
する傾斜バイアス角１θ１を生じさせる。面接触ディレ
クタに所望配向を生じさせる第２の好適方法は夫々電極
構体（１０２）、　（１０４）の配向被膜（１１２）、
（１１２’）の材料に１酸化シリコン（Ｓｉｎ）を使用
する。８１０層を蒸発し電極表面から測って好ましくは
５°の角度で蒸着させて、１０°〜３０°間の好ましく
は１５°〜２５°の範囲の傾斜バイアス角が得られる蒸
着量にする。
ｓｉｏ又は他の配向材料を用いて液晶分子を所定方向に
配向する方法は既に当業者には周知であシ、例えばジャ
ニング発明の米国特許第４，１６５，９２３号公報に開
示さｎている。
第７Ａ図は約２ｋＨｚ　、２０　ＶｒｍｓのＡＣ電圧Ｖ
ｌを夫夫電極構体（１０２）　、　（１０４）の導電層
（１１０）、（１１０’　）に印加した場合の面非接触
ディレクタ（１２０）の方向を示す。
導電層（１１０）　　を接地して導電層（１１０’）に
信号ｖ１を印加すると、制御回路（２２）の出力に第１
スイツチング状態が得られ、液晶セル（１００）の電極
構体（１０２）と（１０４）に交番電界Ｅが生じ、セル
をＯＮ光学リタデーション状態にする。正異方性を有す
る液晶材料（１０６）の面非接触ディレクタ（１２０）
の相当数のものはセル内の電気力線の方向（１２１）、
即ち電極構体の配向処理面の法線方向に殆んど平行に配
列される。
（９ａｌ よって、セル（１０のがＯＮ状態に刺激されると、面非
接触ディレクタ（１２０）はセルの面に垂直に整列する
。
第７Ｂ図は信号ｖｌを取去った後の面非接触ディレクタ
（１２０）の方向を模型的に示す。この場合、面非接触
ディレクタの配向はセル内の電極構体（１０２）。
（１０４）間に生じる電界の影響は受けず、液晶分子間
の弾性力に影響されて面非接触ディレクタが一列に整列
したＯＮ状態からリラックスする。信号ｖ１″を除くと
、制御回路（２２１の出力には第２スイツチング状態が
生じ、第７Ｂ図に示すディレクタの方向はセル（１００
）のＯＦＦ光学リタデーション状態に対応する。
セル（１０のをＯＦＦ状態にスイッチングするには、セ
ルの層（１１０つに制御回路（２渇から信号ｖ！、Ｊ：
、６は低い電圧レベルの約Ｏ？ルト付近のＡＣ信号ｖ２
を印加してもよい。
ＯＮからＯＦＦ状態への移行中、面非接触ディレクタは
電極構体面に法線方向の縦列状態から隣シ合ったディレ
クタが略平行関係になろうとする。よって１面非接触デ
ィレクタ（１２０ａ）、（１２０ｂ）は、夫々方向矢印
（１２２ａ）で示す時計方向に回転してブイレフタ（１
１６）と（１２Ｑａ）が略平行関係になり、矢印（１２
２ｂ）のように反時計方向に回転してディレクタ（１１
８）と（１２０ｃ）が略平行状態になるようにする。よ
って、ナル（１００）がＯＦＦ状態にリラックスすると
、イ１」当数の面非接触ディレクタの各々はそのディレ
クタ成分金士ル表面に投影を生じる。しかし、中央部分
の面非接触ディレクタ（１２０ｅ）はナル面の略垂直面
内にとどする。
液晶セル（１００）　−ｉ　ＶＯＲとして動作する方法
は、第７Ａ図に示す電界整列のＯＮ状態から第７Ｂ図に
示す面、即ちＯＦＦ状態への面非接触ディレクタのディ
スクリネーションフリーのりラクセーションさせること
である。本発明では、液晶セル（１０のは光学軸が面非
接触ディレクタ（１２０）の配向方向に対応するゼロか
ら半波リターダとして動作する。
電極構体（１０２）　、　（１０４）に法線方向に伝播
するＩＪ　＝ア偏光光線は、液晶セルがＯＮ状態のとき
面非接触ディレクタ（１２０）の方向と一致する。ディ
レクタ（１２０）はＯＮ状態になるとその光軸のナル電
極構体面への投影は無視できる。この状態下で、液晶セ
ル（１００）は方向（１２６）へ伝播する入射光の光学
リタデーションは大幅に減少する。
液晶セル（１００）がＯＦＦ状態にあると、正極構体（
１０２）　、　（１０４）の面に法静ｉ（方向（１２６
）に伝播するリニア偏光光線は面非接触ディレクタの整
列方向と一致しない。ＯＦＦ状態でのディレクタ（１２
０）の方向は相当数のディレクタの各々はセル電極面へ
の投影成分を有する。この条件下で、液晶セル（１００
）は略法線入射光に対して有効複屈折特性を有し、面非
接触ディレクタ（１２０）の方向がΔｎｄ／λ＝号の関
係式を満足する波長の光線に対して略半波光学すタデ〜
ジョンを生じる。ここでｄはナルの厚さく１２８）であ
シ、Δｎはナルの有効複屈折率、λは光の波長である。
以上は本発明の好適実施例につき説明したものであって
、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変更変形が可
能であること当業者には明らかであろう。
〔発明の効果〕
本発明によると光路に沿って配置した複数の奥行面をな
す光方向変調手段に光源から順次異なる奥行面イメージ
を送シ、これと同期して複数の光方向変調手段の光透過
及び反射を制御することにより、単色又はフルカラーの
三次元イメージ表示装置が得られる。光方向変調手段と
してはＶＯＲ及び偏光フィルタを用いるので、機械的な
可動部分が存在せず、制御が容易であると共に小型軽量
でおり、しかも表示イメージに歪のない正確な三次元表
示装置が得られる。よって、ＣＡＤ等のイメージディス
プレイ等に好適である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による三次元表示装置の一実施例の原理
図、第２図は本発明による単色三次元表示装置の実施例
の説明図、第３図は本発明によるフルカラー三次元表示
装置の一実施例の原理図、第４図は第３図の三次元表示
装置の動作説明図、第５図は本発明に使用する装置の動
作特性図、第６図は本発明に使用するＶＯＲの一例の概
略構成図、第７図は第６図のＶＯＲの動作説明図である
。 図中、（１２）、　（５２）はイメージ源、（１６）、
　（１８）は光方向変調手段、（２２）は制御回路を示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １）互に離間して略平行配置した第１及び第２光方向変
    調手段と、該光方向変調手段に順次奥行面イメージを入
    射するイメージ入力手段と、該イメージ入力手段の動作
    に応じて上記第１光変調手段を制御する制御手段とを具
    え、上記イメージ入力手段が第１奥行面イメージを入射
    しているとき上記第１光方向変調手段でイメージを反射
    し、第２奥行面イメージを入射しているとき上記第１光
    方向変調手段を透過して上記第２光方向変調手段で反射
    するようにすることを特徴とする三次元表示装置。
JP61052348A 1985-03-14 1986-03-10 三次元表示装置 Pending JPS61212821A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US711792 1985-03-14
US06/711,792 US4670744A (en) 1985-03-14 1985-03-14 Light reflecting three-dimensional display system

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529028A (ja) * 2004-02-21 2007-10-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光路長調整装置
WO2007126148A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Sharp Kabushiki Kaisha Display, instrument panel, optical system and optical instrument
JP2018508813A (ja) * 2014-12-31 2018-03-29 ピュアデプス・インコーポレイテッド 多層表示システムによって投影された仮想化３次元物体を表示する焦点注目領域

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4726663A (en) * 1986-11-14 1988-02-23 Tektronix, Inc. Switchable color filter with enhanced transmissivity
US4847606A (en) * 1987-08-25 1989-07-11 Oak Industries Inc. Control and display system
US5142388A (en) * 1987-11-10 1992-08-25 Futaba Denshi Kogyo K.K. Color display device having liquid crystal cell and fluorescent display with two different luminous sections
US5050966A (en) * 1988-07-06 1991-09-24 Kaiser Aerospace & Electronics Corporation Optical combiner collimating apparatus
US4958911A (en) * 1988-10-19 1990-09-25 Jonand, Inc. Liquid crystal display module having housing of C-shaped cross section
DE69031477T2 (de) * 1989-02-27 1998-02-05 Texas Instruments Inc Apparat und Verfahren für ein digitales 3D Videosystem
US4995718A (en) * 1989-11-15 1991-02-26 Honeywell Inc. Full color three-dimensional projection display
US5067799A (en) * 1989-12-27 1991-11-26 Honeywell Inc. Beam combining/splitter cube prism for color polarization
US5113272A (en) * 1990-02-12 1992-05-12 Raychem Corporation Three dimensional semiconductor display using liquid crystal
GB9006179D0 (en) * 1990-03-19 1990-05-16 Ridgway Michael 3-d system
WO1991015930A2 (en) * 1990-04-05 1991-10-17 Raychem Corporation Three dimensional display
US5165013A (en) * 1990-09-26 1992-11-17 Faris Sadeg M 3-D stereo pen plotter
US5327285A (en) * 1990-06-11 1994-07-05 Faris Sadeg M Methods for manufacturing micropolarizers
US5537144A (en) * 1990-06-11 1996-07-16 Revfo, Inc. Electro-optical display system for visually displaying polarized spatially multiplexed images of 3-D objects for use in stereoscopically viewing the same with high image quality and resolution
US5187603A (en) * 1990-06-26 1993-02-16 Tektronix, Inc. High contrast light shutter system
US5103325A (en) * 1990-10-01 1992-04-07 Xerox Corporation Segmented hologram for multi-image display
US5198928A (en) * 1991-06-26 1993-03-30 Hughes Aircraft Company Light weight binocular helmet visor display
US5579035A (en) * 1991-07-05 1996-11-26 Technomarket, L.P. Liquid crystal display module
US5221982A (en) * 1991-07-05 1993-06-22 Faris Sadeg M Polarizing wavelength separator
US5198895A (en) * 1991-08-29 1993-03-30 Rockwell International Corporation Holographic head-up display
US5264964A (en) 1991-12-18 1993-11-23 Sades Faris Multi-mode stereoscopic imaging system
DE4300246A1 (en) * 1992-01-08 1993-07-15 Terumo Corp Depth scanner for displaying three=dimensional pictures without lenses - projects collimated light through object to be scanned and condenses light and filters to remove direct flow component
FR2689271B1 (fr) * 1992-03-27 1994-06-17 Univ Joseph Fourier Repartiteur tridimensionnel d'energie.
US5383053A (en) * 1992-04-07 1995-01-17 Hughes Aircraft Company Virtual image display having a high efficiency grid beamsplitter
SE9203703L (sv) * 1992-12-09 1994-03-21 Celsiustech Electronics Ab Anordning för presentation av en tredimensionell bild
US5754147A (en) * 1993-08-18 1998-05-19 Tsao; Che-Chih Method and apparatus for displaying three-dimensional volumetric images
US6111598A (en) * 1993-11-12 2000-08-29 Peveo, Inc. System and method for producing and displaying spectrally-multiplexed images of three-dimensional imagery for use in flicker-free stereoscopic viewing thereof
US5459591A (en) * 1994-03-09 1995-10-17 Faris; Sadeg M. Electromagnetic energy beam steering devices
US5566370A (en) * 1994-11-03 1996-10-15 Lockheed Martin Corporation Simulation display system
DE19501155A1 (de) * 1995-01-08 1996-07-18 Norbert Dipl Ing Seebeck Dreidimensionale Bildwiedergabe auf einen Flüssigkristallbildschirm mit mehreren LCD-Bildwiedergabeebenen
US5724071A (en) * 1995-01-25 1998-03-03 Eastman Kodak Company Depth image display on a CRT
US5717416A (en) * 1995-04-11 1998-02-10 The University Of Kansas Three-dimensional display apparatus
US5764317A (en) * 1995-06-26 1998-06-09 Physical Optics Corporation 3-D volume visualization display
US5745197A (en) * 1995-10-20 1998-04-28 The Aerospace Corporation Three-dimensional real-image volumetric display system and method
GB9523422D0 (en) * 1995-11-15 1996-01-17 Univ Strathclyde Imaging system
EP0785457A3 (en) * 1996-01-17 1998-10-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical device and three-dimensional display device
US5813742A (en) * 1996-04-22 1998-09-29 Hughes Electronics Layered display system and method for volumetric presentation
US6005608A (en) * 1996-05-06 1999-12-21 The University Of Kansas Three-dimensional display apparatus
US6310733B1 (en) * 1996-08-16 2001-10-30 Eugene Dolgoff Optical elements and methods for their manufacture
US6302542B1 (en) 1996-08-23 2001-10-16 Che-Chih Tsao Moving screen projection technique for volumetric three-dimensional display
US6680758B1 (en) * 1997-01-16 2004-01-20 Reveo, Inc. Flat panel display and a method of fabrication
US6906762B1 (en) * 1998-02-20 2005-06-14 Deep Video Imaging Limited Multi-layer display and a method for displaying images on such a display
AU740574B2 (en) * 1998-02-24 2001-11-08 Pure Depth Limited Improved display
FR2776881B1 (fr) * 1998-03-24 2001-11-16 Thomson Csf Dispositif de visualisation en trois dimensions
US6377229B1 (en) * 1998-04-20 2002-04-23 Dimensional Media Associates, Inc. Multi-planar volumetric display system and method of operation using three-dimensional anti-aliasing
US6525699B1 (en) * 1998-05-21 2003-02-25 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Three-dimensional representation method and an apparatus thereof
US6646623B1 (en) 1999-06-01 2003-11-11 The University Of Kansas Three-dimensional display apparatus
US7408696B2 (en) 2000-03-03 2008-08-05 Sipix Imaging, Inc. Three-dimensional electrophoretic displays
IT1316145B1 (it) * 2000-10-26 2003-03-28 Viptronic Srl Dispositivo di misurazione fotoelettrica dotato di filtro dipolarizzazione.
CN1201168C (zh) * 2000-11-17 2005-05-11 深度视频成像有限公司 改进的显示技术
NZ511255A (en) * 2001-04-20 2003-12-19 Deep Video Imaging Ltd Multi-focal plane display having an optical retarder and a diffuser interposed between its screens
NZ514500A (en) 2001-10-11 2004-06-25 Deep Video Imaging Ltd A multiplane visual display unit with a transparent emissive layer disposed between two display planes
US7742239B2 (en) * 2002-03-17 2010-06-22 Puredepth Limited Method to control point spread function of an image
JP4758099B2 (ja) * 2002-07-08 2011-08-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 反射型立体ディスプレイ
KR20050083060A (ko) * 2002-07-15 2005-08-24 디프 비디오 이미징 리미티드 개선된 다층 영상 스크린
NZ521505A (en) 2002-09-20 2005-05-27 Deep Video Imaging Ltd Multi-view display
GB0404372D0 (en) * 2004-02-27 2004-03-31 Koninkl Philips Electronics Nv Liquid crystal display
WO2006028151A1 (ja) * 2004-09-08 2006-03-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 三次元表示方法、装置およびプログラム
JP2006076456A (ja) * 2004-09-09 2006-03-23 Calsonic Kansei Corp 多段表示による車両用警告表示システム
KR101189145B1 (ko) * 2005-06-10 2012-10-10 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
GB2431728A (en) * 2005-10-31 2007-05-02 Sharp Kk Multi-depth displays
WO2009026457A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Pure Depth Limited Determining a position for an interstitial diffuser for a multi-component display
US7933056B2 (en) * 2007-09-26 2011-04-26 Che-Chih Tsao Methods and systems of rapid focusing and zooming for volumetric 3D displays and cameras
US20090295683A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Randall Pugh Head mounted display with variable focal length lens
US8502864B1 (en) 2009-07-28 2013-08-06 Robert Watkins Systems, devices, and/or methods for viewing images
US8608319B2 (en) 2011-04-19 2013-12-17 Igt Multi-layer projection displays
FR2982109A1 (fr) * 2011-10-27 2013-05-03 Bnscomm Systeme utilisant plusieurs ecrans places les uns derriere les autres pour realiser des projections en trois dimensions
US9055289B2 (en) * 2011-11-23 2015-06-09 Korea Institute Of Science And Technology 3D display system
CN103376491B (zh) * 2012-04-27 2015-10-07 台达电子工业股份有限公司 滤光结构及光机系统
US10176553B2 (en) 2015-06-26 2019-01-08 Sony Corporation Image processing system with three-dimensional viewing and method of operation thereof
US9946070B2 (en) 2016-03-08 2018-04-17 Sharp Kabushiki Kaisha Automotive head up display
US10379388B2 (en) * 2016-08-12 2019-08-13 Avegant Corp. Digital light path length modulation systems
WO2018031965A1 (en) * 2016-08-12 2018-02-15 Avegant Corp. Digital light path length modulation
US10187634B2 (en) 2016-08-12 2019-01-22 Avegant Corp. Near-eye display system including a modulation stack
US10401639B2 (en) 2016-08-12 2019-09-03 Avegant Corp. Method and apparatus for an optical path length extender
US10516879B2 (en) 2016-08-12 2019-12-24 Avegant Corp. Binocular display with digital light path length modulation
US10185153B2 (en) 2016-08-12 2019-01-22 Avegant Corp. Orthogonal optical path length extender
US10809546B2 (en) 2016-08-12 2020-10-20 Avegant Corp. Digital light path length modulation
US10057488B2 (en) 2016-08-12 2018-08-21 Avegant Corp. Image capture with digital light path length modulation
US10495895B2 (en) 2017-06-14 2019-12-03 Varjo Technologies Oy Display apparatus and method of displaying using polarizers
CN107894666B (zh) * 2017-10-27 2021-01-08 杭州光粒科技有限公司 一种头戴式多深度立体图像显示系统及显示方法
CN108803029A (zh) * 2018-05-14 2018-11-13 成都理想境界科技有限公司 显示模组以及使用该显示模组的显示设备
CN108508616B (zh) * 2018-05-17 2024-04-16 成都工业学院 一种3d显示系统及3d显示装置
CN109036204B (zh) * 2018-07-08 2020-09-22 东营职业学院 一种影视动画专用立体幻影成像设备
JPWO2022091777A1 (ja) * 2020-10-29 2022-05-05

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56125720A (en) * 1980-03-08 1981-10-02 Victor Co Of Japan Ltd Display device of three dimension
JPS57146220A (en) * 1981-03-05 1982-09-09 Toshiba Corp Stereoscopic vision device for tomographic image by laser system
JPS57146219A (en) * 1981-03-05 1982-09-09 Toshiba Corp Stereoscopic vision device for tomographic image

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2543793A (en) * 1946-11-16 1951-03-06 Alvin M Marks Three-dimensional intercommunicating system
US2670402A (en) * 1948-11-23 1954-02-23 Alvin M Marks Screen for producing television images
US4127322A (en) * 1975-12-05 1978-11-28 Hughes Aircraft Company High brightness full color image light valve projection system
US4190856A (en) * 1977-11-21 1980-02-26 Ricks Dennis E Three dimensional television system
US4472737A (en) * 1982-08-31 1984-09-18 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Stereographic tomogram observing apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56125720A (en) * 1980-03-08 1981-10-02 Victor Co Of Japan Ltd Display device of three dimension
JPS57146220A (en) * 1981-03-05 1982-09-09 Toshiba Corp Stereoscopic vision device for tomographic image by laser system
JPS57146219A (en) * 1981-03-05 1982-09-09 Toshiba Corp Stereoscopic vision device for tomographic image

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529028A (ja) * 2004-02-21 2007-10-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光路長調整装置
WO2007126148A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Sharp Kabushiki Kaisha Display, instrument panel, optical system and optical instrument
JP2018508813A (ja) * 2014-12-31 2018-03-29 ピュアデプス・インコーポレイテッド 多層表示システムによって投影された仮想化３次元物体を表示する焦点注目領域

Also Published As

Publication number Publication date
EP0195584A2 (en) 1986-09-24
US4670744A (en) 1987-06-02
CA1257025A (en) 1989-07-04
EP0195584A3 (en) 1987-12-02

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