WO2006057157A1 - 三次元映像表示装置 - Google Patents

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WO2006057157A1
WO2006057157A1 PCT/JP2005/020482 JP2005020482W WO2006057157A1 WO 2006057157 A1 WO2006057157 A1 WO 2006057157A1 JP 2005020482 W JP2005020482 W JP 2005020482W WO 2006057157 A1 WO2006057157 A1 WO 2006057157A1
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WO
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video
image
virtual image
display device
screen
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Application number
PCT/JP2005/020482
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jitsuro Mase
Original Assignee
Jitsuro Mase
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.)
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/388Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
    • H04N13/395Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume with depth sampling, i.e. the volume being constructed from a stack or sequence of 2D image planes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/40Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images giving the observer of a single two-dimensional [2D] image a perception of depth
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/346Image reproducers using prisms or semi-transparent mirrors

Definitions

  • the present invention relates to a three-dimensional video display device, and in particular, generates a plurality of virtual images using a two-dimensional video display device and a plurality of half mirrors, thereby allowing a user to view a three-dimensional video without wearing special glasses.
  • the present invention relates to a 3D image display device that displays as possible. Background art
  • the display device 1300 described in Utility Model Registration No. 3 0 4 5 1 9 is provided corresponding to each of a plurality of half mirrors 1301 and half mirrors 1301 as shown in FIG.
  • the display device 1300 generates a plurality of virtual images 1303 from a video of each two-dimensional video display device 1302 by a half mirror 1301, and simultaneously displays the generated virtual images 1303 at different depth positions in the viewing direction of the observer 1320. By doing so, it is supposed to generate a split-screen 3D image.
  • the display device 1400 described in Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 0 — 1 1 5 8 1 2, as shown in FIG. 14, corresponds to each of a plurality of half mirrors 1401 and half mirrors 1401.
  • Two-dimensional video display provided one by one A device 1402, a video supply device 1405, and a synchronization control device 1 406 are provided.
  • This display device 1400 does not generate a split 3D image, but the depth in the direction of the line of sight of the viewer 1420 by a plurality of half mirrors 1401 from each image 1403 displayed by the 2D image display device 1402.
  • a plurality of virtual images 1404 having different positions are generated, and the luminance of each virtual image 1404 is controlled to a desired luminance so that the composite image of each virtual image 1404 is displayed in a three-dimensional manner.
  • All of the conventional 3D video display devices described above require a plurality of two-dimensional video display devices, a video supply device corresponding to them, and a synchronization control device for controlling the synchronization of video signals. There is a problem that the configuration of the entire apparatus becomes complicated.
  • any of the above-described conventional tertiary-original video display devices can display a plurality of mutually synchronized plural images displayed on each two-dimensional video display device in order to produce the video content or the video work displayed thereby. It is necessary to prepare a video. For this reason, high technology is required for the production of the video content, and the frame of the video content producer is narrowed.
  • each of the conventional 3D image display devices generates a 3D image only on a plane perpendicular to the observer's line of sight, and the 2D originally existing as a plane parallel to the line of sight.
  • the display surface of the video display device is not used. For this reason, there is a problem that the degree of freedom of expression is low.
  • any of the conventional three-dimensional video display devices can view 3D video only from a certain direction, and the degree of freedom of viewing is low, and the number of people who can view 3D video is limited.
  • the present invention is intended to simplify the complicated configuration of a conventional 3D image display device using eight-way mirrors. As a result, the device can be manufactured at low cost, and video content can be produced. Make it easy
  • the first objective is to provide a 3D video display device that can expand the range of video content producers.
  • the second object of the present invention is to provide a 3D image display device that can generate a 3D image that attracts the viewer's interest.
  • a third object is to provide a 3D image display device capable of improving the degree of freedom of viewing. Disclosure of the invention
  • the 3D video display device of the present invention is a 3D video display device that displays 2D video as 3D video, a 2D video device having a 2D video display surface for displaying 2D video, and
  • the two-dimensional image display surface includes a virtual image generation region in which a virtual image is generated from an image displayed on the display surface by the half mirror disposed on the display surface at a predetermined angle.
  • a virtual image non-generating area where a virtual image adjacent to the virtual image generating area is not generated, and displaying individual images in each of the virtual image generating area and the virtual image non-generating area.
  • it is preferable that at least a full mirror disposed so as to cover the virtual image non-generating area is provided.
  • the 2D video device may include a screen and a video supply device that projects video on the screen.
  • the video supply device It is preferable that an optical path changing mirror for changing an optical path is provided between the screen and the screen.
  • virtual images are generated at predetermined intervals by the half mirror, so that a three-dimensional image can be observed by viewing the virtual images from a predetermined direction.
  • the same three-dimensional image can be observed from the direction opposite to the predetermined direction.
  • FIG. 1 is a plan view of a 3D video display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Fig. 2 is a side view of the apparatus.
  • FIG. 3 is a perspective view of the apparatus.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of a 3D image displayed by the apparatus.
  • FIG. 5 is a side view of the 3D image display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and shows the display principle of the 3D image when viewed from one direction.
  • FIG. 6 is a perspective view of the apparatus.
  • Figure 7 is a conceptual diagram of the 3D image seen from the other direction in the device.
  • Figure 8 is a side view of the device, showing the display principle of the 3D image when viewed from the other direction.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the 3D image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a 3D image display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • ⁇ '-' FIG. 11 is a perspective view showing a 3D image display apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a 3D image display apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional 3D video display device.
  • FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of another example of a conventional 3D video display device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a plan view of a 3D image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a side view thereof
  • FIG. 3 is a perspective view thereof.
  • the 3D video display device U includes a 2D video display device 2 (see FIG. 2) having a 2D video display surface 1.
  • the two-dimensional image display surface 1 is divided so that, for example, a plurality of rectangular image areas 4a, 6a, 4b, 6b, 4c are arranged in the longitudinal direction.
  • the 2D image display device 2 is installed with its display surface 1 facing upward, for example.
  • the image areas 4a, 6a, 4b, 6b and 4c are virtual image generation areas in which half mirrors 3a, 3b and 3c are installed at predetermined positions corresponding to the areas to generate virtual images. 4a, 4b, 4c, and virtual image non-generating areas 6a, 6b where no virtual image is generated due to the absence of a half mirror.
  • the hatched pattern in the virtual image non-generating areas 6 a and 6 b represents that the image is displayed in this part. The This is the same in all the drawings in this specification.
  • the 2D video display surface 1 is divided into five regions 4a, 6a, 4b, 6b, and 4c. However, the number of divisions is not limited to this.
  • the widths Wa, Da, Wb, Db, and Wc of each region do not have to be the same.
  • the half mirrors 3a, 3b, 3c are parallel to each other in a state where they are inclined at a predetermined angle ⁇ (for example, 45 degrees) directly above the corresponding virtual image generation regions 4a, 4b, 4c.
  • for example, 45 degrees
  • the planar projection shapes of the half mirrors 3a, 3b, and 3c are the same as the planar projection shapes of the virtual image generation regions 4a, 4b, and 4c.
  • the width Ha, Hb, He of each of the half mirrors 3a, 3b, 3c is about 1.4 times the width of the corresponding virtual image generation regions 4a, 4b, 4c if the inclination angle is 45 degrees. It becomes.
  • half mirrors 3a, 3b, and 3c may be provided in contact with the two-dimensional image display surface 1 as illustrated, or may be provided without contact.
  • the creator of the video content or video work displayed on the 3D video display device U individually produces the video to be displayed in each area 4a, 6a, 4b, 6b, 4c on the 2D video display surface 1, Edit each video so that each individually produced video is displayed at the appropriate timing in the corresponding region 4a, 6a, 4b, 6b, 4c, and each of the individually produced video is a two-dimensional video. It is assumed that the images are combined to form one image displayed on display surface 1.
  • the viewer 20 of the video content produced in this way Seen all ⁇ -Fumillas 3a, 3b, 3c from the side of the lower reflective surface.
  • the image is observed by a line of sight 201 parallel to the three-dimensional image display surface 1 and perpendicular to the axial direction of the half mirrors 3a, 3b, 3c.
  • the observer 20 is generated by the virtual image 5a of the region 4a generated by the half mirror 3a, the virtual image 5b of the region 4b generated by the half mirror 3b, and the half mirror 3c.
  • the virtual image 5 c of the region 4 c to be observed is simultaneously observed by the line of sight 201.
  • the observer 20 can see a plurality of virtual images 5 a, 5 b, and 5 c at different depth positions simultaneously with a single line of sight 201, and can view a three-dimensional image having left, right, up, down, and depth. Is possible.
  • the virtual image non-generating areas 6a and 6b are directly seen as a plane parallel to the line of sight 201 of the observer 20, and there is no corresponding virtual image.
  • the observer 20 has the projection object 55a in the virtual image 5a on the plane perpendicular to the line of sight 201, the projection object 55b in the virtual image 5b, and the projection object 55c in the virtual image 5c.
  • the observer 20 simultaneously observes the image on the plane perpendicular to the line of sight 201 and the images of the regions 6a and 6b that are planes parallel to the line of sight 201. Is observed as a 3D image.
  • widths Da and Db of the non-virtual image generation areas 6a and 6b shown in Fig. 1, ' ⁇ 2 are set to 0, and the areas 6 a and 6b are deleted, the three-dimensional image is generated only by the virtual images 5 a, 5b, and 5 c. A video is generated.
  • the images displayed in the virtual image generation areas 4a, 4b, and 4c are displayed as virtual images 5a, 5b, and 5c on a plane perpendicular to the line of sight 201 of the observer 20, so that even if they are on the vertical plane, they are not acceptable. It is preferable to use an image that is not natural, such as an image of a person walking. In this case, it is necessary to produce a video to be displayed in the virtual image generation areas 4a, 4b, and 4c in consideration of the vertical direction when the virtual images 5a, 5b, and 5c are displayed.
  • the virtual image non-generating areas 6 a and 6 b where the half mirrors 3 a, 3 b and 3 c are not installed are parallel to the line of sight 201 of the observer 20, and in the example shown in the figure, are horizontal planes. It is preferable to display non-video images such as sidewalk patterns.
  • FIG. 5 shows a side view of the 3D image display apparatus U 1 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the second embodiment is a modification of the first embodiment, and a three-dimensional image is obtained not only from one direction but also from another direction by adding full mirrors 7a, 7b, 7c to the apparatus of the first embodiment. It is intended to be able to appreciate. Since the remaining configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are used and the detailed description thereof is omitted, and only different portions are described in detail.
  • the full mirror refers to a normal mirror that does not transmit light.
  • the 3D video display device U 1 of Embodiment 2 is provided with full mirrors 7a, 7b, 7c corresponding to the virtual image generation regions 4a, 4b, 4c, respectively. Is done.
  • the full mirrors 7a, 7b, 7c have the same shape as the corresponding regions 4a, 4b, 4c or can cover them, and do not overlap the corresponding regions 4a, 4b, 4c and the half mirrors 3a, 3b, 3c. It is arranged at a position substantially parallel to the regions 4a, 4b, 4c and with the reflecting surface facing downward (in the direction of the two-dimensional image device 2). That is, the full mirrors 7a, 7b, 7c are arranged so that the half mirrors 3a, 3b, 3c are sandwiched between the full mirrors 7a, 7 ', 7c and the regions -4a', 4b, 4c. .
  • the full mirrors 7a, 7b, 7c and the eight mirrors 3a, 3b, 3c may or may not be in contact with each other.
  • the half mirror 3a is transmitted from the side of the upper reflecting surface of the mirrors 3a, 3b, 3c to the line of sight 21 1 of the second observer 21 who wants to see all the half mirrors 3a, 3b, 3c.
  • the image of the area 4a is reflected by the full mirror 7a, and the first-stage virtual image 8a is thereby generated.
  • the image of the region 4b that has been transmitted through the half mirror 3b is reflected by the full mirror 7b to generate a virtual image 8b
  • the image of the region 4c that has been transmitted through the half mirror 3c is reflected by the full mirror 7c to be the virtual image 8c. Generated.
  • the second-stage virtual images 8a, 8b, and 8c are applied to the line of sight 21 1 of the second observer 21 by the half-mirrors 3a, 3b, and 3c.
  • Virtual images 9a, 9b, 9c are generated.
  • the line of sight 21 1 of the second observer 21 is parallel to the two-dimensional image display surface 1 and perpendicular to the axial directions of the half mirrors 3a, 3b, 3c, and Since the direction of the line of sight 201 of the first observer 20 in the first embodiment is opposite to that of the first observer 20, as shown in FIG. 6, viewing a 3D image from both directions with the half mirrors 3 a, 3 b, 3 c sandwiched therebetween Is possible.
  • Figure 7 shows the 3D image observed by the second observer 21's line of sight 21 1.
  • the second-stage virtual image 99a of the projection object 44a in the area 4a, the second-stage virtual image 99b of the projection object 44b in the area 4b, and the second-stage virtual image 99b of the projection object 44c in the area 4c are displayed. Since the virtual image 99 c ′ ′ appears at different depth positions in the line of sight 21 1 of the second observer 21, the virtual images 99 a, 99 b, and 99 c are observed as a three-dimensional image. At the same time, since the images in the regions 6a and 6b that are parallel to the line of sight 21 1 of the second observer 21 are directly observed, the virtual images 99a, 99b and 99c and the regions 6a and 6b A combination with these images is observed as a 3D image.
  • the half mirrors 3a, 3b, and 3c with respect to the line of sight 201 of the first observer 20 are It does not generate virtual images 8a, 8b, 8c due to full mirrors 7a, 7b, 7c. Therefore, even if the full mirrors 7a, 7b, and 7c are installed, the first observer 20 can still see the virtual images 5a, 5b, and 5c in the regions 4a, 4b, and 4c. For this reason, the 3D image observed by the first observer 20 is the same as in the case of FIG. That is, the installation of the full mirrors 7a, 7b, and 7c has no effect on the image observed by the first observer 20.
  • FIG. 9 shows a 3D image display device U 2 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the screen 92a and the liquid crystal project 92b constitute the two-dimensional image display device 2 of the embodiment, and the screen 91 on the screen 92a displays the two-dimensional image display surface 1. It is composed.
  • the screen 91 as the 2D video display surface 1 is divided into, for example, seven areas, and four of these areas are virtual image generation areas in which the mirrors 93 as half mirrors 3a, 3b, 3c, and 3d are installed. On the other hand, the remaining three areas are non-virtual image generation areas where the mirror 93 is not installed.
  • the virtual image generation areas and the virtual image non-generation areas are alternately arranged.
  • a single large mirror 97 constitutes full mirrors 7 a, 7 b, 7 c, 7 d corresponding to each virtual image generation region.
  • the size of the screen 91 is preferably about 55cmX75cm. In this case, the distance between the screen 92a and the large mirror 97 is about 8cm.
  • the full mirrors 7a, 7b, 7c, and 7d do not have to be separated as shown in Figs. 5 and 6, but are configured as a single large mirror 97 that encompasses all virtual image generation regions. May be.
  • a large mirror 97 as a full mirror 7a, 7b, 7c, 7d having a reflectance of about 100%.
  • the reflectance is about 50% to 70%, the observer as the first observer 20
  • a sufficiently clear three-dimensional image can be seen from the observer 921 as the second observer 21 as well as 920.
  • the material of the large mirror 97 must have both strength and lightness in order to maintain flatness, it is preferable to use a surface mirror in which a metal such as aluminum is deposited on an acrylic plate having a thickness of about 3 mm.
  • a thin film, such as tracing paper, that has a smooth surface and transmits light is attached to the upper surface of these plate glass or plastic plate.
  • glass polished glass, etc.
  • plastic whose surface has been polished. In this case, the polishing surface is the upper surface.
  • the mirror 93 as the half mirror 3a, 3b, '3'-3d ⁇ ' is preferably as thin as possible in order to prevent ghosting.
  • the reflectivity of a normal transparent plate glass or transparent plastic plate is sufficient, and it is not necessary to deposit a metal such as aluminum on the surface in order to increase the reflectivity.
  • the ghosting can be suppressed more when the translucency is slightly higher than that of a transparent hard vinyl chloride plate, rather than as high as that of a transparent acrylic plate.
  • support columns 901 and a base 902 are provided to support them.
  • the base 902 can be made of metal such as iron or aluminum or a plastic plate.
  • the height of the screen 92a from the floor is preferably approximately the same as the eye height of the observers 920 and 921. Assuming that an adult female or junior high school student becomes an observer, the optimal height of the screen 92a from the floor is about 140cm. At this height, 3D images can be viewed if the observer is an adult male and is slightly in the middle. In addition, if a high-brightness LCD projector 92b is used, it is possible to view 3D images without having to be at a certain place.
  • the video supply device 903 that supplies video for playing back video content uses a video tape player or a DVD player, and is connected to the liquid crystal projector 92b with a cable.
  • FIG. 10 shows a 3D image display device U 3 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Example 2 is a modification of Example 1 and uses a larger two-dimensional image display device 2.
  • the 2D video display device 2 is configured by a screen 102 a, a liquid crystal projector 102 b, and an optical path changing mirror 102 c.
  • the optical path change mirror 102c is inclined at about 45 degrees with respect to the base 1002, and the horizontal projection light of the liquid crystal projector is reflected in the vertical direction so that the screen 102a is displayed on the screen 102a. 101 is displayed.
  • the distance until the projection light of the liquid crystal projector 102b reaches the screen 102a can be increased, and the size of the screen 101 is about 1.5 in terms of the size ratio of the screen 91 of the first embodiment. Double around 85cm x 120cm wear. In this case, the distance between the screen 102a and the large mirror 107 as the full mirrors 7a, 7b, 7c, 7d is about 12 cm.
  • the optical path changing mirror 102c is preferably a surface mirror, and is disposed with the reflecting surface facing upward. It is also possible to make a larger screen 101 by moving the position of the liquid crystal projector 102b away from the optical path changing mirror 102c.
  • the material of the screen 102a in Example 1 is the same as that in Example 1, but the thickness is about 8mn in the case of plate glass! ⁇ 10MI, about 15mm for plastic plate.
  • the mirror 103 as the half mirrors 3a, 3b, 3c, 3d is also made of the same material as in Example 1, but the thickness is preferably about 1.5 m.
  • the material of the large mirror 107 as the full mirrors 7a, 7b, 7c, and 7d is the same as in Example 1, but the thickness is preferably about 5 mm.
  • the material of the column 1001 and the base 1002 is the same as that of the first embodiment, but the dimensions are such that the screen 102a, the liquid crystal projector 102b, and the optical path changing mirror 102c can be sufficiently fixed.
  • the video supply device 1003 is the same as that in the first embodiment.
  • the height of the screen 102a from the floor is the same as that of the first embodiment, and the height of the eyes of the observer 1020 as the first observer 20 and the observer 1021 as the first observer 21 should be the same. preferable.
  • a 3D video display device U 4 according to Embodiment 3 of the present invention is shown in FIG.
  • a thin display 112 such as a liquid crystal display or a plasma display is used as the two-dimensional image display device 2.
  • the screen 111 of the thin display 112 constitutes the two-dimensional image display surface 1.
  • the number of virtual image generation regions, the number of virtual image non-generation regions, and their arrangement are the same as in Example 1.
  • the video supply device 1103 for playing back video content is the same as in the first embodiment.
  • Example 1 the support and base used in Example 1 are not necessary, but the height of the screen 111 as the two-dimensional image display surface 1 is set to the observer 1120 as the first observer 20, the second It is preferable to place it according to the position of the eyes of the observer 1121 as the observer 21. Since the size of the screen 111 depends on the size of the thin display 112, a small screen can be freely created from about 23cmX30cm to about 60cmX80cm.
  • FIG. 12 shows a 3D image display device U 5 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a so-called aurora vision 122 which is a large-sized video display device having a screen composed of LEDs (Light Emitting Diodes), is used as the two-dimensional video display device 2.
  • the screen 121 of the aurora vision 122 constitutes the 2D video display surface 1.
  • the distance between screen 121 and each mirror 127 as full mirrors 7a, 7b, 7c is about 2 ⁇ ! ⁇ 2.5m.
  • the material of the mirror 123 as the half mirrors 3a, 3b, 3c is preferably a transparent tempered glass plate having a thickness of about 10 mm to 15 mm.
  • Mirror 127 as Full Mira 1a, 7b, 7c is about 1 Omn thick! It is preferably made by vapor-depositing a metal on a transparent tempered glass plate of ⁇ 15mm.
  • the device for reproducing video content (not shown) is the same as in the first embodiment.
  • a life-size three-dimensional image can be seen from the observer 1 0 as the first observer 20 and the observer 1 2 2 1 as the second observer 2 1.
  • Example 1 if each example is compared, the apparatus of Example 1 is relatively inexpensive to manufacture and uses a high-brightness liquid crystal projector. You can watch the video. Also, the displayed 3D image can be easily enlarged.
  • the apparatus of the second embodiment can display a larger three-dimensional image without increasing the manufacturing cost as much as the apparatus of the first embodiment.
  • the display size of the video by the 3D video display device can be varied. In particular, if the display size is reduced, the device becomes smaller and cheaper, and it is easier to carry.
  • the brightness of the screen of a liquid crystal display or plasma display is usually darker than the image from a liquid crystal projector, so it may be viewable only in a dark place.
  • the apparatus of the fourth embodiment can display a powerful large 3D image and is suitable as an attraction facility installed outdoors. However, that movement is difficult. Industrial applicability
  • the 3D image display apparatus allows a 3D image to be viewed without wearing special glasses or the like.
  • the devices of Examples 1, 2, and 3 have a simple structure as compared with the conventional 3D image display device, they can be manufactured at low cost.
  • the apparatus of Example 4 By installing the apparatus of Example 4 in a public place and using it as an advertising medium, a facility that attracts the viewer's interest can be realized.
  • the production of video content since the production of video content is simple, the video content can be produced at low cost.

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Abstract

二次元映像を表示する二次元映像表示面(1)を有する二次元映像装置(2)と、所要数のハーフミラー(3a,3b,3c)とを備え、前記二次元映像表示面(1)は、該表示面(1)に所定角度で配設された前記ハーフミラー(3a,3b,3c)により同表示面に表示された映像から虚像が生成される虚像生成領域(4a,4b,4c)と、前記虚像生成領域(4a,4b,4c)に隣接された虚像が生成されない虚像不生成領域(6a,6b,6c)とを有し、前記虚像生成領域(4a,4b,4c)および虚像不生成領域(6a,6b,6c)のそれぞれに個別の映像を表示する三次元映像表示装置(U)である。

Description

明 細 書 三次元映像表示装置 技術分野
本発明は三次元映像表示装置に係わり、 特に二次元映像表示装置 と複数のハーフミラーとを用いて複数の虚像を生成し、 これにより 特殊な眼鏡等を着けずに三次元映像を見ることができるように表示 する三次元映像表示装置に関するものである。 背景技術
従来より、 複数のハーフミラーと、 それぞれのハーフミラ一に対 応して設置される 1 もしくは複数の二次元映像表示装置とを用いて 、 映像を三次元的に見ることができるように表示する三次元映像表 示装置が知られている。
例えば、 実用新案登録第 3 0 0 4 5 1 9号公報記載の表示装置 1300 は、 図 1 3に示すとおり、 複数のハーフミラー 1301 と、 ハ一 フミ ラー 1301 のそれぞれに対応して設けられた 1 もしくは複数の 二次元映像表示装置 1302 と、 各二次元映像表示装置 1302 に映像を 表示するように映像信号を供給する映像供給装置 1304 と、 各映像 供給装置 1304 により供給される映像信号の同期を制御する同期制 御装置 1305 とを備えるものとされる。
この表示装置 1300は、 各二次元映像表示装置 1302の映像からハ 一フミラー 1301 により複数の虚像 1303 を生成し、 生成された虚像 1303 を観察者 1320 の視線方向において異なる奥行き位置に同時に 表示することによって、 書割り的な三次元映像を生成するものとさ れる。
また、 特開 2 0 0 0 — 1 1 5 8 1 2号公報記載の表示装置 1400 は、 図 1 4に示すとおり、.複数のハーフミラー 1401 と、 ハーフミ ラ一1401 のそれぞれに対応して 1ずつ設けられた二次元映像表示 装置 1402 と、 映像供給装置 1405 と、 同期制御装置 1 406 とを備え ている。
この表示装置 1400 は、 書き割的な三次元映像を生成するもので はなく、 二次元映像表示装置 1402 により表示された各映像 1403か ら複数のハーフミラー 1401 により観察者 1420 の視線方向において 奥行き位置の異なる複数の虚,像 1404 を生成するとともに、 それぞ れの虚像の輝度を所望輝度に制御するなどして、 各虚像 1404 の合 成像が立体的に見えるように表示するものである。
以上に述べた従来の三次元映像表示装置はいずれも、 複数の二次 元映像表示装置と、 それらに対応する映像供給装置および映像信号 の同期を制御する同期制御装置とを必要とするために、 装置全体の 構成が複雑になるといった問題がある。
また、 ·前記従来の.三次-元映像表示装置はいずれも、 これにより表 示される映像コンテンツないしは映像作品を制作するために、 各二 次元映像表示装置に表示される、 相互に同期した複数の映像を用意 することが必要とされる。 このため、 前記映像コンテンツの制作に 高い技術が必要とされ、 映像コンテンッ制作者の枠が狭められる。
また前記従来の三次元映像表示装置はいずれも、 三次元映像を観 察者の視線に対して垂直な面上にのみ生成するものであり、 視線に 対して平行な面として元々存在する二次元映像表示装置の表示面を 活用していない。 このため、 表現の自由度が低いといった問題があ る。
さらに、 前記従来の 次元映像表示装置はいずれも、 三次元映像 を一定の方向のみから鑑賞し得るものであり、 鑑賞の自由度が低く 、 三次元映像を鑑賞し得る人数が限定される。
本発明は、 従来の八一フミラーを使った三次元映像表示装置の複 雑な構成を簡単にしょうとするものであり、 その結果、 装置を安価 に製造することができ、 かつ映像コンテンッの制作を簡単にして、 映像コンテンッ制作者の枠を拡げることができる三次元映像表示装 置を提供することを第 1の目的としている。
また、 従来の三次元映像表示装置では使われなかった観察者の視 線に対して平行な面の二次元映像を、 従来から使われていた視線に 対して垂直な面上の映像と組み合わせて、 より観察者の興味をひく ような三次元映像を生成することができる三次元映像表示装置を提 供することを第 2の目的としている。
さらに、 従来の三次元映像表示装置では一定の方向からのみしか 三次元映像を鑑賞することができず、 鑑賞の自由度が低かったもの を、 別の方向からも三次元映像を鑑賞し得るようにして、 鑑賞の自 由度を向上させることができる三次元映像表示装置を提供すること を第 3の目的としている。 発明の開示
本発明の三次元映像表示装置は、 二次元映像を三次元映像として 表示する三次元映像表示装置であって、 二次元映像を表示する二次 元映像表示面を有する二次元映像装置と、 所要数のハーフミラーと を備え、 前記二次元映像表示面は、 該表示面に所定角度で配設され た前記ハーフミラ一により同表示面に表示された映像から虚像が生 成される虚像生成領域と、 前記虚像生成領域に隣接された虚像が生 成されない虚像不生成領域とを有し、 前記虚像生成領域および虚像 不生成領域のそれぞれに個別の映像を表示することを特徴する。 本発明の三次元映像表示装置においては、 少なく とも前記虚像不 生成領域の上方をカバ一するように配設されたフルミラーが備えら れてなるのが好ましい。
また、 本発明の三次元映像表示装置においては、 前記二次元映像 装置が、 スクリーンと、 該スクリーンに映像を映し出す映像供給装 置とからなるものとされてもよい。 その場合、 前記映像供給装置と 前記スク リーンとの間に光路を変更する光路変更ミラーが配設され てなるのが好ましい。
本発明は、 前記の如く構成されているので、 ハーフミラーにより 虚像が所定間隔で生成され、 そのため所定方向からそれらの虚像を 眺めることにより三次元映像を観察できる。
フルミラーが配設されている本発明の好ましい形態によれば、 前 記所定方向の反対方向からも同じ三次元映像を観察できる。
また、 光路変更ミラーが配設されてなる本発明の別の好ましい形 態によれば、 装置の小型化を図りながら、 大きな三次元映像を得る ことができる。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明の実施形態 1 に係る三次元映像表示装置の平面図で ある。
図 2は同装置の側面図である。
図 3は同装置の斜視図である。
図 4は同装置により表示される三次元映像の概念図である。 図 5は本発明の実施形態 2に係る三次元映像表示装置の側面図で あり、 1つの方向から見るときの三次元映像の表示原理を示す。 図 6は同装置の斜視図である。
図 7は同装置における他の方向から見える三次元映像の概念図で ある。
図 8は同装置の側面図であり、 他の方向から見るときの三次元映 像の表示原理を示す。
図 9は本発明の実施例 1の三次元映像表示装置を示す斜視図であ る。
図 1 0は本発明の実施例 2の三次元映像表示装置を示す斜視図で ある。 . · '-' 図 1 1 は本発明の実施例 3の三次元映像表示装置を示す斜視図で ある。
図 1 2は本発明の実施例 4の三次元映像表示装置を示す斜視図で ある。
図 1 3は従来の三次元映像表示装置の一例の概略構成を示す図で ある。
図 1 4は従来の三次元映像表示装置の他の一例の概略構成を示す 図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明 するが、 本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
実施形態 1
図 1 に本発明の実施形態 1 に係る三次元映像表示装置の平面図、 図 2 に、 その側面図、 図 3にその斜視図を示す。
図 1 に示すように、 三次元映像表示装置 Uは、 二次元映像表示面 1 を有する二次元映像表示装置 2 (図 2参照) を備える。 二次元映 像表示面 1 は、 図 1 に示すように、 例えばその長手方向に複数の長 方形の映像領域 4a、 6 a , 4b、 6b , 4c が並ぶように分割されている 。
また、 二次元映像表示装置 2は、 その表示面 1 を例えば上方に向 けて設置され 。
ここで、 前記映像領域 4 a、 6 a、 4b、 6 b , 4c は、 当該領域と対応 してハーフミラー 3 a、 3b、 3 c が所定位置に設置されて虚像が生成 される虚像生成領域 4a、 4b、 4c と、 ハーフミラーが設置されない ことにより虚像が生成されない虚像不生成領域 6 a、 6 b とを含む。 なお、 図 1 において、 虚像不生成領域 6 a、 6 b におけるハツチン グ状の模様は、 この部分に映像が表示されていることを表現してい る。 このことは、 本明細書の全ての図において同様である。 また、 実施形態 1では、 二次元映像表示面 1 を 5つの領域 4a、 6 a、 4b、 6b、 4c に分割しているが、 分割数はこれに限定されるものではな い。 また各領域の幅 Wa、 Da, Wb、 Db、 Wc は同一でなく もよい。 図 2に示すように、 ハーフミラ一 3 a、 3b、 3c は、 対応する虚像 生成領域 4a、 4b、 4c それぞれの真上に、 所定角度 α (例えば、 4 5度) 傾斜した状態で互いに平行に配設される。 ここで、 ハーフミ ラー 3 a、 3b、 3c の平面投射形状と、 虚像生成領域 4a、 4b、 4c の平 面視形状とは同一とされる。 この結果、 ハーフミラ一 3a、 3b、 3c のそれぞれの幅 Ha、 Hb , He は、 傾斜角が 4 5度であれば、 対応す る虚像生成領域 4a、 4b、 4cの幅の約 1 . 4倍となる。
また、 ハーフミ ラ一 3 a、 3b、 3c は、 図示例のように二次元映像 表示面 1 と接触した状態で設けてもよく、 接触しない状態で設けて もよい。
以下、 かかる構成の三次元映像表示装置 Uにより三次元映像を表 示する表示原理を説明する。
三次元映像表示装置 Uにより表示される映像コンテンツないしは 映像作品の制作者は、 二次元映像表示面 1 の各領域 4a、 6 a、 4b、 6b、 4c に表示すべき映像を個別に制作し、 個別に制作された各映 像が対応する領域 4a、 6 a、 4b、 6b、 4c において適宜タイミングで 表示されるように各映像を編集して、 前記個別に制作された各映像 を二次元映像表示面 1 に表示される 1つの映像とするように結合す るものとされる。
そのようにして制作された映像コンテンツの観察者 20 は、 図 2 および図 3 に示すように; :全ての Λ—フミラ一 3a、 3b、 3c を下側 反射面の側から見通すように、 二次元映像表示面 1 に対して平行且 つハーフミラ一 3a、 3b、 3c の軸方向に垂直な視線 201 により映像 を観察するものとされる。 このとき、 観察者 20 は、 図 2に示すように、 ハーフミラー 3a に より生成される領域 4aの虚像 5 a、 ハーフミラ一 3b により生成され る領域 4bの虚像 5b、 およびハーフミラー 3c により生成される領域 4c の虚像 5 c を視線 201 により同時に観察する。 この結果、 観察者 20 には、 奥行き位置の異なる複数の虚像 5 a、 5 b、 5 c が 1つの視線 201 により同時に見えることになり、 左右、 上下および奥行きのあ る三次元映像を見ることが可能となる。
一方、 虚像不生成領域 6 a、 6bは、 観察者 20の視線 201 に対して 平行な面として直接見えることになり、 これに対応する虚像は存在 しない。
したがって、 図 4に示すように、 観察者 20 は、 視線 201 に対し て垂直な面上の虚像 5 a における映写物体 55 a、 虚像 5b における映 写物体 55b、 および虚像 5 c における映写物体 55 c を観察すると同 時に、 視線 20Ί 1こ対して平行な面である領域 6a、 6b を直接的に観 察する。 その結果、 観察者 20 は、 視線 201 に対して垂直な面上の 映像と、 視線 201 に対して平行な面である領域 6a、 6b の映像とを 同時に観察することになり、 これら映像の組み合わせを三次元映像 として観察する。
なお、 図 1、' 囪 2に示す虚像不生成領域 6a、 6 b の幅 Da、 Db を 0 にして領域 6 a、 6bを削除した場合は、 虚像 5 a、 5b、 5 c のみによる 三次元映像が生成される。
ここで、 映像コンテンツの具体例を示す。
虚像生成領域 4a、 4b、 4c に表示される映像は、 観察者 20の視線 201 に対して垂直な面上に虚像 5 a、 5b、 5c として表示されるため 、 垂直面上にあっても不自然ではない映像、 たとえば歩行する人物 の映像等とすることが好ましい。 この場合、 虚像 5 a、 5b、 5 c とし て表示されるときの上下の向きを念頭において虚像生成領域 4a、 4b、 4c に表示される映像を制作する必要がある。 ハーフミラ一 3 a、 3b、 3c が設置されない虚像不生成領域 6 a、 6b は観察者 20 の視線 201 に対して平行な面、 図示例では水平面であ るため、 水平面上にあっても不自然ではない映像、 たとえば歩道の 模様等を表示することが好ましい。
実施形態 2
図 5に、 本発明の実施形態 2に係る三次元映像表示装置 U 1の側 面図を示す。 実施形態 2は、 実施形態 1 を改変してなるものであり 、 実施形態 1 の装置にフルミラ一 7a、 7b , 7c を追加して、 1つの 方向のみならず、 別の方向からも三次元映像を鑑賞し得るようにし たものである。 実施形態 2のその余の構成は実施形態 1 と同一であ るため、 実施形態 1の符号を流用してその詳細説明は省略し、 異な る部分のみを詳細に説明する。 なお、 本明細書において、 フルミラ 一とは、 光線が透過しない通常の鏡をいう。
図 5に示すように、 実施形態 2の三次元映像表示装置 U 1 は、 虚 像生成領域 4a、 4b、 4c のそれぞれに対応して、 フルミラ一 7 a、 7b 、 7c を設けてなるものとされる。
フルミラー 7a、 7b、 7c は、 対応する領域 4a、 4b、 4c と同一かそ れを包括し得る形状とされ、 対応する領域 4a、 4b、 4c の上方かつ ハ一フミラー 3a、 3b、 3c と重ならない位置に、 領域 4a、 4b、 4c に 対してほぼ平行に、 かつ反射面を下方 (二次元映像装置 2 の方向) に向けて配設される。 すなわち、 フルミ ラー 7a、 7b、 7c は、 フル ミラ一 7a、. ' 7b、. 7c と領域- 4a'、 4b、 4c とでハーフミラー 3 a、 3b , 3c を間に挟むように配置される。
ここで、 フルミラー 7a、 7b , 7c と八ーフミラ一 3a、 3b、 3c とは 接触していても、 接触していなくてもよい。
以下、 かかる構成の三次元映像表示装置 U 1 による三次元映像の 表示原理を説明する。
三次元映像表示装置 U 1 においては、 図 5に示すように、 ハーフ ミラ一 3a、 3b , 3c の上側反射面の側から全てのハーフミラー 3a、 3b、 3c を見通そう とする第 2の観察者 21 の視線 21 1 に対して、 ハ ーフミラ一 3 aを透過した領域 4aの映像が、 フルミラ一 7aに反射し 、 これにより 1段目の虚像 8 a が生成される。 同様に、 ハーフミラ 一 3b を透過した領域 4b の映像が、 フルミラ一 7b に反射して虚像 8bが生成され、 ハーフミラー 3c を透過した領域 4c の映像が、 フル ミラー 7c に反射して虚像 8cが生成される。
これらフルミラ一 7 a、 7b、 7c による 1段目の虚像 8a、 8b、 8c か ら、 前記第 2の観察者 21 の視線 21 1 に対して、 ハーフミラー 3a、 3b, 3c により 2段目の虚像 9a、 9b、 9cが生成される。
ここで、 第 2の観察者 21 の視線 21 1 は、 図 5に示すように、 二 次元映像表示面 1 に対して平行且つハーフミラ一 3 a、 3b , 3c の軸 方向に垂直であり、 かつ実施形態 1の第 1の観察者 20 の視線 201 の向きとは正反対であるため、 図 6に示すように、 ハーフミラー 3a 、 3b、 3c を間に挟んだ両方向から三次元映像を鑑賞することが可 能となる。. ' - 図 7 に、 第 2の観察者 21 の視線 21 1 により観察される三次元映 像を示す。
ここでは、 領域 4a 内の映写物体 44a の 2段目の虚像 99 a と、 領 域 4b内の映写物体 44bの 2段目の虚像 99b と、 領域 4c 内の映写物 体 44c の 2段目の虚像 99 c' 'とが 第 2の観察者 21 の視線 21 1 にお いて異なる奥行き位置に見えるために、 それら虚像 99 a、 99b、 99 c が三次元映像として観察される。 同時に、 第 2の観察者 21 の視線 21 1 に対して平行な面である領域 6a、 6b 内の映像が直接観察され るため、 前記虚像 99 a、 99b、 99c と前記領域 6 a、 6b 内の映像との 組み合わせが三次元映像として観察される。
また、 図 8に示すように、 三次元映像表示装置 U 1 においては、 第 1 の観察者 20 の視線 201 に対して、 ハーフミラー 3a、 3b、 3c は フルミラ一 7a、 7b、 7c による虚像 8a、 8b, 8c を生成しない。 した がって、 フルミラー 7a、 7b, 7c を設置しても第 1の観察者 20から は、 依然領域 4a、 4b, 4c内の映像の虚像 5a、 5b、 5cが見えるだけ である。 このため、 第 1の観察者 20 が観察する三次元映像は図 4 の場合と同様となる。 すなわち、 フルミラー 7a、 7b, 7c の設置は 、 第 1の観察者 20 が観察する映像に対してなんら影響を及ぼさな い。
実施例 1
図 9に、 本発明の実施例 1 の三次元映像表示装置 U 2を示す。 三 次元映像表示装置 U 2においては、 スクリーン 92aと液晶プロジェ ク夕 92b とが、 実施形態の二次元映像表示装置 2を構成するととも に、 スクリーン 92a上の画面 91 が二次元映像表示面 1 を構成して いる。
二次元映像表示面 1 としての画面 91 は例えば七つの領域に分割 されており、 そのうちの 4つの領域がハーフミラ一 3a、 3b、 3c、 3d としてのミラー 93 が設置される虚像生成領域とされる一方、 残り 3つの領域がミラー 93 が設置されない虚像不生成領域とされる。 虚像生成領域と虚像不生成領域とは交互に配置されている。
また、 三次元映像表示装置 U 2では、 一枚の大型ミ ラ一 97 によ り、 各虚像生成領域に対応するフルミラー 7a、 7b, 7c, 7d が構成 されている。 画面 91 のサイズは約 55cmX75cmが好ましい。 この場 合、 スクリーン 92aと大型ミラ一 97の間隔は約 8cmとする。
このように、 フルミラー 7a、 7b, 7c, 7d は、 図 5および図 6に 示すような分離型でなくてもよく、 すべての虚像生成領域を包括す るような 1枚の大型ミラー 97 として構成してもよい。
フルミラ一 7a、 7b、 7c、 7d としての大型ミラー 97 は反射率がほ ぽ 100%のものを使うことが好ましい。 しかしながら、 反射率が 50 %〜70%程度であっても、 前記第 1 の観察者 20 としての観察者 920 は勿論、 前記第 2の観察者 21 としての観察者 921 からも十分 に明瞭な三次元映像を見ることが可能である。
大型ミラー 97 の材質は平面性を保持するため強度と軽さとを兼 ね備えなければならないため、 厚さ約 3mmのァクリル板にアルミな どの金属を蒸着させた表面鏡を用いることが好ましい。
スク リーン 92 a は平面性を保持する必要があるため、 厚さ約 5龍 の透明な板ガラスもしくは厚さ約 10mm の透明なプラスチック (ァ クリル、 硬質塩化ビニール、 ポリカーボネート等) の板を用いる。 これら板ガラスもしくはプラスチック板に、 トレーシングペーパー などの表面が滑らかでなく、 かつ光を透過する薄い膜をその上面に 貼り付ける。 トレーシングペーパーなどを貼る代わりに、 表面を粗 く研磨したガラス (磨りガラス等) もしくはプラスチックを用いる こともできる。 この場合、 研磨面を上面とする。
ハーフミラ一 3a、 3b、 ' 3' - 3d · 'としてのミラー 93 はゴース トの発 生を防止するために、 強度が許す範囲でできるだけ薄くすることが 好ましい。 反射率は通常の透明な板ガラスか透明なプラスチック板 の反射率程度で十分であり、 特に反射率を上げるためにアルミなど の金属を表面に蒸着させる必要はない。 透過率は透明なァクリル板 ほどの高い透明度よりも、 透明な硬質塩化ビニール板程度のわずか に色が着いているほうがよりゴース トの発生を抑えることができる 。 以上の条件を考慮すると、 ハーフミラー 3a、 3b、 3c、 3d として のミラー 93 には厚さ約 l mm の透明の硬質塩化ビニール板を用いる ことが好ましい。
スクリーン 92 a と液晶プロジェクタ 92bは一定以上の距離を空け る必要があるため、 それらを支えるための支柱 901 , 土台 902 を設 ける。 液晶プロジェクタ 92b による映像を常にスクリーン 92 a上の 一定の位置に投影させるために、 支柱 901、 土台 902 およびスクリ ーン 92 a の材質と結-合.には-十分な-強度と剛性が必要である。 支柱 901 は直径が約 20mm の鉄、 アルミなどの金属パイプか、 それと同 等の強度を持つ材料を用いることが好ましい。 土台 902 は厚さ 12mm程度のベニヤ板と 50mm角程度の木材角材により作成すれば十 分な強度を得る。 土台 902 には鉄、 アルミなどの金属やプラスチッ ク板を使うこともできる。
スクリーン 92a の床からの高さは前記観察者 920、 921 の目の高 さと同程度にすることが好ましい。 成人女性もしくは中学生が観察 者となった場合を想定して、 スク リーン 92a の床からの高さは 140cm 程度が最適である。 この高さであれば観察者が成人男性であ つてもやや中腰になれば、 三次元映像を観賞できる。 また、 液晶プ ロジェクタ 92bに高輝度のものを用いれば、 喑所でなくても三次元 映像を観賞することができる。
映像コンテンツを再生するための映像を供給する映像供給装置 903 はビデオテーププレーヤまたは DVD プレーヤなどを用い、 液晶 プロジェクタ 92b とケーブルで接続する。
実施例 2
本発明の実施例 2の三次元映像表示装置 U 3を図 1 0に示す。 実 施例 2は実施例 1 を改変したものであり、 二次元映像表示装置 2 と してより大型のものを用いている。
すなわち、 三次元映像表示装置 U 2においては、 二次元映像表示 装置 2がスクリーン 102a、 液晶プロジェクタ 102b および光路変更 ミラー 102c により構成されている。 光路変更ミラ一 102c は土台 1002 に対して約 45 度傾斜させて配置し、 液晶プロジェクタの水平 方向の投影光を垂直方向に反射させて、 スクリーン 102a 上に二次 元映像表示面 1 としての画面 101 を表示する。 光路変更ミラー 102c を介することで、 液晶プロジェクタ 102b の投影光がスク リーン 102aにとどくまでの距離を長ぐでき、' 画面 101 の大きさは実施例 1 の画面 91 よりも寸法比にして約 1.5 倍のおよそ 85cm X 120cm にで きる。 この場合、 スクリーン 102a と、 フルミラー 7a、 7b、 7c、 7d としての大型ミラ一 107の間隔は約 12cmになる。
光路変更用ミラー 102c は表面鏡にすることが好ましく、 反射面 を上にして配置する。 液晶プロジェクタ 102b の位置を光路変更ミ ラー 102c から遠ざけることでさらに大きな画面 101 を作ることも 可能である。
実施例 1 におけるスクリーン 102a の材質は実施例 1 と同様であ るが、 厚さは板ガラスの場合約 8mn!〜 10MI、 プラスチック板の場合 約 15mm にする。 ハーフミラ一 3a、 3b、 3c、 3d としてのミラ一 103 も材質は実施例 1 と同様であるが、 厚さは約 1.5mが好ましい。 フルミラー 7a、 7b、 7c 、 7d としての大型ミラー 107 の材質も実 施例 1 と同様であるが、 厚さは約 5mm が好ましい。 支柱 1001、 土 台 1002の材質も実施例 1 と同様であるが、 スクリーン 102a と液晶 プロジェクタ 102b および光路変更ミラ一 102c を十分固定できる寸 法にする。
映像供給装置 1003は実施例 1·と同様である。 スクリーン 102aの 床からの高さも実施例 1 と同様で前記第 1 の観察者 20 としての観 察者 1020、 第 1 の観察者 21 としての観察者 1021 の目の高さと同 程度にすることが好ましい。
実施例 3
本発明の実施例 3の三次元映像表示装置 U 4を図 1 1 に示す。 本 実施例では二次元映像表示装置 2 として、 液晶ディスプレイもしく はプラズマディスプレイなどの薄型ディスプレイ 112 を用いる。 薄 型ディスプレイ 112の画面 111 が二次元映像表示面 1 を構成する。 虚像生成領域の数、 虚像不生成領域の数、 およびそれらの配置は実 施例 1 と同様である。
八一フミラー 3a、 3b、 3c、 3d としてのミラ一 113およびフルミラ 一 7a、 7b、 7c 、 7d としての大型ミラー 117 の材質、 厚さも実施例 1 と同様である。 映像コンテンツを再生する映像供給装置 1103 も 実施例 1 と同様である。
本実施例では、 実施例 1で用いた支柱や土台は不要であるが、 二 次元映像表示面 1 としての画面 111 の高さを前記第 1 の観察者 20 としての観察者 1120、 第 2 の観察者 21 としての観察者 1121 の目 の位置に合わせて置く ことが好ましい。 画面 111 の大きさは薄型デ イ スプレイ 112 の大きさに依存するため、 小さいものであれば 23cmX30cm 程度のものから、 60cmX80cm 程度のものまで自由に作 成できる。
実施例 4
本発明の実施例 4の三次元映像表示装置 U 5を図 1 2に示す。 本 実施例では、 二次元映像表示装置 2 として、 LED(Light Emitting diode)によって画面が構成された大型の映像表示装置であるいわゆ るオーロラビジョン 122 を用いる。 オーロラビジョ ン 122 の画面 121 が二次元映像表示面 1 を構成する。 画面 121 とフルミラ一 7a、 7b, 7c としての各ミラ一 127の間隔は約 2π!〜 2.5m とされる。
二次元映像表示面 1 としての画面 121 の上に人が乗ってもォ一口 ラビジョ ン 122 の LED が損傷しないよう、 画面 121 の上に厚さ約 10mD!〜 15mmの透明の強化板ガラスなどを載せて保護する。
ハーフミ ラー 3a、 3b, 3c としてのミ ラー 123 の材質は厚さ約 10關〜15 の透明の強化板ガラスを用いることが好ましい。 フル ミラ一 7a、 7b、 7c としてのミラー 127 は厚さ約 1 Omn!〜 15mm の透明 の強化板ガラスに金属を蒸着させて作ることが好ましい。
八一フミラー 3a、 ' 3b、 ' 3c、とし、'てのミラー 123 とフルミラー 7a、 7b 、 7c としてのミラー 127 とを支えるための支柱 1201、 および梁 1202 は十分な強度が必要で、 鉄骨による工作物にすることが好ま しい。 映像コンテンツを再生する装置 (不図示である) も実施例 1 と同様である。 これにより、 前記第 1の観察者 20 としての観察者 1 Π 0および第 2 の観察者 2 1 としての観察者 1 2 2 1 からは等身大の三次元映像を見 ることができる。
ここで、 各実施例の比較をするならば、 実施例 1の装置は、 製造 コス トが比較的安価であり、 かつ高輝度の液晶プロジェクタを用い るために、 喑所でなくても三次元映像を観賞できる。 また、 表示す る三次元映像も容易に大きくすることができる。
実施例 2の装置は、 実施例 1の装置と比較して製造コス トをそれ ほど増大させることなく、 さらに大型の三次元映像を表示すること ができる。
実施例 3の装置は、 ディスプレイサイズの選択の自由度が大きい ために、 三次元映像表示装置による映像の表示サイズを様々な大き さとすることができる。 特に表示サイズを小さくすると、 装置が小 型化されて安価となり、 かつ持ち運びも容易となる。 しかしながら 、 液晶ディスプレイやプラズマディスプレイの画面の輝度は通常液 晶プロジェクタによる映像よりも暗いため、 暗所でしか観賞できな い場合がある。
実施例 4の装置は、.迫力のある大きな三次元映像を表示すること ができ、 屋外に設置するアトラクショ ン的な施設として好適である 。 ただし、 その移動は困難である。 産業上の利用可能性
本発明による三次元映像表示装置は、' 特殊な眼鏡等をつけずに三 次元映像を鑑賞することを可能とする。
実施例 し 2、 3の装置は店頭での広告の媒体等として利用するこ とで、 不特定多数の観察者の興味をひく ことができる。
また、 実施例 1、 2、 3の装置は、 従来の三次元映像表示装置に比 ベて構造も簡単なため、'安価に製造できる。 実施例 4の装置は公共の場所に設置し広告の媒体等とすることで 、 観察者の興味を引く施設を実現できる。 いずれの実施例において も、 映像コンテンツの制作が簡単なため、 映像コンテンツも安価に 制作できる。

Claims

請求の範囲 二次元映像を三次元映像として表示する三次元映像表示装置 であって、
二次元映像を表示する二次元映像表示面を有する二次元映像 装置と、 所要数のハーフミラ一とを備え、
前記二次元映像表示面は、 該表示面に所定角度で配設された 前記ハーフミラ一により同表示面に表示された映像から虚像 が生成される虚像生成領域と、 前記虚像生成領域に隣接され た虚像が生成されない虚像不生成領域とを有し、
前記虚像生成領域および虚像不生成領域のそれぞれに個別の 映像を表示することを特徴する三次元映像表示装置。
少なく とも前記虚像不生成領域の上方をカバ一するように配 設されたフルミ ラ一が備えられてなることを特徴とする請求 項 1記載の三次元映像表示装置。
前記二次元映像装置が、 スクリーンと、 該スクリーンに映像 を映し出す映像供給装置とからなることを特徴とする請求項 1記載の三次元映像表示装置。
前記映像供給装置と前記スクリーンとの間に光路を変更する 光路変更ミラーが配設されて、なることを特徴とする請求項 3 記載の三次元映像表示装置。
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