JP3460671B2 - Three-dimensional display method and device - Google Patents
Three-dimensional display method and deviceInfo
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- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/388—Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
- H04N13/395—Volumetric 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
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元表示方法お
よび装置に係わり、特に、三次元立体像を、情報量を少
なくして、電子的に動画再生できる三次元表示方法およ
び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional display method and device, and more particularly to a three-dimensional display method and device capable of electronically reproducing a three-dimensional stereoscopic image with a reduced amount of information.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電気的に書き換え可能で、情報量
が少なく、動画の立体表示を可能とする装置として、図
29に示す液晶シャッタ眼鏡方式がよく知られている。
以下、この液晶シャッタ眼鏡方式の原理について説明す
る。この液晶シャッタ眼鏡方式においては、カメラ(6
02,603)により、三次元物体601を異なる方向
から撮影し、三次元物体601を異なる方向から撮影し
た像(視差像)を生成する。カメラ(602,603)
により撮影された映像を、映像信号変換装置604で合
成して1つの映像信号とし、二次元表示装置(例えば、
CRT表示装置)605に入力する。観察者607は、
液晶シャッタ眼鏡606をかけて二次元表示装置605
の映像を観察する。2. Description of the Related Art A liquid crystal shutter spectacle system shown in FIG. 29 is well known as a conventional device which is electrically rewritable, has a small amount of information, and enables stereoscopic display of moving images.
The principle of the liquid crystal shutter glasses system will be described below. In this liquid crystal shutter glasses system, a camera (6
02, 603), the three-dimensional object 601 is photographed from different directions, and an image (parallax image) obtained by photographing the three-dimensional object 601 from different directions is generated. Camera (602, 603)
The video image captured by the video signal conversion device 604 is combined into one video signal, and the two-dimensional display device (for example,
CRT display device) 605. The observer 607 is
Two-dimensional display device 605 wearing liquid crystal shutter glasses 606
Observe the image of.
【0003】ここで、二次元表示装置605がカメラ6
03の映像を表示している時に、液晶シャッタ眼鏡60
6は左側が非透過状態、右側が透過状態とされ、また、
二次元表示装置605がカメラ602の映像を表示して
いる時に、液晶シャッタ眼鏡606は左側が透過状態、
右側が非透過状態とされる。前記動作を高速で切り替え
ると、眼の残像効果により両眼に視差像が見えるように
感じる。したがって、両眼視差による立体視が可能とな
る。また、従来の電気的に書き換え可能で、情報量が少
なく、動画の立体表示を可能とする装置として、図30
に示す体積型方式も提案されている。以下、この体積型
方式の原理について説明する。この体積型方式において
は、図30(b)に示すように、三次元物体611を観
察者から見て奥行き方向に標本化して二次元像の集まり
612とし、この二次元像の集まり612を、図30
(a)に示す体積型三次元表示装置613を用いて、例
えば、時分割で再び奥行き方向に配置して三次元の再現
像614を再構成する。Here, the two-dimensional display device 605 is the camera 6
03, the liquid crystal shutter glasses 60 are displayed.
6 has a non-transparent state on the left side and a transparent state on the right side.
When the two-dimensional display device 605 is displaying the image of the camera 602, the left side of the liquid crystal shutter glasses 606 is in a transparent state,
The right side is non-transparent. When the above operations are switched at high speed, a parallax image is felt by both eyes due to the afterimage effect of the eyes. Therefore, stereoscopic viewing by binocular parallax is possible. Further, as a conventional device which is electrically rewritable, has a small amount of information, and enables stereoscopic display of a moving image, FIG.
The volume type method shown in (1) is also proposed. Hereinafter, the principle of this volume type system will be described. In this volume type system, as shown in FIG. 30B, a three-dimensional object 611 is sampled in the depth direction when viewed from an observer to form a two-dimensional image group 612, and the two-dimensional image group 612 is Figure 30
Using the volumetric three-dimensional display device 613 shown in (a), for example, the three-dimensional redevelopment 614 is reconfigured by arranging again in the depth direction in time division.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
29に示す液晶シャッタ眼鏡方式は、液晶シャッタ眼鏡
606が必須であるため、テレビ会議のような場合に
は、非常に不自然であるという問題点があった。また、
立体視の生理的要因の中で、両眼視差、輻輳と、ピント
調節との間に大きな矛盾が生じる。即ち、前記図29に
示す液晶シャッタ眼鏡方式では、両眼視差と輻輳はほぼ
満足できるが、ピント面が表示面にあるため、この矛盾
により、眼精疲労などを生じるという問題点があった。
また、前記図30に示す体積型方式は、再現する三次元
物体611の奥行き位置が実際に像を表示する面に近く
て、かつその面に挟まれているため、前記図29に示す
液晶シャッタ眼鏡方式と異なり、両眼視差、輻輳と、ピ
ント調節との間の矛盾を抑制することができる。しかし
ながら、この体積型方式では、奥行き方向に位置が離散
的であるため、その中間位置の三次元物体や奥行き方向
に大きく変化している三次元物体を再現するのが困難で
あるという問題点があった。However, since the liquid crystal shutter glasses 606 shown in FIG. 29 requires the liquid crystal shutter glasses 606, it is very unnatural in the case of a video conference. was there. Also,
Among the physiological factors of stereoscopic vision, there is a great contradiction between binocular parallax, vergence and focus adjustment. That is, in the liquid crystal shutter spectacle system shown in FIG. 29, the binocular parallax and the convergence can be almost satisfied, but since the focusing surface is on the display surface, this contradiction causes a problem of eye strain.
Further, in the volume type method shown in FIG. 30, since the depth position of the three-dimensional object 611 to be reproduced is close to and sandwiched by the surface on which an image is actually displayed, the liquid crystal shutter shown in FIG. Unlike the spectacle method, it is possible to suppress the contradiction between binocular parallax, convergence, and focus adjustment. However, in this volume type method, since the positions are discrete in the depth direction, it is difficult to reproduce a three-dimensional object at an intermediate position or a three-dimensional object that greatly changes in the depth direction. there were.
【0005】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、眼鏡を
用いないで動画表示が可能な三次元表示方法および装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、立体視の
生理的要因間での矛盾を抑制することが可能な三次元表
示方法および装置を提供することにある。本発明の他の
目的は、電気的に書換えが可能な三次元表示方法および
装置を提供することにある。本発明の前記ならびにその
他の目的及び新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図
面によって明らかにする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional display method and apparatus capable of displaying a moving image without using glasses. It is in. Another object of the present invention is to provide a three-dimensional display method and device capable of suppressing a contradiction between physiological factors of stereoscopic vision. Another object of the present invention is to provide an electrically rewritable three-dimensional display method and apparatus. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、観察者から見て異
なった奥行き位置にある複数の表示面に対して、表示対
象物体を前記観察者の視線方向から射影した二次元像を
生成し、前記生成された二次元像を前記観察者から見て
異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ表示
し、当該表示される二次元像の輝度を前記各表示面毎に
それぞれ独立に変化させて、三次元立体像を生成する三
次元表示方法であって、前記各表示面に表示される二次
元像の透過度を前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化さ
せて、前記各表示面に表示される前記二次元像の輝度を
それぞれ独立に変化させることを特徴とする。Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows. That is, the present invention generates a two-dimensional image obtained by projecting a display target object in the line-of-sight direction of the observer on a plurality of display surfaces at different depth positions as viewed from the observer, and A three-dimensional stereoscopic image is displayed by displaying a two-dimensional image on a plurality of display surfaces at different depth positions when viewed from the observer, and changing the brightness of the displayed two-dimensional image independently for each display surface. A three-dimensional display method for generating an image, wherein the transmittance of a two-dimensional image displayed on each display surface is changed independently for each display surface, and the two-dimensional image displayed on each display surface is changed. The feature is that the brightness of the three-dimensional image is changed independently.
【0007】また、本発明は、観察者から見て異なった
奥行き位置にある複数の表示面に対して、表示対象物体
を前記観察者の視線方向から射影した二次元像を生成
し、前記生成された二次元像を前記観察者から見て異な
った奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ表示し、
当該表示される二次元像の輝度を前記各表示面毎にそれ
ぞれ独立に変化させて、三次元立体像を生成する三次元
表示方法であって、前記各表示面に表示される二次元像
の偏光方向を前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させ
て、前記各表示面に表示される前記二次元像の輝度をそ
れぞれ独立に変化させることを特徴とする三次元表示方
法。Further, according to the present invention, a two-dimensional image obtained by projecting a display target object from a line-of-sight direction of the observer on a plurality of display surfaces at different depth positions from the observer's side is generated. The two-dimensional image is displayed on a plurality of display surfaces at different depth positions viewed from the observer,
A three-dimensional display method in which the brightness of the displayed two-dimensional image is changed independently for each of the display surfaces to generate a three-dimensional stereoscopic image. A three-dimensional display method characterized in that the polarization direction is changed independently for each display surface, and the brightness of the two-dimensional image displayed on each display surface is changed independently.
【0008】また、本発明は、前記表示対象物体が、前
記観察者に近い奥行き位置に表示される物体である場合
に、前記複数の表示面のうちの前記観察者に近い表示面
に表示する前記二次元像の透過度を低くし、前記観察者
から遠い表示面に表示する前記二次元像の透過度を高く
し、また、前記表示対象物体が、前記観察者から遠い奥
行き位置に表示される物体である場合に、前記複数の表
示面のうちの前記観察者に近い表示面に表示する前記二
次元像の透過度を高くし、前記観察者から遠い表示面に
表示する前記二次元像の透過度を低くすることを特徴と
する。Further, according to the present invention, when the display target object is an object displayed at a depth position close to the observer, the display target object is displayed on the display surface close to the observer among the plurality of display surfaces. The transmittance of the two-dimensional image is low, the transmittance of the two-dimensional image displayed on the display surface far from the observer is high, and the display target object is displayed at a depth position far from the observer. In the case of an object, the two-dimensional image displayed on the display surface far from the viewer by increasing the transmittance of the two-dimensional image displayed on the display surface close to the viewer among the plurality of display surfaces. It is characterized by lowering the transparency of.
【0009】また、本発明は、前記二次元像が前記観察
者の右眼と左眼とを結ぶ線上の一点から見て重なるよう
に、前記二次元像を前記複数の表示面に表示し、かつ前
記観察者の見る総体的な輝度が、元の表示対象物体の輝
度と等しくなるようにすることを特徴とする。また、本
発明は、前記二次元像が前記観察者の右眼と左眼とを結
ぶ線上の一点から見て重なるように、前記二次元像を前
記複数の表示面に表示し、かつ表示対象物体の奥行き位
置が前記観察者から遠い場合は近い場合に比べて、前記
二次元像の透過度を高くすることを特徴とする。Further, according to the present invention, the two-dimensional images are displayed on the plurality of display surfaces so that the two-dimensional images overlap each other when viewed from one point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer, In addition, the overall brightness seen by the observer is set to be equal to the brightness of the original display target object. Further, the present invention displays the two-dimensional image on the plurality of display surfaces so that the two-dimensional image overlaps when viewed from one point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer, and a display target. When the depth position of the object is far from the observer, the transmittance of the two-dimensional image is higher than that when the depth position is close to the observer.
【0010】また、本発明は、前記観察者の右眼と左眼
とを結ぶ線上の一点を、右眼と左眼との間の一点とする
ことを特徴とする。また、本発明は、前記観察者の右眼
と左眼とを結ぶ線上の一点を、右眼と左眼の中心点とす
ることを特徴とする。また、本発明は、前記観察者の右
眼と左眼とを結ぶ線上の一点から見て重なるように、前
記各表示面に表示される二次元像に対して、前記観察者
から見て左右方向に拡大・縮小の変形を加えることを特
徴とする。また、本発明は、前記二次元像を表示する表
示面間の奥行き位置を、同一表示対象物体に対してそれ
らの表示面に表示された複数の二次元像が、前記観察者
の右眼と左眼の位置から単眼で見て共通領域を有する範
囲とすることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that one point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer is one point between the right eye and the left eye. Further, the present invention is characterized in that a point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer is a center point of the right eye and the left eye. In addition, the present invention, the two-dimensional image displayed on each of the display surface, so as to be overlapped when viewed from one point on the line connecting the right eye and the left eye of the observer, left and right when viewed from the observer. It is characterized by adding deformation of enlargement / reduction in the direction. Further, the present invention, the depth position between the display surfaces for displaying the two-dimensional image, a plurality of two-dimensional images displayed on those display surfaces for the same display target object, the right eye of the observer. It is characterized in that it is a range having a common region when viewed from the left eye position with a single eye.
【0011】また、本発明は、前記二次元像を表示する
表示面間の奥行き位置を、同一表示対象物体に対してそ
れらの表示面に表示された複数の二次元像が、前記観察
者から見て表示対象物体の奥行き位置にピントを合わせ
た方が、前記複数の表示面にピントを合わせるより画像
のぼけが少ない範囲内とすることを特徴とする。また、
本発明は、前記二次元像を時間的変化に応じて順次切り
替えることにより、三次元の動画像を表示することを特
徴とする。また、本発明は、前記二次元像が奥行き方向
に移動する複数の物体像を含む場合であって、当該物体
の移動方向が前記観察者に近づく方向である場合に、前
記二次元像の切り替えに同期して、前記複数の表示面の
うちの前記観察者に近い表示面に表示する前記物体像の
透過度を順次低くし、前記観察者から遠い表示面に表示
する前記物体像の透過度を順次高くし、また、当該物体
の移動方向が前記観察者から遠ざかる方向である場合
に、前記二次元像の切り替えに同期して、前記複数の表
示面のうちの前記観察者に近い表示面に表示する前記物
体像の透過度を順次高くし、前記観察者から遠い表示面
に表示する前記物体像の透過度を順次低くすることを特
徴とする。Further, according to the present invention, the depth position between the display surfaces for displaying the two-dimensional images is determined by the observer when a plurality of two-dimensional images displayed on the display objects are displayed on the same display target object. It is characterized in that the focus on the depth position of the display target object is within a range in which the image is less blurred than the focus on the plurality of display surfaces. Also,
The present invention is characterized in that a three-dimensional moving image is displayed by sequentially switching the two-dimensional images according to a temporal change. Further, the present invention is the case where the two-dimensional image includes a plurality of object images moving in the depth direction, and when the moving direction of the object is a direction approaching the observer, switching of the two-dimensional image. In synchronism with the above, the transmittance of the object image displayed on the display surface closer to the viewer among the plurality of display surfaces is sequentially decreased, and the transmittance of the object image displayed on the display surface far from the viewer. Sequentially, and when the moving direction of the object is a direction away from the observer, in synchronization with the switching of the two-dimensional image, the display surface close to the observer of the plurality of display surfaces. The transmittance of the object image displayed on the display is sequentially increased, and the transmittance of the object image displayed on the display surface far from the observer is sequentially decreased .
【0012】また、本発明は、三次元表示装置であっ
て、前記観察者から見て異なった奥行き位置にある複数
の表示面に対して、表示対象物体を前記観察者の視線方
向から射影した二次元像を生成する第1の手段と、前記
観察者から見て異なった奥行き位置に配置され、前記第
1の手段で生成された二次元像をそれぞれ表示する複数
の透過型表示装置と、前記各透過型表示装置に表示され
る前記第1の手段で生成された二次元像の透過度を、各
透過型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させる第2の手
段とを具備することを特徴とする。The present invention is also a three-dimensional display device, wherein an object to be displayed is projected from a line-of-sight direction of the observer on a plurality of display surfaces at different depth positions as seen by the observer. First means for generating a two-dimensional image, and a plurality of transmissive display devices arranged at different depth positions as viewed by the observer and displaying the two-dimensional images generated by the first means, respectively. A second means for independently changing the transmittance of the two-dimensional image generated by the first means and displayed on each of the transmissive display devices for each of the transmissive display devices. And
【0013】また、本発明は、前記観察者から見て前記
複数の透過型表示装置の後方に配置される第1の光源を
有し、前記各透過型表示装置は、前記第1の光源からの
光の透過度を変化させることを特徴とする。また、本発
明は、前記複数の透過型表示装置の前方に配置される少
なくとも1個の第2の光源を有し、前記各透過型表示装
置は、前記少なくとも1個の第2の光源からの光の散乱
度、あるいは変化率を変化させ、かつ、後方に位置する
透過型表示装置からの光の透過度を変化させることを特
徴とする。The present invention further includes a first light source disposed behind the plurality of transmissive display devices as viewed by the observer, wherein each transmissive display device is arranged from the first light source. It is characterized by changing the light transmittance of the. Further, the present invention has at least one second light source arranged in front of the plurality of transmissive display devices, and each transmissive display device includes at least one second light source. It is characterized in that the degree of light scattering or the rate of change is changed, and the degree of light transmitted from a transmission type display device located behind is changed.
【0014】また、本発明は、前記複数の透過型表示装
置が、光源からの光の中で、赤の透過度を変化し、緑と
青の光をほぼ全て透過する装置と、緑の透過度を変化
し、赤と青の光をほぼ全て透過する装置と、青の透過度
を変化し、赤と緑の光をほぼ全て透過する装置とを有す
ることを特徴とする。また、本発明は、前記複数の透過
型表示装置が、光源からの光の透過度をほぼ可視光全域
にわたって一様に変化する一様表示装置と、発光色を、
時分割的に赤、緑、青と高速に変化する光源と、前記光
源の色の変化と前記一様表示装置の表示とを同期させる
同期装置とを含むことを特徴とする。According to the present invention, the plurality of transmissive display devices change the transmissivity of red in the light from the light source and transmit almost all of the green and blue lights, and the transmissive display device of green. It is characterized by having a device that changes the degree of light and transmits almost all of the red and blue light, and a device that changes the degree of transmission of blue and that transmits almost all of the red and green light. Further, the present invention is characterized in that the plurality of transmissive display devices have a uniform display device in which the transmittance of light from a light source is changed uniformly over substantially the entire visible light range, and a luminescent color.
It is characterized in that it includes a light source that changes rapidly in red, green, and blue in a time division manner, and a synchronizing device that synchronizes the color change of the light source and the display of the uniform display device.
【0015】また、本発明は、前記複数の透過型表示装
置が、光の偏光方向を変化できる複数の偏光可変装置を
含み、さらに、前記複数の偏光変化装置全体あるいは一
部を挟む偏光板を有することを特徴とする。また、本発
明は、前記複数の透過型表示装置が、光源からの光の中
で、赤の偏光方向を変化し、緑と青の偏光方向がほとん
ど変化しない装置と、緑の偏光方向を変化し、赤と青の
偏光方向がほとんど変化しない装置と、青の偏光方向を
変化し、赤と緑の偏光方向がほとんど変化しない装置と
を含み、さらに、これらの装置全体あるいは一部を挟む
偏光板を有することを特徴とする。Further, according to the present invention, the plurality of transmission type display devices include a plurality of polarization changing devices capable of changing a polarization direction of light, and further a polarizing plate sandwiching all or a part of the plurality of polarization changing devices. It is characterized by having. In the present invention, the plurality of transmissive display devices change the polarization direction of red in the light from the light source, and the device in which the polarization directions of green and blue hardly change, and change the polarization direction of green. However, it includes a device that hardly changes the polarization directions of red and blue, and a device that changes the polarization directions of blue and hardly changes the polarization directions of red and green. It is characterized by having a plate.
【0016】また、本発明は、前記各透過型表示装置
は、偏光可変装置と、前記偏光可変装置からの出射側に
設けられる出射側偏光板とを有することを特徴とする。
また、本発明は、前記偏光可変装置からの入射側に設け
られる入射側偏光板を、さらに有することを特徴とす
る。また、本発明は、前記複数の透過型表示装置の中の
少なくとも1つが、ツイストネマティック型液晶ディス
プレイ、イン・プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニ
アス型液晶ディスプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、ゲ
スト−ホスト型液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶デ
ィスプレイ、あるいは、ホログラフィック高分子分散型
液晶ディスプレイであることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that each of the transmission type display devices has a polarization variable device and an emission side polarization plate provided on the emission side from the polarization variable device.
Further, the present invention is characterized by further including an incident side polarization plate provided on the incident side from the polarization variable device. In the invention, at least one of the plurality of transmissive display devices is a twisted nematic liquid crystal display, an in-plane liquid crystal display, a homogeneous liquid crystal display, a ferroelectric liquid crystal display, a guest-host liquid crystal display, It is characterized by being a polymer dispersed liquid crystal display or a holographic polymer dispersed liquid crystal display.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。なお、以下
の実施の形態では、提示する三次元物体を主に2つの透
過型表示装置に二次元像として表示する場合について述
べるが、これを2つ以上の透過型表示装置としても同様
な効果が期待できることは明らかである。
[実施の形態1]図1〜図6は、本発明の実施の形態1
の三次元表示装置の原理を説明するための図である。本
実施の形態では、図1に示すように、観察者100の前
面に、複数の透過型表示装置、例えば、透過型表示装置
(101,102)(透過型表示装置101が透過型表
示装置102より観察者100に近い)と、種々の光学
素子と、光源110を用いて光学系103を構築する。
前記透過型表示装置(101,102)としては、例え
ば、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・
プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニアス型液晶ディ
スプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、ゲスト−ホスト型
液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、ホ
ログラフィック高分子分散型液晶ディスプレイ、あるい
はこれらの組み合わせなどを使用する。また、光学素子
としは、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲面
鏡、プリズム、偏光素子、波長板などを用いる。本実施
の形態では、一例として光源110が、観察者100か
ら見て最も後方に配置された場合を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, the same reference numerals are given to those having the same function, and the repeated description thereof will be omitted. It should be noted that in the following embodiments, a case will be described in which a three-dimensional object to be presented is mainly displayed as a two-dimensional image on two transmissive display devices, but the same effect can be obtained by using two or more transmissive display devices. It is clear that can be expected. [First Embodiment] FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the three-dimensional display device of FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of transmissive display devices, for example, transmissive display devices (101, 102) (transmissive display device 101 is a transmissive display device 102 is provided on the front surface of observer 100. (Closer to the observer 100), various optical elements, and the light source 110 are used to construct the optical system 103.
As the transmissive display device (101, 102), for example, a twisted nematic liquid crystal display,
A plain type liquid crystal display, a homogeneous type liquid crystal display, a ferroelectric liquid crystal display, a guest-host type liquid crystal display, a polymer dispersed liquid crystal display, a holographic polymer dispersed liquid crystal display, or a combination thereof is used. As the optical element, for example, a lens, a total reflection mirror, a partial reflection mirror, a curved mirror, a prism, a polarizing element, a wave plate, or the like is used. In the present embodiment, as an example, the case where light source 110 is arranged at the rearmost side when viewed from observer 100 is shown.
【0018】次に、図2に示すように、観察者100に
提示したい三次元物体104を、観察者100から見
て、前記透過型表示装置(101,102)へ射影した
像(以下、「2D化像」と呼ぶ。)である2D化像(1
05,106)を生成する。この2D化像の生成方法と
しては、例えば、観察者100の視線方向から三次元物
体104をカメラ撮影した二次元像を用いる方法、ある
いは別の方向から撮影した複数枚の二次元像から合成す
る方法、あるいはコンピュータグラフィックによる合成
技術やモデル化を用いる方法など種々の方法がある。前
記2D化像(105,106)を、図1に示すように、
各々透過型表示装置101と透過型表示装置102との
双方に、観察者100の右眼と左眼を結ぶ線上の一点か
ら見て重なるように、2D化像(107,108)とし
て表示する。これは、例えば、2D化像(105,10
6)の各々の中心位置や重心位置の配置と、各々の像の
拡大/縮小率を制御することで可能となる。前記構成を
有する装置上で、観察者100が見る像は、2D化像1
08を透過し、さらに2D化像107を透過した光によ
って生成される。Next, as shown in FIG. 2, an image of a three-dimensional object 104 to be presented to the observer 100 viewed from the observer 100 onto the transmissive display device (101, 102) (hereinafter, referred to as " 2D image (1) which is a 2D image.
05, 106) is generated. As a method of generating this 2D image, for example, a method of using a two-dimensional image of the three-dimensional object 104 taken by a camera from the line-of-sight direction of the observer 100 or a method of combining two-dimensional images taken from different directions is used. There are various methods such as a method or a method using a computer graphic synthesis technique or modeling. The 2D image (105, 106) is shown in FIG.
A 2D image (107, 108) is displayed on each of the transmissive display device 101 and the transmissive display device 102 so as to overlap with each other when viewed from a point on the line connecting the right eye and the left eye of the observer 100. This is, for example, a 2D image (105, 10
This can be achieved by controlling the center position and the position of the center of gravity of each of 6) and the enlargement / reduction ratio of each image. The image viewed by the observer 100 on the apparatus having the above-described configuration is a 2D image 1
It is generated by the light that transmits 08 and further transmits the 2D image 107.
【0019】本発明における重要な要点は、その観察者
100が見る像の輝度を、表示しようとする三次元物体
104の輝度と同じになるように一定に保ちつつ、2D
化像107と2D化像108の透過度の配分を変えるこ
とで、観察者100の感じる像の奥行き位置を変えるこ
とである。その変え方の一例を以下に述べる。なお、こ
こでは、白黒図面であるため、分かりやすいように図面
上では透過度が低い方を濃く示してある。例えば、三次
元物体104が透過型表示装置101上にある場合に
は、図3に示すように、透過型表示装置101上の透過
度を、2D化像107の輝度が三次元物体104の輝度
に等しくなるように設定し、透過型表示装置102上の
2D化像108の部分の透過度を、例えば、その透過型
表示装置102の最大値とする。次に、例えば、三次元
物体104が観察者100より少し遠ざかって、透過型
表示装置101より透過型表示装置102側に少し寄っ
た位置にある場合には、図4に示すように、透過型表示
装置101上の2D化像107の部分の透過度を少し増
加させ、透過型表示装置102上の2D化像108の部
分の透過度を少し減少させる。An important point in the present invention is that the brightness of the image viewed by the observer 100 is kept constant so as to be the same as the brightness of the three-dimensional object 104 to be displayed, while the 2D image is displayed.
This is to change the depth position of the image that the observer 100 feels by changing the distribution of the transmittance of the image 107 and the 2D image 108. An example of how to change it will be described below. Since the drawing is a black and white drawing, the one with lower transparency is shown darker for easier understanding. For example, when the three-dimensional object 104 is on the transmissive display device 101, as shown in FIG. 3, the transmissivity on the transmissive display device 101 is calculated as follows: the brightness of the 2D image 107 is the brightness of the three-dimensional object 104. And the transmittance of the portion of the 2D image 108 on the transmissive display device 102 is set to, for example, the maximum value of the transmissive display device 102. Next, for example, when the three-dimensional object 104 is a little farther from the observer 100 and is slightly closer to the transmissive display device 102 than the transmissive display device 101, as shown in FIG. The transmittance of the portion of the 2D image 107 on the display device 101 is slightly increased, and the transmittance of the portion of the 2D image 108 on the transmission display device 102 is slightly decreased.
【0020】さらに、例えば、三次元物体104が観察
者100よりさらに遠ざかって、透過型表示装置101
より透過型表示装置102側にさらに寄った位置にある
場合には、図5に示すように、透過型表示装置101上
の2D化像107の部分の透過度をさらに増加させ、透
過型表示装置102上の2D化像108の部分の透過度
をさらに減少させる。遂に、例えば、三次元物体104
が透過型表示装置102上にある場合には、図6に示す
ように、透過型表示装置102上の透過度を、2D化像
108の輝度が三次元物体104の輝度に等しくなるよ
うに設定し、透過型表示装置101上の2D化像107
の部分の透過度を、例えば、透過型表示装置101の最
大値とする。このように表示することにより、人の生理
的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示してい
るのが2D化像(107,108)であっても、観察者
100にはあたかも透過型表示装置(101,102)
の中間に三次元物体104が位置しているように感じら
れる。Further, for example, the three-dimensional object 104 is moved further away from the observer 100, and the transmissive display device 101 is displayed.
In the case of a position further closer to the transmissive display device 102 side, as shown in FIG. 5, the transmissivity of the portion of the 2D image 107 on the transmissive display device 101 is further increased, and the transmissive display device is displayed. The transmittance of the portion of the 2D image 108 on 102 is further reduced. Finally, for example, the three-dimensional object 104
6 is on the transmissive display device 102, the transmissivity on the transmissive display device 102 is set so that the brightness of the 2D image 108 is equal to the brightness of the three-dimensional object 104, as shown in FIG. 2D image 107 on the transmissive display device 101.
The transmissivity of the portion is set to, for example, the maximum value of the transmissive display device 101. By displaying in this manner, even if a 2D image (107, 108) is displayed due to a physiological or psychological factor or illusion of a person, it is as if the transmissive display device ( 101, 102)
It is felt that the three-dimensional object 104 is located in the middle of.
【0021】即ち、例えば、透過型表示装置(101,
102)の2D化像(107,108)の部分の透過度
をほぼ同じに設定した場合には、透過型表示装置(10
1,102)の奥行き位置の中間付近に三次元物体10
4があるように感じられる。本実施の形態において、前
記した2D化像を観察者100の右眼と左眼を結ぶ線上
の一点から見て重なるように表示する場合において、特
に、観察者100の右眼と左眼とを結ぶ線上の一点とし
て、右眼と左眼の間の一点を用いる場合には、前記した
複数の面(即ち、透過型表示装置(101,102)の
配置位置)の中間位置における三次元知覚の効果を得ら
れる信頼性が大きくなる(簡単に言うと多くの人が、あ
るいは多くの場合に効果が得られる)。さらに、観察者
100の左右眼の中心位置を前記一点として用いると、
さらに効果を得やすくなるとともに、左右眼における、
例えば、透過型表示装置(101,102)上に表示さ
れる透過二次元像から生じる二重像の大きさを小さくで
きる利点を有する。That is, for example, a transmissive display device (101,
When the transmissivity of the 2D image portions (107, 108) of (102) is set to be substantially the same, the transmissive display device (10
3D object 10 near the middle of the depth position of
It feels like there is a 4. In the present embodiment, when the 2D image is displayed so as to overlap with each other when viewed from a point on the line connecting the right eye and the left eye of the observer 100, in particular, the right eye and the left eye of the observer 100 are When one point between the right eye and the left eye is used as one point on the connecting line, the three-dimensional perception of the three-dimensional perception at the intermediate position of the plurality of surfaces (that is, the arrangement positions of the transmissive display devices (101, 102)) is performed. Greater credibility for the benefits (briefly, it works for many people, or in many cases). Furthermore, if the center positions of the left and right eyes of the observer 100 are used as the one point,
It becomes easier to obtain the effect, and in the left and right eyes,
For example, it has an advantage that the size of a double image generated from a transmission two-dimensional image displayed on the transmission type display device (101, 102) can be reduced.
【0022】その上、前記した2D化像の観察者100
から見た左右方向の大きさを拡大・縮小することは、前
述したように、前記2D化像を観察者100の右眼と左
眼を結ぶ線上の一点から見て重なるように表示すること
に有効であるのみならず、知覚される奥行きを変化させ
ることにも有効である。また、前記した効果を得るため
の、前記透過二次元像を表示する面間の奥行き距離(即
ち、透過型表示装置101と透過型表示装置102との
間の距離)は、同じ表示対象物体(三次元物体104)
に対して、それらの面に表示された複数の二次元像(2
D化像)が、観察者100の右眼と左眼の位置から単眼
で見て共通領域を有する範囲である。即ち、共通領域が
ない状態では、この効果は消失し、観察者100には前
記面に奥行き方向に離れて感じられる。[0022] Moreover, before describing the 2D of image observer 100
To scale the left-right direction of the size as seen from the front
As described above, the 2D image is taken from the right eye and the left eye of the observer 100.
Display so that they overlap when viewed from one point on the line connecting the eyes
Not only it is effective, it is also effective to vary the depth to be perceived. Further, the depth distance between the surfaces displaying the transmission two-dimensional image (that is, the distance between the transmission type display device 101 and the transmission type display device 102) for obtaining the above-mentioned effect is the same as the display target object ( Three-dimensional object 104)
, The two-dimensional images (2
A D-image) is a range having a common region when viewed from the positions of the right eye and the left eye of the observer 100 with a single eye. That is, in the state where there is no common region, this effect disappears and the observer 100 feels that the surface is separated in the depth direction.
【0023】本実施の形態においては、図29に示した
従来法と異なり、実際に像を表示する面が、その錯覚位
置を挟んで少なくとも2つ以上存在するため、従来法に
あった両眼視差、輻輳と、ピント調節との間の矛盾を大
きく抑制でき、眼精疲労などを抑制できると考えられ
る。また、ピント調節自体は、観察者100が2つ以上
の面を同時に見ることになるため、双方の像を最もぼけ
さずに見ることができる位置に定位することとなるた
め、従来法の欠点を大きく改善できる。この場合、複数
の2D化像(107,108)を表示する複数の面の奥
行き距離は、観察者100から見て表示対象物体の奥行
き位置にピントを合わせた方が、前記複数の面にピント
を合わせるより画像のぼけが少ない範囲内とする必要が
ある。In the present embodiment, unlike the conventional method shown in FIG. 29, there are at least two surfaces for actually displaying an image with the illusionary position sandwiched therebetween. It is considered that the contradiction between parallax and vergence and focus adjustment can be greatly suppressed, and eye strain and the like can be suppressed. In addition, the focus adjustment itself means that the observer 100 views two or more surfaces at the same time, and thus positions both images so that they can be viewed with the least blurring, which is a drawback of the conventional method. Can be greatly improved. In this case, the depth distances of the plurality of surfaces displaying the plurality of 2D images (107, 108) are focused on the plurality of surfaces when the depth position of the display target object is seen by the observer 100. It is necessary to set it within the range in which the blur of the image is smaller than that of.
【0024】また、図30に示した従来法と異なり、面
の中間位置に存在する三次元物体(即ち、複数の透過型
表示装置の間にある三次元物体)も観察者100に対し
ては三次元的に見えるため、従来の書割り的な立体感で
はない利点を有する。さらに、本実施の形態では、複数
の透過型表示装置の間にある三次元物体も表現できるこ
とから、三次元表示を行う場合のデータ量を大きく減ら
せる利点も有する。また、本実施の形態では、透過度の
制御のみによる人の生理的、あるいは心理的要因、ある
いは錯覚を利用しているため、光源として、特に、レー
ザーなどのコヒーレント光源を必要とせず、かつカラー
化も容易である利点を有している。また、本実施の形態
は、機械的駆動部を含まないため、軽量化、信頼性の向
上などに適している利点を有する。Also, unlike the conventional method shown in FIG. 30, a three-dimensional object existing in the middle position of the surface (that is, a three-dimensional object between a plurality of transmissive display devices) is not observed by the observer 100. Since it looks three-dimensional, it has an advantage that it is not a conventional three-dimensional effect like a book split. Furthermore, in the present embodiment, since a three-dimensional object between a plurality of transmissive display devices can be represented, there is an advantage that the amount of data when performing three-dimensional display can be greatly reduced. Further, in the present embodiment, since the physiological or psychological factor of human being or the illusion is utilized only by controlling the transmittance, a coherent light source such as a laser is not particularly required as a light source, and It also has the advantage of being easy to implement. In addition, since the present embodiment does not include a mechanical drive unit, it has an advantage that it is suitable for weight reduction and reliability improvement.
【0025】なお、前記説明では、複数の2D化像(1
07,108)の部分の透過度を変化させる場合につい
て説明したが、例えば、複数の2D化像(107,10
8)の透過度の変化は前記した通りとし、かつ、観察者
100から見た総体的な色を変化させない範囲で、各2
D化像(107,108)の色を変えても、本発明の効
果としては同様な効果が得られる。本実施の形態では、
前後の2D化像(107,108)の輝度比で見かけの
奥行き位置を変化させている。したがって、観察者10
0がこれを重ねて見たときに提示したい三次元立体像の
色(例えば、黄色)と同じになるように、前方の透過型
表示装置101上の2D化像107の色(例えば、赤
色)と、後方の透過型表示装置102上の2D化像10
8の色(例えば、緑色)とを変えることができる。これ
は、例えば、輪郭の部分の色が中とは異なり、通常の場
合では違和感を感じる要因となるが、例えば背景との色
彩的なマッチングなどの点で効果を得られる場合があ
る。In the above description, a plurality of 2D images (1
07, 108), the case where the transmittance of the portion is changed has been described. For example, a plurality of 2D images (107, 10)
The change in the transmittance of 8) is as described above, and within the range that does not change the overall color viewed from the observer 100, 2
Even if the colors of the D-images (107, 108) are changed, the same effects as the effects of the present invention can be obtained. In this embodiment,
The apparent depth position is changed by the luminance ratio of the front and rear 2D images (107, 108). Therefore, the observer 10
The color (eg, red) of the 2D image 107 on the front transmissive display device 101 is set so that 0 becomes the same as the color (eg, yellow) of the three-dimensional stereoscopic image to be presented when these are overlapped. And a 2D image 10 on the rear transmissive display device 102.
The eight colors (eg, green) can be changed. For example, the color of the contour portion is different from that of the middle color and causes a feeling of discomfort in a normal case. However, in some cases, an effect can be obtained in terms of color matching with the background.
【0026】なお、本実施の形態においては、2D化像
を表示する透過型表示装置の中で主に2つの透過型表示
装置に関してのみ記述し、かつ観察者100に提示する
三次元物体が2つの透過型表示装置の間にある場合につ
いて説明したが、2D化像を表示する透過型表示装置の
個数がこれよりも多く、あるいは提示する三次元物体の
位置が異なる場合であっても、同様な構成が可能である
ことは明らかである。さらに、本実施の形態における二
次元像の表示面は、本発明の趣旨から見て、必ずしも平
面である必要はなく、球面や楕円面や二次曲面や他の複
雑な曲面であっても同様な効果が得られることは明らか
である。In the present embodiment, among the transmission type display devices for displaying 2D images, only two transmission type display devices are mainly described, and the three-dimensional object presented to the observer 100 is two. Although the case where it is between two transmissive display devices has been described, the same is true even when the number of transmissive display devices that display a 2D image is larger than this or when the position of a three-dimensional object to be presented is different. Obviously, various configurations are possible. Further, the display surface of the two-dimensional image in the present embodiment does not necessarily have to be a flat surface from the point of view of the present invention, and the same applies to a spherical surface, an elliptic surface, a quadric surface, or another complicated curved surface. It is clear that various effects can be obtained.
【0027】[実施の形態2]前記実施の形態では、例
えば、三次元物体104全体の奥行き位置を、例えば、
透過型表示装置(101,102)に表示した2D化像
を用いて表現する方法および装置について主に述べた
が、本発明は、例えば、三次元物体自体が有する奥行き
を表現する方法及び装置としても使用できることは明ら
かである。本実施の形態における重要な要点は、図1と
同様な構成を有する装置上で、2D化像(107,10
8)の各々の部位の透過度を、観察者100から見た総
体的な輝度を一定に保ちつつ、三次元物体104の各部
位が有する奥行き位置に対応して変えることである。そ
の変え方の一例を、例えば、2つの透過型表示装置(例
えば、図1の101,102)を用いる場合を例とし
て、図7、図8を用いて以下に説明する。なお、ここ
で、白黒図面であるため、図7、図8においては、分か
りやすいように輝度が高い方を濃く示してある。[Embodiment 2] In the above embodiment, for example, the depth position of the entire three-dimensional object 104 is
Although the method and the device for expressing by using the 2D image displayed on the transmissive display device (101, 102) have been mainly described, the present invention is, for example, as a method and a device for expressing the depth of the three-dimensional object itself. It is clear that can also be used. An important point in this embodiment is that a 2D image (107, 10) is displayed on an apparatus having the same configuration as in FIG.
8) The transmittance of each part is changed according to the depth position of each part of the three-dimensional object 104 while keeping the overall brightness as viewed from the observer 100 constant. An example of how to change it will be described below with reference to FIGS. 7 and 8, taking a case of using two transmissive display devices (for example, 101 and 102 in FIG. 1) as an example. Here, since it is a black-and-white drawing, in FIG. 7 and FIG. 8, the higher brightness is shown darker for easier understanding.
【0028】図7が観察者に近い透過型表示装置(例え
ば、図1の101)に表示される2D化像の一例であ
り、図8が観察者に遠い透過型表示装置(例えば、図1
の102)に表示される2D化像の一例である。例え
ば、三次元物体として、図7、図8に示すようなケーキ
を例に取ると、上に立てたロウソクを除き、三次元物体
(例えば、ケーキ)の上面及び下面は、例えば、ほぼ平
坦であり、かつその側面は、例えば、円柱状であり、ロ
ウソクは、例えば、上面の円周近傍に配置するとする。
この場合の2D化像では、上面及び下面においては上方
の方が奥に位置することとなり、かつその側面では真ん
中が手前で端に行くに従って奥に位置し、さらに隠れて
いる上方の真ん中は奥に位置することとなる。この場
合、上面及び下面における輝度変化は、観察者に近い透
過型表示装置(例えば、図1の101)においては、図
7に示すように、観察者に近い部位(2D化像では、例
えば、下方)が透過度が低く、かつ遠い部位(2D化像
では、例えば、上方)が透過度が高くなるようにその奥
行き位置に対応して徐々に変化させる。FIG. 7 is an example of a 2D image displayed on a transmissive display device close to the observer (eg 101 in FIG. 1), and FIG. 8 is a transmissive display device far away from the observer (eg FIG. 1).
102) is an example of a 2D image displayed in FIG. For example, when a cake as shown in FIGS. 7 and 8 is taken as an example of the three-dimensional object, the upper surface and the lower surface of the three-dimensional object (for example, cake) are, for example, substantially flat, except for the candle that stands up. It is assumed that the side surface thereof is, for example, a cylindrical shape, and the candle is arranged, for example, near the circumference of the upper surface.
In the 2D image in this case, the upper side is located deeper on the upper and lower surfaces, and the middle is located deeper toward the end on the side, and the hidden upper middle is deeper. Will be located in. In this case, in the transmissive display device (eg, 101 in FIG. 1) close to the observer, as shown in FIG. 7, the change in luminance on the upper surface and the lower surface is a region close to the observer (in a 2D image, for example, The transmittance is gradually changed corresponding to the depth position such that the lower portion has low transmittance and the far portion (for example, upper portion in the 2D image) has higher transmittance.
【0029】また、観察者に遠い透過型表示装置(例え
ば、図1の102)においては、図8に示すように、観
察者に近い部位(2D化像では、例えば、下方)が透過
度が高く、かつ遠い部位(2D化像では、例えば、上
方)が透過度が低くなるようにその奥行き位置に対応し
て徐々に変化させる。次に、円柱部分の透過度の変化も
その奥行き位置に対応して、観察者に近い透過型表示装
置(例えば、図1の101)においては、図7に示すよ
うに、観察者に近い部位(例えば、真ん中付近)が透過
度が低く、かつ遠い部位(例えば、左右の端付近)が透
過度が高くなるように徐々に変化させる。また、観察者
に遠い透過型表示装置(例えば、図1の102)におい
ては、図8に示すように、観察者に近い部位(例えば、
真ん中付近)が透過度が高く、かつ遠い部位(例えば、
左右の端付近)が透過度が低くなるように徐々に変化さ
せる。このように表示することにより、人の生理的、あ
るいは心理的要因、あるいは錯覚により、表示している
のが2D化像であっても、観察者(例えば、図1の10
0)にはあたかも上面、下面がほぼ平らな円柱状のケー
キがあるように感じられる。Further, in the transmissive display device (for example, 102 in FIG. 1) far from the observer, as shown in FIG. 8, the portion near the observer (for example, in the lower part in the 2D image) has the transmittance. It is gradually changed corresponding to the depth position so that the high and far part (for example, the upper part in the 2D image) has low transmittance. Next, in the transmissive display device (for example, 101 in FIG. 1) close to the viewer, the change in the transmittance of the cylindrical portion also corresponds to the depth position, and as shown in FIG. The transmittance is gradually changed so that (for example, the vicinity of the center) has low transmittance, and distant portions (for example, the left and right ends) have high transmittance. Further, in the transmissive display device (eg, 102 in FIG. 1) far from the observer, as shown in FIG.
A part with high transparency near the center and a place far away (for example,
Gradually change so that the transmittance becomes low at the left and right edges. By displaying in this manner, even if a 2D image is displayed due to a physiological or psychological factor of human, or an illusion, an observer (for example, 10 in FIG.
In 0), it seems as if there is a cylindrical cake whose upper and lower surfaces are almost flat.
【0030】なお、本実施の形態では、上面、下面がほ
ぼ平らな円柱状の物体を例としたが、他の形状の物体で
あっても同様なことが可能であることは明らかである。
本実施の形態においては、複数の面に表示する2D化像
の部分の透過度を観察者から見た総体的な輝度を一定に
保ちつつ変化させる場合について説明した。しかしなが
ら、観察者から見た総体的な輝度を奥にいくに従って徐
々に減少させることで、立体感を強調することはコンピ
ュータグラフィックにおいてよく用いられている手法で
あり、本実施の形態においてもこれを採用することでそ
の効果をよりいっそう助長できることは明らかであり、
その一例を以下に、図9、図10を用いて説明する。な
お、ここでは、白黒図面であるため、図9、図10にお
いては、分かりやすいように輝度が高い方を濃く示して
ある。In this embodiment, a cylindrical object whose upper and lower surfaces are substantially flat is taken as an example, but it is obvious that the same can be applied to objects having other shapes.
In the present embodiment, a case has been described in which the transmittance of the portions of the 2D image displayed on the plurality of surfaces is changed while keeping the overall brightness of the viewer constant. However, it is a technique that is often used in computer graphics to increase the stereoscopic effect by gradually decreasing the overall brightness as seen by the observer, and this is also used in this embodiment. It is clear that adoption can further enhance the effect,
An example thereof will be described below with reference to FIGS. 9 and 10. It is to be noted that, since it is a black-and-white drawing here, in FIG. 9 and FIG. 10, the higher brightness is shown darker for easier understanding.
【0031】図9においては、下の床部分の輝度を上方
に徐々に低下させることで、あたかも上方の床が奥行き
方向に奥にあるように感じられる。さらに、図10にお
いては図9と同様に床部分だけでなく、チェイン(輪上
の物)の部分においても、左方向に徐々に輝度を低下さ
せることで左部分のチェインが奥行き方向に奥にあるよ
うに感じられる効果を得ることができる。なお、このよ
うな輝度低下の程度の算出方法として、三次元物体の輝
度Bに対して前記効果を得るための輝度B’として、例
えば B’=B×T0/T(T:視点からの距離、T
0:視点から基準面への距離)の計算式によるなど多数
の方法があることは明らかである。In FIG. 9, by gradually lowering the brightness of the lower floor portion upward, it is as if the upper floor is deep in the depth direction. Further, in FIG. 10, as in FIG. 9, not only in the floor portion, but also in the chain (object on the ring), the brightness of the left portion is gradually reduced to the left so that the chain in the left portion is deep in the depth direction. You can get an effect that feels like it is. As a method of calculating the degree of such a decrease in brightness, as brightness B ′ for obtaining the above-mentioned effect with respect to the brightness B of the three-dimensional object, for example, B ′ = B × T0 / T (T: distance from the viewpoint) , T
It is obvious that there are many methods such as the calculation formula of 0: distance from the viewpoint to the reference plane).
【0032】[実施の形態3]前記各実施の形態におい
ては、2D化像が三次元的に移動する場合に関しては特
に述べなかったが、観察者の左右上下方向への移動に関
しては通常の二次元表示装置の場合と同様に透過型表示
装置内での動画再生によって可能であり、奥行き方向へ
の移動に関しては前記した内容から複数の透過型表示装
置における透過度の変化を時間的に行うことで、三次元
像の動画を表現することができることは明らかである。
以下に、その一例を図1を用いて説明する。本実施の形
態における要点は、前記実施の形態1と同様な構成を有
する装置上で、2D化像(107,108)の各々の部
分の透過度を、観察者100から見た総体的な輝度を一
定に保ちつつ、三次元物体の奥行き位置の時間的変化に
対応して変化させることである。[Embodiment 3] In each of the above-mentioned embodiments, the case where the 2D image moves three-dimensionally has not been described, but the movement of the observer in the left-right and up-down directions is not limited to the normal two-dimensional movement. This is possible by reproducing a moving image in the transmissive display device as in the case of the three-dimensional display device, and with respect to the movement in the depth direction, it is possible to temporally change the transmissivity of a plurality of transmissive display devices from the contents described above. Then, it is clear that a moving image of a three-dimensional image can be expressed.
An example thereof will be described below with reference to FIG. The main point of the present embodiment is that the transmittance of each part of the 2D image (107, 108) on the device having the same configuration as that of the first embodiment is the overall luminance as seen by the observer 100. Is kept constant, and the depth position of the three-dimensional object is changed corresponding to the temporal change.
【0033】その一例として、例えば、三次元物体が透
過型表示装置101より透過型表示装置102まで時間
的に移動する場合について述べる。例えば、三次元物体
が透過型表示装置101の奥行き位置にある場合には、
図3に示すように、透過型表示装置101上の透過度
を、2D化像107の輝度が三次元物体の輝度に等しく
なるように設定し、透過型表示装置102上の2D化像
108の部分の透過度を例えばその透過型表示装置の最
大値とする。次第に、例えば、三次元物体が観察者10
0より時間的に少し遠ざかり透過型表示装置101より
透過型表示装置102側に時間的に少し寄ってくる場合
には、図4に示すように、三次元物体の奥行き位置の移
動に対応させて、透過型表示装置101上の2D化像1
07部分の透過度を時間的に少しづつ増加させ、かつ透
過型表示装置102上の2D化像108の部分の透過度
を時間的に少しづつ減少させる。As an example thereof, a case where a three-dimensional object moves temporally from the transmissive display device 101 to the transmissive display device 102 will be described. For example, when the three-dimensional object is at the depth position of the transmissive display device 101,
As shown in FIG. 3, the transmittance on the transmissive display device 101 is set so that the luminance of the 2D image 107 is equal to the luminance of the three-dimensional object, and the transmissivity of the 2D image 108 on the transmissive display device 102 is set. The transmissivity of the portion is set to, for example, the maximum value of the transmissive display device. Gradually, for example, the three-dimensional object becomes
In the case where the distance is a little farther than 0 and the transmission type display device 101 side is slightly closer to the transmission type display device 102 side in time, as shown in FIG. , 2D image 1 on transmissive display device 101
The transmittance of the 07 portion is gradually increased with time, and the transmittance of the portion of the 2D image 108 on the transmissive display device 102 is gradually decreased with time.
【0034】さらに、例えば、三次元物体が観察者10
0より時間的にさらに遠ざかり透過型表示装置101よ
り透過型表示装置102側にさらに寄った位置に時間的
に移動する場合には、図5に示すように、三次元物体の
奥行き位置の移動に対応させて、透過型表示装置101
上の2D化像107の部分の透過度を時間的にさらに増
加させ、かつ透過型表示装置102上の2D化像108
の部分の透過度を時間的にさらに減少させる。遂に、例
えば、三次元物体が透過型表示装置102の奥行き位置
まで時間的に移動してきた場合には、図6に示すよう
に、三次元物体の奥行き位置の移動に対応させて、透過
型表示装置102上の透過度を2D化像108の輝度が
三次元物体の輝度に等しくなるまで時間的に変化させ、
かつ透過型表示装置101上の2D化像107の部分の
透過度を、例えば、その透過型表示装置の最大値となる
まで変化させる。このように表示することにより、人の
生理的、あるいは心理的要因、あるいは錯覚により、表
示しているのが2D化像(107,108)であって
も、観察者100にはあたかも透過型表示装置(10
1,102)の間を、透過型表示装置101から透過型
表示装置102に三次元物体104が奥行き方向に移動
するように感じられる。Further, for example, if the three-dimensional object is the observer 10,
When moving to a position closer to the transmissive display device 102 side than the transmissive display device 101 with time further away from 0, as shown in FIG. 5, it is necessary to move the depth position of the three-dimensional object. Correspondingly, the transmissive display device 101
The transmittance of the portion of the upper 2D image 107 is further increased with time, and the 2D image 108 on the transmissive display device 102 is increased.
The transmittance of the part of is further reduced with time. Finally, for example, when the three-dimensional object has temporally moved to the depth position of the transmissive display device 102, as shown in FIG. 6, the transmissive display is performed corresponding to the movement of the depth position of the three-dimensional object. The transmittance on the device 102 is temporally changed until the brightness of the 2D image 108 becomes equal to the brightness of the three-dimensional object,
In addition, the transmittance of the portion of the 2D image 107 on the transmissive display device 101 is changed, for example, until it reaches the maximum value of the transmissive display device. By displaying in this way, even if the 2D image (107, 108) is displayed due to a physiological or psychological factor of human being, or an illusion, it is as if it is a transmissive display to the observer 100. Device (10
1, 102), the three-dimensional object 104 feels from the transmissive display device 101 to the transmissive display device 102 in the depth direction.
【0035】なお、本実施の形態においては、三次元物
体104が透過型表示装置101から透過型表示装置1
02まで移動する場合について説明したが、これが透過
型表示装置(101,102)の間の途中の奥行き位置
から透過型表示装置102まで移動する場合や、透過型
表示装置101から透過型表示装置(101,102)
の間の途中の奥行き位置まで移動する場合や、透過型表
示装置(101,102)の間の途中の奥行き位置から
透過型表示装置(101,102)の間の途中の別な奥
行き位置まで移動する場合であっても、同様なことが可
能なことは明らかである。また、本実施の形態において
は、2D化像(二次元像)を配置する透過型表示装置の
中で主に2つの透過型表示装置(101,102)に関
してのみ説明し、かつ観察者100に提示する物体が2
つの透過型表示装置(101,102)の間を移動する
場合について説明したが、2D化像を配置する透過型表
示装置の個数がこれよりも多く、あるいは提示する三次
元物体が複数の透過型表示装置をまたがって移動する場
合であっても、同様な構成が可能であり同様な効果が期
待できることは明らかである。In the present embodiment, the three-dimensional object 104 changes from the transmissive display device 101 to the transmissive display device 1.
The case of moving to 02 is described. However, when moving from a depth position in the middle between the transmissive display devices (101, 102) to the transmissive display device 102, or from the transmissive display device 101 to the transmissive display device ( 101, 102)
When moving to a depth position on the way between the transmissive display devices (101, 102) to another depth position on the way between the transmissive display devices (101, 102). It is clear that the same thing can be done even if it does. In addition, in the present embodiment, only two transmissive display devices (101, 102) among the transmissive display devices for arranging a 2D image (two-dimensional image) will be mainly described, and the observer 100 2 objects to present
The case of moving between two transmissive display devices (101, 102) has been described, but the number of transmissive display devices for arranging a 2D image is larger than this, or three-dimensional objects to be presented are plural transmissive display devices. Even when the display device is moved across, it is obvious that the same configuration is possible and the same effect can be expected.
【0036】[実施の形態4]前記各実施の形態では、
観察者(例えば、図1の100)から見て、前記複数の
透過型表示装置(例えば、図1の101、102)の後
方に光源(例えば、図1の110)を配置し、透過度の
変化を利用する場合について説明したが、複数の透過型
表示装置に、透過度とともに散乱度も変化できる装置を
用いて透過度の変化とともに散乱度の変化を利用しても
本発明の効果を得ることができる。図11〜図13に、
その一例を示す。まず、図11に示すように、観察者1
00から見て前方に複数の透過型表示装置(401,4
02)の各々に光源(403,404)が配置される場
合が考えられる。例えば、2つの透過型表示装置(40
1,402)と光源(403,404)を用いる場合を
例にとると、図1と前記各実施の形態で述べた透過度の
変化によりもたらされた本発明の効果は、前方の光源4
03からの光の前方の透過型表示装置401における散
乱度の変化、および後方の透過型表示装置402からの
光の前方の透過型表示装置401における透過度の変化
によりもたらされることとなる。[Embodiment 4] In each of the above embodiments,
When viewed from an observer (for example, 100 in FIG. 1), a light source (for example, 110 in FIG. 1) is arranged behind the plurality of transmissive display devices (for example, 101 and 102 in FIG. 1), and Although the case of utilizing the change is described, the effect of the present invention can be obtained even when the change of the transmittance and the change of the scattering degree are used by using a device capable of changing the transmittance and the scattering degree in a plurality of transmissive display devices. be able to. 11 to 13,
An example is shown below. First, as shown in FIG.
A plurality of transmissive display devices (401, 4
It is conceivable that the light source (403, 404) is arranged in each of 02). For example, two transmissive display devices (40
1, 402) and a light source (403, 404) are used as an example, the effect of the present invention brought about by the change in the transmittance described in FIG.
03 from the front of the transmissive display device 401, and from the rear transmissive display device 402 the change of the transmissivity of the front transmissive display device 401.
【0037】即ち、前方の透過型表示装置401に表示
される2D化像407は、光源403からの散乱度、後
方の透過型表示装置402からの光の強さとその前方の
透過型表示装置401における透過度により決定され、
後方の透過型表示装置402に表示される2D化像40
8は、光源404の光の強さによって決定される。これ
により、その奥行き位置の制御は、前記各実施の形態に
比べて多少複雑になるが、光源の配置の自由度など装置
構成における自由度などの利点がある。この場合に、図
12に示すように、さらに光源を追加して、後方の透過
型表示装置402の後方に光源405を設けることも考
えられる。この場合には、前方の透過型表示装置401
と、後方の透過型表示装置402とをほぼ対等に扱える
ため、装置制御上で簡便となる利点を有する。さらに、
図13に示すように、各光源(403,404)を前後
の透過型表示装置(401,402)を照らすようにす
ることも、光源の光の有効利用から有益である。なお、
本実施の形態では、例として2つの透過型表示装置(4
01,402)を用いた場合を示したが、これがさらに
多数となっても同様な効果が期待できることは明らかで
ある。また、本実施の形態における複数の透過型表示装
置(401,402)にレンズやミラーなどを組み合わ
せて、その配置の自由度を増したり、像の奥行き位置な
どを自由に変化できることは光学上から明らかである。That is, the 2D image 407 displayed on the front transmissive display device 401 is a scattering degree from the light source 403, the intensity of light from the rear transmissive display device 402 and the front transmissive display device 401. Determined by the transparency at
2D image 40 displayed on the rear transmissive display device 402
8 is determined by the light intensity of the light source 404. As a result, the control of the depth position is somewhat complicated as compared with the above-described embodiments, but there are advantages such as the degree of freedom in the device configuration such as the degree of freedom in the arrangement of the light sources. In this case, as shown in FIG. 12, it is conceivable that a light source is further added and a light source 405 is provided behind the transmissive display device 402 at the rear. In this case, the front transmissive display device 401
Since the rear transmissive display device 402 and the rear transmissive display device 402 can be handled almost equally, there is an advantage that the device can be easily controlled. further,
As shown in FIG. 13, illuminating the front and rear transmissive display devices (401, 402) with the respective light sources (403, 404) is also beneficial from the effective use of light from the light sources. In addition,
In this embodiment, as an example, two transmissive display devices (4
01, 402) is used, but it is clear that the same effect can be expected even if the number is increased. Further, from the viewpoint of optics, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement and freely change the depth position of an image by combining a plurality of transmissive display devices (401, 402) with lenses and mirrors in the present embodiment. it is obvious.
【0038】[実施の形態5]
以下、前記各実施の形態に使用可能な透過型表示装置に
ついて説明する。図14は、前記各実施の形態における
透過型表示装置の一例を示す斜視図である。図14に示
す透過型表示装置は、光源からの光の中で、赤の透過度
を変化し、緑と青の光がほぼ全て透過する赤透過型表示
装置301と、緑の透過度を変化し、赤と青の光がほぼ
全て透過する緑透過型表示装置302と、青の透過度を
変化し、赤と緑の光がほぼ全て透過する青透過型表示装
置303を積層して形成される。このような表示装置
は、例えば、後に詳細を述べる種々の液晶を用いた表示
装置により実現できる。また、透過型表示装置として、
光源からの光の透過度をほぼ可視光全域にわたって一様
に変化する一様表示装置を用い、かつ、光源を、例え
ば、赤、緑、青と時分割的に変化させ、さらに、同期装
置により、この光源の色の変化と一様表示装置に表示さ
れる表示画像とを同期させるようにしても、前記図14
に示すものと同様な効果を得ることが可能である。[Fifth Embodiment] A transmissive display device usable in each of the above-described embodiments will be described below. FIG. 14 is a perspective view showing an example of the transmissive display device in each of the embodiments. The transmissive display device shown in FIG. 14 changes the transmissivity of red in the light from the light source, and the transmissive display device 301 in which almost all the green and blue light is transmitted, and the transmissivity of green is changed. However, it is formed by stacking a green transmissive display device 302 that transmits almost all red and blue light and a blue transmissive display device 303 that changes the transmittance of blue and transmits almost all red and green light. It Such a display device can be realized by, for example, a display device using various liquid crystals described in detail later. Also, as a transmissive display device,
A uniform display device that uniformly changes the transmittance of light from the light source over the entire visible light range is used, and the light source is changed, for example, in red, green, and blue in a time-division manner, and a synchronization device is used. Even if the change in the color of the light source and the display image displayed on the uniform display device are synchronized with each other, as shown in FIG.
It is possible to obtain an effect similar to that shown in.
【0039】次に、図15〜図23に、偏光の方向を各
画素単位で変化できる偏光可変装置と、この偏光可変装
置の光の出射側に偏光板を配した構造を有する透過型表
示装置の一例を示す。偏光可変装置は、偏光方向を変え
ることができるため、出射光の偏光方向と、出射側の偏
光板の偏光方向により、出射する光の強度を変化でき、
全体として光の透過度を変化させることができる。ここ
で、各画素に、例えば、赤、緑、青のフィルターを交互
に配列したり、また、光源を、例えば、赤、緑、青と時
分割的に変化させたりすることで、フルカラーの透過度
制御ができることは明らかである。また、例えば、入射
側に偏光性の光源を用いたり、偏光板を配したりするこ
とも制御性を向上させるために有効であることは明らか
である。Next, FIGS. 15 to 23 show a variable polarization device capable of changing the polarization direction in each pixel unit, and a transmission type display device having a structure in which a polarizing plate is arranged on the light emitting side of the variable polarization device. An example is shown. Since the polarization changing device can change the polarization direction, the intensity of the emitted light can be changed depending on the polarization direction of the outgoing light and the polarization direction of the polarizing plate on the outgoing side.
The light transmittance can be changed as a whole. Here, for example, red, green, and blue filters are alternately arranged in each pixel, and the light source is changed in a time-sharing manner, for example, red, green, and blue, so that full-color transmission is achieved. It is clear that the degree can be controlled. Further, for example, it is clear that using a polarizing light source or disposing a polarizing plate on the incident side is also effective for improving controllability.
【0040】図15は、前記各実施の形態の透過型表示
装置に使用可能なツイストネマティック型液晶ディスプ
レイの一例を示す要部断面図である。ツイストネマティ
ック型液晶ディスプレイの基本構成は、例えば、ITO
やSnOxなどで形成される透明導電膜(503,50
4)で、液晶501を挟み、その外側に偏光板(50
7,508)を配置した構成である。ここで、透明導電
膜(503,504)上には液晶501を配向させるた
めの配向膜(505,506)が配置されており、配向
膜(505,506)の配向方向は、例えば、上下で直
交化されている。透明導電膜(503,504)に電圧
を印加しない場合には、液晶501の液晶分子は配向膜
(505,506)の配向規制力により、配向膜(50
5,506)の近傍では、例えば、透明導電膜(50
3,504)に平行に配向方向に沿って並ぶ。この場
合、図16(a)に示すように、液晶分子は、ねじれた
構造となり、入射光はこの構造に従って偏光方向が、例
えば、90度変化する。一方、図16(b)に示すよう
に、透明導電膜(503,504)に十分な電圧V5a
を印加した場合には、液晶分子は、電界により電界方向
例えば透明導電膜(503,504)に垂直に並び、透
過する光の偏光は変化しない。電圧が、電圧V5a以下
の場合にはその電圧に応じて偏光方向は連続的に変化す
る。このように、ツイストネマティック型液晶ディスプ
レイでは、透明導電膜(503,504)に印加する電
圧により、出射光の偏光方向を変化でき、これにより、
光の出射側に設けられた偏光板507により、出射する
光の強度を変化できるので、全体として光の透過度を変
化させることができる。FIG. 15 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a twisted nematic liquid crystal display which can be used in the transmissive display device of each of the above embodiments. The basic structure of the twisted nematic liquid crystal display is, for example, ITO.
Or a transparent conductive film (503, 50) formed of SnOx or the like.
4) sandwiches the liquid crystal 501, and a polarizing plate (50
7, 508) are arranged. Here, an alignment film (505, 506) for aligning the liquid crystal 501 is arranged on the transparent conductive film (503, 504), and the alignment direction of the alignment film (505, 506) is, for example, up and down. It is orthogonalized. When no voltage is applied to the transparent conductive films (503, 504), the liquid crystal molecules of the liquid crystal 501 are aligned by the alignment regulating force of the alignment films (505, 506).
5, 506) near the transparent conductive film (50
3, 504) parallel to the alignment direction. In this case, as shown in FIG. 16A, the liquid crystal molecules have a twisted structure, and the polarization direction of the incident light changes by 90 degrees, for example, according to this structure. On the other hand, as shown in FIG. 16B, a sufficient voltage V5a is applied to the transparent conductive films (503, 504).
When is applied, the liquid crystal molecules are aligned vertically by the electric field in the electric field direction, for example, the transparent conductive films (503, 504), and the polarization of the transmitted light does not change. When the voltage is V5a or less, the polarization direction continuously changes according to the voltage. As described above, in the twisted nematic liquid crystal display, the polarization direction of the emitted light can be changed by the voltage applied to the transparent conductive film (503, 504).
Since the intensity of the emitted light can be changed by the polarizing plate 507 provided on the light emitting side, it is possible to change the light transmittance as a whole.
【0041】図17は、前記各実施の形態の透過型表示
装置に使用可能なイン・プレイン型液晶ディスプレイの
一例を示す要部断面図である。イン・プレイン型液晶デ
ィスプレイの基本構成は、配向膜(512,514)で
液晶513を挟み、配向膜514の外側に、例えば、I
TOやSnOxなどで形成される透明導電膜(511,
515)を設け、さらに、その外側に偏光板(507,
508)を配置した構成である。ここで、透明導電膜
(511,515)は同一平面内にあり、また、配向膜
512と配向膜514との配向方向は平行である。図1
8(a)に示すように、透明導電膜(511,515)
間に電圧を印加しない場合には、液晶513の液晶分子
は、配向膜(512,514)の配向規制力により、配
向膜(512,514)の配向方向に整列する。これに
対して、図18(b)に示すように、透明導電膜(51
1,515)間に閾値電圧以上の充分な電圧V5bを印
加すると、液晶分子はその印加電圧方向に整列する。こ
のように、複屈折性を有する液晶分子の整列する向きが
変化するため、出射光の偏光状態を変化できる。さら
に、透明導電膜(511,515)間に印加する電圧が
V5b以下の場合には、その電圧に応じた偏光方向の変
化が連続的に得られる。このように、イン・プレイン型
液晶ディスプレイでは、透明導電膜(511,515)
間に印加する電圧により、出射光の偏光方向を変化で
き、これにより、光の出射側に設けられた偏光板507
により、出射する光の強度を変化できるので、全体とし
て光の透過度を変化させることができる。FIG. 17 is a cross-sectional view of essential parts showing an example of an in-plane type liquid crystal display usable in the transmissive display device of each of the above-mentioned embodiments. The basic configuration of the in-plane type liquid crystal display is such that the liquid crystal 513 is sandwiched between the alignment films (512, 514) and the liquid crystal 513 is placed outside the alignment film 514, for example
A transparent conductive film (511, formed of TO, SnOx, etc.)
515), and a polarizing plate (507,
508) is arranged. Here, the transparent conductive films (511, 515) are in the same plane, and the alignment directions of the alignment film 512 and the alignment film 514 are parallel. Figure 1
As shown in FIG. 8A, the transparent conductive film (511, 515)
When no voltage is applied between them, the liquid crystal molecules of the liquid crystal 513 are aligned in the alignment direction of the alignment films (512, 514) by the alignment regulating force of the alignment films (512, 514). On the other hand, as shown in FIG. 18B, the transparent conductive film (51
1, 515), a sufficient voltage V5b higher than the threshold voltage is applied, and the liquid crystal molecules are aligned in the applied voltage direction. In this way, the direction in which the liquid crystal molecules having birefringence are aligned changes, so that the polarization state of the emitted light can be changed. Further, when the voltage applied between the transparent conductive films (511, 515) is V5b or less, a change in the polarization direction according to the voltage is continuously obtained. As described above, in the in-plane type liquid crystal display, the transparent conductive film (511, 515) is used.
The polarization direction of the outgoing light can be changed by the voltage applied between the polarizing plates 507 and 507, which are provided on the outgoing side of the light.
Thus, the intensity of the emitted light can be changed, so that the light transmittance as a whole can be changed.
【0042】図19は、前記各実施の形態の透過型表示
装置に使用可能なホモジニアス型液晶ディスプレイの一
例を示す要部断面図である。ホモジニアス型液晶ディス
プレイの基本構成は、例えば、ITOやSnOxなどで
形成される透明導電膜(521,525)で、液晶(例
えば、ネマティック液晶など)523を挟み、その外側
に偏光板(507,508)を配置した構成である。こ
こで、透明導電膜(521,525)上には液晶523
を配向させるための配向膜(522,524)が配置さ
れる。なお、図19に示す透過型表示装置では、ホモジ
ニアス配向の液晶を用いるため、配向膜522の配向方
向と配向膜524との配向方向を同じ(平行)とする。
さらに、ホモジニアス型液晶ディスプレイでは、図20
に示すように、入射光の偏光方向を、この配向膜(52
2,524)の配向方向とずらして入射する。例えば、
直線偏光の時は0度方向と90度方向の中間方向であ
り、例えば、特に、45度ずらして入射する、あるいは
円偏光あるいは楕円偏光とする。図21(b)に示すよ
うに、透明導電膜(521,525)間に閾値電圧以上
の充分な電圧V5cを加えると、液晶523の液晶分子
はその印加電圧方向に整列する。このため、入射光の偏
光方向はほとんど変化せずに出射していく。これに対し
て、図21(a)に示すように、透明導電膜(521,
525)間に電圧を印加しない場合には、配向膜(52
2,524)の配向規制力により、液晶分子は、配向膜
(522,524)の配向方向に向き、かつ配向膜(5
22,524)に平行に並ぶ。このため、入射光はこの
液晶分子の複屈折性により偏光方向が変化して出射す
る。また、透明導電膜(521,525)間に印加する
電圧がV5c以下の場合には、その電圧に応じた偏光方
向の変化が連続的に得られる。このように、ホモジニア
ス型液晶ディスプレイでは、透明導電膜(521,52
5)間に印加する電圧により、出射光の偏光方向を可変
でき、これにより、光の出射側に設けられた偏光板50
7により、出射する光の強度を変化できるので、全体と
して光の透過度を変化させることができる。FIG. 19 is a cross-sectional view of essential parts showing an example of a homogeneous type liquid crystal display which can be used in the transmissive display device of each of the embodiments. The basic structure of the homogeneous liquid crystal display is, for example, a transparent conductive film (521, 525) formed of ITO, SnOx, or the like, with a liquid crystal (for example, nematic liquid crystal) 523 sandwiched between the polarizing plates (507, 508). ) Is arranged. Here, the liquid crystal 523 is formed on the transparent conductive film (521, 525).
Alignment films (522, 524) for orienting the are arranged. Note that since the liquid crystal of homogeneous alignment is used in the transmissive display device illustrated in FIG. 19, the alignment direction of the alignment film 522 and the alignment direction of the alignment film 524 are the same (parallel).
Further, in the homogeneous type liquid crystal display, as shown in FIG.
As shown in FIG.
2,524) and the incident direction is shifted. For example,
In the case of linearly polarized light, it is an intermediate direction between the 0-degree direction and the 90-degree direction, and for example, it is incident with a shift of 45 degrees, or is circularly polarized light or elliptically polarized light. As shown in FIG. 21B, when a sufficient voltage V5c equal to or higher than the threshold voltage is applied between the transparent conductive films (521, 525), the liquid crystal molecules of the liquid crystal 523 are aligned in the applied voltage direction. Therefore, the polarization direction of the incident light is emitted with almost no change. On the other hand, as shown in FIG. 21A, the transparent conductive film (521,
If no voltage is applied between 525), the alignment film (52
2, 524), the liquid crystal molecules are oriented in the alignment direction of the alignment film (522, 524) and the alignment film (5
22, 524). Therefore, the incident light is emitted with its polarization direction changed due to the birefringence of the liquid crystal molecules. When the voltage applied between the transparent conductive films (521, 525) is V5c or less, a change in the polarization direction corresponding to the voltage is continuously obtained. As described above, in the homogeneous liquid crystal display, the transparent conductive film (521, 52
5) The polarization direction of the emitted light can be changed by the voltage applied between the polarizing plates 50 provided on the light emitting side.
7, the intensity of the emitted light can be changed, so that the light transmittance as a whole can be changed.
【0043】図22は、前記各実施の形態の透過型表示
装置に使用可能な強誘電あるいは反強誘電型液晶ディス
プレイの一例を示す要部断面図である。強誘電あるいは
反強誘電型液晶ディスプレイの基本構成は、例えば、I
TOやSnOxなどで形成される透明導電膜(533,
534)で、液晶(例えば、強誘電液晶、あるいは反強
誘電液晶など)531を挟み、その外側に偏光板(50
7,508)を配置した構成である。ここで、透明導電
膜(533,534)上には液晶531を配向させるた
めの配向膜(535,536)が配置される。図23に
示すように、透明導電膜(533,534)間に印加す
る電界の方向にしたがって、液晶531の自発分極の向
きが変化するため、液晶531(強誘電液晶あるいは反
強誘電液晶)の厚さを充分に薄く(例えば、1μm〜2
μm程度など)しておくと、液晶531の自発分極が透
明導電膜(533,534)と同じ平面内で変化する。
このように、強誘電あるいは反強誘電型液晶ディスプレ
イでは、透明導電膜(533,534)間に印加する電
圧により、複屈折性を有する液晶分子の整列する向きが
変化するため、出射光の偏光状態を変化でき、これによ
り、光の出射側に設けられた偏光板507により、出射
する光の強度を変化でき、全体として光の透過度を変化
させることができる。FIG. 22 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display that can be used in the transmissive display device of each of the above embodiments. The basic structure of a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display is, for example, I
Transparent conductive film (533, formed of TO, SnOx, etc.)
534), a liquid crystal (for example, ferroelectric liquid crystal or antiferroelectric liquid crystal) 531 is sandwiched, and a polarizing plate (50
7, 508) are arranged. Here, an alignment film (535, 536) for aligning the liquid crystal 531 is disposed on the transparent conductive film (533, 534). As shown in FIG. 23, the direction of spontaneous polarization of the liquid crystal 531 changes according to the direction of the electric field applied between the transparent conductive films (533, 534), so that the liquid crystal 531 (ferroelectric liquid crystal or anti-ferroelectric liquid crystal) Make the thickness sufficiently thin (for example, 1 μm to 2
If it is set to about μm), the spontaneous polarization of the liquid crystal 531 changes in the same plane as the transparent conductive film (533, 534).
As described above, in the ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display, the alignment direction of the liquid crystal molecules having birefringence changes depending on the voltage applied between the transparent conductive films (533, 534), so that the polarization of the emitted light is changed. The state can be changed, whereby the intensity of the emitted light can be changed by the polarizing plate 507 provided on the light emitting side, and the light transmittance as a whole can be changed.
【0044】[実施の形態6]図24は、前記各実施の
形態の透過型表示装置の一例を示す斜視図である。前述
したような偏光可変装置を利用した透過型表示装置で
は、複数台を直列に重ねると多数枚の偏光板を必要とす
るために全体としての透過度が低くなり、表示が暗くな
る欠点がある。そこで、図24に示すように、偏光可変
装置(例えば、すでに述べたツイストネマティック型液
晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶表示装置、ホモ
ジニアス型液晶表示装置、強誘電液晶表示装置、反強誘
電液晶表示装置などから偏光枚を取り除いた装置)(3
11〜31n)を複数台配置し、この全体を2枚の偏光
板(32l,322)で挟むようにすることで表示が暗
くなるのを防止することができる。但し、本実施の形態
では、偏光方向が前記各偏光可変装置(311〜31
n)を複数台通過する間に変化することを考慮して、前
記各偏光可変装置(311〜31n)の偏光方向の制御
を行う必要がある。なお、本実施の形態の偏光可変装置
(311〜31n)においては、各装置における輝度を
実質的に大きな自由度で制御できる利点も有する。すな
わち、前述した透過型表示装置では、光源からの光は各
装置を経る間に変化しないあるいは減少するしかなく、
各装置における輝度は変化しないあるいは減少する自由
度しかない。[Sixth Embodiment] FIG. 24 is a perspective view showing an example of the transmissive display device of each of the foregoing embodiments. In the transmissive display device using the variable polarization device as described above, when a plurality of the display devices are stacked in series, a large number of polarizing plates are required, so that the transmittance is low as a whole and the display is dark. . Therefore, as shown in FIG. 24, a polarization variable device (for example, the twisted nematic liquid crystal display, the in-plane liquid crystal display device, the homogeneous liquid crystal display device, the ferroelectric liquid crystal display device, the anti-ferroelectric liquid crystal display device described above) is used. (Device without the polarized sheet) (3
It is possible to prevent the display from becoming dark by arranging a plurality of (11 to 31n) and sandwiching the whole between two polarizing plates (321, 322). However, in the present embodiment, the polarization direction is changed by each of the polarization variable devices (311 to 311).
It is necessary to control the polarization direction of each polarization variable device (311 to 31n) in consideration of the change while passing a plurality of n). The polarization variable device (311 to 31n) of the present embodiment also has an advantage that the brightness of each device can be controlled with a substantially large degree of freedom. That is, in the above-described transmissive display device, the light from the light source does not change or decreases while passing through each device,
The brightness in each device remains unchanged or has only a degree of freedom to decrease.
【0045】これに対して、本実施の形態においては、
出射側の偏光板321までは、光量は実質的にほとんど
変化せず、各偏光可変装置(311〜31n)ではその
偏光方向のみが変化している。しかも、偏光方向は、各
偏光可変装置(311〜31n)でほぼ加算されて回転
していくが、出射側の偏光板321の外から観察した場
合、出射側の偏光板321の透過偏光方向を基準として
0〜90度までは各偏光可変装置(311〜31n)の
輝度は減少し、90〜180度までは輝度は上昇し、1
80〜270度までは輝度は減少し、270〜360度
までは輝度は上昇するというように輝度の上昇、減少を
繰り返せる。したがって、各偏光可変装置(311〜3
1n)の輝度は、その直前の偏光可変装置の輝度に比べ
て、上昇することも、変化しないことも、減少すること
も可能となる。ここで、各画素に、例えば、赤、緑、青
のフィルターを交互に配列したり、また、光源を、例え
ば、赤、緑、青と時分割的に変化させたりすることで、
フルカラーの輝度制御ができることは明らかである。On the other hand, in the present embodiment,
The amount of light hardly changes up to the polarizing plate 321 on the exit side, and only the polarization direction of each polarization variable device (311 to 31n) changes. Moreover, the polarization directions are almost added and rotated by the respective polarization variable devices (311 to 31n), but when observed from the outside of the emission side polarization plate 321, the transmission polarization direction of the emission side polarization plate 321 is changed. As a reference, the brightness of each polarization variable device (311 to 31n) decreases from 0 to 90 degrees, the brightness increases from 90 to 180 degrees, and
The brightness decreases up to 80 to 270 degrees, and increases up to 270 to 360 degrees, so that the brightness can be repeatedly increased and decreased. Therefore, each polarization variable device (311 to 311)
The brightness of 1n) can be increased, unchanged, or decreased as compared with the brightness of the polarization variable device immediately before that. Here, for example, by arranging red, green, and blue filters alternately in each pixel, or by changing the light source, for example, red, green, and blue in a time division manner,
It is clear that full-color brightness control is possible.
【0046】図25は、前記各実施の形態の透過型表示
装置の一例を示す斜視図である。図25に示す透過型表
示装置は、図14に示す装置に、本実施の形態を適用し
たものである。図25に示す透過型表示装置は、光源か
らの光の中で、例えば、赤の偏光方向を変化し、緑と青
の偏光方向がほとんど変化せずに透過する赤偏光可変装
置331と、緑の偏光方向を変化し、赤と青の偏光方向
がほとんど変化せずに透過する緑偏光可変装置332
と、青の偏光方向を変化し、赤と緑の偏光方向がほとん
ど変化せずに透過する青偏光可変装置333とを積層し
て構成される。このような表示装置は、例えば、種々の
液晶を用いた表示装置から偏光板を除いた構成により容
易に実現することができる。FIG. 25 is a perspective view showing an example of the transmissive display device of each of the above embodiments. The transmissive display device shown in FIG. 25 is obtained by applying the present embodiment to the device shown in FIG. The transmissive display device shown in FIG. 25 includes, for example, a red polarization variable device 331 that changes the polarization direction of red in the light from the light source, and transmits the light without changing the polarization directions of green and blue. The green polarization variable device 332 that changes the polarization direction of the light and transmits the red and blue polarization directions with almost no change.
And a blue polarization changing device 333 which changes the polarization direction of blue and transmits the polarization directions of red and green with almost no change. Such a display device can be easily realized, for example, by a configuration in which a polarizing plate is removed from a display device using various liquid crystals.
【0047】本実施の形態における大きなメリットの一
つは、前述したように、表示全体を明るくすることがで
きることであり、もう一つは、輝度の加算・減算が自由
にできることである。例えば、前述した透過度を変え
て、各表示面に表示される二次元像の輝度を変化させる
場合には、基本的には、輝度の減算のみしかあり得な
い。即ち、ある二次元表示装置で透過度を下げて輝度を
減少させると、それ以降の二次元表示装置の輝度を再び
増加させることは困難である。これを行うためには、途
中で光を二次元表示装置の外から補充しなければならな
い。例えば、各々の表示面毎に照明を設けてその照明度
を逐次制御したり、あるいは画素毎に照明を制御できる
装置が新たに必要となる。One of the great merits in this embodiment is that the entire display can be brightened, as described above, and the other is that the addition / subtraction of the luminance can be freely performed. For example, when the brightness of the two-dimensional image displayed on each display surface is changed by changing the transparency described above, basically only the subtraction of the brightness is possible. That is, it is difficult to increase the brightness of the subsequent two-dimensional display device again when the transmittance is lowered and the brightness is reduced in a certain two-dimensional display device. To do this, light must be replenished from outside the two-dimensional display device along the way. For example, it is necessary to newly provide a device that is provided with illumination for each display surface and sequentially controls the illumination degree, or that is capable of controlling illumination for each pixel.
【0048】これに対して、偏光方向を変える場合に
は、出射側(観察者側)の偏光板の偏光方向を垂直方向
から測った角度が同じであれば同一の輝度を与える。即
ち、例えば、偏光方向を、例えば、時計回りに順次角度
を加算していく場合であっても、同一の輝度を有する点
が、例えば、0〜360度まででも4カ所あることにな
る。むろん、偏光は、回転対象であるから、360度回
れば同じことになり、これは、反時計周りに角度を加算
していく場合でも同様である。したがって、偏光方向の
回転角は一方向であっても、透過度の場合と異なり、実
効的に輝度は加算したり減算したりできる。実際には、
例えば、ツイストネマティック型液晶表示装置などにお
いては、最大の角度変化が90度である場合が多いた
め、これを考慮して設計を行う必要がある。On the other hand, when the polarization direction is changed, the same brightness is given if the angles of the polarization directions of the polarizing plates on the emission side (observer side) measured from the vertical direction are the same. That is, for example, even when angles are sequentially added clockwise in the polarization direction, there are four points having the same brightness, for example, 0 to 360 degrees. Of course, since the polarized light is a target of rotation, it will be the same if it is rotated 360 degrees, and this is also the case when the angles are added counterclockwise. Therefore, even if the rotation angle of the polarization direction is one direction, the brightness can be effectively added or subtracted unlike the case of the transmittance. actually,
For example, in a twisted nematic liquid crystal display device, the maximum angle change is often 90 degrees, and therefore it is necessary to design in consideration of this.
【0049】[実施の形態7]以下、前記各実施の形態
に使用可能な他の透過型表示装置について説明する。図
26は、前記各実施の形態の透過型表示装置に使用可能
なゲスト−ホスト型液晶ディスプレイの一例を示す要部
断面図である。ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイの基
本構成は、液晶541と二色性色素542(分子の向き
により発色する色が異なる色素、特に、一方が無色に近
くなる場合を通常使用する)を含む混合体を、例えば、
ITOやSnOxなどで形成される透明導電膜(54
3,544)で挟む構成であり、透明導電膜(543,
544)上には、液晶541を一方向に配向させるため
に配向膜(545,546)が配置されている。ゲスト
−ホスト型液晶ディスプレイにおいて、透明導電膜(5
43,544)に電圧を印加しない場合には、液晶54
1は配向膜(545,546)の配向規制力により、例
えば、透明導電膜(543,544)に平行に並ぶ。す
ると、液晶541にひきずられて、二色性色素542も
平行に並び、透過する光は、例えば、無色と異なる色を
発色する。一方、透明導電膜(543,544)間に電
圧を印加した場合には、液晶541は電界により電界方
向、例えば、透明導電膜(543,544)に垂直に並
ぶ。すると、液晶541にひきずられて、二色性色素5
42も垂直に並び、透過する光は、例えば、無色とな
る。このように、ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイに
よれば、光の透過度を変化させることができる。ここ
で、二色性色素542に、例えば、イエロー、マジェン
ダ、シアンの三色を有するゲスト−ホスト型液晶ディス
プレイを直列に配置することにより、フルカラーの透過
度制御ができることは明らかである。また、二色性色素
542に黒を用い、時分割的にフルカラーの透過度制御
ができることも明らかである。[Embodiment 7] Another transmissive display device usable in each of the above embodiments will be described below. FIG. 26 is a main-portion cross-sectional view showing an example of a guest-host liquid crystal display which can be used for the transmissive display device of each of the embodiments. The basic constitution of the guest-host type liquid crystal display is a mixture containing a liquid crystal 541 and a dichroic dye 542 (a dye that emits different colors depending on the direction of the molecule, especially when one of the dyes becomes nearly colorless). , For example,
A transparent conductive film formed of ITO, SnOx, or the like (54
3, 544), and the transparent conductive film (543,
544), alignment films (545, 546) are arranged to align the liquid crystal 541 in one direction. In a guest-host type liquid crystal display, a transparent conductive film (5
43,544) when no voltage is applied to the liquid crystal 54
1 is aligned in parallel with the transparent conductive film (543, 544) by the alignment regulating force of the alignment film (545, 546). Then, the dichroic dye 542 is also aligned in parallel by being dragged by the liquid crystal 541, and the transmitted light emits a color different from colorless, for example. On the other hand, when a voltage is applied between the transparent conductive films (543, 544), the liquid crystal 541 is aligned by the electric field in the electric field direction, for example, perpendicular to the transparent conductive films (543, 544). Then, the dichroic dye 5 is attracted to the liquid crystal 541.
42 is also arranged vertically, and the transmitted light becomes colorless, for example. As described above, according to the guest-host type liquid crystal display, the light transmittance can be changed. Here, it is apparent that the transmittance of full color can be controlled by arranging the guest-host type liquid crystal display having three colors of yellow, magenta and cyan in series with the dichroic dye 542. It is also apparent that black is used for the dichroic dye 542 and the transmittance of full color can be controlled in a time-division manner.
【0050】図27は、前記各実施の形態の透過型表示
装置に使用可能な高分子分散型液晶ディスプレイの一例
を示す要部断面図である。高分子分散型液晶ディスプレ
イの基本構成は、高分子551中に液晶552が粒状に
分散している高分子分散型液晶層を、透明導電膜(55
3,554)で挟んだ構成である。例えば、透明導電膜
(553,554)に電圧を印加しない状態では、液晶
552はランダムな向きを向いているため、例えば、高
分子551と異なる屈折率を有しており、このために入
射光は散乱され、その強度は低減される。一方、透明導
電膜(553,554)に電圧を印加した状態では、液
晶552は電界方向に向き、例えば、高分子551とほ
ぼ同じ屈折率となるため、入射光はそのまま透過し、そ
の強度は変わらない。このように、高分子分散型液晶デ
ィスプレイによれば、光の透過度を変化させることがで
きる。ここで、液晶552がランダムな向きを向いてい
る場合に、高分子551と屈折率が等しくなり、電界方
向を向いた場合に高分子551と屈折率が異なるように
することもできることは明らかである。また、各画素
を、例えば、赤、緑、青のフィルターを交互に配列した
り、光源を、例えば、赤、緑、青と時分割的に変化させ
たりすることで、フルカラーの透過度制御ができること
は明らかである。さらに、図26に示すゲスト−ホスト
型と組み合わせて、液晶と二色性色素を粒状に高分子中
に分散させることで同様な効果を得られることは明らか
である。FIG. 27 is a cross-sectional view of essential parts showing an example of a polymer dispersed liquid crystal display usable in the transmissive display device of each of the above-mentioned embodiments. The basic structure of a polymer dispersed liquid crystal display is that a polymer dispersed liquid crystal layer in which liquid crystals 552 are dispersed in a polymer 551 in a granular form is used as a transparent conductive film (55).
3, 554). For example, when no voltage is applied to the transparent conductive film (553, 554), the liquid crystal 552 is oriented in a random direction, and thus has a refractive index different from that of the polymer 551. Are scattered and their intensity is reduced. On the other hand, when a voltage is applied to the transparent conductive film (553, 554), the liquid crystal 552 faces the electric field direction and has, for example, a refractive index almost the same as that of the polymer 551, so that the incident light is transmitted as it is and its intensity is does not change. As described above, according to the polymer-dispersed liquid crystal display, the light transmittance can be changed. Here, it is clear that the refractive index may be equal to that of the polymer 551 when the liquid crystal 552 is oriented in a random direction, and may be different from that of the polymer 551 when oriented in the direction of the electric field. is there. In addition, for each pixel, for example, red, green, and blue filters are alternately arranged, and the light source is changed in a time-sharing manner, for example, red, green, and blue, so that full-color transmittance control can be performed. It is clear that you can do it. Furthermore, it is apparent that the same effect can be obtained by dispersing the liquid crystal and the dichroic dye in the polymer in a granular form in combination with the guest-host type shown in FIG.
【0051】図28は、前記各実施の形態の透過型表示
装置に使用可能なホログラフィック高分子分散型液晶デ
ィスプレイの一例を示す要部断面図である。ホログラフ
ィック高分子分散型液晶ディスプレイの基本構成は、高
分子561中に液晶562が粒状に分散しているホログ
ラフィック高分子分散型液晶層を、透明導電膜(56
3,564)で挟んだ構成である。ここで、液晶562
の粒子は、使用する波長に比べて小さく、かつ図28に
示すように、層状に配列している。例えば、透明導電膜
(563,564)に電圧を印加しない状態では、液晶
562はランダムな向きを向いているため、例えば、高
分子561と異なる屈折率を有しており、このために入
射光は散乱され、層状の配列によりブラッグ反射を起こ
し、その向きが大きく変化され、例えばその強度は低減
される。一方、透明導電膜(563,564)に電圧を
印加した状態では、液晶562は電界方向に向き、例え
ば、高分子561とほぼ同じ屈折率となるため、ブラッ
グ反射は起こらず、入射光はそのまま透過し、その強度
は変わらない。このように、ホログラフィック高分子分
散型液晶ディスプレイによれば、光の透過度を変化させ
ることができる。ここで、液晶562がランダムな向き
を向いている場合に高分子561と屈折率が等しくな
り、電界方向を向いた場合に高分子561と屈折率が異
なるようにすることもできることは明らかである。FIG. 28 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a holographic polymer dispersion type liquid crystal display which can be used in the transmission type display device of the above respective embodiments. The basic structure of a holographic polymer-dispersed liquid crystal display is a holographic polymer-dispersed liquid crystal layer in which liquid crystals 562 are dispersed in a polymer 561 in a granular form, and a transparent conductive film (56
3,564). Here, the liquid crystal 562
The particles are smaller than the wavelength used and are arranged in layers as shown in FIG. 28. For example, when no voltage is applied to the transparent conductive films (563, 564), the liquid crystal 562 is oriented randomly, and therefore has a refractive index different from that of the polymer 561. Are scattered and cause Bragg reflection due to the layered arrangement, the direction of which is greatly changed, and the intensity thereof is reduced. On the other hand, when a voltage is applied to the transparent conductive films (563, 564), the liquid crystal 562 is oriented in the direction of the electric field and has, for example, a refractive index almost the same as that of the polymer 561, so that Bragg reflection does not occur and the incident light remains unchanged. It penetrates and its intensity does not change. As described above, according to the holographic polymer-dispersed liquid crystal display, the light transmittance can be changed. Here, it is clear that the refractive index may be equal to that of the polymer 561 when the liquid crystal 562 is oriented in a random direction, and may be different from that of the polymer 561 when oriented in the direction of the electric field. .
【0052】また、各画素を、例えば、赤、緑、青のフ
ィルターを交互に配列したり、光源を、例えば、赤、
緑、青と時分割的に変化させたりすることで、フルカラ
ーの透過度制御ができることは明らかである。また、図
26に示すゲスト−ホスト型と組み合わせて、液晶と二
色性色素を粒状に高分子中に分散させることで同様な効
果を得られることは明らかである。以上、本発明者によ
ってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に
説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。Further, for each pixel, for example, red, green, and blue filters are alternately arranged, and a light source is, for example, red,
It is clear that full-color transparency control can be performed by changing the time division between green and blue. Further, it is apparent that the same effect can be obtained by dispersing the liquid crystal and the dichroic dye in the polymer in a granular form in combination with the guest-host type shown in FIG. Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course,
【0053】[0053]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
(1)本発明によれば、眼鏡を用いることなく三次元動
画像を表示することが可能となる。
(2)本発明によれば、立体視の生理的要因間の矛盾を
抑制することが可能となる。
(3)本発明によれば、情報量が少なくでき、電気的に
書き換え可能な三次元動画像を表示することが可能とな
る。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) According to the present invention, it becomes possible to display a three-dimensional moving image without using glasses. (2) According to the present invention, it is possible to suppress the contradiction between the physiological factors of stereoscopic vision. (3) According to the present invention, the amount of information can be reduced and an electrically rewritable three-dimensional moving image can be displayed.
【図1】本発明の実施の形態1の三次元表示装置の原理
を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a three-dimensional display device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態1の三次元表示装置の原理
を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the three-dimensional display device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態1の三次元表示装置の原理
を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the three-dimensional display device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態1の三次元表示装置の原理
を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of the three-dimensional display device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態1の三次元表示装置の原理
を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of the three-dimensional display device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施の形態1の三次元表示装置の原理
を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the three-dimensional display device according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態2の三次元表示装置の前方
の透過型表示装置に表示される2D化像の一例を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a 2D image displayed on a transmissive display device in front of the three-dimensional display device according to the second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施の形態2の三次元表示装置の後方
の透過型表示装置に表示される2D化像の一例を示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a 2D image displayed on the transmissive display device behind the three-dimensional display device according to the second embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施の形態2の三次元表示装置で表示
される三次元立体像の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device according to the second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施の形態2の三次元表示装置で表
示される三次元立体像の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a three-dimensional stereoscopic image displayed on the three-dimensional display device according to the second embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施の形態4の三次元表示装置の概
略構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a three-dimensional display device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施の形態4の三次元表示装置の他
の例の概略構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display device according to the fourth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の実施の形態4の三次元表示装置の他
の例の概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the three-dimensional display device according to the fourth embodiment of the present invention.
【図14】前記各実施の形態の透過型表示装置の一例を
示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing an example of the transmissive display device of each of the embodiments.
【図15】前記各実施の形態の透過型表示装置に使用可
能なツイストネマティック型液晶ディスプレイの一例を
示す要部断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of essential parts showing an example of a twisted nematic liquid crystal display that can be used in the transmissive display device of each of the embodiments.
【図16】ツイストネマティック型液晶ディスプレイの
動作を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the twisted nematic liquid crystal display.
【図17】前記各実施の形態の透過型表示装置に使用可
能なイン・プレイン型液晶ディスプレイの一例を示す要
部断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of an in-plane type liquid crystal display usable in the transmissive display device of each of the embodiments.
【図18】イン・プレイン型液晶ディスプレイの動作を
説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the in-plane type liquid crystal display.
【図19】前記各実施の形態の透過型表示装置に使用可
能なホモジニアス型液晶ディスプレイの一例を示す要部
断面図である。FIG. 19 is a main-portion cross-sectional view showing an example of a homogeneous liquid crystal display which can be used for the transmissive display device of each of the embodiments.
【図20】ホモジニアス型液晶ディスプレイの動作を説
明するための図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the operation of the homogeneous liquid crystal display.
【図21】ホモジニアス型液晶ディスプレイの動作を説
明するための図である。FIG. 21 is a diagram for explaining the operation of the homogeneous liquid crystal display.
【図22】前記各実施の形態の透過型表示装置に使用可
能な強誘電あるいは反強誘電型液晶ディスプレイの一例
を示す要部断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view of essential parts showing an example of a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display usable in the transmissive display device of each of the above-described embodiments.
【図23】強誘電あるいは反強誘電型液晶ディスプレイ
の動作を説明するための図である。FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display.
【図24】前記各実施の形態の透過型表示装置の一例を
示す斜視図である。FIG. 24 is a perspective view showing an example of the transmissive display device of each of the embodiments.
【図25】前記各実施の形態の透過型表示装置の一例を
示す斜視図である。FIG. 25 is a perspective view showing an example of the transmissive display device of each of the embodiments.
【図26】前記各実施の形態の透過型表示装置に使用可
能なゲスト−ホスト型液晶ディスプレイの一例を示す要
部断面図である。FIG. 26 is a main-portion cross-sectional view showing an example of a guest-host liquid crystal display which can be used for the transmissive display device in each of the above embodiments.
【図27】前記各実施の形態の透過型表示装置に使用可
能な高分子分散型液晶ディスプレイの一例を示す要部断
面図である。FIG. 27 is a main-portion cross-sectional view showing an example of a polymer-dispersed liquid crystal display which can be used for the transmissive display device of each of the embodiments.
【図28】前記各実施の形態の透過型表示装置に使用可
能なホログラフィック高分子分散型液晶ディスプレイの
一例を示す要部断面図である。FIG. 28 is a main-portion cross-sectional view showing an example of a holographic polymer-dispersed liquid crystal display which can be used in the transmissive display device of each of the embodiments.
【図29】従来の三次元表示装置の一例の概略構成を示
す図である。FIG. 29 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional three-dimensional display device.
【図30】従来の三次元表示装置の他の例の概略構成を
示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a schematic configuration of another example of a conventional three-dimensional display device.
100,400,607…観察者、101,102,4
01,402…透過型表示装置、103…光学系、10
4,601,611…3次元物体、105,106,1
07,108,407,408…2D化像、110,4
03,404,405…光源、301…赤透過型表示装
置、302…緑透過型表示装置、303…青透過型表示
装置、311〜31n…偏光可変装置、321,32
2,507,508…偏光板、331…赤偏光可変装
置、332…緑偏光可変装置、333…青偏光可変装
置、501,513,523,531,541,55
2,562…液晶、503,504,511,515,
521,525,533,534,543,544,5
53,554,563,564…透明導電膜、505,
506,512,514,522,524,535,5
36,545,546…配向膜、542…二色性色素、
551,561…高分子、602,603…カメラ、6
04…映像信号変換装置、605…CRT表示装置、6
06…液晶シャッタ眼鏡、612…奥行き標本化像の集
まり、613…体積型表示装置、614…三次元の再現
像。100, 400, 607 ... Observer, 101, 102, 4
01, 402 ... Transmissive display device, 103 ... Optical system, 10
4, 601, 611 ... Three-dimensional object, 105, 106, 1
07,108,407,408 ... 2D image, 110,4
03, 404, 405 ... Light source, 301 ... Red transmissive display device, 302 ... Green transmissive display device, 303 ... Blue transmissive display device, 311 to 31n ... Polarization variable device, 321, 32
2, 507, 508 ... Polarizing plate, 331 ... Red polarization changing device, 332 ... Green polarization changing device, 333 ... Blue polarization changing device, 501, 513, 523, 531, 541, 55
2,562 ... liquid crystal, 503, 504, 511, 515
521, 525, 533, 534, 543, 544, 5
53, 554, 563, 564 ... Transparent conductive film, 505
506, 512, 514, 522, 524, 535, 5
36, 545, 546 ... Alignment film, 542 ... Dichroic dye,
551, 561 ... Polymer, 602, 603 ... Camera, 6
04 ... video signal conversion device, 605 ... CRT display device, 6
06 ... Liquid crystal shutter glasses, 612 ... Collection of depth sampled images, 613 ... Volume display device, 614 ... Three-dimensional redevelopment.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊達 宗和 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開2000−214413(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 13/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Munekazu Date 3-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP 2000-214413 (JP, A) (58) ) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 13/00
Claims (33)
る複数の表示面に対して、表示対象物体を前記観察者の
視線方向から射影した二次元像を生成し、 前記生成された二次元像を前記観察者から見て異なった
奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ表示し、当該
表示される二次元像の輝度を前記各表示面毎にそれぞれ
独立に変化させて、三次元立体像を生成する三次元表示
方法であって、 前記各表示面に表示される二次元像の透過度を前記各表
示面毎にそれぞれ独立に変化させて、前記各表示面に表
示される前記二次元像の輝度をそれぞれ独立に変化させ
ることを特徴とする三次元表示方法。1. A two-dimensional image generated by projecting a display target object from a line-of-sight direction of the observer on a plurality of display surfaces at different depth positions as viewed from the observer, and the generated two-dimensional image An image is displayed on each of a plurality of display surfaces at different depth positions viewed from the observer, and the brightness of the displayed two-dimensional image is changed independently for each of the display surfaces to obtain a three-dimensional stereoscopic image. A three-dimensional display method for generating, wherein the transmittance of a two-dimensional image displayed on each display surface is independently changed for each display surface, and the two-dimensional display on each display surface is performed. A three-dimensional display method characterized by independently changing the brightness of an image.
る複数の表示面に対して、表示対象物体を前記観察者の
視線方向から射影した二次元像を生成し、 前記生成された二次元像を前記観察者から見て異なった
奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ表示し、当該
表示される二次元像の輝度を前記各表示面毎にそれぞれ
独立に変化させて、三次元立体像を生成する三次元表示
方法であって、 前記各表示面に表示される二次元像の偏光方向を前記各
表示面毎にそれぞれ独立に変化させて、前記各表示面に
表示される前記二次元像の輝度をそれぞれ独立に変化さ
せることを特徴とする三次元表示方法。2. A two-dimensional image generated by projecting a display target object from a line-of-sight direction of the observer on a plurality of display surfaces at different depth positions as viewed from the observer, and the generated two-dimensional image An image is displayed on each of a plurality of display surfaces at different depth positions viewed from the observer, and the brightness of the displayed two-dimensional image is changed independently for each of the display surfaces to obtain a three-dimensional stereoscopic image. A three-dimensional display method for generating, wherein the polarization direction of a two-dimensional image displayed on each of the display surfaces is independently changed for each of the display surfaces, and the two-dimensional image is displayed on each of the display surfaces. A three-dimensional display method characterized by independently changing the brightness of an image.
奥行き位置に表示される物体である場合に、前記複数の
表示面のうちの前記観察者に近い表示面に表示する前記
二次元像の透過度を低くし、前記観察者から遠い表示面
に表示する前記二次元像の透過度を高くし、 また、前記表示対象物体が、前記観察者から遠い奥行き
位置に表示される物体である場合に、前記複数の表示面
のうちの前記観察者に近い表示面に表示する前記二次元
像の透過度を高くし、前記観察者から遠い表示面に表示
する前記二次元像の透過度を低くすることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の三次元表示方法。3. The two-dimensional image displayed on a display surface of the plurality of display surfaces close to the observer when the display target object is an object displayed at a depth position close to the observer. The transmittance of the two-dimensional image displayed on the display surface far from the observer is high, and the display target object is an object displayed at a depth position far from the observer. In this case, the transmittance of the two-dimensional image displayed on the display surface closer to the observer among the plurality of display surfaces is increased, and the transmittance of the two-dimensional image displayed on the display face far from the observer is increased. 3. The three-dimensional display method according to claim 1, wherein the three-dimensional display method is set to be low.
とを結ぶ線上の一点から見て重なるように、前記二次元
像を前記複数の表示面に表示し、かつ前記観察者の見る
総体的な輝度が、元の表示対象物体の輝度と等しくなる
ようにすることを特徴とする請求項1ないし請求項3の
いずれか1項に記載の三次元表示方法。4. The two-dimensional images are displayed on the plurality of display surfaces so that the two-dimensional images overlap each other when viewed from a point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer, and the observer also The three-dimensional display method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the overall brightness viewed by is equal to the brightness of the original display target object.
とを結ぶ線上の一点から見て重なるように、前記二次元
像を前記複数の表示面に表示し、かつ表示対象物体の奥
行き位置が前記観察者から遠い場合は近い場合に比べ
て、前記二次元像の透過度を高くすることを特徴とする
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の三次元
表示方法。5. The two-dimensional images are displayed on the plurality of display surfaces so that the two-dimensional images overlap with each other when viewed from a point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer, and a display target object is displayed. The three-dimensional display according to any one of claims 1 to 3, wherein the depth position of the two-dimensional image is higher when the depth position is far from the observer than when the depth position is near. Method.
一点を、右眼と左眼との間の一点とすることを特徴とす
る請求項4または請求項5に記載の三次元表示方法。6. The tertiary according to claim 4 or 5, wherein one point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer is set between the right eye and the left eye. Original display method.
一点を、右眼と左眼の中心点とすることを特徴とする請
求項4または請求項5に記載の三次元表示方法。7. The three-dimensional display according to claim 4, wherein a point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer is set as a center point of the right eye and the left eye. Method.
一点から見て重なるように、前記各表示面に表示される
二次元像に対して、前記観察者から見て左右方向に拡大
・縮小の変形を加えることを特徴とする請求項4ないし
請求項7のいずれか1項に記載の三次元表示方法。8. A left-right direction viewed from the observer with respect to a two-dimensional image displayed on each display surface so that the two-dimensional images are overlapped when viewed from a point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer. The three-dimensional display method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that a modification of enlargement / reduction is added to.
き位置を、同一表示対象物体に対してそれらの表示面に
表示された複数の二次元像が、前記観察者の右眼と左眼
の位置から単眼で見て共通領域を有する範囲とすること
を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に
記載の三次元表示方法。9. The depth position between the display surfaces for displaying the two-dimensional image is determined such that a plurality of two-dimensional images displayed on the same display target object on the display surfaces are the right eye and the left eye of the observer. The three-dimensional display method according to any one of claims 1 to 8, wherein the range is a range having a common region when viewed from the eye position with a single eye.
行き位置を、同一表示対象物体に対してそれらの表示面
に表示された複数の二次元像が、前記観察者から見て表
示対象物体の奥行き位置にピントを合わせた方が、前記
複数の表示面にピントを合わせるより画像のぼけが少な
い範囲内とすることを特徴とする請求項1ないし請求項
9のいずれか1項に記載の三次元表示方法。10. The depth position between the display surfaces displaying the two-dimensional images is displayed on the same display target object when a plurality of two-dimensional images displayed on those display surfaces are viewed by the observer. 10. The image focusing apparatus according to claim 1, wherein focusing on a depth position of an object is within a range in which an image is less blurred than focusing on the plurality of display surfaces. 3D display method.
次切り替えることにより、三次元の動画像を表示するこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1
項に記載の三次元表示方法。11. The three-dimensional moving image is displayed by sequentially switching the two-dimensional image according to a temporal change, and the three-dimensional moving image is displayed.
The three-dimensional display method described in the item.
複数の物体像を含む場合であって、当該物体の移動方向
が前記観察者に近づく方向である場合に、前記二次元像
の切り替えに同期して、前記複数の表示面のうちの前記
観察者に近い表示面に表示する前記物体像の透過度を順
次低くし、前記観察者から遠い表示面に表示する前記物
体像の透過度を順次高くし、 また、当該物体の移動方向が前記観察者から遠ざかる方
向である場合に、前記二次元像の切り替えに同期して、
前記複数の表示面のうちの前記観察者に近い表示面に表
示する前記物体像の透過度を順次高くし、前記観察者か
ら遠い表示面に表示する前記物体像の透過度を順次低く
することを特徴とする請求項11に記載の三次元表示方
法。12. The switching of the two-dimensional images when the two-dimensional image includes a plurality of object images moving in the depth direction and the moving direction of the objects is a direction approaching the observer. In synchronism, the transmittance of the object image displayed on the display surface closer to the viewer among the plurality of display surfaces is sequentially decreased, and the transmittance of the object image displayed on the display surface far from the viewer is reduced. sequentially high and, when the moving direction of the object is a direction away from the observer in synchronism with the switching of the two-dimensional image,
Of the plurality of display surfaces, the transmittance of the object image displayed on the display surface closer to the viewer is sequentially increased, and the transmittance of the object image displayed on the display surface distant from the viewer is sequentially decreased. The three-dimensional display method according to claim 11, further comprising:
置にある複数の表示面に対して、表示対象物体を前記観
察者の視線方向から射影した二次元像を生成する第1の
手段と、 前記観察者から見て異なった奥行き位置に配置され、前
記第1の手段で生成された二次元像をそれぞれ表示する
複数の透過型表示装置と、 前記各透過型表示装置に表示される前記第1の手段で生
成された二次元像の透過度を、各透過型表示装置毎にそ
れぞれ独立に変化させる第2の手段とを具備することを
特徴とする三次元表示装置。13. A first means for generating a two-dimensional image in which a display target object is projected from a line-of-sight direction of the observer on a plurality of display surfaces at different depth positions when viewed from the observer, A plurality of transmissive display devices which are arranged at different depth positions as viewed from the observer and which respectively display the two-dimensional images generated by the first means; and the transmissive display devices which are displayed on the transmissive display devices. A three-dimensional display device comprising: second means for independently changing the transmittance of the two-dimensional image generated by the first means for each transmission type display device.
手段で生成された二次元像を、観察者の右眼と左眼とを
結ぶ線上の一点から見て重なるように表示することを特
徴とする請求項13に記載の三次元表示装置。14. Each of the transmissive display devices displays the two-dimensional image generated by the first means so as to overlap with each other when viewed from a point on a line connecting the right eye and the left eye of the observer. The three-dimensional display device according to claim 13, wherein:
手段で生成された二次元像に、前記観察者から見て左右
方向に拡大・縮小の変形を加えて表示することを特徴と
する請求項14に記載の三次元表示装置。15. The transmissive display device displays the two-dimensional image generated by the first means by enlarging or reducing the image in the left-right direction when viewed from the observer. The three-dimensional display device according to claim 14.
表示装置の後方に配置される第1の光源を有し、 前記各透過型表示装置は、前記第1の光源からの光の透
過度を変化させることを特徴とする請求項13ないし請
求項15のいずれか1項に記載の三次元表示装置。16. A first light source is disposed behind the plurality of transmissive display devices as viewed from the observer, wherein each transmissive display device transmits light from the first light source. The three-dimensional display device according to any one of claims 13 to 15, wherein the degree is changed.
置される少なくとも1個の第2の光源を有し、 前記各透過型表示装置は、前記少なくとも1個の第2の
光源からの光の散乱度、あるいは変化率を変化させ、か
つ、後方に位置する透過型表示装置からの光の透過度を
変化させることを特徴とする請求項13ないし請求項1
6のいずれか1項に記載の三次元表示装置。17. At least one second light source arranged in front of the plurality of transmissive display devices, wherein each transmissive display device includes light from the at least one second light source. 13. The scattering degree or the rate of change of light is changed, and the transmittance of light from a transmission type display device located behind is changed.
The three-dimensional display device according to any one of 6 above.
くとも1つは、光源からの光の中で、赤の透過度を変化
し、緑と青の光をほぼ全て透過する装置と、 緑の透過度を変化し、赤と青の光をほぼ全て透過する装
置と、 青の透過度を変化し、赤と緑の光をほぼ全て透過する装
置とを有することを特徴とする請求項13ないし請求項
16のいずれか1項に記載の三次元表示装置。18. A small number of the plurality of transmissive display devices .
At least one is a device that changes the transmittance of red in the light from the light source and transmits almost all of the green and blue light, and a device that changes the transmittance of green and changes the transmittance of red and blue to almost the same. 17. The three-dimensional structure according to claim 13, further comprising: a device that transmits all light and a device that changes the transmittance of blue light and transmits almost all red and green light. Display device.
くとも1つは、光源からの光の透過度をほぼ可視光全域
にわたって一様に変化する一様表示装置と、 発光色を、時分割的に赤、緑、青と高速に変化する光源
と、 前記光源の色の変化と前記一様表示装置の表示とを同期
させる同期装置とを含むことを特徴とする請求項13な
いし請求項16のいずれか1項に記載の三次元表示装
置。19. A small number of the plurality of transmissive display devices .
At least one is a uniform display device that uniformly changes the transmittance of light from the light source over almost the entire visible light range, and a light source that changes the emission color at high speed, such as red, green, and blue in a time division manner. The three-dimensional display device according to any one of claims 13 to 16, further comprising: a synchronization device that synchronizes a color change of the light source with a display of the uniform display device.
光方向を変化できる複数の偏光可変装置を含み、 さらに、前記複数の偏光変化装置全体あるいは一部を挟
む偏光板を有することを特徴とする請求項13ないし請
求項15のいずれか1項に記載の三次元表示装置。20. The plurality of transmissive display devices include a plurality of polarization changing devices capable of changing a polarization direction of light, and further have polarizing plates sandwiching all or a part of the plurality of polarization changing devices. The three-dimensional display device according to any one of claims 13 to 15.
速に変化する光源と、 前記光源の色の変化と前記複数の透過型表示装置の表示
とを同期させる同期装置とを含むことを特徴とする請求
項20に記載の三次元表示装置。21. A light source that changes its emission color at high speed, such as red, green, and blue in a time-division manner, and a synchronization device that synchronizes the color change of the light source with the display of the plurality of transmissive display devices. The three-dimensional display device according to claim 20, further comprising:
らの光の中で、赤の偏光方向を変化し、緑と青の偏光方
向がほとんど変化しない装置と、 緑の偏光方向を変化し、赤と青の偏光方向がほとんど変
化しない装置と、 青の偏光方向を変化し、赤と緑の偏光方向がほとんど変
化しない装置とを含み、 さらに、これらの装置全体あるいは一部を挟む偏光板を
有することを特徴とする請求項13ないし請求項15の
いずれか1項に記載の三次元表示装置。22. The plurality of transmissive display devices change the polarization direction of red in the light from the light source, and change the polarization directions of green and blue little, and change the polarization direction of green. , A device that hardly changes the polarization directions of red and blue, and a device that changes the polarization directions of blue and hardly change the polarization directions of red and green. Furthermore, a polarizing plate that sandwiches these devices in whole or in part. The three-dimensional display device according to any one of claims 13 to 15, further comprising:
置と、 前記偏光可変装置からの出射側に設けられる出射側偏光
板とを有することを特徴とする請求項13ないし請求項
17のいずれか1項に記載の三次元表示装置。23. Each of the transmissive display devices comprises a polarization variable device, and an emission-side polarization plate provided on the emission side from the polarization variable device. The three-dimensional display device according to item 1.
られる入射側偏光板を、さらに有することを特徴とする
請求項23に記載の三次元表示装置。24. The three-dimensional display device according to claim 23, further comprising an incident side polarization plate provided on the incident side from the polarization changing device.
くとも1つは、ツイストネマティック型液晶ディスプレ
イであることを特徴とする請求項13ないし請求項17
のいずれか1項に記載の三次元表示装置。25. The liquid crystal display according to claim 13, wherein at least one of the plurality of transmissive display devices is a twisted nematic liquid crystal display.
The three-dimensional display device according to any one of 1.
くとも1つは、イン・プレイン型液晶ディスプレイであ
ることを特徴とする請求項13ないし請求項17のいず
れか1項に記載の三次元表示装置。26. The three-dimensional structure according to claim 13, wherein at least one of the plurality of transmissive display devices is an in-plane type liquid crystal display. Display device.
くとも1つは、ホモジニアス型液晶ディスプレイである
ことを特徴とする請求項13ないし請求項17のいずれ
か1項に記載の三次元表示装置。27. The three-dimensional display device according to claim 13, wherein at least one of the plurality of transmissive display devices is a homogeneous liquid crystal display. .
くとも1つは、強誘電液晶ディスプレイであることを特
徴とする請求項13ないし請求項17のいずれか1項に
記載の三次元表示装置。28. The three-dimensional display device according to claim 13, wherein at least one of the plurality of transmissive display devices is a ferroelectric liquid crystal display. .
くとも1つは、ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイであ
ることを特徴とする請求項13ないし請求項17のいず
れか1項に記載の三次元表示装置。29. The three-dimensional structure according to claim 13, wherein at least one of the plurality of transmissive display devices is a guest-host type liquid crystal display. Display device.
くとも1つは、高分子分散型液晶ディスプレイであるこ
とを特徴とする請求項13ないし請求項17のいずれか
1項に記載の三次元表示装置。30. The three-dimensional structure according to claim 13, wherein at least one of the plurality of transmissive display devices is a polymer dispersed liquid crystal display. Display device.
くとも1つは、ホログラフィック高分子分散型液晶ディ
スプレイであることを特徴とする請求項13ないし請求
項17のいずれか1項に記載の三次元表示装置。31. The holographic polymer dispersed liquid crystal display according to claim 13, wherein at least one of the plurality of transmissive display devices is a holographic polymer dispersed liquid crystal display. Three-dimensional display device.
手段で生成された二次元像を時間的変化に応じて順次切
り替えて表示して、三次元の動画像を表示することを特
徴とする請求項13ないし請求項31のいずれか1項に
記載の三次元表示装置。32. Each of the transmissive display devices sequentially switches and displays the two-dimensional image generated by the first means according to a temporal change, and displays a three-dimensional moving image. The three-dimensional display device according to any one of claims 13 to 31.
手段で生成された二次元像が、奥行き方向に移動する複
数の物体像を含む場合であって、当該物体の移動方向が
前記観察者に近づく方向である場合に、前記二次元像の
切り替えに同期して、前記複数の表示面のうちの前記観
察者に近い表示面に表示する前記物体像の透過度を順次
低くし、前記観察者から遠い表示面に表示する前記物体
像の透過度を順次高くし、 また、当該物体の移動方向が前記観察者から遠ざかる方
向である場合に、前記二次元像の切り替えに同期して、
前記複数の表示面のうちの前記観察者に近い表示面に表
示する前記物体像の透過度を順次高くし、前記観察者か
ら遠い表示面に表示する前記物体像の透過度を順次低く
することを特徴とする請求項32に記載の三次元表示装
置。33. In each of the transmissive display devices, the two-dimensional image generated by the first means includes a plurality of object images moving in a depth direction, and the moving direction of the object is the When the direction of approaching the observer, in synchronization with the switching of the two-dimensional image, the transmittance of the object image to be displayed on the display surface of the plurality of display surfaces close to the viewer is sequentially lowered, The transmittance of the object image displayed on the display surface far from the observer is sequentially increased, and when the moving direction of the object is a direction away from the observer, in synchronization with the switching of the two-dimensional image. ,
Among the plurality of display surfaces, sequentially increasing the transmittance of the object image displayed on the display surface closer to the observer, and sequentially decreasing the transmittance of the object image displayed on the display surface far from the observer. 33. The three-dimensional display device according to claim 32, wherein:
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