JPH0155461B2 - - Google Patents

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JPH0155461B2
JPH0155461B2 JP58133271A JP13327183A JPH0155461B2 JP H0155461 B2 JPH0155461 B2 JP H0155461B2 JP 58133271 A JP58133271 A JP 58133271A JP 13327183 A JP13327183 A JP 13327183A JP H0155461 B2 JPH0155461 B2 JP H0155461B2
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JP
Japan
Prior art keywords
display
display panel
dimensional image
electric field
dimensional
Prior art date
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Expired
Application number
JP58133271A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6024581A (ja
Inventor
Tamio Saito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP58133271A priority Critical patent/JPS6024581A/ja
Publication of JPS6024581A publication Critical patent/JPS6024581A/ja
Publication of JPH0155461B2 publication Critical patent/JPH0155461B2/ja
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、三次元デイスプレイ装置、特に真
の立体像が得られるデイスプレイ装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、医療の分野を始めとして、三次元画像、
すなわち二次元情報に加えて奥行き情報を伴なつ
た立体像を表示可能なデイスプレイ装置の要求が
高まつている。
従来実用化されている三次元デイスプレイ装置
は、例えば赤、青2色の色フイルタを通して人間
の両眼の間隔程度の距離離れた2点より撮影した
像を適当に位置をずらしてスクリーン上に投影
し、これらを赤、青2色のフイルタを通して見る
ことによつて擬似立体像が得られるようにしたも
のである。これはあくまで人間の脳の中で擬似的
に立体像が合成されるもので、真の三次元情報は
与えられない。このことは角度を変えて見ても新
たな情報が得られないことにより明らかである。
そこで、擬似立体像でなく真の立体像を表示可
能なデイスプレイ装置を実現しようとする試みが
いくつかなされている。その一は特開昭48−
26153号公報に示されている。これは横方向に配
列したセレクト電極と縦方向に配列したセレクト
電極との間に液晶層を挾んで画素分割した液晶表
示パネルを多数積層し、これらの表示パネルを順
次選択するとともに、選択したパネルを三次元画
像情報に応じて走査駆動する動作をくり返すこと
で、三次元画像を表示するというものである。
この装置によれば、1枚の液晶表示パネルにお
ける縦方向に配列したセレクト電極の数をm、パ
ネルの枚数をn、液晶の応答時間(電界の印加開
始から散乱状態となるまでに要する時間)をτと
すると、全パネルを駆動するのにm×n×τの時
間を必要とする。テレビ画像と同等の分解能を仮
定してm=512とし、またn=16枚とすれば、τ
は通常数m secであるから、この1回の走査駆
動に要する時間は10秒程度もかかることになる。
これでは表示画像が極度にちらついてしまい、立
体像をして見ることもできず、実用には供し得な
い。
また、この装置では表示パネルに多数のセレク
ト電極を細かいピツチで形成する必要があるた
め、製造コストが高くなるという欠点もある。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、ちらつきがなく高品位な真
の立体像が得られる三次元デイスプレイ装置を提
供することである。
〔発明の概要〕
この発明は、常時は透明で電界が印加されると
光学的状態が変化してレーザビーム等の光ビーム
の入射に応じ可視光を発する状態となる表示パネ
ルを複数枚積層して三次元画像表示体を構成し、
各表示パネルに順次選択的に電界を印加するとと
もに、その電界が印加されて光学的状態が変化し
た表示パネルを三次元画像情報により変調され、
且つ表示パネルに対して表示パネルの積層方向の
中心線を外れた位置から斜めに照射される光ビー
ムで走査することによつて、三次元画像、すなわ
ち真の立体像を表示するようにしたことを特徴と
している。
表示パネルの材料としては、液晶のほか、各種
の電気光学効果を有する材料を使用することが可
能である。
〔発明の効果〕
この発明によれば、各表示パネル上での画像形
成はテレビ走査等と同様にビーム走査により極め
て短時間で行なわれる。このため電界の印加に対
する表示パネルの応答時間、すなわち電界の印加
開始から光学的状態が変化するまでの時間をτ、
表示パネルの枚数をnとすれば、全表示パネルを
駆動するに要する時間はほぼn・τとなり、従来
に比べて著しく短縮される。従つて表示体全体に
よつて合成される画像は立体感に富み、しかもち
らつきのない高品位の立体像となる。
また、駆動時間の短縮により表示パネルの枚数
を増やし、奥行き方向の情報量の増大を図ること
も可能である。
さらに、表示パネルにおいては単にパネル全体
を選択するための電界印加用電極があればよく、
従来のような多数のマトリクス状のセレクト電極
は不要であるから、構造が簡単、製造も容易とな
り、製造コストが低減される。また、光ビームを
表示パネルに対して表示パネルを積層方向の中心
線を外れた位置から斜めに照射することにより、
光ビーム照射側と反対側から表示体を見た場合、
直進した光ビームが表示パネルを通して目に入る
ことがなく、品質の良い三次元画像の表示が可能
となる。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の一実施例に係る三次元デイ
スプレイ装置の概要を示したものである。
図において、三次元画像表示体はこの例では
平板状の表示パネル21〜2nを積層して構成さ
れている。表示パネル21〜2nは後に具体例を
説明するが、常時は透明で、パネルセレクタ3に
よつて電界が印加されると光学的状態が変化して
例えば不透明となり、光ビーム4が入射したとき
可視光を散乱または発光するものである。パネル
セレクタ3は各表示パネル21〜2nに順次選択
的に所定の電界を印加するもであり、図の例では
ハツチングを施して示す表示パネル22に電界を
印加しているものとする。
この状態で図示しない走査手段から発せられ
た、三次元画像情報により変調(例えばオン、オ
フ)された光ビーム4、例えばレーザビームによ
り、パネルセレクタ3から電界が印加された表示
パネル22をテレビ走査と同様にX,Y方向に走
査する。このとき表示パネル22上においては、
ビーム4が照射された部分のみ選択的に可視光を
散乱し、これが肉眼で認識される。これにより、
三次元画像を構成するn枚の二次元的画像のうち
の一枚の画像が表示パネル22で表示されること
になる。
以下同様にして、パネルセレクタ3で各表示パ
ネル21〜2nを順次選択するとともに、その選
択された、つまり電界が印加された表示パネルを
光ビーム4により走査するという動作を人間の眼
の残像時間(約1/30秒)以下の周期で繰返すこと
によつて、三次元画像、つまり真の立体像を表示
において表示することが可能である。
なお、光ビーム4は上述したように表示すべき
三次元画像情報により変調される必要があるが、
このような三次元画像情報は例えば被写体を複数
台のテレビカメラ等で種々異なる角度から撮像
し、それによつて得られた画像信号をコンピユー
タを用いた画像処理により三次元画像情報として
合成することで得ることができる。勿論、三次元
画像情報としては撮像出力に基くものでなく、最
初からソフトウエアで合成したものであつてもよ
い。
表示体で表示される三次元画像は、光ビーム
4の入射側(表示パネル21側)またはその反対
側(表示パネル2n側)のいずれからも見ること
ができるが、現実には光ビーム4の照射側には走
査手段等が存在し、これらが邪魔となるので、反
対側から見るように構成することが好ましい。そ
の場合、表示パネル21〜2nを透過して直進し
た光ビーム4が目に入らないようにすることが重
要である。そこで、本発明では第1図に示される
ように、光ビーム4を表示パネル21〜2nの積
層方向の中心線を外れた位置から斜めに照射して
いる。
このようにすると、表示体を走査手段と反対
側から見た場合でも、表示パネル21〜2n内を
直進した光ビーム4が目に入ることはなく、表示
パネル21〜2nからの散乱などの二次的な発光
のみが観測される。従つて、非常に見やすい三次
元画像が得られるという利点がある。
次に、表示パネル21〜2nについて具体的に
説明する。表示パネルの材料としては、電界の印
加により光ビームの入射に応じて可視光を散乱す
るものとして例えば液晶、狭い意味での電気光学
効果を有する材料(極く広い意味では液晶も電気
光学効果材料である)、すなわち、ポツケルス効
果(一次電気光学効果)または力一効果(二次電
気光学効果)を有する材料がある。これらの電気
光学効果材料の具体例としては、PLZT(Plomb
lanthanum Zilconate titanate)、KDP
(KH2PO4)、ADP(HH4H2PO4)、KDA
(KH2AsO4)、RDP(RbH2PO4)、ADA
(NH4H2AsO4)等が挙げられる。特にPLZTが
応答性等の面から最も有効である。
第2図は表示パネル21〜2nの具体的な構成
例をいくつか示すもので、aは液晶、b,cは電
気光学効果材料をそれぞれ用いた例である。
第2図aにおいては、透明ガラス等の透明基板
11間に液晶13を封入し、透明基板11上に被
着させたネサ膜、ITO膜等の透明導電材料膜から
なる透明電極12を介して、パネルセレクタ3か
ら電界が印加されるようになつている。なお、液
晶13の層の周辺部に電界印加用の電極を配置し
てもよい。
第2図b,cは電気光学効果材料層14を多数
積層して形成した例で、bでは電気光学効果材料
層14の相互間に電界印加用の透明電極15を設
け、cでは周辺部に電界印加用の電極16(この
電極は必らずしも透明でなくともよい)を設けて
いる。
ここで、表示パネル21〜2nの各々の応答時
間τは液晶の場合で数m sec、電気光学効果材
料の場合はさらに短いので、表示体全体を1回
駆動するに要する時間n・τ(nは表示パネル21
〜2nの枚数)は、n=16枚としても人間の目の
残像時間1/30秒以下とすることは容易であり、n
をさらに多くしてより立体感に富んだ三次元画像
を得ることも可能である。
この発明は種々変形して実施が可能であり、例
えば三次元画像表示体としては第3図に示すよ
うに曲率半径の異なる球面板状の表示パネル21
〜2nを同心的に積層して全体として半球状に構
成したものを用いてもよい。この場合、電磁波ビ
ーム4の照射位置は、(x、y)座標でなく表示
パネル21〜2nの位置をPi(i=1、2、…、
n)とし、ビーム4の直交する2方向の角度を
、θとして、角座標(Pi、、θ)与えられ
る。
また、三次元画像表示体としては径の異なる半
円筒状の表示パネルを同軸的に配置したものを用
いることもできる。
さらに、光ビームについてもレーザビームに限
らず、表示パネルの構成材料に応じて種々選択す
ることが可能である。
また、上記実施例ではモノクロ表示の場合つい
て説明したが、カラー表示も可能である。例えば
液晶を用いる場合は、赤、青、緑等の多色レーザ
ビームを用いるか、あるいは多色のゲストホスト
型液晶を用いて多スペクトルビームの照射により
カラー表示を行なうことができる。電気光学効果
材料を用いる場合は、カラーフイルタを三次元画
像表示体に組込むことでカラー表示が可能とな
る。
なお、光ビームの入射によりそれ自身が可視光
を発光する材料からなる表示パネルを積層して三
次元画像表示体を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る三次元デイ
スプレイ装置の概略構成図、第2図a〜cはこの
発明で用いる表示パネルの各種構成例を示す断面
図、第3図はこの発明の他の実施例に係る三次元
画像表示体の概略構成図である。 ……三次元画像表示体、21〜2n……表示
パネル、3……パネルセレクタ(電界印加手段)、
4……光ビーム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 常時は透明で電界の印加により光学的状態が
    変化して光ビームの入射に応じ可視光を発する表
    示パネルを複数枚積層してなる三次元画像表示体
    と、この表示体の各表示パネルに順次選択的に電
    界を印加する手段と、この手段により電界が印加
    された表示パネルを、三次元画像情報により変調
    され、且つ表示パネルに対して表示パネルの積層
    方向の中心線を外れた位置から斜めに照射される
    光ビームにより走査する手段とを備えたことを特
    徴とする三次元デイスプレイ装置。
JP58133271A 1983-07-21 1983-07-21 三次元デイスプレイ装置 Granted JPS6024581A (ja)

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JP58133271A JPS6024581A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 三次元デイスプレイ装置

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JP58133271A JPS6024581A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 三次元デイスプレイ装置

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JPS6024581A JPS6024581A (ja) 1985-02-07
JPH0155461B2 true JPH0155461B2 (ja) 1989-11-24

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