JPH09203980A - 2次元/3次元画像表示スクリーン - Google Patents
2次元/3次元画像表示スクリーンInfo
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- JPH09203980A JPH09203980A JP8010551A JP1055196A JPH09203980A JP H09203980 A JPH09203980 A JP H09203980A JP 8010551 A JP8010551 A JP 8010551A JP 1055196 A JP1055196 A JP 1055196A JP H09203980 A JPH09203980 A JP H09203980A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/356—Image reproducers having separate monoscopic and stereoscopic modes
- H04N13/359—Switching between monoscopic and stereoscopic modes
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
- H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のレンチキュラレンズ板を用いた立体画
像表示装置で、平面画像を表示すると、解像度が落ちた
り、観察者が移動すると、液晶ディスプレイによる表示
の場合、画素の切り替わりの所で画像が黒くストライプ
のような妨害が観察され、画像の品質が劣化していた。 【解決手段】 光進行方向を変化させるレンチキュラレ
ンズ板1と、屈折率可変な屈折率可変材料2とを重ね合
わせ、屈折率可変材料2の屈折率をレンチキュラレンズ
板1と同じにするか、異なった値にするかを屈折率可変
材料2に印加される電界の大きさを、即ち透明電極3に
印加される電圧の大きさ切替えることにより実現する。
これにより、電圧印加により両者の屈折率が異なる時に
はレンズ作用が発現し、同じ時には単なるガラス板のよ
うな透明板にすることができる。
像表示装置で、平面画像を表示すると、解像度が落ちた
り、観察者が移動すると、液晶ディスプレイによる表示
の場合、画素の切り替わりの所で画像が黒くストライプ
のような妨害が観察され、画像の品質が劣化していた。 【解決手段】 光進行方向を変化させるレンチキュラレ
ンズ板1と、屈折率可変な屈折率可変材料2とを重ね合
わせ、屈折率可変材料2の屈折率をレンチキュラレンズ
板1と同じにするか、異なった値にするかを屈折率可変
材料2に印加される電界の大きさを、即ち透明電極3に
印加される電圧の大きさ切替えることにより実現する。
これにより、電圧印加により両者の屈折率が異なる時に
はレンズ作用が発現し、同じ時には単なるガラス板のよ
うな透明板にすることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ作用により
光の進行方向を変えることにより眼鏡なし立体画像を表
示するスクリーンにおいて、既存の2D画像と立体画像
を切替えて表示できる2次元/3次元画像表示スクリー
ンに関する。
光の進行方向を変えることにより眼鏡なし立体画像を表
示するスクリーンにおいて、既存の2D画像と立体画像
を切替えて表示できる2次元/3次元画像表示スクリー
ンに関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、レンチキュラレンズを用いた
眼鏡なし立体画像表示装置は、図8,図9のような構造
になっている。図8に示す構造は、右目用、左目用の画
像を短冊状に交互に並べ、これのピッチに合わせてレン
チキュラスクリーンを配置し、レンズの集光作用によっ
てそれぞれの画像を右目、左目に独立に入射させること
により、観察者は立体画像を観察するものである。ま
た、図8は2種類の画像を用いる、いわゆる2眼式の立
体画像表示であるが、図9に示されるように、3種類以
上の視点からの画像を短冊上に配置することにより、観
察者の目の位置a’〜h’に合わせた画像a〜hを表示
することのできる、いわゆる多眼式立体画像表示も可能
である。この場合、a〜hの画像一組で、ほぼレンチキ
ュラレンズ1つ分になるようにピッチを設定する(「3
次元映像の基礎」泉武博著、オーム社P149〜)。
眼鏡なし立体画像表示装置は、図8,図9のような構造
になっている。図8に示す構造は、右目用、左目用の画
像を短冊状に交互に並べ、これのピッチに合わせてレン
チキュラスクリーンを配置し、レンズの集光作用によっ
てそれぞれの画像を右目、左目に独立に入射させること
により、観察者は立体画像を観察するものである。ま
た、図8は2種類の画像を用いる、いわゆる2眼式の立
体画像表示であるが、図9に示されるように、3種類以
上の視点からの画像を短冊上に配置することにより、観
察者の目の位置a’〜h’に合わせた画像a〜hを表示
することのできる、いわゆる多眼式立体画像表示も可能
である。この場合、a〜hの画像一組で、ほぼレンチキ
ュラレンズ1つ分になるようにピッチを設定する(「3
次元映像の基礎」泉武博著、オーム社P149〜)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、立体画像ではない従来の2D画
像を表示する際には、図8では左右画像を同じ画像に、
図9ではa〜hまでの画像を同じ画像にする。これによ
り、従来の2D画像も表示することが出来るが、従来の
2D画像観賞に比べて解像度がレンチキュラレンズによ
り制限されて細かい文字が見えにくかったり、レンチキ
ュラレンズのメインローブ・副ローブの間で観察者が移
動すると、液晶ディスプレイによる表示の場合、画素の
切り替わりの所で画像が黒くなるストライプのような妨
害が観察され、これが画像の品質を劣化させてしまう、
という欠点があった。
ような従来の構成では、立体画像ではない従来の2D画
像を表示する際には、図8では左右画像を同じ画像に、
図9ではa〜hまでの画像を同じ画像にする。これによ
り、従来の2D画像も表示することが出来るが、従来の
2D画像観賞に比べて解像度がレンチキュラレンズによ
り制限されて細かい文字が見えにくかったり、レンチキ
ュラレンズのメインローブ・副ローブの間で観察者が移
動すると、液晶ディスプレイによる表示の場合、画素の
切り替わりの所で画像が黒くなるストライプのような妨
害が観察され、これが画像の品質を劣化させてしまう、
という欠点があった。
【0004】本発明は上記課題を解決するもので、表示
画像が立体画像でも2D画像でも、常に良好な画像を観
察可能にすることを目的とする。
画像が立体画像でも2D画像でも、常に良好な画像を観
察可能にすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、屈折により光進行方向を変化させるレンズ層
と、屈折率可変な屈折率変化層と、前記屈折率変化層に
電界を印加する透明電極を重ねたスクリーンであって、
前記透明電極により屈折率変化層に印加する電界を変化
させ、屈折率変化層の屈折率をレンズ層とほぼ同じにし
たり、異なる値にすることにより、光指向性を持たせた
り持たせなかったりする2次元/3次元画像表示スクリ
ーンである。
するため、屈折により光進行方向を変化させるレンズ層
と、屈折率可変な屈折率変化層と、前記屈折率変化層に
電界を印加する透明電極を重ねたスクリーンであって、
前記透明電極により屈折率変化層に印加する電界を変化
させ、屈折率変化層の屈折率をレンズ層とほぼ同じにし
たり、異なる値にすることにより、光指向性を持たせた
り持たせなかったりする2次元/3次元画像表示スクリ
ーンである。
【0006】また、屈折により光進行方向を変化させる
レンズ層と、屈折率可変な屈折率変化層と、前記屈折率
変化層表面に配される封止層を重ねたスクリーンであっ
て、前記レンズ層と封止層は電伝性が0ではない物質で
あり、前記レンズ層と封止層間に電圧を印加することに
より前記屈折率変化層に印加される電界を変化させ屈折
率変化層の屈折率をレンズ層とほぼ同じにしたり異なる
値にすることにより、光指向性を持たせたり持たせなか
ったりする2次元/3次元画像表示スクリーンである。
レンズ層と、屈折率可変な屈折率変化層と、前記屈折率
変化層表面に配される封止層を重ねたスクリーンであっ
て、前記レンズ層と封止層は電伝性が0ではない物質で
あり、前記レンズ層と封止層間に電圧を印加することに
より前記屈折率変化層に印加される電界を変化させ屈折
率変化層の屈折率をレンズ層とほぼ同じにしたり異なる
値にすることにより、光指向性を持たせたり持たせなか
ったりする2次元/3次元画像表示スクリーンである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、光進行方向を変化させ
るレンズ層と、屈折率可変な屈折率可変層を重ね合わ
せ、前記屈折率変化層の屈折率をレンズ層と同じにする
か、異なった値にするかを切替える構成であり、これに
より、例えば電子的にレンチキュラレンズシートを単な
る透明板に瞬時に切替えることが出来、画像を短冊上に
配置する立体モード時にはレンチキュラレンズ作用を持
たせ、通常の2D画像を表示する場合には、これを単な
る透明板にすることにより表示画像が立体画像でも2D
画像でも、常に良好な画像を観察可能にするものであ
る。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照し
ながら説明する。
るレンズ層と、屈折率可変な屈折率可変層を重ね合わ
せ、前記屈折率変化層の屈折率をレンズ層と同じにする
か、異なった値にするかを切替える構成であり、これに
より、例えば電子的にレンチキュラレンズシートを単な
る透明板に瞬時に切替えることが出来、画像を短冊上に
配置する立体モード時にはレンチキュラレンズ作用を持
たせ、通常の2D画像を表示する場合には、これを単な
る透明板にすることにより表示画像が立体画像でも2D
画像でも、常に良好な画像を観察可能にするものであ
る。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照し
ながら説明する。
【0008】(第1の実施の形態)図1は本発明の実施
の第1の形態の2次元/3次元画像表示スクリーンの構
造断面を示す図である。図1において、1はレンチキュ
ラ板、2は屈折率可変材料、3は透明電極、4は屈折率
可変材料封止層である。以上のように構成された2次元
/3次元画像表示スクリーンについて以下、詳細に説明
する。
の第1の形態の2次元/3次元画像表示スクリーンの構
造断面を示す図である。図1において、1はレンチキュ
ラ板、2は屈折率可変材料、3は透明電極、4は屈折率
可変材料封止層である。以上のように構成された2次元
/3次元画像表示スクリーンについて以下、詳細に説明
する。
【0009】図1(a)において、レンチキュラ板の屈
折率をn1、屈折率可変材料の屈折率をn2とする。ま
た、透明電極と封止材料の屈折率はn1のものを選び、
透明電極に電圧を印加しない場合、n1=n2が満たさ
れ、電圧を印加するとn1>n2になるように材料を設
定する。
折率をn1、屈折率可変材料の屈折率をn2とする。ま
た、透明電極と封止材料の屈折率はn1のものを選び、
透明電極に電圧を印加しない場合、n1=n2が満たさ
れ、電圧を印加するとn1>n2になるように材料を設
定する。
【0010】このようにすることにより、電圧印加した
場合には2次元/3次元画像表示スクリーン5に入射す
る光は、レンチキュラ板1と屈折率可変材料2の境界で
屈折され、レンチキュラ板1のレンズ特性に近い形で伝
搬する。また、電圧印加しない場合にはn1=n2とな
り、屈折率の変化する層の境界がなくなるため、レンチ
キュラ板1によるレンズ作用がなくなり、単なるガラス
板と同様な特性を持つ2次元/3次元画像表示スクリー
ンとなる。また、屈折率可変材料2の材質によっては電
圧印加時にn1=n2、電圧印加しない場合にn1>n
2となる場合もあり得る。
場合には2次元/3次元画像表示スクリーン5に入射す
る光は、レンチキュラ板1と屈折率可変材料2の境界で
屈折され、レンチキュラ板1のレンズ特性に近い形で伝
搬する。また、電圧印加しない場合にはn1=n2とな
り、屈折率の変化する層の境界がなくなるため、レンチ
キュラ板1によるレンズ作用がなくなり、単なるガラス
板と同様な特性を持つ2次元/3次元画像表示スクリー
ンとなる。また、屈折率可変材料2の材質によっては電
圧印加時にn1=n2、電圧印加しない場合にn1>n
2となる場合もあり得る。
【0011】また、図1(b)に示すように、透明電極
層3をレンチキュラ板1の前述とは反対側の表面に配
し、あとは同じ構造にした2次元/3次元画像表示スク
リーン5’の構成も考えられる。図1(a)の場合は2
つの透明電極が平面であるので一様な電界を印加するこ
とが出来るが電極間距離が広いが、図1(b)において
は、電極間距離が短くなり、図1(a)と比較して高い
電界を印加することが出来、屈折率変化材料2の屈折率
変化を大きくすることができる。あとの動作は図1
(a)と同じである。
層3をレンチキュラ板1の前述とは反対側の表面に配
し、あとは同じ構造にした2次元/3次元画像表示スク
リーン5’の構成も考えられる。図1(a)の場合は2
つの透明電極が平面であるので一様な電界を印加するこ
とが出来るが電極間距離が広いが、図1(b)において
は、電極間距離が短くなり、図1(a)と比較して高い
電界を印加することが出来、屈折率変化材料2の屈折率
変化を大きくすることができる。あとの動作は図1
(a)と同じである。
【0012】更に、具体的な材料としてレンチキュラ板
1を塩化ビニル、屈折率可変材料2を液晶にすると、n
1=1.5、n2=1.5〜1.7の可変となり、n1
=n2状態と、n1<n2状態を作ることが出来る。こ
の場合には、屈折率の大小関係が前述とは反対になって
いるため、レンチキュラ板1の形状を図7に示すように
図1とは反対にしなければならない(図示したのは図1
(b)の構造に対応する)。
1を塩化ビニル、屈折率可変材料2を液晶にすると、n
1=1.5、n2=1.5〜1.7の可変となり、n1
=n2状態と、n1<n2状態を作ることが出来る。こ
の場合には、屈折率の大小関係が前述とは反対になって
いるため、レンチキュラ板1の形状を図7に示すように
図1とは反対にしなければならない(図示したのは図1
(b)の構造に対応する)。
【0013】即ち、レンチキュラ板1が図1で凸レンズ
形状の場合には凹レンズ形状にする必要がある。また、
屈折率可変材料2に用いることの出来る材質としては、
前述の液晶の他に、例えば電気光学効果を有するBaT
iO3(チタン酸バリウム)・BaSrNbO6等を用い
ることも出来る。
形状の場合には凹レンズ形状にする必要がある。また、
屈折率可変材料2に用いることの出来る材質としては、
前述の液晶の他に、例えば電気光学効果を有するBaT
iO3(チタン酸バリウム)・BaSrNbO6等を用い
ることも出来る。
【0014】また、図1(a)(b)において、レンチ
キュラ板1と封止層4の電伝率が0でない場合には、透
明電極3を削除し、電圧をレンチキュラ板1と封止層4
に直接印加することにより屈折率可変材料2に電界を印
加することができ、構成が簡単化される。
キュラ板1と封止層4の電伝率が0でない場合には、透
明電極3を削除し、電圧をレンチキュラ板1と封止層4
に直接印加することにより屈折率可変材料2に電界を印
加することができ、構成が簡単化される。
【0015】次に、以上のように構成された2次元/3
次元画像表示スクリーン5、5’を実際に立体画像表示
に用いる構成について図2を用いて説明する。図2
(a)は2次元/3次元画像表示スクリーン5、5’と
液晶表示ディスプレイ6を用いた立体/2D画像表示装
置の概略構成図、(b)はその詳細図である。バックラ
イト7、液晶ディスプレイ6により構成される部分は既
存のバックライト式液晶画像表示装置と同じものであ
る。即ち、バックライト7により発生した一様光は、液
晶ディスプレイの各画素のR、G、B光透過率の変化に
より、カラー画像として2次元/3次元画像表示スクリ
ーン5または5’に入射する。
次元画像表示スクリーン5、5’を実際に立体画像表示
に用いる構成について図2を用いて説明する。図2
(a)は2次元/3次元画像表示スクリーン5、5’と
液晶表示ディスプレイ6を用いた立体/2D画像表示装
置の概略構成図、(b)はその詳細図である。バックラ
イト7、液晶ディスプレイ6により構成される部分は既
存のバックライト式液晶画像表示装置と同じものであ
る。即ち、バックライト7により発生した一様光は、液
晶ディスプレイの各画素のR、G、B光透過率の変化に
より、カラー画像として2次元/3次元画像表示スクリ
ーン5または5’に入射する。
【0016】この時、表示画像は、従来の技術で述べた
レンチキュラレンズによる立体画像表示と同様に、複数
画像を交互に短冊上に配列したものになっており、図2
においてはレンチキュラ板1の1つのレンズピッチはほ
ぼ4画素周期に合わせてある。
レンチキュラレンズによる立体画像表示と同様に、複数
画像を交互に短冊上に配列したものになっており、図2
においてはレンチキュラ板1の1つのレンズピッチはほ
ぼ4画素周期に合わせてある。
【0017】この時、レンチキュラ板1と屈折率可変材
料2の屈折率は異なった値に設定される。これにより、
通常のレンチキュラレンズによる眼鏡なし立体画像が表
示される。また、透明電極間に与える電圧を変化させ、
レンチキュラ板1と屈折率可変材料2の屈折率をほぼ同
じ値に設定し、液晶ディスプレイ6に通常の2D画像を
表示すれば、通常の2D画像をそのまま画質劣化無く観
察することが出来る。
料2の屈折率は異なった値に設定される。これにより、
通常のレンチキュラレンズによる眼鏡なし立体画像が表
示される。また、透明電極間に与える電圧を変化させ、
レンチキュラ板1と屈折率可変材料2の屈折率をほぼ同
じ値に設定し、液晶ディスプレイ6に通常の2D画像を
表示すれば、通常の2D画像をそのまま画質劣化無く観
察することが出来る。
【0018】なお、第1の実施の形態において、2次元
/3次元画像表示スクリーン5または5’の透明電極3
を、画面の一部分にのみ施し、その部分のみ短冊上の画
像を液晶ディスプレイで6で表示し、その他の部分は通
常の2D画像を表示すれば、立体画像と2D画像を同じ
画面に同時に表示することもできる。
/3次元画像表示スクリーン5または5’の透明電極3
を、画面の一部分にのみ施し、その部分のみ短冊上の画
像を液晶ディスプレイで6で表示し、その他の部分は通
常の2D画像を表示すれば、立体画像と2D画像を同じ
画面に同時に表示することもできる。
【0019】更に透明電極を画面全体にマトリクス状に
配置し、電圧印加するマトリクス部分を選択することに
よって、画面の任意の部分のみレンチキュラレンズ効果
を出し、その他の部分は単なるガラス板状にし、これに
合わせた領域のみ短冊状の画像を表示することにより、
立体表示部分と2D画像表示部分を自由に設定すること
もできる。
配置し、電圧印加するマトリクス部分を選択することに
よって、画面の任意の部分のみレンチキュラレンズ効果
を出し、その他の部分は単なるガラス板状にし、これに
合わせた領域のみ短冊状の画像を表示することにより、
立体表示部分と2D画像表示部分を自由に設定すること
もできる。
【0020】以上のように、本実施の形態によれば、眼
鏡なし立体画像と2D画像を、その画質を損なうことな
く観察することが出来る。
鏡なし立体画像と2D画像を、その画質を損なうことな
く観察することが出来る。
【0021】また、第1の実施の形態において、屈折率
可変材料2の層が固体であり、層状の形態を保つことが
出来る場合には屈折率可変材料封止層4を省略しても良
い。
可変材料2の層が固体であり、層状の形態を保つことが
出来る場合には屈折率可変材料封止層4を省略しても良
い。
【0022】(第2の実施の形態)図3は本発明の実施
の第2の形態である。この場合、図3(a)に示された
ように第1の実施の形態例で用いた2次元/3次元画像
表示スクリーン5、5’に光拡散板11を張り付けた構
造を用い、これに背面から映像プロジェクタ8により画
像を投影し、光拡散板11上に画像を結像させる。
の第2の形態である。この場合、図3(a)に示された
ように第1の実施の形態例で用いた2次元/3次元画像
表示スクリーン5、5’に光拡散板11を張り付けた構
造を用い、これに背面から映像プロジェクタ8により画
像を投影し、光拡散板11上に画像を結像させる。
【0023】2次元/3次元画像表示スクリーン5また
は5’は、本発明の実施の形態1と同じものである。ま
た、同図(b)は、(a)の拡大図である。これは、い
わゆる背面投射型のレンチキュラ立体画像表示方式と同
じものである。この時、光拡散板11に投影される画像
は、レンチキュラ板1のレンズ1ピッチ中に、複数視点
の画像が短冊上に順番に配置されるように構成されたも
のが映像プロジェクタ8によって投影される。
は5’は、本発明の実施の形態1と同じものである。ま
た、同図(b)は、(a)の拡大図である。これは、い
わゆる背面投射型のレンチキュラ立体画像表示方式と同
じものである。この時、光拡散板11に投影される画像
は、レンチキュラ板1のレンズ1ピッチ中に、複数視点
の画像が短冊上に順番に配置されるように構成されたも
のが映像プロジェクタ8によって投影される。
【0024】これにより、レンチキュラ板1と屈折率可
変材料2の屈折率が異なる場合には、レンチキュラレン
ズの特性が現れ、眼鏡なし立体画像を観賞できる。ま
た、映像プロジェクタ8によって通常の2D画像を投影
し、これらの屈折率が同じになるように透明電極3間に
電界を印加すると、通常の2D画像を観賞することが出
来る。
変材料2の屈折率が異なる場合には、レンチキュラレン
ズの特性が現れ、眼鏡なし立体画像を観賞できる。ま
た、映像プロジェクタ8によって通常の2D画像を投影
し、これらの屈折率が同じになるように透明電極3間に
電界を印加すると、通常の2D画像を観賞することが出
来る。
【0025】尚、透明電極3間の電界もしくは電圧印加
の大きさと屈折率の関係は、第1の実施の形態で示され
たレンチキュラ板1と屈折率可変材料2の材質により決
定される。また、レンチキュラ板1より屈折率可変材料
2の屈折率が高い場合には、レンチキュラ板1の特性を
凸レンズのようにする場合には、それぞれのレンズ形状
を凹レンズ状にする必要がある。
の大きさと屈折率の関係は、第1の実施の形態で示され
たレンチキュラ板1と屈折率可変材料2の材質により決
定される。また、レンチキュラ板1より屈折率可変材料
2の屈折率が高い場合には、レンチキュラ板1の特性を
凸レンズのようにする場合には、それぞれのレンズ形状
を凹レンズ状にする必要がある。
【0026】以上のように、本実施の形態によれば、背
面投射型レンチキュラ式立体画像表示においても、通常
の2D画像と立体画像の画質を損なうことなく、両方の
画像を切替えて観賞することができる。
面投射型レンチキュラ式立体画像表示においても、通常
の2D画像と立体画像の画質を損なうことなく、両方の
画像を切替えて観賞することができる。
【0027】(第3の実施の形態)図4は本発明の実施
の第3の形態を示す図である。この場合、図4(a)に
示されたように第1・2の実施の形態で用いた2次元/
3次元画像表示スクリーン5または5’を2枚用い、お
互いが裏面を向き合うように重ね、この間に光拡散板1
1を配置する。2次元/3次元画像表示スクリーン5ま
たは5’は、本発明の実施の形態1と同じものである。
の第3の形態を示す図である。この場合、図4(a)に
示されたように第1・2の実施の形態で用いた2次元/
3次元画像表示スクリーン5または5’を2枚用い、お
互いが裏面を向き合うように重ね、この間に光拡散板1
1を配置する。2次元/3次元画像表示スクリーン5ま
たは5’は、本発明の実施の形態1と同じものである。
【0028】同図(b)は、これの拡大図である。この
構成は、ダブルレンチキュラ方式の立体画像表示と同じ
ものである。この場合、2つの2次元/3次元画像表示
スクリーンのレンチキュラ板1のピッチは同じである必
要はないが、ここでは同じ場合について説明する。
構成は、ダブルレンチキュラ方式の立体画像表示と同じ
ものである。この場合、2つの2次元/3次元画像表示
スクリーンのレンチキュラ板1のピッチは同じである必
要はないが、ここでは同じ場合について説明する。
【0029】まず、レンチキュラ板1と屈折率可変材料
2の屈折率が異なる場合について説明する。背面から映
像プロジェクタ8a、8bにより画像を投影し、図上側
Aのレンチキュラレンズ集光作用により光拡散板11上
に画像を結像させる。
2の屈折率が異なる場合について説明する。背面から映
像プロジェクタ8a、8bにより画像を投影し、図上側
Aのレンチキュラレンズ集光作用により光拡散板11上
に画像を結像させる。
【0030】この時、レンチキュラレンズの1ピッチ当
たりおおよそ映像プロジェクタ8a、8bの画像が1つ
ずつ配置されるように短冊状に結像される。結像された
画像は図下側Bのレンチキュラレンズの作用により、観
察者の左右眼にそれぞれの画像が独立に表示される。
たりおおよそ映像プロジェクタ8a、8bの画像が1つ
ずつ配置されるように短冊状に結像される。結像された
画像は図下側Bのレンチキュラレンズの作用により、観
察者の左右眼にそれぞれの画像が独立に表示される。
【0031】これにより、眼鏡なし立体画像を観賞す
る。次に、透明電極3a−3b、3c−3d間に印加す
る電圧を制御し、レンチキュラ板1と屈折率可変材料2
の屈折率が同じになるように設定し、映像プロジェクタ
8a、8bどちらかの映像のみを投影すると、通常の2
D画像が光拡散板11上に結像され、これを観賞するこ
とができる。
る。次に、透明電極3a−3b、3c−3d間に印加す
る電圧を制御し、レンチキュラ板1と屈折率可変材料2
の屈折率が同じになるように設定し、映像プロジェクタ
8a、8bどちらかの映像のみを投影すると、通常の2
D画像が光拡散板11上に結像され、これを観賞するこ
とができる。
【0032】なお、電界もしくは電圧印加の大きさは、
レンチキュラ板1と屈折率可変材料2の材質により決定
される。
レンチキュラ板1と屈折率可変材料2の材質により決定
される。
【0033】また、レンチキュラ板1より屈折率可変材
料2の屈折率が高い場合には、レンチキュラ板1の特性
を凸レンズのようにする場合には、それぞれのレンズ形
状を凹レンズ状にする必要がある。
料2の屈折率が高い場合には、レンチキュラ板1の特性
を凸レンズのようにする場合には、それぞれのレンズ形
状を凹レンズ状にする必要がある。
【0034】更に、図4(b)の透明電極3c、3dは
どちらか一方のみでも動作させることが出来る。3cを
削除する場合は、電圧は3a−3b間と、3b−3d間
に印加することになる。
どちらか一方のみでも動作させることが出来る。3cを
削除する場合は、電圧は3a−3b間と、3b−3d間
に印加することになる。
【0035】以上のように、本実施の形態によれば、背
面投射型ダブル・レンチキュラ式立体画像表示において
も、通常の2D画像と立体画像の画質を損なうことな
く、両方の画像を切替えて観賞することができる。
面投射型ダブル・レンチキュラ式立体画像表示において
も、通常の2D画像と立体画像の画質を損なうことな
く、両方の画像を切替えて観賞することができる。
【0036】(第4の実施の形態)図5は本発明の実施
の第4の形態例を示す図である。この場合、図5(a)
に示されたように第1・2・3の実施の形態例で用いた
2次元/3次元画像表示スクリーン5または5’に拡散
反射面9を配置して拡散反射面と2次元/3次元画像表
示スクリーンを張り合わせた構造のスクリーン10とし
たものである。
の第4の形態例を示す図である。この場合、図5(a)
に示されたように第1・2・3の実施の形態例で用いた
2次元/3次元画像表示スクリーン5または5’に拡散
反射面9を配置して拡散反射面と2次元/3次元画像表
示スクリーンを張り合わせた構造のスクリーン10とし
たものである。
【0037】同図(b)は、これの拡大図である。この
構成は、反射型のレンチキュラ方式の立体画像表示と同
じものである。同図(c)は映像プロジェクタ8a、8
bを用いた実際の立体画像観察時の構成である。
構成は、反射型のレンチキュラ方式の立体画像表示と同
じものである。同図(c)は映像プロジェクタ8a、8
bを用いた実際の立体画像観察時の構成である。
【0038】まず、レンチキュラ板1と屈折率可変材料
2の屈折率が異なる場合について説明する。映像プロジ
ェクタ8a、8bにより画像を2次元/3次元画像表示
スクリーン5または5’の前面から投影し、レンチキュ
ラレンズ集光作用により拡散反射面9上に画像を結像さ
せる。
2の屈折率が異なる場合について説明する。映像プロジ
ェクタ8a、8bにより画像を2次元/3次元画像表示
スクリーン5または5’の前面から投影し、レンチキュ
ラレンズ集光作用により拡散反射面9上に画像を結像さ
せる。
【0039】結像された画像は拡散反射面9で散乱さ
れ、再びレンチキュラ板1により集光され、映像プロジ
ェクタ8a、8bに返ってくる。これらの画像を、観察
者がそれぞれ左右眼で観察することにより、立体画像と
して観察する。次に、透明電極3に印加する電界を制御
し、レンチキュラ板1と屈折率可変材料2の屈折率がほ
ぼ同じになるように設定し、映像プロジェクタ8a、8
bどちらかの映像のみを投影すると、通常の2D画像が
拡散反射面9上に結像され、これの反射光を観賞するこ
とができる。これは通常の拡散型スクリーンにガラス板
状のものを張り付けたものと同じであり、通常の大画面
2D画像となる。
れ、再びレンチキュラ板1により集光され、映像プロジ
ェクタ8a、8bに返ってくる。これらの画像を、観察
者がそれぞれ左右眼で観察することにより、立体画像と
して観察する。次に、透明電極3に印加する電界を制御
し、レンチキュラ板1と屈折率可変材料2の屈折率がほ
ぼ同じになるように設定し、映像プロジェクタ8a、8
bどちらかの映像のみを投影すると、通常の2D画像が
拡散反射面9上に結像され、これの反射光を観賞するこ
とができる。これは通常の拡散型スクリーンにガラス板
状のものを張り付けたものと同じであり、通常の大画面
2D画像となる。
【0040】尚、電界もしくは電圧印加の大きさは、レ
ンチキュラ板1と屈折率可変材料2の材質により決定さ
れる。また、レンチキュラ板1より屈折率可変材料2の
屈折率が高い場合には、レンチキュラ板1の特性を凸レ
ンズのようにする場合には、それぞれのレンズ形状を凹
レンズ状にする必要がある。
ンチキュラ板1と屈折率可変材料2の材質により決定さ
れる。また、レンチキュラ板1より屈折率可変材料2の
屈折率が高い場合には、レンチキュラ板1の特性を凸レ
ンズのようにする場合には、それぞれのレンズ形状を凹
レンズ状にする必要がある。
【0041】以上のように、本実施の形態によれば、反
射型レンチキュラ式立体画像表示においても、通常の2
D画像と立体画像の画質を損なうことなく、両方の画像
を切替えて観賞することができる。
射型レンチキュラ式立体画像表示においても、通常の2
D画像と立体画像の画質を損なうことなく、両方の画像
を切替えて観賞することができる。
【0042】(第5の実施の形態)図6は本発明の実施
の第5の形態である。これは、図5(a)に示されたよ
うに第1〜4の実施の形態で用いた2次元/3次元画像
表示スクリーン5又は5’中のレンチキュラ板1を、フ
レネルレンズ12と入れ換えた構成になっている。
の第5の形態である。これは、図5(a)に示されたよ
うに第1〜4の実施の形態で用いた2次元/3次元画像
表示スクリーン5又は5’中のレンチキュラ板1を、フ
レネルレンズ12と入れ換えた構成になっている。
【0043】本実施の形態においては、本発明が立体画
像/2D画像以外の用途にも使えることが示される。同
図(b)は、これの拡大図である。
像/2D画像以外の用途にも使えることが示される。同
図(b)は、これの拡大図である。
【0044】フレネルレンズ12と屈折率可変材料2の
屈折率が異なる場合は、レンズ作用が現れる。また、透
明電極3に印加する電圧を制御し、フレネルレンズ12
と屈折率可変材料2の屈折率がほぼ同じになるように設
定すれば、単なるガラス板と同じような特性にできる。
なお、電界もしくは電圧印加の大きさは、レンチキュラ
板1と屈折率可変材料2の材質により決定され、レンチ
キュラ板1より屈折率可変材料2の屈折率が高い場合に
は、レンチキュラ板1の特性を凸レンズのようにする場
合には、それぞれのレンズ形状を凹レンズ状にする必要
がある。
屈折率が異なる場合は、レンズ作用が現れる。また、透
明電極3に印加する電圧を制御し、フレネルレンズ12
と屈折率可変材料2の屈折率がほぼ同じになるように設
定すれば、単なるガラス板と同じような特性にできる。
なお、電界もしくは電圧印加の大きさは、レンチキュラ
板1と屈折率可変材料2の材質により決定され、レンチ
キュラ板1より屈折率可変材料2の屈折率が高い場合に
は、レンチキュラ板1の特性を凸レンズのようにする場
合には、それぞれのレンズ形状を凹レンズ状にする必要
がある。
【0045】大型のフレネルレンズは、TV画面の前に
設置することにより、TV画面の明るさを向上する働き
があるが、これによって多少解像度が劣化することもあ
る。本実施例を用いれば、TV画面の明るさを確保する
動作(レンズ動作)と、解像度を重視する動作(ガラス
板特性)を切替えて使用することが出来る。
設置することにより、TV画面の明るさを向上する働き
があるが、これによって多少解像度が劣化することもあ
る。本実施例を用いれば、TV画面の明るさを確保する
動作(レンズ動作)と、解像度を重視する動作(ガラス
板特性)を切替えて使用することが出来る。
【0046】以上のように、本実施の形態によれば、レ
ンズ特性と、単なるガラス板の特性を電子的に切替えて
使用することが出来る。
ンズ特性と、単なるガラス板の特性を電子的に切替えて
使用することが出来る。
【0047】尚、第5の実施の形態においてフレネルレ
ンズを用いた例、第1〜4の実施の形態においてレンチ
キュラレンズを用いた例を示したが、光の屈折を利用し
た光学的な素子、例えば普通の凸レンズ、凹レンズ、プ
リズム、蝿の目レンズ等は、屈折率可変材料2と隣合わ
せの構造もしくは透明電極をはさんで隣合わせの構造に
することにより同様に、屈折動作と単なるガラス板状態
を電子的に切替えることができる。
ンズを用いた例、第1〜4の実施の形態においてレンチ
キュラレンズを用いた例を示したが、光の屈折を利用し
た光学的な素子、例えば普通の凸レンズ、凹レンズ、プ
リズム、蝿の目レンズ等は、屈折率可変材料2と隣合わ
せの構造もしくは透明電極をはさんで隣合わせの構造に
することにより同様に、屈折動作と単なるガラス板状態
を電子的に切替えることができる。
【0048】特に、図10に示されるような蝿の目レン
ズ13と拡散反射面を張り合わせたスクリーンに、多数
の位置から複数の映像プロジェクタで多他視点の画像を
投影し、これの反射像を眼鏡なしで表示するIP手法に
よる多視点立体画像表示の場合にも、図1(a)のレン
チキュラ板1をIPレンズと入れ換えた構成の2次元/
3次元画像表示スクリーンの裏面に拡散反射面9を施し
たものをスクリーンに用いて多視点3D画像を表示し、
2D画像表示の際には透明電極3間の電界を変化させて
ガラス板状態に切替えて、どれか1つの映像プロジェク
タのみの画像を投影することにより、画質の良好な2D
画像と多視点3D画像を切替えて表示することができ
る。なお、図10(a)は蝿の目レンズ13を用いた多
視点3D画像表示スクリーン、(b)は映像プロジェク
タからの入射光がどのように進み、反射してくるかを示
したものである(参考文献「三次元画像工学」大越孝敬
著、朝倉書店p84)。
ズ13と拡散反射面を張り合わせたスクリーンに、多数
の位置から複数の映像プロジェクタで多他視点の画像を
投影し、これの反射像を眼鏡なしで表示するIP手法に
よる多視点立体画像表示の場合にも、図1(a)のレン
チキュラ板1をIPレンズと入れ換えた構成の2次元/
3次元画像表示スクリーンの裏面に拡散反射面9を施し
たものをスクリーンに用いて多視点3D画像を表示し、
2D画像表示の際には透明電極3間の電界を変化させて
ガラス板状態に切替えて、どれか1つの映像プロジェク
タのみの画像を投影することにより、画質の良好な2D
画像と多視点3D画像を切替えて表示することができ
る。なお、図10(a)は蝿の目レンズ13を用いた多
視点3D画像表示スクリーン、(b)は映像プロジェク
タからの入射光がどのように進み、反射してくるかを示
したものである(参考文献「三次元画像工学」大越孝敬
著、朝倉書店p84)。
【0049】なお、第1〜5の実施の形態において、2
次元/3次元画像表示スクリーン5または5’の、観察
者に最も近い部分に表面反射防止のためのコーティング
等を施せば、さらに見易い画像を表示することが出来
る。
次元/3次元画像表示スクリーン5または5’の、観察
者に最も近い部分に表面反射防止のためのコーティング
等を施せば、さらに見易い画像を表示することが出来
る。
【0050】また、第1〜5の実施の形態において、2
次元/3次元画像表示スクリーン5または5’の透明電
極3を、図11の様に画面の一部分にのみ施し、その部
分のみ立体表示または2D画像表示を行なってもよい。
次元/3次元画像表示スクリーン5または5’の透明電
極3を、図11の様に画面の一部分にのみ施し、その部
分のみ立体表示または2D画像表示を行なってもよい。
【0051】更に、透明電極を図12の様に画面全体に
マトリクス状に配置し、電圧印加するマトリクス部分を
選択することにより、画面の任意の部分のみレンズ効果
を出し、その他の部分は単なるガラス板状にすることに
より、立体表示部分を自由に選択してもよい(図12で
は、透明電極を表裏2枚共マトリクス配置にしたが、ど
ちらか一方をスクリーン全体の大きさのものとしてもよ
い)。
マトリクス状に配置し、電圧印加するマトリクス部分を
選択することにより、画面の任意の部分のみレンズ効果
を出し、その他の部分は単なるガラス板状にすることに
より、立体表示部分を自由に選択してもよい(図12で
は、透明電極を表裏2枚共マトリクス配置にしたが、ど
ちらか一方をスクリーン全体の大きさのものとしてもよ
い)。
【0052】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電子的
に、表示画像の画質を劣化させることなく立体画像表示
と2D画像表示を切替えることが出来、その効果は大き
い。
に、表示画像の画質を劣化させることなく立体画像表示
と2D画像表示を切替えることが出来、その効果は大き
い。
【図1】(a),(b)は本発明の第1〜4の実施の形態の2
次元/3次元画像表示スクリーンの構成図
次元/3次元画像表示スクリーンの構成図
【図2】(a)は本発明の第1の実施の形態の2次元/3
次元画像表示スクリーンを用いた立体画像表示装置の概
略構成図 (b)は同拡大図
次元画像表示スクリーンを用いた立体画像表示装置の概
略構成図 (b)は同拡大図
【図3】(a)は本発明の第2の実施の形態の2次元/3
次元画像表示スクリーンを用いた立体画像表示装置の概
略構成図 (b)は同スクリーンの拡大図
次元画像表示スクリーンを用いた立体画像表示装置の概
略構成図 (b)は同スクリーンの拡大図
【図4】(a)は本発明の第3の実施の形態の2次元/3
次元画像表示スクリーンを用いた立体画像表示装置の概
略構成図 (b)は同スクリーンの拡大図
次元画像表示スクリーンを用いた立体画像表示装置の概
略構成図 (b)は同スクリーンの拡大図
【図5】(a)は本発明の第4の実施の形態の2次元/3
次元画像表示スクリーンを用いた立体画像表示装置の概
略構成図 (b)は同スクリーンの拡大図 (c)は全体構成図
次元画像表示スクリーンを用いた立体画像表示装置の概
略構成図 (b)は同スクリーンの拡大図 (c)は全体構成図
【図6】(a),(b)は本発明の第5の実施の形態の2次元
/3次元画像表示スクリーンを応用したフレネルレンズ
の構成図
/3次元画像表示スクリーンを応用したフレネルレンズ
の構成図
【図7】本発明の第1〜5の実施の形態の2次元/3次
元画像表示スクリーンにおいて、レンチキュラ板の屈折
率が他の屈折率よりも低い場合の構成図
元画像表示スクリーンにおいて、レンチキュラ板の屈折
率が他の屈折率よりも低い場合の構成図
【図8】(a),(b)は従来の2眼立体レンチキュラ式立体
画像表示装置の原理図
画像表示装置の原理図
【図9】(a),(b)は従来の多眼立体レンチキュラ式立体
画像表示装置の原理図
画像表示装置の原理図
【図10】(a),(b)は蝿の目レンズ(IP)を用いた立
体表示手法を示す図
体表示手法を示す図
【図11】透明電極を画面の一部分に配置した構造の2
次元/3次元画像表示スクリーンを示す斜視図
次元/3次元画像表示スクリーンを示す斜視図
【図12】透明電極をマトリクス状に配置した構造の2
次元/3次元画像表示スクリーンを示す斜視図
次元/3次元画像表示スクリーンを示す斜視図
1 レンチキュラ板 2 屈折率可変材料 3 透明電極 4 屈折率可変材料封止層 5 2次元/3次元画像表示スクリーン1 5’ 2次元/3次元画像表示スクリーン2 6 液晶ディスプレイ(光透過型) 7 バックライト 8 映像プロジェクタ 9 拡散反射面 10 拡散反射面と2次元/3次元画像表示スクリーン
を張り合わせた構造のスクリーン 11 光拡散板 12 フレネルレンズ 13 蝿の目レンズ
を張り合わせた構造のスクリーン 11 光拡散板 12 フレネルレンズ 13 蝿の目レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 13/04 H04N 13/04
Claims (9)
- 【請求項1】屈折により光進行方向を変化させるレンズ
層と、屈折率可変な屈折率変化層と、前記屈折率変化層
に電界を印加する透明電極を重ねたスクリーンであっ
て、前記透明電極により屈折率変化層に印加する電界を
変化させ、屈折率変化層の屈折率をレンズ層とほぼ同じ
にしたり、異なる値にすることにより、光指向性を持た
せたり持たせなかったりすることを特徴とする2次元/
3次元画像表示スクリーン。 - 【請求項2】屈折により光進行方向を変化させるレンズ
層と、屈折率可変な屈折率変化層と、前記屈折率変化層
表面に配される封止層を重ねたスクリーンであって、前
記レンズ層と封止層は電伝性が0ではない物質であり、
前記レンズ層と封止層間に電圧を印加することにより前
記屈折率変化層に印加される電界を変化させ屈折率変化
層の屈折率をレンズ層とほぼ同じにしたり、異なる値に
することにより、光指向性を持たせたり持たせなかった
りすることを特徴とする2次元/3次元画像表示スクリ
ーン。 - 【請求項3】請求項1記載の2次元/3次元画像表示ス
クリーンに、拡散反射層を重ねた構成を有する2次元/
3次元画像表示スクリーン。 - 【請求項4】請求項2記載の2次元/3次元画像表示ス
クリーンに、光拡散板を重ねた構成を有する2次元/3
次元画像表示スクリーン。 - 【請求項5】前記屈折率変化層は、電気光学効果・ポッ
ケルス効果・カー効果などの電界強度により屈折率の変
化する物質を用いたことを特徴とする請求項1〜4のい
ずれかに記載の2次元/3次元画像表示スクリーン。 - 【請求項6】前記屈折率変化層は、電界強度により液晶
の配向方向を変化させることにより屈折率を変化させる
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の2次
元/3次元画像表示スクリーン。 - 【請求項7】前記レンズ層は、レンチキュラレンズ板、
または蝿の目レンズ板(Integral Photography)または
フレネルレンズや凸レンズ、凹レンズ、プリズムのいず
れかを使用することを特徴とする請求項1〜6のいずれ
かに記載の2次元/3次元画像表示スクリーン。 - 【請求項8】前記透明電極は、その電極の画面上の配置
により画面の任意の領域の光指向性を持たせたり持たせ
なかったりすることを特徴とする請求項1、3〜7のい
ずれかに記載の2次元/3次元画像表示スクリーン。 - 【請求項9】前記透明電極は、その電極をマトリクス状
に配置し、マトリクス透明電極に印加する電圧の空間的
パターンを制御することにより、2次元/3次元画像表
示スクリーンの任意の領域の光指向性を持たせたり持た
せなかったりすることを特徴とする請求項1、3〜7の
いずれかに記載の2次元/3次元画像表示スクリーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010551A JPH09203980A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 2次元/3次元画像表示スクリーン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010551A JPH09203980A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 2次元/3次元画像表示スクリーン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09203980A true JPH09203980A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11753402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8010551A Pending JPH09203980A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 2次元/3次元画像表示スクリーン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09203980A (ja) |
Cited By (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009519488A (ja) * | 2005-12-14 | 2009-05-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 2d/3d自動立体視表示装置 |
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| JP2009520211A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-05-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動立体表示装置のためのレンズデバイス及びその製造方法 |
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| JP2012181550A (ja) * | 2012-05-28 | 2012-09-20 | Dainippon Printing Co Ltd | カラー立体表示装置 |
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| JP2012528349A (ja) * | 2009-05-28 | 2012-11-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動立体視表示装置 |
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