显示装置的制造方法_3

文档序号:9523166阅读:来源:国知局
应于各投射方向来投射一个图像所包括的部分图像的构成比,可以提高投射图像的分辨率。从而,可以鲜明显示可立体观看的图像。
[0143]投射装置3通过具有多个投射部PJ,可以在上述内周面SC12可靠地显示从与各投射部PJ的配置位置对应的方向观看的观察对象的图像。从而,观察者Η通过变更位置,可以因运动视差而立体地识别各个投射图像所包括的观察对象。
[0144]另外,在上述假想圆Vc上配置的多个投射部PJ分别投射图像,因此,即使观察者Η存在多个,各观察者Η也可以观看图像。
[0145]多个投射部PJ相对于屏幕SCI配置在Τ方向(第1方向)的下端侧,因此,可投射相对于屏幕SCI倾斜的图像光。从而,由屏幕SCI反射的图像光通过屏幕SCI朝观察者Η的眼的方向反射,因此,可以可靠地向观察者Η的眼使反射的图像光入射,各观察者Η可以可靠地观看图像。
[0146][第1实施方式的变形例]
[0147]图8是从Τ方向观看屏幕SC1A的俯视图。另外,图8中,本来以包围屏幕SC1A的方式等间隔配置12个投射部PJ,为了便于说明,省略了图示。另外,与图5同样,从投射部PJ3出射的光用3束光线示意表示,但是实际形成无数的光线而漫射。
[0148]例如,从投射部PJ3出射的图像光中,通过圆周方向S的一端的光线L3L,通过屏幕SC1A朝与该光线L3L的入射方向相反的方向反射的同时漫射。此时,到屏幕SCI的入射光线通过上述漫射层32在圆周方向S漫射并出射。因而,入射屏幕SCI的光线L3L以在与该光线L3L对屏幕SCI的入射方向相反的方向行进的光线L3L4为中心,在由通过圆周方向S的一端侧的光线L3L5和通过另一端侧的光线L3L6夹着的范围内漫射并出射。
[0149]同样,从投射部PJ3出射的图像光中,通过圆周方向S的中央的光线L3C,通过屏幕SC1,以在与该光线L3C对屏幕SCI的入射方向相反的方向行进的光线L3C4为中心,在由通过圆周方向S的一端侧的光线L3C5和通过另一端侧的光线L3C6夹着的范围内漫射并出射。
[0150]另外,从投射部PJ3出射的图像光中,通过圆周方向S的另一端的光线L3R,通过屏幕SC1,以在与该光线L3R对屏幕SCI的入射方向相反的方向行进的光线L3R4为中心,在由通过圆周方向S的一端侧的光线L3R5和通过另一端侧的光线L3R6夹着的范围内漫射并出射。
[0151]这样反射的光线L3L4?L3L6、L3C4?L3C6、L3R4?L3R6在通过投射部PJ3的光瞳位置且沿上述T方向的假想的直线上的位置即在图8中斜线表示的适视范围R2中重合。该适视范围R2中,从投射部PJ3向屏幕SC1A投射的图像光的近似全部汇集,因此,若观察者H(观察者Η的眼)位于该适视范围R2,则可观看与从该投射部PJ3投射的图像光相应的图像。
[0152]图9是示意表示从未图示的12的投射部PJ出射的光的轨迹的示图。另外,图9中,仅仅表示了从未图示的12的投射部PJ投射的图像光的中央的光线和能够可靠识别从该未图示的投射部PJ分别投射的图像的区域即适视范围。
[0153]从未图示的12的投射部PJ分别投射图像光后,由屏幕SC1A的漫射层32Α反射,如图9所示,形成以各图像光的中央的光线L1C?L12C为中心的适视范围R2?R13。这些适视范围R2?R13都形成得比第1实施方式的适视范围R1大。即,观察者Η (观察者Η的眼)若位于适视范围R2?R13的范围内,则可识别从在该观察者Η的正下方配置的未图示的投射部PJ投射的图像。
[0154][第1实施方式的变形例的效果]
[0155]本变形例中,适视范围R2?R13形成得比第1实施方式的适视范围R1大,因此,可识别在较宽范围向屏幕SC1A投射的图像。从而,用观察者Η的右眼和左眼可识别不同的图像。例如,若右眼位于适视范围R2且左眼位于适视范围R3,则两眼可识别不同的图像。通过该两眼视差,可识别高分辨率的鲜明的立体图像。
[0156]另外,适视范围R2?R13形成得比第1实施方式的适视范围R1大,1视点(1适视范围)的图像由从一个投射部PJ投射的投射光生成,因此,可以减少投射部PJ的数目,实现低成本。另外,可以以在各适视范围R2?R13间不产生间隙的方式适宜设定漫射角,或者即使产生间隙使观察者Η移动观察位置即可。
[0157]而且,与第1实施方式同样,观察者Η通过在圆筒状的屏幕SC1A的周围移动而产生运动视差,因此,可以识别鲜明的立体图像。
[0158][第2实施方式]
[0159]接着,说明本发明的第2实施方式所涉及的显示装置。
[0160]本实施方式所涉及的显示装置1Α具有与上述显示装置1同样的构成,但是架台及投射装置3的多个投射部PJ的设置位置不同于第1实施方式。另外,以下的说明中,对与已经说明的部分同一或近似同一部分附上同一符号,说明省略。
[0161]图10是本发明的第2实施方式所涉及的显示装置1Α沿屏幕SCI的中心轴C的方向的截面图。另外,图10中,第1实施方式中的投射装置3的投射部PJ1、PJ3配置的位置用虚线表示。
[0162]本实施方式所涉及的显示装置1A具有与显示装置1同样的功能。具体地说,显示装置1A如图10所示,具备架台6A。架台6A形成为与圆筒状的屏幕SCI的半径近似同一半径的圆柱状。在该架台6A的上端部即T方向侧的端部,在以中心轴C为中心且与屏幕SCI的直径尺寸相同尺寸的圆内,以一定的间隔配置多个投射部PJ及与本发明的反射部件相当的多个反射镜M。该反射镜Μ设置在从多个投射部PJ分别投射的图像光的投射路径。另外,图10中,考虑图面的易见性等,多个投射部PJ仅仅显示了投射部PJ1A、PJ3A及后述的反射镜Ml、M3。
[0163]多个投射部PJ1A、PJ3A具有投射图像光的未图示投射光学装置,该投射透镜以朝向屏幕SCI的内周面SC12的方式配置。另外,在与这些投射部PJ1A、PJ3A的未图示的投射光学装置相向的位置,设置反射镜M1、M3。从而,从投射部PJ1A的投射透镜向反射镜Ml投射图像光后,如图10所示,由该反射镜Ml反射后,该图像光投射到与从该投射透镜投射图像光后的图像光的出射方向相向的屏幕SCI的内周面SC12的位置。同样,从投射部PJ3A的投射透镜向反射镜M3投射图像光后,如图10所示,由该反射镜M3反射后,该图像光投射到与该图像光的出射方向相向的内周面SC12的位置。通过这样的构成,从投射部PJ1A、PJ3A投射的图像光与从用图10的虚线表示的第1实施方式中的投射部PJ1、PJ3投射的图像光同方向投射。
[0164]另外,本实施方式中,通过多个反射镜Μ使由图像光形成的图像翻转,因此,从多个投射部PJ分别投射预先由显示控制装置5形成翻转图像的图像光。
[0165]图11是表不未设置反射镜Μ时投射部PJ的假想位置的俯视图。另夕卜,图11中,本来在屏幕SCI的圆周内,以未图示的投射光学装置朝向该屏幕SCI的内周面SC12的方式配置多个投射部PJ,但是为了方便说明,省略了本来的投射位置。另外,投射部PJ30A、PJ50A、PJ60A在假定未设置反射镜Μ时向屏幕SCI投射与本实施方式同样的投射图像时的各投射部PJ的位置假想地用虚线表示。
[0166]例如,未设置投射部PJ3A的反射镜M3时,即,在不具备反射镜M3的状态下,为了在屏幕SCI的内周面SC12投射与从投射部PJ3A投射的图像相同的图像,如图11所示,必须在投射部PJ30A的位置设置投射部PJ3A。相对于此,本实施方式中,由于具备反射镜M3,因此,如图10所示,可以在架台6A的上端部中的与屏幕SCI的直径尺寸相同直径尺寸的圆内设置投射部PJ3A。
[0167][第2实施方式的效果]
[0168]根据第2实施方式所涉及的显示装置1A,除了具备与上述实施方式所涉及的显示装置1同样的效果外,还具有以下的效果。
[0169]本实施方式中,从各投射部PJ投射的图像光向对应的投射位置反射,因此,各投射部PJ及反射镜Μ可以配置在与屏幕SCI的直径尺寸相同直径尺寸的圆内。从而,与在屏幕SCI的外周面SC11侧配置各投射部PJ的情况比较,可以使显示装置1A小型化。
[0170]而且,观察者Η即使离屏幕SCI —定的距离,也可以识别基于从多个投射部PJ投射的图像光的图像,因此,与第1实施方式相比,可以在较宽范围(例如,离开屏幕SCI的位置)立体地识别该图像。
[0171][第3实施方式]
[0172]接着,说明本发明的第3实施方式所涉及的显示装置。
[0173]本实施方式所涉及的显示装置1B具有与上述显示装置1、1A同样的构成,但是除屏幕及架台不同外,投射部PJ的配置位置等也不同于上述显示装置1、1A。另外,屏幕SC2由漫射层32及递归性反射层31构成,这与上述屏幕SCI同样,但是其形状不同。另外,以下的说明中,对与已经说明的部分同一或近似同一的部分附上同一符号,说明省略。
[0174][显示装置的概略构成]
[0175]图12是表示第3实施方式所涉及的显示装置1B的示意图,图13是从第3实施方式所涉及的投射部PJ投射的图像光的轨迹的示图。
[0176]显示装置1B如图12及图13所示,具备屏幕SC2、投射装置3B、存储装置4B、显示控制装置5B、架台6B、转动台7、传感器8、相机9、转动电极10、角度传感器11、方向检测电路12、角度检测电路13、方向控制电路14、驱动电路15、马达16及减速机17。该显示装置1B中,固定到转动台7的屏幕SC2及投射装置3B(投射部PJ21、PJ22)检测观察者Η的位置并转动,通过从投射装置3Β投射与该观察者Η的位置相应的观察对象的图像光,显示与该观察者位置相应的图像,通过两眼视差及运动视差来立体地使该观察对象被观看。
[0177]这些中,架台6Β是除了支持固定有屏幕SC2及投射装置3Β(投射部PJ21、PJ22)的转动台7外还设置存储装置4Β、显示控制装置5Β、传感器8、方向检测电路12、角度检测电路13、方向控制电路14、驱动电路15、马达16及减速机17的台座。
[0178]另外,转动台7具备转动电极10及角度传感器11,相机9安装到屏幕SC2的上端部。
[0179]架台6Β如图12所示,形成为与半圆筒状的屏幕SC2及转动台7的半径同径的圆柱状。
[0180]在架台6Β的上端部,安装与本发明的转动部相当的转动台7。转动台7设置为,与后述设置在架台6Β内的马达16及减速机17连接,通过这些的驱动,能以半圆筒状的屏幕SC2的中心轴C为中心自由转动。在该转动台7如上所述地固定了投射部PJ2UPJ22、反射镜Μ21、Μ22及屏幕SC2,因此,伴随转动台7的转动,这些一体地相对转动。
[0181]另外,如图13所示,在架台6Β的周面,等间隔安装多个传感器8。传感器8具有检测观察屏幕SC2的观察者Η的概略的位置的功能,例如,包括超声波的收发元件和/或红外线的LED和光传感器等而构成。该传感器8与后述的方向检测电路12电连接。
[0182]相机9具有拍摄观察者Η的功能。如图12所示,具体的相机9的拍摄范围适宜设定为覆盖位于显示装置1Β附近的观察者Η的上半身的范围。另外,相机9连接到与本发明的特定部相当的方向检测电路12,该方向检测电路12具有:根据相机9拍摄的拍摄图像来检测观察者Η的特定部位即脸的位置的功能。即,本发明的位置检测部包括传感器8、相机9及方向检测电路12而构成。
[0183]转动电极10设置在转动台7和架台6Β之间。经由该转动电极10,连接从显示控制装置5Β向投射部PJ21、PJ22传送的影像信号、投射部PJ21、PJ22的电源、从相机9向方向检测电路12发送的输出信号及相机9的电源等。通过具备该转动电极10,转动台7以可以自由转动的方式由架台6Β支持。
[0184]角度传感器11设置在转动台7内,具有检测该转动台7的方向的功能。
[0185][屏幕的构成]
[0186]屏幕SC2形成为近似半圆筒状。S卩,屏幕SC2具备将屏幕SCI沿着T方向分割后的单侧。该屏幕SC2除了在转动台7上载置以外,具有与第1实施方式的屏幕SCI同样的构成。
[0187][向屏幕投射的光的反射]
[0188]从投射部PJ2UPJ22分别投射的图像光如图13所示,由反射镜M21、M22反射,向屏幕SC2的内周面SC22投射。屏幕SC2与第1实施方式的屏幕SCI同样,包括递归性反射层31及漫射层32而构成,因此,以在圆周方向S仅稍微漫射的状态反射。从而,形成适视范围 R21、R22。
[0189][投射装置的构成]
[0190]投射装置3B具备投射部PJ21、PJ22。
[0191]如图13所示,投射部PJ21、PJ22在与屏幕SC2的内周面SC22相向的方向即转动台7的上端部载置。这些投射部PJ21、PJ22的未图示投射光学装置以向着朝向内周面SC22的方向的方式以隔开一定的间隔的状态配置。更具体地说,投射部PJ21和投射部PJ22的间隔(更具体地说,投射部PJ21的未图示投射光学装置的光轴和投射部PJ22的未图示投射光学装置的光轴之间隔)以设定成作为标准的人(观察者H)的眼间宽度的近似65_的状态配置。另外,在从投射部PJ21、PJ22分别投射的图像光的投射路径,设置反射镜M21、M22。这些投射部PJ2UPJ22及反射镜M21、M22配置在与半圆筒状的屏幕SC2的直径尺寸相同直径尺寸的假想圆Vc内。
[0192][显示装置的电路构成]
[0193]如图12所示,架台6B具备显示控制装置5B、存储装置4B、方向检测电路12、角度检测电路13、方向控制电路14、驱动电路15、马达16及减速机17。
[0194]存储装置4B例如存储有从不同方向观看一个立体物的状态的多个图像信息。
[0195]显示控制装置5B与本发明的控制部相当,将存储装置4B存储的多个图像信息变换为图像信号,向投射部PJ2UPJ22分别传送不同的图像信号。另外,显示控制装置5B具备以下功能:控制多个投射部PJ21、PJ22,使多个投射部PJ21、PJ22在屏幕SC2的内周面SC22显示按后述的转动台7的转动位置而异的图像。
[0196]方向检测电路12与本发明的特定部相当,从由传感器8及相机9检测的图像特定观察者Η的概略的位置及观察者Η的脸的位置,作为检测结果向方向控制电路14输出。
[0197]角度检测电路13将由角度传感器11检测的转动台7的方向作为检测结果,向方向控制电路14输出。
[0198]方向控制电路14将从方向检测电路12输出的检测结果向显示控制装置5Β输出。另外,方向控制电路14将从方向检测电路12输出的检测结果及从角度检测电路13输出的检测结果向驱动电路15输出。S卩,当前的转动台7的方向和观察者Η的位置关系输出到驱动电路15。
[0199]驱动电路15与本发明的转动控制部相当,根据从方向控制电路14输出的检测结果,驱动马达16。马达16包括例如与脉冲数成比例地以预定的角度旋转的脉冲马达而构成,该马达16的旋转轴与减速机17连接。减速机17具有通过齿轮等使马达16的动力的旋转速度减速输出的功能。该减速机17通过与转动台7连接,由马达16的动力使转动台7转动。
[0200]另外,在显示控制装置5B、方向检测电路12、角度检测电路13、方向控制电路14及驱动电路15分别设置未图示的CPU、存储程序的ROM及执行计算的RAM,根据预先在ROM存储的程序,执行上述各种处理。
[0201][显示控制处理]
[0202]图14是表示显示装置1B中的显示控制处理步骤的流程图。
[0203]首先,向显示装置1B供给电源后,驱动传感器8。然后,方向检测电路12取得传感器8的输出(检测结果)(步骤S11)。然后,方向检测电路12判定传感器输出是否在预先设定的预定程度以上(步骤S12)。从而,若判定为不是在预定程度以上(步骤S12为“否”),则方向检测电路12反复进行上述步骤S11、S12。另一方面,判定为传感器输出在预定程度以上时(步骤S12为“是”),判定为显示装置1B附近有观察者H。另外,步骤S12中,判定为多个传感器8的输出在预定程度以上时,方向检测电路12将传感器输出为最大输出的传感器8的设置方向取得为观察者Η的概略位置(概略方向),将该取得结果(检测结果)向方向控制电路14输出(步骤S13)。
[0204]另一方面,角度检测电路13将由角度传感器11检测的转动台7的方向(角度)作为检测结果向方向控制电路14输出(步骤S14)。然后,方向控制电路14根据步骤S13及步骤S14取得的检测结果,算出转动台7的方向和观察者Η所处方向的差(步骤S15)。这样算出的差向驱动电路15输出后,驱动电路15以该差对应的脉冲数驱动马达16(步骤S16)。这样,使屏幕SC2移动到观察者Η相向的方向。
[0205]该状态下,驱动相机9,由相机9拍摄的图像向方向检测电路12输出(步骤S17)。另外,通过上述步骤S11?S16的处理,由于观察者Η位于与屏幕SC2近似相向的位置,因此在由相机9拍摄的图像中,观察者Η的特定部位即脸以可识别的状态显示。方向检测电路12从相机9拍摄的图像检测观察者Η的脸的位置,向方向控制电路14输出(步骤S18)。然后,方向控制电路14判定观察者Η的脸的位置是否处于
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