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JP2010020037A - Three-dimensional image display method and three-dimensional image display device - Google Patents

Three-dimensional image display method and three-dimensional image display device Download PDF

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JP2010020037A
JP2010020037A JP2008179737A JP2008179737A JP2010020037A JP 2010020037 A JP2010020037 A JP 2010020037A JP 2008179737 A JP2008179737 A JP 2008179737A JP 2008179737 A JP2008179737 A JP 2008179737A JP 2010020037 A JP2010020037 A JP 2010020037A
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image display
dimensional
images
vertical direction
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Application number
JP2008179737A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinari Suehiro
晃也 末廣
Toshiyasu Eguchi
稔康 江口
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-projection type three-dimensional image display method and a compact three-dimensional image display device which prevents a color breaking phenomenon. <P>SOLUTION: Light beams from a plurality of field-sequentially driven two-dimensional image display elements are given a specific display direction to be simultaneously made incident on pupils of an observer. A plurality of strip-like two-dimensional images which are arranged in a horizontal direction and whose observable ranges are restricted are formed on observer's retina. Chromaticity of the two of the plurality of strip-like images adjacent in the horizontal direction is different from each other, and the chromaticity is changed over in sub-field units as shown by (a), (b) and (c). As a result, the color breaking phenomenon of the image on the retina is prevented in comparison when the same color strip-like images are arranged in each sub field. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は三次元画像表示方法及び三次元画像表示装置に係り、特にインテグラルフォトグラフィ(Integral Photography:IP)の原理に基づいて、二次元画像を構成する画素からの光を指向性をもたせて異なる方向に投射し、これらの指向性光線同士の交点として三次元の空間像を再生表示する三次元画像表示方法及び三次元画像表示装置に関する。   The present invention relates to a three-dimensional image display method and a three-dimensional image display apparatus, and in particular, directs light from pixels constituting a two-dimensional image based on the principle of integral photography (IP). The present invention relates to a three-dimensional image display method and a three-dimensional image display apparatus that project in different directions and reproduce and display a three-dimensional aerial image as an intersection of these directional rays.

リップマン(M.G Lippman)が1908年に提案したインテグラルフォトグラフィ(IP)の原理に基づき、実物表面からの光線と同等な光線を空間に再現することにより、自然な三次元画像を再生する三次元ディスプレイの研究開発が盛んに行われている。   Based on the principle of integral photography (IP) proposed in 1908 by MG Lippman, three-dimensional reproduction of natural three-dimensional images by reproducing light rays equivalent to those from the real surface in space Research and development of displays are actively conducted.

また、現在実用化されている電子デバイスの情報量不足を補うため、垂直方向の立体情報を水平方向に割り振ることにより、水平方向の立体視に特化した三次元ディスプレイの実現方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Also, in order to compensate for the shortage of information in electronic devices that are currently in practical use, a method for realizing a three-dimensional display specialized for horizontal stereoscopic vision by allocating vertical stereoscopic information in the horizontal direction has been disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).

また、液晶ディスプレイのカラーフィルタの配列の工夫により、情報量不足の改善を行う技術も開示されている(例えば、特許文献2を参照)。   In addition, a technique for improving the shortage of information amount by devising the arrangement of color filters of a liquid crystal display has been disclosed (see, for example, Patent Document 2).

特許第3576521号公報Japanese Patent No. 3576521 特開2004−40722号公報JP 2004-40722 A

しかるに、特許文献1に開示された三次元画像表示装置の構成は、プロジェクタ用の表示デバイスを多数個用いたマルチプロジェクションの構成であるため、実用化には装置の小型化を図ることが重要になる。このため、表示デバイスとしては、1チップでフルカラー画像が表示可能な高速応答の表示デバイスの使用が有望である。その際、赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色の残像が目の網膜上で重ならずに虹のようなノイズとして観察されるカラーブレーキング現象(カラーブレークアップ現象あるいは色割れともいう)が生じ易いという課題がある。   However, since the configuration of the three-dimensional image display device disclosed in Patent Document 1 is a multi-projection configuration using a large number of display devices for projectors, it is important to reduce the size of the device for practical use. Become. For this reason, as a display device, it is promising to use a fast-response display device capable of displaying a full-color image with one chip. At that time, a color breaking phenomenon (color breakup phenomenon or color breakup phenomenon or an afterimage of the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) is observed as rainbow-like noise without overlapping on the retina of the eye. There is a problem in that color breakup is also likely to occur.

一方、特許文献2に開示された三次元画像表示装置は、直視型の液晶ディスプレイを使用しているため小型化し易い反面、情報量を増やすことが容易でないという課題がある。   On the other hand, the three-dimensional image display device disclosed in Patent Document 2 uses a direct-view type liquid crystal display, so that it is easy to downsize, but there is a problem that it is not easy to increase the amount of information.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、装置の小型化が容易であり、かつ、カラーブレーキング現象の緩和されたマルチプロジェクション型の三次元画像表示方法及び三次元画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a multi-projection type three-dimensional image display method and a three-dimensional image display device in which the size of the device can be easily reduced and the color braking phenomenon is alleviated. For the purpose.

上記の目的を達成するため、第1の発明の三次元画像表示方法は、1フレームを複数に分割したサブフィールド単位で、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置された複数の二次元画像表示素子をそれぞれフィールドシーケンシャル駆動して、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置され、かつ、少なくとも斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像が異なる色度で配置された二次元画像群を生成する第1のステップと、二次元画像群を構成する各二次元画像からの光を、偏心した複数の結像光学系により指向性を持たせて異なる方向に投射して水平方向及び垂直方向に拡大された拡大像を同一領域に形成する第2のステップと、拡大像から発散する光線群に対して、水平方向に対しては準平行光線であり、かつ、垂直方向に対しては拡散光線となる特定の表示方向を与え、その表示方向が与えられた光線群が空間に形成する交点に三次元画像を表示させる第3のステップと、表示方向が与えられた光線群を観察者の瞳に同時に入射させて、観察者の網膜に水平方向に並んだ観察可能範囲が制限された複数の二次元画像の部分的視差画像を結像させる第4のステップとを含み、複数の二次元画像の部分的視差画像のうち水平方向に隣接する2つの部分的視差画像同士を、互いに色度が異なり、かつ、その色度が前記サブフィールド単位で切り替わる部分的視差画像とすることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a three-dimensional image display method according to a first aspect of the present invention is a plurality of two-dimensionally arranged two-dimensionally in a horizontal direction and a diagonally vertical direction in subfield units obtained by dividing one frame into a plurality of subfields. A two-dimensional image in which the image display elements are each driven in a field sequential manner and are two-dimensionally arranged in the horizontal and oblique vertical directions, and at least two two-dimensional images adjacent in the oblique vertical direction are arranged with different chromaticities. A first step of generating a group, and projecting light from each two-dimensional image constituting the group of two-dimensional images in different directions with directivity by a plurality of decentered imaging optical systems, A second step of forming a magnified image magnified in the vertical direction in the same region, and a group of rays diverging from the magnified image, are quasi-parallel rays in the horizontal direction, and A third step of giving a specific display direction to be diffused light and displaying a three-dimensional image at an intersection formed by the light ray group to which the display direction is given in space, and a light ray group given the display direction to the observer And a fourth step of forming partial parallax images of a plurality of two-dimensional images with a limited viewable range arranged in the horizontal direction on the retina of the observer, Two partial parallax images adjacent in the horizontal direction among the partial parallax images of the three-dimensional image are set as partial parallax images in which chromaticities are different from each other and the chromaticities are switched in units of the subfields. And

また、上記の目的を達成するため、第2の発明の三次元画像表示方法は、上記の第1の発明における第1のステップを、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置された複数の二次元画像表示素子のうち、斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像表示素子に対して、互いに色度が異なるN色の原色(Nは3以上の自然数)のうちの互いに異なる原色の二次元画像を表示させ、かつ、二次元画像の原色を、1フレームを1/Nk(kは1以上の自然数)に分割したサブフィールド単位で巡回的に切り替えるフィールドシーケンシャル駆動を複数の二次元画像表示素子に対して行うことにより、少なくとも斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像は異なる原色の二次元画像が配置された二次元画像群を生成することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the three-dimensional image display method according to the second invention includes a plurality of first steps according to the first invention arranged two-dimensionally in a horizontal direction and an oblique vertical direction. Of the two primary image display elements adjacent to each other in the diagonally vertical direction, N primary colors having different chromaticities (N is a natural number of 3 or more) are different from each other. A plurality of two-dimensional images are displayed in which two-dimensional images are displayed and the primary colors of the two-dimensional images are cyclically switched in units of subfields in which one frame is divided into 1 / Nk (k is a natural number of 1 or more). By performing the process on the display element, a two-dimensional image group in which two-dimensional images of different primary colors are arranged in at least two two-dimensional images adjacent in the oblique vertical direction is generated.

また、上記の目的を達成するため、第3の発明の三次元画像表示装置は、互いに異なる複数の色度の照明光を出射する複数の光源と、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置された複数の二次元画像表示素子と、二次元画像表示素子に対して1フレームを複数に分割したサブフィールド単位で複数の光源のうち選択した一の光源からの照明光を照射すると共に、少なくとも斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像表示素子に対しては、異なる色度の照明光を照射し、かつ、照明光と同じ色度の画像信号を二次元画像表示素子に供給するフィールドシーケンシャル駆動を行い、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置され、かつ、少なくとも斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像が異なる色度で配置された二次元画像群を複数の二次元画像表示素子により生成させる同期制御手段と、二次元画像群を構成する各二次元画像からの光を、指向性を持たせて異なる方向に投射して水平方向及び垂直方向に拡大された拡大像を同一領域に形成する偏心した複数の結像光学系と、拡大像から発散する光線群に対して、水平方向に対しては準平行光線であり、かつ、垂直方向に対しては拡散光線となる特定の表示方向を与えた光線群を生成して観察者の瞳に同時に入射させると共に、その表示方向が与えられた光線群が空間に形成する交点に三次元画像を表示させる光学系とを有し、観察者の網膜に水平方向に並んだ観察可能範囲が制限された複数の二次元画像の部分的視差画像を結像させ、水平方向に隣接する2つの部分的視差画像同士を、互いに色度が異なり、かつ、その色度が前記サブフィールド単位で切り替わる部分的視差画像とすることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a three-dimensional image display device according to a third aspect of the present invention includes a plurality of light sources that emit illumination light having a plurality of different chromaticities, and two-dimensionally in a horizontal direction and an oblique vertical direction. Irradiating illumination light from one selected light source among a plurality of light sources in a plurality of two-dimensional image display elements and a subfield unit obtained by dividing one frame into a plurality of two-dimensional image display elements, A field for irradiating at least two two-dimensional image display elements adjacent to each other in a diagonally vertical direction with illumination light having a different chromaticity and supplying an image signal having the same chromaticity as the illumination light to the two-dimensional image display element A plurality of two-dimensional image groups in which two-dimensional images that are sequentially driven and are two-dimensionally arranged in the horizontal direction and the oblique vertical direction and at least two two-dimensional images adjacent in the oblique vertical direction are arranged with different chromaticities are provided. Synchronous control means generated by a two-dimensional image display element and enlargement expanded in the horizontal and vertical directions by projecting light from each two-dimensional image constituting the two-dimensional image group in different directions with directivity A plurality of decentered imaging optical systems that form an image in the same area and a group of rays diverging from an enlarged image are quasi-parallel rays in the horizontal direction and diffuse rays in the vertical direction. An optical system for generating a light beam group having a specific display direction to be incident on the observer's pupil at the same time, and displaying a three-dimensional image at an intersection formed by the light beam group having the display direction in space. A partial parallax image of a plurality of two-dimensional images with a limited observable range arranged in the horizontal direction on the retina of the observer, and two partial parallax images adjacent in the horizontal direction are The chromaticity is different from each other and the color There characterized by a partial parallax image switched by the sub-field unit.

また、上記の目的を達成するため、第4の発明の三次元画像表示装置は、上記の同期制御手段を、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置された複数の二次元画像表示素子のうち、斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像表示素子に対して、互いに色度が異なるN色の原色(Nは3以上の自然数)のうちの互いに異なる原色の二次元画像を表示させ、かつ、二次元画像の原色を、1フレームを1/Nk(kは1以上の自然数)に分割したサブフィールド単位で巡回的に切り替えるフィールドシーケンシャル駆動を複数の二次元画像表示素子に対して行うことにより、少なくとも斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像は異なる原色の二次元画像が配置された二次元画像群を生成する構成としたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a three-dimensional image display device according to a fourth aspect of the present invention provides a plurality of two-dimensional image display elements in which the synchronization control means is two-dimensionally arranged in the horizontal direction and the oblique vertical direction. Among two primary image display elements adjacent to each other in the diagonally vertical direction, two-dimensional images having different primary colors among N primary colors (N is a natural number of 3 or more) having different chromaticities are displayed. In addition, field sequential driving is performed for a plurality of two-dimensional image display elements in which the primary color of the two-dimensional image is cyclically switched in units of subfields in which one frame is divided into 1 / Nk (k is a natural number of 1 or more). Thus, at least two two-dimensional images adjacent in the oblique vertical direction are configured to generate a two-dimensional image group in which two-dimensional images of different primary colors are arranged.

本発明によれば、観察者の網膜上における複数の二次元画像の部分的視差画像のうち水平方向に隣接する2つの部分的視差画像同士を互いに色度の異なる部分的視差画像とすることにより、小型化が容易であり、かつ、部分的視差画像の合成画像のカラーブレーキング現象が緩和された三次元画像表示装置を実現することができる。   According to the present invention, by setting two partial parallax images adjacent in the horizontal direction among partial parallax images of a plurality of two-dimensional images on the retina of the observer as partial parallax images having different chromaticities. Therefore, it is possible to realize a three-dimensional image display device that can be easily miniaturized and that can reduce the color braking phenomenon of a composite image of partial parallax images.

次に、本発明の最良の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Next, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明になる三次元画像表示装置の一実施の形態の概略構成図、図2(a)、(b)は、図1の要部の一例の概略斜視図、各部の正面図を示す。図1に示す実施の形態は、マルチプロジェクション型の三次元画像表示装置の構成を示す。本実施の形態の三次元画像表示装置100は、図1に示すように、照明光源である発光ダイオード(LED)を用いた3つのLED光源1R、1B、1Gと、m台(mは2以上の自然数、ここでは5以上)のプロジェクタ21〜2mと、フレネル・レンチスクリーン3と、ホストPC(パーソナルコンピュータ)8とから構成されており、二次元画像を構成する画素からの光を指向性をもたせて異なる方向に投射し、これらの指向性光線同士の交点として三次元画像を形成する装置である。なお、図1には、m台のプロジェクタのうち所定方向に並ぶ5台のプロジェクタ21〜25のみ図示してある。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a three-dimensional image display apparatus according to the present invention, FIGS. 2A and 2B are schematic perspective views of an example of a main part of FIG. 1, and front views of each part. Indicates. The embodiment shown in FIG. 1 shows the configuration of a multi-projection type three-dimensional image display apparatus. As shown in FIG. 1, the three-dimensional image display device 100 of the present embodiment includes three LED light sources 1R, 1B, and 1G using light emitting diodes (LEDs) that are illumination light sources, and m units (m is 2 or more). The natural number (here, 5 or more) of the projector 2 1 to 2 m , the Fresnel wrench screen 3 and the host PC (personal computer) 8 direct light from the pixels constituting the two-dimensional image. This is a device that projects in different directions with a characteristic, and forms a three-dimensional image as an intersection of these directional rays. In FIG. 1, it is illustrated only five projector 2 1 to 2 5 arranged in a predetermined direction among the m of projectors.

LED光源1R、1B、1Gとフレネル・レンチスクリーン3とは、複数台のプロジェクタ21〜2mに共通である。3つのLED光源は、赤色光Rを出射する第1のLED光源1Rと、青色光Bを出射する第2のLED光源1Bと、緑色光Gを出射する第3のLED光源1Gとからなる。プロジェクタ21〜2mは、照明用レンズ41〜4mと、二次元画像表示素子51〜5mと、図示しない駆動回路を介して二次元画像表示素子51〜5mに接続された画像生成PC(パーソナルコンピュータ)61〜6mと、投射レンズ71〜7mと、図示しない開口とよりなる。なお、LED光源の替わりにレーザー光源を用いてもよい。二次元画像表示素子5は、生成した二次元画像をフィールドシーケンシャル駆動により高速表示を行う表示素子である。 LED light source 1R, 1B, and 1G and Fresnel lenticular screen 3 is common to a plurality of projectors 2 1 to 2 m. The three LED light sources are composed of a first LED light source 1R that emits red light R, a second LED light source 1B that emits blue light B, and a third LED light source 1G that emits green light G. The projectors 2 1 to 2 m are connected to the illumination lenses 4 1 to 4 m , the 2D image display elements 5 1 to 5 m, and the 2D image display elements 5 1 to 5 m via a drive circuit (not shown). The image generation PC (personal computer) 6 1 to 6 m , projection lenses 7 1 to 7 m, and an opening (not shown). A laser light source may be used instead of the LED light source. The two-dimensional image display element 5 is a display element that performs high-speed display of the generated two-dimensional image by field sequential driving.

また、ホストPC8はローカル・エリア・ネットワーク(LAN)を介して画像生成PC61〜6mに接続されており、このホストPC8の制御の下に、画像生成PC61〜6mのそれぞれは互いにゲンロックされた同期信号を出力してLED光源1R、1B、1Gを制御する。これにより、プロジェクタ21〜2mは、LED光源1R、1B、1Gから出射された原色光R、B、Gのうち一の原色光が、後述するサブフィールド単位で互いに同期して予め定められた順序で巡回的に切替入射される。 The host PC 8 is connected to the image generation PCs 6 1 to 6 m via a local area network (LAN). Under the control of the host PC 8, each of the image generation PCs 6 1 to 6 m is genlocked with each other. The synchronized light signal is output to control the LED light sources 1R, 1B, 1G. As a result, the projectors 2 1 to 2 m are set in advance so that one primary color light out of the primary color lights R, B, and G emitted from the LED light sources 1R, 1B, and 1G is synchronized with each other in sub-field units described later. In this order, the incident light is cyclically switched.

本実施の形態の要部であるプロジェクタを構成する二次元画像表示素子51〜5mと、投射レンズ71〜7mと、図示を省略した開口とは、複数台のプロジェクタにおいて、図2(a)の概略斜視図及び図2(b)の正面図に示すようにアレイ状に並ぶような空間的配置とされている。すなわち、図2(a)、(b)に示すように、複数台のプロジェクタ21〜2mの各二次元画像表示素子5(51〜5m)は、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置されて全体として二次元画像表示素子アレイ10を構成している。また、複数台のプロジェクタ21〜2mの各投射レンズ7(71〜7m)も、水平方向及び斜め垂直方向に全体として二次元的に配置されたレンズアレイ12を構成している。更に、複数台のプロジェクタ21〜2mの各開口9も、水平方向及び斜め垂直方向に全体として二次元的に配置された開口アレイ14を構成している。 The two-dimensional image display elements 5 1 to 5 m , the projection lenses 7 1 to 7 m, and the apertures (not shown) constituting the projector, which is the main part of the present embodiment, are a plurality of projectors. As shown in the schematic perspective view of FIG. 2A and the front view of FIG. 2B, the spatial arrangement is arranged in an array. That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, each of the two-dimensional image display elements 5 (5 1 to 5 m ) of the plurality of projectors 2 1 to 2 m has two in the horizontal direction and the oblique vertical direction. The two-dimensional image display element array 10 is configured as a whole by dimensional arrangement. The projection lenses 7 (7 1 to 7 m ) of the plurality of projectors 2 1 to 2 m also constitute a lens array 12 that is two-dimensionally arranged as a whole in the horizontal direction and the oblique vertical direction. Furthermore, each opening 9 of the plurality of projectors 2 1 to 2 m may constitute an aperture array 14 that are two-dimensionally arranged as a whole in the horizontal direction and the diagonal vertical.

また、図2(a)に示すように、開口アレイ14がフレネル・レンチスクリーン3に対向するように配置されている。なお、図2(a)において、18は共通像面、19は光軸である。フレネル・レンチスクリーン3は、フレネルレンズである共有レンズ16と、垂直方向拡散板として機能するレンチキュラーシート17とからなる。   Further, as shown in FIG. 2A, the opening array 14 is disposed so as to face the Fresnel wrench screen 3. In FIG. 2A, 18 is a common image plane, and 19 is an optical axis. The Fresnel wrench screen 3 includes a shared lens 16 that is a Fresnel lens and a lenticular sheet 17 that functions as a vertical diffusion plate.

図3は、レンチキュラーシート17の一例の概略斜視図を示す。同図に示すように、レンチキュラーシート17は、短焦点のシリンドリカルレンズ(円筒レンズ)17aが、基板17b上、垂直方向に多数配列された構成とされている。なお、垂直方向拡散板は、レンチキュラーシート17に限定されるものではなく、例えば、光の回折現象を利用したホログラフィックスクリーン(回折光学素子)も使用可能である。   FIG. 3 is a schematic perspective view of an example of the lenticular sheet 17. As shown in the figure, the lenticular sheet 17 has a configuration in which a large number of short-focus cylindrical lenses (cylindrical lenses) 17a are arranged in a vertical direction on a substrate 17b. The vertical diffusing plate is not limited to the lenticular sheet 17, and for example, a holographic screen (diffractive optical element) using a light diffraction phenomenon can be used.

二次元画像表示素子アレイ10は、各プロジェクタ21〜2の各二次元画像表示素子5が図2(b)に示すように互いに斜めにずらして二次元配置された構成である。従って、二次元画像表示素子アレイ10を構成する複数の二次元画像表示素子5のうち、隣接する二次元画像表示素子5は異なるプロジェクタの二次元画像表示素子である。また、レンズアレイ12は、二次元画像表示素子5に対応した位置に設けられた各プロジェクタ21〜2の投射レンズ7が、図2(b)に示すように互いに斜めにずらして二次元配置された構成である。従って、レンズアレイ12を構成する複数の投射レンズ7のうち、隣接する投射レンズ7は異なるプロジェクタの投射レンズである。また、開口アレイ14は、図1では図示を省略したが、複数の投射レンズ7に対応した位置に設けられた各プロジェクタ21〜2の複数の開口9が、図2(b)に示すように互いに斜めにずらして二次元配置された構成である。また、共有レンズ16とレンチキュラーシート17と共通像面18とはほぼ一体化されて配置されている。 Two-dimensional image display element array 10 has a configuration in which the two-dimensional image display device 5 of the projector 2 1 to 2 m are arranged two-dimensionally shifted obliquely to each other as shown in FIG. 2 (b). Accordingly, among the plurality of two-dimensional image display elements 5 constituting the two-dimensional image display element array 10, the adjacent two-dimensional image display elements 5 are two-dimensional image display elements of different projectors. Also, the lens array 12, the projection lens 7 of the projector 2 1 to 2 m, which is provided at a position corresponding to the two-dimensional image display device 5 is shifted obliquely to each other as shown in FIG. 2 (b) two-dimensional It is an arranged configuration. Therefore, among the plurality of projection lenses 7 constituting the lens array 12, the adjacent projection lens 7 is a projection lens of a different projector. Although the aperture array 14 is not shown in FIG. 1, the plurality of apertures 9 of the projectors 2 1 to 2 m provided at positions corresponding to the plurality of projection lenses 7 are shown in FIG. In this way, the two-dimensional arrangement is performed while being obliquely shifted from each other. In addition, the shared lens 16, the lenticular sheet 17, and the common image plane 18 are arranged almost integrally.

図4は、本実施の形態の三次元画像表示装置の基本構成を示す上面図であり、図5は、その側面図である。図4、図5中、図1、図2と同一構成部分には同一符号を付してある。図4(a)及び図5(a)はアレイ光学系全体の光軸19上に二次元画像表示素子5がある場合の光線状態を示しており、図4(b)及び図5(b)は光軸19から外れた位置に二次元画像表示素子5がある場合の光線状態を示している。   FIG. 4 is a top view showing a basic configuration of the three-dimensional image display apparatus according to the present embodiment, and FIG. 5 is a side view thereof. 4 and 5, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. 4 (a) and 5 (a) show the light beam state when the two-dimensional image display element 5 is on the optical axis 19 of the entire array optical system. FIGS. 4 (b) and 5 (b). Indicates a light beam state when the two-dimensional image display element 5 is located at a position off the optical axis 19.

これらの図において、斜線で示した領域は二次元画像表示素子5に表示された画像からの光線が存在する領域を表している。また、この領域の境界付近の実線で示す光線は、個々の開口9を通過する代表的な3本の光線を示している。すなわち、開口9の中心を通過する1本の主光線(principal ray)と、開口9の縁を通過する2本の外縁光線(marginal ray)である。   In these drawings, the hatched area represents an area where light rays from the image displayed on the two-dimensional image display element 5 exist. In addition, light rays indicated by solid lines near the boundary of this region show three typical light rays that pass through the individual openings 9. That is, one principal ray (principal ray) passing through the center of the opening 9 and two outer ray (marginal ray) passing through the edge of the opening 9.

これらの主光線(principal ray)と外縁光線(marginal ray)の光路が示すように、二次元画像表示素子5から発せられた発散光線は、共有レンズ16付近の共通像面18で収束する。すなわち、二次元画像表示素子5と共有レンズ16がほぼ結像関係にある。このことは、共有レンズ16が結像に寄与しないことを意味する。ただし、共有レンズ16で結像した後に再び発散する光線群により形成される三次元画像には、共有レンズ16の寄与が存在する。   As indicated by the optical paths of the principal ray and the marginal ray, the divergent rays emitted from the two-dimensional image display element 5 converge on the common image plane 18 near the shared lens 16. That is, the two-dimensional image display element 5 and the shared lens 16 are substantially in an imaging relationship. This means that the shared lens 16 does not contribute to image formation. However, the contribution of the shared lens 16 exists in the three-dimensional image formed by the light rays that diverge again after being imaged by the shared lens 16.

また、本実施の形態では、図4又は図5が示すように、二次元画像表示素子11の中心軸(図示なし)に対して、個々の投射レンズ7の光軸(一点破線で図示あり)と個々の開口9の光軸(一点破線で図示あり)がシフトしている。そして、これらの個々の光学系の絞り中心を通過する光線が共有レンズ16の中心を通過する構成となっている。従って、三次元表示に必要な画像の表示方向は、共有レンズ16で与えられるのではなく、偏心をもつ個々の光学系により最初から与えられているのである。この偏心した光学系についてより詳しく説明するために、図6を参照しながら説明する。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, the optical axis of each projection lens 7 (shown by a one-dot broken line) with respect to the central axis (not shown) of the two-dimensional image display element 11. And the optical axis of each opening 9 (shown by a dashed line) is shifted. The light passing through the diaphragm centers of these individual optical systems passes through the center of the shared lens 16. Therefore, the display direction of the image necessary for the three-dimensional display is not given by the shared lens 16, but is given from the beginning by the individual optical systems having decentering. In order to describe the decentered optical system in more detail, a description will be given with reference to FIG.

図6は、偏心をもつ投射光学系アレイの実施形態を示す図である。同図中、図2〜図5と同一構成部分には同一符号を付してある。また、図6において、直交する2本の直線は、水平方向を表す水平軸21、それに垂直な方向を表す垂直軸22である。なお、水平方向とは、表示画像の観察者の二つの目を結ぶ方向に平行な方向である。図6に示すように、画像発生源である二次元画像表示素子5(黒四角で示す)は、水平軸21に射影した位置が、垂直軸22方向で互いに一致しないように、配置されている。また、個々の投射レンズ7及び開口9が、異なる偏心量で水平方向及び垂直方向にシフトされている。   FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a projection optical system array having decentration. In the figure, the same components as those in FIGS. 2 to 5 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 6, two orthogonal straight lines are a horizontal axis 21 representing the horizontal direction and a vertical axis 22 representing the direction perpendicular thereto. The horizontal direction is a direction parallel to the direction connecting the two eyes of the viewer of the display image. As shown in FIG. 6, the two-dimensional image display element 5 (indicated by a black square) that is an image generation source is arranged so that the positions projected on the horizontal axis 21 do not coincide with each other in the direction of the vertical axis 22. . Further, the individual projection lenses 7 and the apertures 9 are shifted in the horizontal direction and the vertical direction by different eccentric amounts.

複数の二次元画像表示素子5に表示された二次元画像の各画素からの光は、投射レンズ7によりフレネル・レンチスクリーン3に投射される。つまり、二次元画像表示素子5とフレネル・レンチスクリーン3とが結像関係にある。   Light from each pixel of the two-dimensional image displayed on the plurality of two-dimensional image display elements 5 is projected onto the Fresnel / wrench screen 3 by the projection lens 7. That is, the two-dimensional image display element 5 and the Fresnel wrench screen 3 are in an imaging relationship.

各々の二次元画像表示素子5からの画像をフレネル・レンチスクリーン3に投射する投射レンズ7は、フレネル・レンチスクリーン3上の同一領域に投射するために、レンズシフトを行う。すなわち、投射レンズ7の光軸を二次元画像表示素子5の中心軸に対して偏心させることにより、投射方向をシフトさせ、フレネル・スクリーン3上で各々の二次元画像表示素子5の拡大像が重なるようにする。   The projection lens 7 that projects the image from each two-dimensional image display element 5 onto the Fresnel / wrench screen 3 performs lens shift so as to project it onto the same area on the Fresnel / wrench screen 3. That is, by decentering the optical axis of the projection lens 7 with respect to the central axis of the two-dimensional image display element 5, the projection direction is shifted, and an enlarged image of each two-dimensional image display element 5 is formed on the Fresnel screen 3. Make sure they overlap.

このフレネル・レンチスクリーン3におけるフレネルレンズ面の焦点面は投射レンズ7付近にあるため、投影面で主光線が平行、すなわちテレセントリックになるように屈折される。また、図2(a)に示すように、共有レンズ16とレンチキュラーシート17とからなるフレネル・レンチスクリーン3は、共通像面18の共有レンズ16に近接させて配置したレンチキュラーシート17により垂直方向にのみ拡散を行う。図3に示したように、レンチキュラーシート17は、短焦点で狭間隔のシリンドリカルレンズ17aが水平方向に多数配置されており、光線を垂直方向(図1の紙面に垂直な方向)に拡散する。   Since the focal plane of the Fresnel lens surface in the Fresnel wrench screen 3 is in the vicinity of the projection lens 7, the principal ray is refracted on the projection surface so as to be parallel, that is, telecentric. Further, as shown in FIG. 2A, the Fresnel wrench screen 3 composed of the shared lens 16 and the lenticular sheet 17 is vertically aligned by the lenticular sheet 17 disposed close to the shared lens 16 on the common image plane 18. Only do diffusion. As shown in FIG. 3, the lenticular sheet 17 has a large number of cylindrical lenses 17a with short focal points and narrow intervals in the horizontal direction, and diffuses light rays in the vertical direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1).

図7は、フレネル・レンチスクリーンにおけるレンチキュラー面の作用を示す図で、(a)は1画素の例、(b)は4画素の例である。図7において、フレネル・レンチスクリーン3から射出される縦長の四角錐は、図示しない二次元画像表示素子5の1つの画素がこのスクリーン上で拡大像として結像し、その後、その拡大像からの光線が垂直方向に拡散される様子を示している。φyはレンチキュラーによる拡散角を示している。φxは水平方向拡散角であり、これはレンチキュラーの作用ではなく、このスクリーンに投影する投射レンズ7の絞り径で規定されるFナンバーで決まる。もちろん、レンチキュラーのような屈折光学素子以外に、ホログラフィックスクリーンのような回折光学素子を使用することも可能である。   FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the operation of the lenticular surface in the Fresnel wrench screen. FIG. 7A shows an example of one pixel, and FIG. 7B shows an example of four pixels. In FIG. 7, a vertically elongated quadrangular pyramid emitted from the Fresnel wrench screen 3 forms an image of one pixel of the two-dimensional image display element 5 (not shown) as an enlarged image on the screen, and then from the enlarged image. It shows how light rays are diffused vertically. φy indicates a diffusion angle by lenticular. φx is a horizontal diffusion angle, which is determined not by the action of the lenticular but by the F-number defined by the aperture diameter of the projection lens 7 projected onto the screen. Of course, a diffractive optical element such as a holographic screen can be used in addition to a refractive optical element such as lenticular.

図7に示すように、フレネル・レンチスクリーン3により、開口9を像側から眺めたときの像である射出瞳が垂直方向にのみ拡大され、図6のように二次元的に配置された二次元画像表示素子アレイ10に共通の表示角度範囲を発生させることができる。   As shown in FIG. 7, the exit pupil, which is an image when the opening 9 is viewed from the image side, is enlarged only in the vertical direction by the Fresnel wrench screen 3, and two-dimensionally arranged as shown in FIG. A common display angle range can be generated in the two-dimensional image display element array 10.

さて、図1に戻ると、フレネル・レンチスクリーン3上に投影された二次元画像表示素子5の拡大像からの指向性を持った光は、フレネル・レンチスクリーン3により水平方向拡散角φxの広がりをもつ光線として、フレネル・レンチスクリーン3の手前の空間で交差することにより、例えば、破線の正方形で示す立方体の空間像31や破線の円で示す球形の空間像32を形成する。これらの光線の一部は、眼球34に入射する。   Now, returning to FIG. 1, light having directivity from the enlarged image of the two-dimensional image display element 5 projected on the Fresnel wrench screen 3 is spread by the Fresnel wrench screen 3 with a horizontal diffusion angle φx. Are intersected in the space in front of the Fresnel wrench screen 3 to form, for example, a cubic aerial image 31 indicated by a dashed square and a spherical aerial image 32 indicated by a dashed circle. Some of these rays enter the eyeball 34.

眼球34に入射する光線は、フレネル・レンチスクリーン3から射出される水平方向拡散角φxで主光線が平行(テレセントリック)な光線の一部である。すなわち、観察者は1つの二次元画像表示素子5によるフレネル・レンチスクリーン3上の拡大像の全体像を観察することはできず、二次元画像の部分的視差画像のみを観察する。しかし、複数の二次元画像表示素子5からの光が同時に観察者の眼球34に入射するため、結果として一方向からの投影画像全体が観察者に知覚されることとなる。   A light ray incident on the eyeball 34 is a part of a light ray whose principal ray is parallel (telecentric) at a horizontal diffusion angle φx emitted from the Fresnel wrench screen 3. That is, the observer cannot observe the whole image of the magnified image on the Fresnel wrench screen 3 by one two-dimensional image display element 5, and observes only the partial parallax image of the two-dimensional image. However, since light from the plurality of two-dimensional image display elements 5 enters the observer's eyeball 34 at the same time, as a result, the entire projection image from one direction is perceived by the observer.

図8は、肉眼観察時の網膜上の像の一例を示す図である。図8(a)は、観察者が立方体の空間像31と球の空間像32をある観察位置で見たときの網膜上の像である。そして、図8(a)に示す網膜像は、二次元画像の部分的視差画像が合成されたものであり、実際には図8(b)に示すように観察可能範囲が制限された二次元画像の部分的視差画像である短冊状の画像が複数接続されたものである。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an image on the retina at the time of visual observation. FIG. 8A is an image on the retina when the observer views the cubic spatial image 31 and the spherical spatial image 32 at a certain observation position. The retinal image shown in FIG. 8A is a composite of partial parallax images of a two-dimensional image. Actually, the two-dimensional image in which the observable range is limited as shown in FIG. 8B. A plurality of strip-shaped images, which are partial parallax images of an image, are connected.

この短冊状の画像の例を図9(a)〜(f)に示す。これらは、図1における複数の二次元画像表示素子5のうち、1台の二次元画像表示素子5のみに画像を表示させたときに肉眼観察される像を示すものである。図9(a)においては、球の空間像32の左部分の画像が表示されている。このとき、観察位置を水平方向に移動すると、図9(b)に示すように球の空間像32の中央部分の画像を肉眼観察することができる。更に観察位置を水平方向に移動していくと、図9(c)に示す球の空間像32の右端、図9(d)に示す立方体の空間像31の左端、図9(e)に示す立方体の空間像31の中央付近、図9(f)に示す立方体の空間像31の右端の投影画像を順次、肉眼観察することができる。   Examples of this strip-shaped image are shown in FIGS. These show images that are observed with the naked eye when an image is displayed on only one of the two-dimensional image display elements 5 in FIG. In FIG. 9A, an image of the left part of the spherical space image 32 is displayed. At this time, when the observation position is moved in the horizontal direction, the image of the central portion of the spherical space image 32 can be visually observed as shown in FIG. When the observation position is further moved in the horizontal direction, the right end of the spherical aerial image 32 shown in FIG. 9C, the left end of the cubic aerial image 31 shown in FIG. 9D, and FIG. 9E are shown. The projected image of the right end of the cubic aerial image 31 shown in FIG. 9F can be sequentially observed with the naked eye in the vicinity of the center of the cubic aerial image 31.

また、観察位置を固定して、二次元画像表示素子5を1台ずつ順次点灯させていった場合においても、図9(a)〜(f)とほぼ同様な画像を肉眼観察することができる。勿論、異なる二次元画像表示素子5には各々異なる方向から投影した画像が表示されているため、肉眼観察される短冊画像としては、厳密には図9(a)〜(f)とは視差量だけ異なっている。   Further, even when the observation position is fixed and the two-dimensional image display elements 5 are sequentially turned on one by one, it is possible to visually observe substantially the same images as in FIGS. . Of course, since the images projected from different directions are displayed on the different two-dimensional image display elements 5, the strip images to be observed with the naked eye are strictly the amount of parallax shown in FIGS. Only different.

本実施の形態は、後述するように、この投影画像を構成する短冊状の部分画像において、隣り合う2つの部分画像同士を互いに異なる色度(色相)となるように3つのLED光源1R、1B、1G及び画像生成PC6を制御することを特徴とする。   In the present embodiment, as will be described later, in the strip-shaped partial images constituting the projection image, the three LED light sources 1R, 1B are set so that two adjacent partial images have different chromaticities (hues). 1G and the image generation PC 6 are controlled.

次に、本実施の形態の動作について具体的に説明する。図1において、同期駆動回路により、3つのLED光源1R、1B、1Gは、互いに同期して、三原色光である赤色光R、青色光B、緑色光Gをm台のプロジェクタ21〜2に出射する。このとき、プロジェクタ21〜2のうち、第1のグループを構成するn1台のプロジェクタと、第2のグループを構成するn2台のプロジェクタと、第3のグループを構成するn3台(ただし、n1+n2+n3=m)のプロジェクタとに、互いに異なる3原色光を入射し、かつ、1フレームを例えば、3つに等分割して得られたサブフィールド毎に、上記の各グループのプロジェクタに入射する3原色光を同期して切り替える。 Next, the operation of the present embodiment will be specifically described. In Figure 1, the synchronous driving circuit, three LED light sources 1R, 1B, 1G, in synchronization with each other, three primary colors light red light R, blue light B, and the green light G of the number m the projector 2 1 to 2 m To exit. At this time, among the projectors 2 1 to 2 m , n1 projectors constituting the first group, n2 projectors constituting the second group, and n3 projectors constituting the third group (however, n1 + n2 + n3 = m) are incident on the three primary color lights different from each other, and each subfield obtained by dividing one frame into three equal parts, for example, is incident on the projectors in the above groups. Switch primary color light synchronously.

例えば、m台のプロジェクタ21〜2のうちの垂直方向に並ぶ5台のプロジェクタ21、22、23、24、25の入射光の変化を図10(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に模式的に示す。ここで、プロジェクタ21と24は、第1のグループのプロジェクタ群中のプロジェクタ、プロジェクタ22と25は、第2のグループのプロジェクタ群中のプロジェクタ、プロジェクタ23は、第3のグループのプロジェクタ群中のプロジェクタであるものとする。 For example, the change in incident light of five projectors 2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 4 , and 2 5 arranged in the vertical direction among m projectors 2 1 to 2 m is shown in FIGS. ), (C), (d), and (e). Here, projectors 2 1 and 2 4 are projectors in the first group of projectors, projectors 2 2 and 2 5 are projectors in the second group of projectors, and projector 2 3 is in the third group. It is assumed that this is a projector in the projector group.

図10において、ある1サブフィールドでは、第1のLED光源1Rは赤色光Rをプロジェクタ22及び25に出射し、第2のLED光源1Bは青色光Bをプロジェクタ23に出射し、第3のLED光源1Gは緑色光Gをプロジェクタ21及び24に出射する。 10, in a certain sub-field, the first LED light source 1R emits red light R to the projector 2 2 and 2 5, a second LED light source 1B emits blue light B to the projector 2 3, the 3 LED light source 1G emits green light G to projectors 2 1 and 2 4 .

続く1サブフィールドでは、第1のLED光源1Rは赤色光Rをプロジェクタ23に出射し、第2のLED光源1Bは青色光Bをプロジェクタ21及び24に出射し、第3のLED光源1Gは緑色光Gをプロジェクタ22及び25に出射する。更に、続く1サブフィールドでは、第1のLED光源1Rは赤色光Rをプロジェクタ21及び24に出射し、第2のLED光源1Bは青色光Bをプロジェクタ22及び25に出射し、第3のLED光源1Gは緑色光Gをプロジェクタ2に出射する。 In one subfield subsequent, the first LED light source 1R emits red light R to the projector 2 3, the second LED light source 1B emits blue light B to the projector 2 1 and 2 4, a third LED light source 1G emits green light G to projectors 2 2 and 2 5 . Further, in the subsequent one subfield, the first LED light source 1R emits red light R to the projectors 2 1 and 2 4 , the second LED light source 1B emits blue light B to the projectors 2 2 and 2 5 , the third LED light source 1G for emitting a green light G to the projector 2 3.

以下、同様に、3つのLED光源1R、1B、1Gは、予め割り当てられた順序に従い、m台のプロジェクタ21〜2に対して、各グループ間で互いに重複しないように、サブフィールド単位で巡回的に切り替えて出射する。 Hereinafter, similarly, the three LED light sources 1R, 1B, 1G is in the order assigned in advance, with respect to m of projectors 2 1 to 2 m, so as not to overlap each other between the groups, in each subfield The light is switched cyclically and emitted.

3つのLED光源1R、1B、1Gから出射された赤色光R、青色光B、緑色光Gは、m台のプロジェクタ21〜2内の照明用レンズを介して高速応答する二次元画像表示素子5を照明する。各二次元画像表示素子5は、図示しない駆動回路を介して画像生成PC6に接続されており、面順次駆動により、照射された原色光と同一の原色のサブフレームの画像を表示させる。この画像出力に同期した同期信号は、照明光源用の駆動回路(図示なし)に入力され、LED光源1R、1B、1Gを高速に駆動する。 Three LED light sources 1R, 1B, the red light emitted from the 1G R, blue light B, green light G is a fast response to the two-dimensional image displayed through the number m of illumination lens of the projector 2 1 a to 2 m The element 5 is illuminated. Each two-dimensional image display element 5 is connected to the image generation PC 6 via a drive circuit (not shown), and displays an image of a sub-frame of the same primary color as the irradiated primary color light by plane sequential driving. The synchronization signal synchronized with the image output is input to an illumination light source drive circuit (not shown) to drive the LED light sources 1R, 1B, 1G at high speed.

ここで、図11A、図11B、図11Cは、プロジェクタが25台(m=25)の例の投射レンズ71〜725と開口91〜925とをフレネル・レンチスクリーン3側から見た正面図において、サブフィールドにおける照射原色光R、B、Gを四角で囲んで模式的に示す。 Here, in FIGS. 11A, 11B, and 11C, the projection lenses 7 1 to 7 25 and the openings 9 1 to 9 25 in the example of 25 projectors (m = 25) are viewed from the Fresnel wrench screen 3 side. In the front view, the irradiation primary color lights R, B, and G in the subfield are schematically shown by surrounding them with squares.

図11A、図11B、図11Cに示すように、プロジェクタ21〜225の各二次元画像表示素子51〜525、投射レンズ71〜725、開口91〜925は、左端の一番上から斜め右下方向に1番目から5番目までのプロジェクタ21〜25の各二次元画像表示素子51〜55、投射レンズ71〜75、開口91〜95が順番に配置されている。続く左端から2番目の水平方向の位置の一番上から斜め右下方向に6番目から10番目までのプロジェクタ26〜210の各二次元画像表示素子56〜510、投射レンズ76〜710、開口96〜910が順番に配置され、以下同様に5台ずつプロジェクタが全部で25台アレイ状に配置されている。 FIG. 11A, FIG. 11B, as shown in FIG. 11C, the two-dimensional image display device 5 1 to 5 25 of the projector 2 1 to 2 25, the projection lens 7 1-7 25, openings 91 to 93 25, the left end of the The two-dimensional image display elements 5 1 to 5 5 , projection lenses 7 1 to 7 5 , and apertures 9 1 to 9 5 of the first to fifth projectors 21 to 25 are arranged in the diagonally lower right direction from the top. Arranged in order. The two-dimensional image display elements 5 6 to 5 10 and the projection lens 7 6 of the sixth to tenth projectors 2 6 to 2 10 in the diagonally lower right direction from the top of the second horizontal position from the left end. ˜7 10 and openings 9 6 to 9 10 are arranged in order, and thereafter, similarly, five projectors are arranged in an array of 25 units.

このアレイ配置において、図10に示したように三原色光がサブフィールド毎に切替照射される25台のプロジェクタ21〜225の各二次元画像表示素子から出射した赤色光R、青色光B、緑色光Gの各画像は、ある1サブフィールドでは図11Aに示すように上下に隣接する開口では互いに異なる色度の原色光の画像が照射される。続く1サブフィールドでは図11Bに示すように、上下に隣接する開口では互いに異なり、かつ、直前のサブフィールドとは異なる色度の原色光の画像が照射される。更に続く1サブフィールドでは図11Cに示すように上下に隣接する開口では互いに異なり、かつ、直前のサブフィールドとは異なる色度の原色光の画像が照射される。以下、同様の動作がサブフィールド単位で、かつ、1フレーム(=3サブフィールド)周期で巡回的に繰り返される。 In this array arrangement, the red light R emitted from the two-dimensional image display device 25 units of the projector 2 1 to 2 25 three primary color light is switched irradiated for each subfield as shown in FIG. 10, the blue light B, Each image of the green light G is irradiated with primary color light images having different chromaticities at vertically adjacent openings as shown in FIG. 11A in one subfield. In the subsequent one subfield, as shown in FIG. 11B, primary color light images having different chromaticities from the immediately preceding subfield are irradiated with the vertically adjacent openings. In the subsequent one sub-field, as shown in FIG. 11C, primary color light images having different chromaticities from the immediately preceding sub-fields are irradiated at the vertically adjacent openings. Thereafter, the same operation is repeated cyclically in units of subfields and in a cycle of 1 frame (= 3 subfields).

このような配置の25台のプロジェクタ内の開口91〜925から出射した光は、図1のフレネル・レンチスクリーン3に照射されて垂直方向にのみ拡大される。これにより、フレネル・レンチスクリーン3から図7(b)に示すような複数の縦長四角錐が、図1の観測者の眼球34に同時に入射した際に知覚される網膜像は、あるサブフィールドにおける短冊状の画像の色度(色相)が図12(a)に示すように、左からRGBRGBRGBRGの順に並び、次のサブフィールドでは図12(b)に示すように左からGBRGBRGBRGBの順に並び、次のサブフィールドでは図12(c)に示すようにBRGBRGBRGBRの順に並ぶ。観測者の眼球34に同時に入射した際に知覚される網膜像は、図12(a)〜(c)に示すように、異なる色度の短冊状画像が並び、観測者にはそれら短冊状画像が積分合成されて全体としてカラー画像として認識される。 Light emitted from the openings 9 1 to 925 in the 25 projectors having such an arrangement is irradiated on the Fresnel wrench screen 3 of FIG. 1 and is expanded only in the vertical direction. Thus, a retinal image perceived when a plurality of vertically long quadrangular pyramids as shown in FIG. 7B from the Fresnel wrench screen 3 simultaneously enter the eyeball 34 of the observer in FIG. As shown in FIG. 12A, the chromaticity (hue) of the strip-shaped image is arranged in the order of RGBRGBRGBRG from the left, and in the next subfield, the chromaticity (hue) is arranged in the order of GBRGBRGBRGB from the left as shown in FIG. In the sub-field of FIG. 12, they are arranged in the order of BRGBRGBRGBR as shown in FIG. As shown in FIGS. 12A to 12C, the retinal image perceived when entering the eyeball 34 of the observer at the same time is arranged with strip-like images of different chromaticities. Are integrated and synthesized and recognized as a color image as a whole.

この結果、各サブフィールドで同色の短冊状画像が並ぶ場合(すなわち、RRRRRRRRRRR、GGGGGGGGGGG,BBBBBBBBBBB)に比べて、水平方向に隣接する2つの短冊状画像同士が、互いに色度が異なるため、短冊状画像の合成として得られる眼底像のカラーブレーキング現象を緩和することができる。   As a result, compared to the case where strip-shaped images of the same color are arranged in each subfield (that is, RRRRRRRRRRR, GGGGGGGGGGGG, BBBBBBBBBBB), the two strip-shaped images adjacent in the horizontal direction have different chromaticities, so that The color braking phenomenon of the fundus image obtained as a composite of images can be alleviated.

このように、本実施の形態によれば、単板式の液晶表示素子を二次元画像表示素子5として多数用いたマルチプロジェクション型の三次元画像表示装置において、フィールドシーケンシャル駆動による高速表示が可能な表示デバイスである二次元画像表示素子5に対して、単色光源の点滅サイクルの位相を互いにずらしながら照明すると共に、複数の二次元画像表示素子5からの光線群に対して特定の表示方向を与えた光線群として観察者の瞳に同時に入射する。   As described above, according to the present embodiment, in a multi-projection type three-dimensional image display device using a large number of single-plate liquid crystal display elements as the two-dimensional image display element 5, display capable of high-speed display by field sequential driving is possible. The two-dimensional image display element 5 which is a device is illuminated while shifting the phase of the blinking cycle of the monochromatic light source, and a specific display direction is given to a group of light beams from the plurality of two-dimensional image display elements 5 Simultaneously enter the observer's pupil as a group of rays.

これにより、本実施の形態によれば、観察者の網膜上に水平方向に並んだ観察可能範囲が制限された複数の二次元画像の部分的視差画像を結像させ、複数の二次元画像の部分的視差画像のうち水平方向に隣接する部分的視差画像同士を、サブフィールド単位で切り替わる互いに色度の異なる部分的視差画像とすることができるため、それら部分的視差画像の合成として得られる眼底像のカラーブレーキング現象(色割れ現象)を緩和することができる。これにより、本実施の形態によれば、装置の小型化が容易にでき、かつ、カラーブレーキング現象の低減されたマルチプロジェクション型の三次元画像表示装置を実現することができる。   Thus, according to the present embodiment, partial parallax images of a plurality of two-dimensional images with a limited observable range arranged in the horizontal direction on the retina of the observer are imaged, and the plurality of two-dimensional images are Since the partial parallax images adjacent in the horizontal direction among the partial parallax images can be changed to partial parallax images having different chromaticities that are switched in units of subfields, the fundus oculi obtained as a combination of these partial parallax images The color braking phenomenon (color break phenomenon) of the image can be alleviated. Thus, according to the present embodiment, it is possible to realize a multi-projection type three-dimensional image display apparatus in which the apparatus can be easily downsized and the color braking phenomenon is reduced.

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、m台のプロジェクタ21〜2に対して、互いに重複しないように、サブフィールド単位で巡回的に切り替えて図13A〜図13Cに模式的に示すように、照射するようにしてもよい。ここで、図13A、図13B、図13Cは、プロジェクタが36台(m=36)の例の投射レンズ71〜736と開口91〜936とをフレネル・レンチスクリーン3側から見た正面図において、サブフィールドにおける照射原色光R、B、Gを四角で囲んで模式的に示す。すなわち、三原色光がサブフィールド毎に切替照射される36台のプロジェクタ21〜236の各二次元画像表示素子から出射した赤色光R、青色光B、緑色光Gの各画像は、ある1サブフィールドでは図13Aで示すように照射され、続く1サブフィールドでは図13Bで示すように照射され、続く1サブフィールドでは図13Cで示すように照射される。以下、同様の動作がサブフィールド単位で、かつ、1フレーム(=3サブフィールド)周期で巡回的に繰り返される。 The present invention is not limited to the above embodiments, for example, for m of projectors 2 1 to 2 m, so as not to overlap with each other, FIG. 13A and cyclically switched in each subfield Irradiation may be performed as schematically shown in FIG. 13C. Here, FIG. 13A, FIG. 13B, and FIG. 13C show the projection lenses 7 1 to 7 36 and the openings 9 1 to 9 36 in the example with 36 projectors (m = 36) as viewed from the Fresnel wrench screen 3 side. In the front view, the irradiation primary color lights R, B, and G in the subfield are schematically shown by surrounding them with squares. That is, the red light R emitted from the two-dimensional image display device 36 cars three primary color light is switched irradiated for each subfield of the projector 2 1 to 2 36, the blue light B, the image of the green light G is 1 In the subfield, irradiation is performed as shown in FIG. 13A, in the subsequent one subfield, irradiation is performed as shown in FIG. 13B, and in the subsequent one subfield, irradiation is performed as shown in FIG. 13C. Thereafter, the same operation is repeated cyclically in units of subfields and in a cycle of 1 frame (= 3 subfields).

すなわち、図13A〜図13Cに示す例では、水平方向に並ぶ6つの異なるプロジェクタの開口には同一原色光で、かつ、斜め垂直方向に並ぶ6つの異なるプロジェクタの開口のうち隣接する2つの開口には異なる原色光を照射し、サブフィールド毎にその原色光を切り替えるものである。   That is, in the example shown in FIGS. 13A to 13C, the openings of six different projectors arranged in the horizontal direction are the same primary color light, and two adjacent openings among the six different projector openings arranged in the oblique vertical direction are used. Irradiates different primary colors and switches the primary colors for each subfield.

ところで、本発明の三次元画像表示方法は、三次元表示のコンテンツ(情報の内容)として、水平方向に関しては物体を様々な角度から平行投影法により撮影した画像を使用する。従来の多眼式による表示方法では水平・垂直ともに透視投影法で撮影した画像がしばしば使用されるが、本発明の実施には適さない。これは、本発明の三次元画像表示方法が、物体(被写体あるいはCG技術におけるオブジェクト)の発する光線を特定の視点から標本化した画像(視点画像)として表現するのではなく、物体の光線を角度単位で標本化することにより光線空間を再現するために準平行光線が必要となるからである。   By the way, the three-dimensional image display method of the present invention uses an image obtained by photographing an object from various angles with respect to the horizontal direction as the content (information content) of the three-dimensional display. Conventional multi-view display methods often use images taken by perspective projection both horizontally and vertically, but are not suitable for the implementation of the present invention. This is because the 3D image display method of the present invention does not represent the light rays emitted from an object (subject or object in CG technology) as a sample (viewpoint image) sampled from a specific viewpoint, but the angle of the light rays of the object. This is because quasi-parallel rays are required to reproduce the ray space by sampling in units.

なお、「準平行光線」という意味は、偏心した投射光学系の開口絞り中心を通る光線、すなわち主光線(principal ray)同士が平行(テレセントリック)な状態であることに加え、主光線(principal ray)の周りの外縁光線(marginal ray)についても発散角が小さいということである。発散角が小さいことは、共有レンズ16とレンチキュラーシート17からなるフレネル・レンチスクリーン3から離れた奥行き位置に空間像を形成する際に重要である。   The meaning of “quasi-parallel rays” means that rays passing through the center of the aperture stop of the decentered projection optical system, that is, principal rays (principal rays) are in parallel (telecentric), in addition to principal rays (principal rays ) Also has a small divergence angle. A small divergence angle is important when forming an aerial image at a depth position away from the Fresnel wrench screen 3 including the shared lens 16 and the lenticular sheet 17.

このような発散角の小さなテレセントリック光線(準平行光線)を空間に投射させて、これらの光線の交点を空間の異なる奥行き範囲に形成することにより、三次元画像を表現することができる。   By projecting such telecentric rays (quasi-parallel rays) with a small divergence angle into space and forming intersections of these rays in different depth ranges of the space, a three-dimensional image can be expressed.

以上、詳述したように本実施の形態によれば、偏心をもつマルチプロジェクション光学系とフレネルレンズで構成する多重アフォーカル光学系に近接させて共通像面を配置して空間に多数の光線を投射して空間像を形成させるものである。   As described above in detail, according to the present embodiment, a common image plane is arranged close to a multi-afocal optical system composed of a decentered multi-projection optical system and a Fresnel lens, and a large number of light beams are emitted into the space. Projecting to form an aerial image.

また、本実施の形態によれば、従来の高密度指向性表示方式による三次元画像表示装置がシンプルかつコンパクトな光学系で具現化できるようになると共に、広視域化と大画面化の両立が容易になる。更に、本実施の形態によれば、良好な収差特性をもち網膜像の不連続性が知覚されない自然な三次元映像を現在実用化されている表示デバイスを用いて実現することが可能になる。   In addition, according to the present embodiment, a conventional three-dimensional image display device using a high-density directional display method can be realized with a simple and compact optical system, and at the same time, a wide viewing area and a large screen are compatible. Becomes easier. Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to realize a natural three-dimensional image having good aberration characteristics and in which the discontinuity of the retinal image is not perceived by using a display device currently in practical use.

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば1サブフレームは、1/3フレームに限定されるものではなく、1/3k(kは1以上の自然数)であればよい。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, one subframe is not limited to 1/3 frame, and is 1 / 3k (k is a natural number of 1 or more). Good.

また、上記の実施の形態では、便宜上、RGBの3原色として説明したが、原色数は3に限定されるものではなく、原色数が4以上のいわゆる多原色表示においても好適に実施可能である。すなわち、色度の異なる4以上の光源(LED光源やレーザー光源)を用いたり、あるいは1個の白色光源と4色以上のカラーホイールを使用したりすることにより、色再現範囲を拡大し、より自然な色度の三次元映像を色割れなく表示できるようになる。   In the above embodiment, for the sake of convenience, the description has been made with three primary colors of RGB. However, the number of primary colors is not limited to three, and the present invention can also be suitably implemented in so-called multi-primary color display with four or more primary colors. . In other words, by using four or more light sources (LED light sources and laser light sources) with different chromaticities, or by using one white light source and four or more color wheels, the color reproduction range can be expanded. 3D images with natural chromaticity can be displayed without color breakup.

また、二次元画像表示素子5としては、反射型液晶表示素子を用いることができる。この反射型液晶表示素子には、高い解像度を有する反射型液晶表示素子であるLCOS(Liquid Crystal On Silicon)を使用することが好ましい。特に、本出願人が製造、販売するLCOSであるD−ILA(登録商標)のうち、解像度が4096×2160画素のものを用いると、大画面で高解像度の三次元画像表示装置を好適に実現することができる。   Further, as the two-dimensional image display element 5, a reflective liquid crystal display element can be used. For this reflective liquid crystal display element, it is preferable to use LCOS (Liquid Crystal On Silicon) which is a reflective liquid crystal display element having a high resolution. In particular, among D-ILA (registered trademark), which is an LCOS manufactured and sold by the present applicant, when a resolution of 4096 × 2160 pixels is used, a large-screen, high-resolution three-dimensional image display device is suitably realized. can do.

勿論、反射型液晶表示素子の替わりに、HTPS(High Temperature Poly-Silicon:高温ポリシリコンTFT液晶)に代表される透過型液晶あるいはDLP(Digital Light Processing:登録商標)などの他のマイクロディスプレイデバイス(Micro Display Device:MD)を用いることも可能である。   Of course, in place of the reflective liquid crystal display element, other micro display devices such as transmissive liquid crystal represented by HTPS (High Temperature Poly-Silicon) and DLP (Digital Light Processing: registered trademark) Micro Display Device (MD) can also be used.

本発明の三次元画像表示装置の一実施の形態の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a three-dimensional image display device of the present invention. 図1の要部の一例の概略斜視図、各部の正面図である。It is a schematic perspective view of an example of the principal part of FIG. 1, and the front view of each part. 図1中のフレネル・レンチスクリーンの要部のレンチキュラーシートの一例の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of an example of the lenticular sheet | seat of the principal part of the Fresnel wrench screen in FIG. 本発明の三次元画像表示装置の基本構成を示す上面図である。It is a top view which shows the basic composition of the three-dimensional image display apparatus of this invention. 本発明の三次元画像表示装置の基本構成を示す側面図である。It is a side view which shows the basic composition of the three-dimensional image display apparatus of this invention. 偏心をもつ投射光学系アレイの実施形態を示す図である。It is a figure which shows embodiment of the projection optical system array which has a decentration. フレネル・レンチスクリーンにおけるレンチキュラー面の作用を示す図である。It is a figure which shows the effect | action of the lenticular surface in a Fresnel wrench screen. 肉眼観察時の網膜上の像の一例を示す図(その1)である。It is FIG. (1) which shows an example of the image on the retina at the time of macroscopic observation. 肉眼観察時の網膜上の像の一例を示す図(その2)である。It is FIG. (2) which shows an example of the image on the retina at the time of macroscopic observation. 図1中の5台のプロジェクタ5台のプロジェクタの入射光の変化の一実施の形態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one Embodiment of the change of the incident light of the five projectors in FIG. プロジェクタが25台の例の投射レンズと開口とをフレネル・レンチスクリーン側から見た正面図において、サブフィールドにおける照射原色光を模式的に示す図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) schematically showing irradiation primary color light in a subfield in a front view of a projection lens and an aperture of an example with 25 projectors as viewed from the Fresnel / wrench screen side. プロジェクタが25台の例の投射レンズと開口とをフレネル・レンチスクリーン側から見た正面図において、サブフィールドにおける照射原色光を模式的に示す図(その2)である。FIG. 6 is a diagram (part 2) schematically showing irradiation primary color light in a subfield in a front view of a projection lens and openings of an example with 25 projectors as viewed from the Fresnel / wrench screen side. プロジェクタが25台の例の投射レンズと開口とをフレネル・レンチスクリーン側から見た正面図において、サブフィールドにおける照射原色光を模式的に示す図(その3)である。FIG. 6 is a diagram (part 3) schematically showing irradiation primary color light in a subfield in a front view of a projection lens and openings of an example having 25 projectors as viewed from the Fresnel / wrench screen side. フレネル・レンチスクリーンから出射した光が、観測者の眼球に同時に入射した際に知覚される、各サブフィールドにおける短冊状の画像の色度(色相)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the chromaticity (hue) of the strip-shaped image in each subfield perceived when the light radiate | emitted from the Fresnel wrench screen injects into an observer's eyeball simultaneously. プロジェクタが36台の例の投射レンズと開口とをフレネル・レンチスクリーン側から見た正面図において、ある1サブフィールドにおける照射原色光を模式的に示す図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) schematically showing irradiation primary color light in a certain subfield in a front view of a projection lens and an aperture of 36 projectors as viewed from the Fresnel / wrench screen side. プロジェクタが36台の例の投射レンズと開口とをフレネル・レンチスクリーン側から見た正面図において、次の1サブフィールドにおける照射原色光を模式的に示す図(その2)である。FIG. 5 is a diagram (part 2) schematically showing irradiation primary color light in the next one subfield in a front view of a projection lens and an aperture of 36 projectors as viewed from the Fresnel / wrench screen side. プロジェクタが36台の例の投射レンズと開口とをフレネル・レンチスクリーン側から見た正面図において、サブフィールドにおける照射原色光を模式的に示す図(その3)である。FIG. 6 is a diagram (part 3) schematically showing irradiation primary color light in a subfield in a front view of a projection lens and an aperture of an example of 36 projectors as viewed from the Fresnel / wrench screen side.

符号の説明Explanation of symbols

1R、1B、1G LED光源
1〜2m プロジェクタ
3 フレネル・レンチスクリーン
5、51〜5m 二次元画像表示素子
6 画像生成PC(パーソナルコンピュータ)
7、71〜7m 投射レンズ
8 ホストPC(パーソナルコンピュータ)
9 開口
10 二次元画像表示素子アレイ
12 レンズアレイ
14 開口アレイ
16 共有レンズ
17 レンチキュラーシート
18 共通像面
19 光軸
31 立方体の空間像
32 球体の空間像
34 眼球
100 三次元画像表示装置
1R, 1B, 1G LED light source 2 1 to 2 m projector 3 Fresnel wrench screen 5, 5 1 to 5 m 2D image display element 6 Image generation PC (personal computer)
7, 7 1 to 7-m projection lens 8 Host PC (personal computer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Aperture 10 Two-dimensional image display element array 12 Lens array 14 Aperture array 16 Shared lens 17 Lenticular sheet 18 Common image plane 19 Optical axis 31 Space image of cube 32 Space image of sphere 34 Eyeball 100 Three-dimensional image display device

Claims (4)

1フレームを複数に分割したサブフィールド単位で、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置された複数の二次元画像表示素子をそれぞれフィールドシーケンシャル駆動して、前記水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置され、かつ、少なくとも前記斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像が異なる色度で配置された二次元画像群を生成する第1のステップと、
前記二次元画像群を構成する各二次元画像からの光を、偏心した複数の結像光学系により指向性を持たせて異なる方向に投射して水平方向及び垂直方向に拡大された拡大像を同一領域に形成する第2のステップと、
前記拡大像から発散する光線群に対して、前記水平方向に対しては準平行光線であり、かつ、前記垂直方向に対しては拡散光線となる特定の表示方向を与え、その表示方向が与えられた前記光線群が空間に形成する交点に三次元画像を表示させる第3のステップと、
前記表示方向が与えられた前記光線群を観察者の瞳に同時に入射させて、前記観察者の網膜に水平方向に並んだ観察可能範囲が制限された複数の二次元画像の部分的視差画像を結像させる第4のステップと
を含み、前記複数の二次元画像の部分的視差画像のうち水平方向に隣接する2つの部分的視差画像同士を、互いに色度が異なり、かつ、その色度が前記サブフィールド単位で切り替わる部分的視差画像とすることを特徴とする三次元画像表示方法。
A plurality of two-dimensional image display elements that are two-dimensionally arranged in the horizontal direction and the oblique vertical direction are field-sequentially driven in subfield units obtained by dividing one frame into a plurality of frames, respectively. A first step of generating a two-dimensional image group in which two two-dimensional images that are dimensionally arranged and at least two adjacent two-dimensional images in the oblique vertical direction are arranged with different chromaticities;
Enlarged images expanded in the horizontal and vertical directions by projecting light from each two-dimensional image constituting the two-dimensional image group in different directions with directivity by a plurality of decentered imaging optical systems. A second step of forming in the same region;
For a group of rays diverging from the magnified image, a specific display direction that is quasi-parallel rays in the horizontal direction and diffused rays in the vertical direction is given, and the display direction is given A third step of displaying a three-dimensional image at an intersection formed by the group of rays formed in space;
The partial parallax images of a plurality of two-dimensional images with a limited observable range arranged in a horizontal direction on the retina of the observer by simultaneously entering the light ray group having the display direction into the observer's pupil. A fourth step of forming an image, and among the partial parallax images of the plurality of two-dimensional images, two partial parallax images adjacent in the horizontal direction are different from each other in chromaticity, and the chromaticity is A three-dimensional image display method, wherein the partial parallax image is switched in units of subfields.
前記第1のステップは、水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置された前記複数の二次元画像表示素子のうち、前記斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像表示素子に対して、互いに色度が異なるN色の原色(Nは3以上の自然数)のうちの互いに異なる原色の二次元画像を表示させ、かつ、前記二次元画像の原色を、1フレームを1/Nk(kは1以上の自然数)に分割したサブフィールド単位で巡回的に切り替えるフィールドシーケンシャル駆動を前記複数の二次元画像表示素子に対して行うことにより、少なくとも前記斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像は異なる原色の二次元画像が配置された二次元画像群を生成することを特徴とする請求項1記載の三次元画像表示方法。   In the first step, among the two-dimensional image display elements that are two-dimensionally arranged in the horizontal direction and the oblique vertical direction, two two-dimensional image display elements adjacent in the oblique vertical direction are Two-dimensional images of different primary colors out of N primary colors (N is a natural number of 3 or more) having different chromaticities are displayed, and the primary colors of the two-dimensional image are represented by 1 / Nk (k is one frame). By performing field sequential driving on the plurality of two-dimensional image display elements, the two-dimensional images adjacent to each other at least in the diagonally vertical direction are different. The three-dimensional image display method according to claim 1, wherein a two-dimensional image group in which two-dimensional images of primary colors are arranged is generated. 互いに異なる複数の色度の照明光を出射する複数の光源と、
水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置された複数の二次元画像表示素子と、
前記二次元画像表示素子に対して1フレームを複数に分割したサブフィールド単位で前記複数の光源のうち選択した一の光源からの照明光を照射すると共に、少なくとも前記斜め垂直方向に隣接する2つの前記二次元画像表示素子に対しては、異なる色度の照明光を照射し、かつ、照明光と同じ色度の画像信号を前記二次元画像表示素子に供給するフィールドシーケンシャル駆動を行い、前記水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置され、かつ、少なくとも前記斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像が異なる色度で配置された二次元画像群を前記複数の二次元画像表示素子により生成させる同期制御手段と、
前記二次元画像群を構成する各二次元画像からの光を、指向性を持たせて異なる方向に投射して水平方向及び垂直方向に拡大された拡大像を同一領域に形成する偏心した複数の結像光学系と、
前記拡大像から発散する光線群に対して、前記水平方向に対しては準平行光線であり、かつ、前記垂直方向に対しては拡散光線となる特定の表示方向を与えた光線群を生成して観察者の瞳に同時に入射させると共に、その表示方向が与えられた前記光線群が空間に形成する交点に三次元画像を表示させる光学系と
を有し、前記観察者の網膜に水平方向に並んだ観察可能範囲が制限された複数の二次元画像の部分的視差画像を結像させ、水平方向に隣接する2つの前記部分的視差画像同士を、互いに色度が異なり、かつ、その色度が前記サブフィールド単位で切り替わる部分的視差画像とすることを特徴とする三次元画像表示装置。
A plurality of light sources that emit illumination light of a plurality of different chromaticities;
A plurality of two-dimensional image display elements arranged two-dimensionally in a horizontal direction and an oblique vertical direction;
The two-dimensional image display element is irradiated with illumination light from one light source selected from the plurality of light sources in subfield units obtained by dividing one frame into a plurality of sub-fields, and at least two adjacent in the oblique vertical direction. The two-dimensional image display element is irradiated with illumination light having a different chromaticity, and field sequential driving is performed to supply an image signal having the same chromaticity as the illumination light to the two-dimensional image display element. A two-dimensional image group in which two dimensional images arranged in two directions in the direction and oblique vertical direction and at least two two-dimensional images adjacent in the oblique vertical direction are arranged with different chromaticities are formed by the plurality of two-dimensional image display elements. Synchronization control means to generate,
A plurality of decentered plurality of light beams from the two-dimensional images constituting the two-dimensional image group are projected in different directions with directivity to form enlarged images enlarged in the horizontal and vertical directions in the same region. An imaging optical system;
A ray group that gives a specific display direction that is a quasi-parallel ray with respect to the horizontal direction and a diffused ray with respect to the vertical direction is generated with respect to the ray group that diverges from the magnified image. And an optical system for displaying a three-dimensional image at an intersection formed in the space by the group of rays to which the display direction is given in a horizontal direction on the observer's retina. A partial parallax image of a plurality of two-dimensional images with a limited observable range is formed, and the two partial parallax images adjacent in the horizontal direction are different in chromaticity from each other, and the chromaticity thereof Is a partial parallax image that switches in units of subfields.
前記同期制御手段は、
水平方向及び斜め垂直方向に二次元的に配置された前記複数の二次元画像表示素子のうち、前記斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像表示素子に対して、互いに色度が異なるN色の原色(Nは3以上の自然数)のうちの互いに異なる原色の二次元画像を表示させ、かつ、前記二次元画像の原色を、1フレームを1/Nk(kは1以上の自然数)に分割したサブフィールド単位で巡回的に切り替えるフィールドシーケンシャル駆動を前記複数の二次元画像表示素子に対して行うことにより、少なくとも前記斜め垂直方向に隣接する2つの二次元画像は異なる原色の二次元画像が配置された二次元画像群を生成することを特徴とする請求項3記載の三次元画像表示装置。
The synchronization control means includes
Among the plurality of two-dimensional image display elements arranged two-dimensionally in the horizontal direction and the oblique vertical direction, N colors having different chromaticities with respect to two adjacent two-dimensional image display elements in the oblique vertical direction Of two primary colors (N is a natural number greater than or equal to 3) are displayed, and the primary color of the two-dimensional image is divided into 1 / Nk (k is a natural number greater than or equal to 1) By performing field sequential driving for cyclic switching in units of subfields on the plurality of two-dimensional image display elements, at least two two-dimensional images adjacent in the oblique vertical direction are arranged with two-dimensional images of different primary colors. The three-dimensional image display device according to claim 3, wherein the two-dimensional image group is generated.
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