(57)【要約】【課題】  見ている角度や個人によって異なる情報や映像を見ることができ、また周囲方向から立体映像をリアルに見ることができ、また眼鏡等を使用することなく、両眼立体視を実現する表示装置を提供することにある。【解決手段】  本発明は、鏡を表面に有する多角錐物体６と該多角錐物体と同軸に固定されたスリット付き円盤８とを、回転させる回転機構７と、それにより、前記多角錐物体の各側面が向く角度方向に応じて互いに異なる情報もしくは映像を、前記多角錐物体の各側面に投影するための映像を表示する表示部９と該表示部に表示された映像を該多角錐物体に投影するための光源部１０を備えたことを特徴とする表示装置である。【選択図】  図５
2008278087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角錐状に面を組合せ、表面に鏡を有する投影部と、
前記投影部のそれぞれの面に対して投影させる像を表示する像表示部と、
前記像表示部に表示された複数の像の一部を前記投影部の面に表示させる光源部と、
少なくとも前記投影部を回転させる回転機構とを有し、
前記投影部の面と前記像表示部とは、投影された像が前記多角錐の軸上に鏡像するように配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、前記光源部は複数の光源を有し、前記投影部の回転速度を検知する検知手段と、前記多角錐の面の向いている方向に合わせて、前記複数の光源の点灯制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置において、さらに前記投影部と前記光源部との間にスリット盤を有し、前記スリット盤のスリットは、前記光源からの光の一部を前記像表示部の像に照射し、前記回転機構は、前記投影部と前記スリットとを一体として回転させることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置において、前記スリット盤は、前記像表示部と前記光源部との間又は前記像表示部と前記投影部との間に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の表示装置において、前記光源部の光源はLEDであることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項３に記載の表示装置において、前記光源部は複数の光源を有し、前記複数の光源又は前記像表示部の像の数は、前記スリット盤のスリットの数に定数を乗じた数と等しいことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載された表示装置において、前記像表示部と前記光源部とが一体となった液晶パネルであって、前記複数の像の一部を前記鏡に表示するように切替えることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の表示装置において、前記光源部の光源はストロボであることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の表示装置において、前記光源部からの光を拡散又は集光する光路調整手段を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の表示装置において、前記多角錐の面に、視野角を制限する手段を設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示装置において、前記多角錐の境目に視野角制限手段を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の表示装置において、前記多角錐のそれぞれの面は、視野角制限フィルタで覆われていることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の表示装置において、前記像表示部に表示される複数の像は、被写体を複数方向から撮像した像であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、どの方向からも情報を見ることができる、駅やショッピングセンター等の公共空間に向けた表示装置または周囲から立体画像として見ることができるようにした表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転するスクリーンを用いて、立体画像を表示するようにした立体表示装置が提案されている。その一例として、三次元の物体を表わす三次元画像データから、この物体をその周囲の各方向から見たときのこの物体の二次元画像のデータを作成し（なお、かかる三次元画像データから二次元画像データを作成する際、見えない部分のデータを消去する隠面消去処理が行なわれる）、これを回転するスクリーン上に順番に投影するものであるが、回転によるスクリーンの向きの変化とともに、これに投影する二次元画像を順次変えていくものである。これによると、ある一点からこのスクリーンを見た場合、このスクリーンの回転を速くすることにより、そこに表示される画像は徐々に変化する。このように画像表示が行なわれることにより、視覚の残像効果でもって、スクリーンの投影画像が三次元画像に見えるようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、表示対象を異なる視点から撮影して夫々スライド画像を作成し、回転するスクリーンがこれらの視点の方向を順次向く毎に、この該当する視点から撮影して得られたスライド画像を投影する構成とし、スクリーンの回転速度を３００〜６００回転／分程度に高めることにより、肉眼の残像が誘起してスクリーン上に擬似的な三次元画像を形成させるようにしたり、表示対象をその周囲を一周移動するカメラで連続的に撮像することにより、その撮像画像の円筒フィルムを作成し、かかる円筒フィルムの画像を順次読み取り、その画像を円筒フィルムの読み取りに同期して回転するミラーを介して空間の位置に結像させ、このミラーの回転速度を充分高めることにより、肉眼の残像によって三次元の空間浮遊画像を生じさせたりする技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、視野角制御フィルターを表面に有するスクリーンを回転させ、複数角度から被写体をみた映像を並べて再構成した画像を、電子式プロジェクタからスクリーンを囲む多角形ミラーを経由してスクリーンに投影することにより、スクリーンが向く方向に応じて異なる映像を表示することができる立体映像表示装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１ー１０３５１５
【特許文献２】特開２００２ー２７１８２０
【特許文献３】特開２００５−２２１６９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載の技術は、残像を利用して立体視ができるようにしたものであるから、ほぼ同時にわずかに異なる画像が表示されるようにすることが必要である。このためには、充分多くの二次元画像が必要となり、その作成に非常な手間と時間がかかるし、かかる二次元画像のデータを保持するメモリも大容量のものが必要となる。また、スクリーンを高速に回転させることが必要であることから、このスクリーンの向きに対応した二次元画像を精度良くスクリーンに投影させることが必要であり、スクリーンの回転とこのスクリーンへの二次元画像の投影タイミングとの同期を高い精度で維持することが必要となる。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の技術も、高速に回転するスクリーンに二次元のスライド画像を投影することにより、あるいは高速に回転するミラーで周辺の空間位置に円筒フィルムから読み取った二次元画像を結像させることにより、肉眼の残像が作用するようにして、三次元画像に見えるようにするものである。このスライド画像をスクリーンに投影する場合には、上記の特許文献１，２に記載の技術と同様、スクリーンが上記の視点に向いたとき、これに該当するスライド画像をこのスクリーンに投影することが必要であるが、スクリーンが高速に回転するものであるから、スライド画像のスクリーンへの投影のタイミングに非常に高い精度が要求されることになる。
【０００８】
また、上記特許文献３に記載の技術も電子式プロジェクタから多角形ミラーで反射させて、同時に複数方向から被写体を見た映像を回転スクリーンに投影し、回転スクリーン表面の視野角制御機能により、スクリーンが向いた方向の映像のみが表示されるようにしたものであるが、スクリーン上に表示される映像の解像度を上げるためには、高解像度の映像を表示できるプロジェクタを使用したり、複数プロジェクタを併用しなければならず、コストがかかる。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであって、その目的は、スクリーンの回転と二次元映像の表示切替の同期を考慮することなく、高解像度の鮮明な立体映像をいずれの方向からも見ることができるようにした立体表示装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、見ている角度や個人によって異なる情報や映像を見ることができるようにした表示装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、周囲方向から立体映像をリアルに見られるようにした表示装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の更に他の目的は、眼鏡等を使用することなく、両眼立体視を実現する表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、鏡を表面に有する多角錐物体と、該多角錐物体と同軸に固定されたスリット付き円盤とを、回転させる回転機構と、それにより、前記多角錐物体が向く角度方向に応じて互いに異なる情報もしくは映像を、前記多角錐物体に投影するための映像を表示する表示部と該表示部に表示された映像を該多角錐物体に投影するための光源部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、該多角錐物体の回転各速度を検知する検知手段と、該多角錐物体が向いている方向に合わせて、該光源部の点灯、もしくは消灯の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、該表示部の表示映像の角度分解能と同期して、該光源部の点灯、消灯の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする表示装置である。
【００１６】
また、本発明は、該多角錐物体の各鏡側面に映った鏡像が全て同一の軸に見える表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記光源部から該表示部までの距離と、該表示部の大きさに応じて、光源からの光を拡散、集光するなど光路調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、該多角錐物体の側面に映った鏡像が、同時に複数見えないようにする視野角制限手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記互いに異なる複数の情報若しくは映像により立体画像が形成されることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、更に、前記表示部に表示する映像を取得して記憶部に記憶させる手段を備え、該手段により記憶部に記憶させた投影像を読み出して前記表示部に出力するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、表示部をどの方向から見るかにより異なった情報若しくは映像を見ることができる効果を奏する。
【００２２】
また、本発明によれば、例えば物体を表示している場合、裏に回りこんで表示を見ると、その物体の裏側が見れるといったように見る方向に応じた表示をすることができる効果を奏する。
【００２３】
また、本発明によれば、例えば道案内や通路案内の情報を表示するような場合、自分が向いている方角に対応した情報を表示するといった直感的な表示を行なえることができる効果を奏する。
【００２４】
また、本発明によれば、眼鏡等を使用することなく、両眼立体視で浮き上がった映像を見ることができ、その効果を保ったまま裏面でもどこでも３６０度の方向から立体映像を楽しむことが可能となる。しかも、記憶部から得られる映像ソースは動画でも良く、さらに複数の人が同時にその効果を楽しむことができる。
【００２５】
また、本発明によれば、一周における映像数を任意に変更することができ、映像に応じて適切な角度分解能で立体映像を楽しむことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る表示装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２７】
まず、本発明に係るどの方向からも情報を見ることができる、駅やショッピングセンター等の公共空間に向けた表示装置の第１の実施の形態について図１〜図１２を用いて説明する。
【００２８】
図１は鏡の性質について記した図である。観察者１の前に物体２が、さらにその前に鏡３が置かれている場合、観察者１から見て物体２の鏡像４は、鏡３に対して面対象の位置にあるように映る。すなわち、物体２と鏡３の間の距離、鏡像４と鏡３の間の距離は等しい。逆にいえば、鏡３に映る物体２の鏡像位置４は、鏡３と物体２の位置関係によって一意に決まるといえる。
【００２９】
図２(a)、(b)は図１の上面図である。鏡３と物体２の位置が固定されていれば、観察者１の位置が変わっても鏡像４の空間的位置は変わらない。図2(a)のように観察者１と鏡像４を結ぶ直線が、鏡３と交点をもつ場合は、観察者１は鏡３を介して鏡像４を見ることができる。一方、図2(b)のように観察者１と鏡像４とが交点を持たない場合、観察者１は鏡像４を全く見ることができない。
【００３０】
図３は鏡像を利用して、見る方向に応じてその方向から見えるべき情報をみせるための原理図である。  説明を簡略化するために、鏡を2枚用いてそれぞれの方向へ異なる映像を提示する仕組みについて説明する。鏡３ａと鏡３ｂを中心点Ｏから等距離かつ、挟角がθになるように配置する。さらに鏡３ａ、３ｂに向かい合うように位置P1、P2にそれぞれ平面画像5a、5bを配置する。このとき、中心Oと鏡3aの間の距離と、平面画像５aと鏡3aとの間の距離が等しくなるように、平面画像5aを置く。また、平面画像5bも同様に、中心O と鏡3bの間の距離と、平面画像5bと鏡3bとの間の距離が等しくなるように、平面画像5bを置く。これにより、平面画像5a、平面画像5bの2組の鏡像の位置がどちらも中心Oにあるように見せることができ、位置P1、P2のそれぞれの方向に応じて適切な情報の提示が可能になる。
【００３１】
図４は観察者、鏡、平面画像の位置関係の一例を示す図である。観察者１が鏡３をとおして、物体があたかも中心軸Ｏにあるように見えるためには、鏡像４が中心軸Ｏの位置にあるように、鏡３と平面画像５を配置すればよい。すなわち、中心軸Oと鏡3の間の角度と、鏡３と平面画像5の間の角度が必ず等しくなるように設置すればよい。鏡３と中心軸Ｏの間の角度θは任意であるが、観察者１は鏡３と平面画像５の間の角度θからしか、鏡像を見ることができないため、θがあまり小さいと視認角度が狭くなるため、45°前後が望ましい。
【００３２】
図５は、本発明に係る表示装置の第１の実施の形態を示す外観斜視図である。第１の実施の形態は、n角錐形の鏡６と、ｎ個のスリットがある円盤８を回転機構７によって連続的もしくはステップ的に回転させる。ｎ角錐形の鏡６と円盤８の間にｍ個の映像が表示された液晶パネル９と、さらにスリット付き円盤８の下方にｍ’個）の光源が設置された光源板１０を設置し、スリット付き円盤８の各スリットと、光源板１０の各光源が重なった瞬間だけ、その方向から見えるべき情報が中心軸１１上に鏡像１２として見えるように構成したものである。尚、光源は、液晶パネル９に表示された像をｎ角錐形の鏡６に投影することができる光源であればよい。ｍ＝ｍ‘の場合には、光軸上に像と鏡を載せることができるため、明瞭な鏡像を結ばせることができる。
【００３３】
このとき、ｎ角推形６と液晶パネル９、中心軸１１は図４に示したような位置関係である必要があり、すなわち、液晶パネル９に表示された映像の鏡像１２がちょうど中心軸１１上に重なるように設計されたn角錐形の鏡６で構成される。ｎ角錐形の鏡６の各鏡面と、円盤８のスリットをちょうど正対するように固定しておけば、回転機構７によって回転させたときに、液晶パネル９と光源板１０で構成される映像投影部と同期をとる必要はない。液晶パネル９とは、通常の液晶ディスプレイのバックライト部分を除いたものである。本実施例では、液晶ディスプレイのバックライト部分を除いたものを例として記載しているが、本発明はこの構成に限られず、バックライト付きディスプレイにて、順次回転するｎ角錐形の鏡６に映像を映すように表示を切替えるようにしてもよい。すなわち、多角錐を構成する鏡上に対応する像を表示できるようにすればよい。
【００３４】
また、光源板１０の光源はＬＥＤなどの点光源でよく、比較的サイズが小さいため、これまでのプロジェクタ方式と比べて筐体全体のサイズも小さく設計可能である。
【００３５】
また、上記の上下位置の定義は、理解を容易にするために、回転軸や映像が形成される位置との関係で用いているものであり、例えば、立体表示装置の設置場所の床や天井との位置関係に限定されるものではなく、また、上下が逆でもよい。さらに、液晶パネル９とスリット付き円盤８の位置関係は図５に示すものに限定されるものではなく、液晶パネル９の上方にスリット付き円盤８を設置してもよい。
【００３６】
図６は、本発明に係る表示装置の第1の実施の形態を示す側面図である。中心軸および、回転軸１１には、ｎ角錐形の鏡６と、ｎ個のスリットがあるスリット付き円盤８とが固定されており、回転機構７によって連続的もしくはステップ的に回転する。液晶パネル９とLED光源板１０は、回転する必要がないため、回転軸１１からは機械的に離しておく。LED光源板10のLEDの光は垂直上方に向かい、スリット付き円盤８のスリットを通って液晶パネル９に表示された映像13を通過して、ｎ角推形の鏡６の各側面にあたる。これにより、液晶パネル９に表示された映像13の鏡像が中心軸１１上に見えることになる。
【００３７】
次に図７を用いて、ｎ角推形の鏡６に投影される映像のインターバル（点灯、消灯のタイミング）について説明する。説明簡略のため、ここでは液晶パネルは図示せずに説明する。時刻t1において、ｎ角錐形の鏡６と、スリット付き円盤８と、LED光源板10の位置は図7(a)のようになっているとする。このとき、円盤8の各スリットはそれぞれ、LED光源板10に設置されているLEDの真上にあり、LEDの光が垂直上方に向かっている状態であるとする。ｎ角錐形の鏡６とスリット付き円盤８は回転しているため、常に同じ位置にあることはない。すなわち、この図7(a)の状態である時刻ｔ1から、わずかにｔ秒経過した時刻ｔ2には、図7(b)のようにスリット付き円盤8の位置が変化し、LED光源板10の各LEDの真上にはいないとすると、光路は完全に遮断され、n角錐形の鏡6には何も投影されない。すなわち、次に円盤8の各スリットがLED光源板10に設置されたLEDの真上にくる時刻まで、観察者の目から鏡像は見えないことになるが、この消灯区間が十分に短ければ残像現象により、観察者の見た目には常に映像が表示されているように見える。
【００３８】
また、スリット付き円盤８のスリットの数ｎと、光源板１０の光源の数ｍ’の関係はｍ’＝ｋ×ｎ（ｋは１，２・・・の定数）に準じていれば任意である。
【００３９】
次に図８を用いて、光路調整の詳細について説明する。説明簡略のため、ここでは図５に示したスリット付き円盤８は省略して説明する。個々で用いるLED光源板10のLEDが点光源であるとすると、そのままではビーム上の光なので、液晶パネル９に表示された映像領域を覆うように投射するには、光学的に調整を行い、十分な面積に光を広げる必要がある。そこで、シリンドリカルレンズ14などを用いて一旦、拡大し、さらにフレネルレンズ15などを用いて並行光に変換するといった調整を行う。フレネルレンズ15は液晶パネル９とn角錐形の鏡６との間に設置してもよいし、またはシリンドリカルレンズ14と、液晶パネル9との間に設置してもよい。
【００４０】
図９は、液晶パネル９に表示する表示画像16の例である。表示画像16は、鏡像として眺めたときに、見えるべき方向に正しい情報が提示されるように、鏡による左右反転なども考慮して各コマ映像17a〜17pを円周上に並べたものである。このとき、コマ映像の数と表示位置は、LED光源板上のLEDの数、設置位置とそろえる必要がある。コマ映像17a〜17pは図のように、一つの被写体の複数方向からの映像を並べてもよく、この場合、円周方向を巡ることによって、被写体の立体映像を見ることが可能になる。
これらの各コマ映像17a〜17pはコンピュータグラフィクスで作成してもよいし、後述するようにCCDカメラなどで撮影してもよい。
【００４１】
また、液晶パネル９が秒６０フレーム表示可能なディスプレイであれば、多角錐形の鏡側面の数と、回転速度を秒10回、液晶パネル9のコマ映像の数を4とすると、4角錐形の鏡が1回、回転する間に、4枚の側面がそれぞれ、同一のコマ映像を通過するため、40回/秒表示を実現できる。さらに、高速表示が可能な（リフレッシュレートの高い）ディスプレイを用いれば、秒あたりの回転数を増大させることによって各方向に対して秒あたりの表示回数を増大させることが可能となる。また、静止した情報若しくは映像の他、動画を表示することも可能である。
【００４２】
次に図10を用いて、図９に示すコマ映像17a〜17pの作成方法について説明する。撮像光学系（CCDカメラ）18を複数台、円周上に配置し、その中心に被写体を置く。CCDカメラの数と配置方向は、図5の表示装置のLED光源板10上の各LEDと同一であることが望ましいが、異なる場合でも画像補間などの画像処理を行うことで、表示装置のLED配置に合った映像を作成することが可能である。また、被写体は動くものでもよく、その場合、動画として記録することができる。さらに、CCDカメラで撮影したコマ映像17a〜17pを円周上に並べる画像処理をリアルタイムに行い、図5の表示装置の液晶パネル9に出力すれば、リアルタイムの映像伝送が可能である。
【００４３】
次に図11を用いて、図5に示す表示装置におけるｎ角錐形の鏡６の別の実施の形態について説明する。
【００４４】
図5ではｎ角錐形の鏡６の側面と液晶パネル9が成す角度θは45度として説明したが、必ずしも45度である必要はなく、例えば図11のように、θ＜45でもよい。また、θ＞45としてもよいが、その場合、観察者１の視野範囲は狭くなる。ただし、中心軸11上に鏡像12が見えるように中心軸11と鏡6が成す角と、鏡6と液晶パネル9の成す角は等しく構成しなければならない。そのため、鏡６の側面と液晶パネル９が成す角度θが45度より小さい場合には、必然的に液晶パネル9も鏡6を包むように斜めに配置しなければならない。観察者1は、ｎ角錐形の鏡6と、液晶パネル9の間からしか鏡像4を見ることができないため、θをあまり小さく設定することは難しく、全体サイズも考慮して最適な値を決める必要がある。
【００４５】
次に図12を用いて、図5に示す表示装置の映像（中心軸上の鏡像）をどの方向から見ても同時に複数の映像が重なって見えないようにするための遮蔽方法について説明する。本実施例においては、表示装置に非常に近い位置から見ない限り(視野範囲が非常に狭い場合をのぞいて)、大抵の場合において観察者の可視範囲に2枚以上の鏡側面がはいると考えられる。そこで、鏡側面に対して何も処理を行わないと、同時に複数の鏡像が見えてしまうという問題がある。上記の問題を解決するために、図１２(a)に示すように観察者の位置から見えるべき鏡像のみが見えるようにするために、各鏡側面19の境界に遮光するフィン20を取り付ける。これにより、フィンとフィンの間、すなわち鏡側面の正面から見る場合に、一つの鏡像のみを見ることが可能になる。また、フィンをはさんで2枚の鏡の鏡像を見る場合も、フィンの厚みを十分に薄くすれば、フィンの影になって鏡像が欠ける心配はない。また、フィン20のかわりに図１２(b)に示すように各鏡側面19の表面に、パソコンや携帯電話のディスプレイの覗き見防止などに利用されている視野角制限フィルタ21を貼り付けてもよい。また、これ以外に、視野角制限方向に集光させるシリンドリカルレンズを配置する方法でも良い。視野角制限機能を付加することで、観察者は自分の正面にきた鏡にうつった鏡像だけを見ることが可能になる。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明に係る周囲を巡ることによって立体画像を見ることができる表示装置の第２の実施の形態について図１3〜図16を用いて説明する。
【００４７】
図13は、本発明に係る表示装置の第2の実施の形態を示す外観斜視図である。第2の実施の形態はn角錐形の鏡６を回転機構７によって連続的もしくはステップ的に回転させ、ｎ角錐形の鏡6の下方にｍ個の映像が表示された液晶パネル９と、順次、点滅していくｍ個の小型ストロボ光源22a〜22mが設置された光源板23を設置し、各ストロボ光源22a〜22mの光が液晶パネル9の各コマ映像にあたった瞬間だけ、その方向から見えるべき情報が中心軸１１上に鏡像１２として見えるように構成したものである。ｎ角錐形の鏡6の回転角速度を検知する手段を設け、鏡側面が向いている方向と同期するように、ストロボ光源22a〜22mを点灯もしくは消灯させる。
【００４８】
図14は、本発明に係る表示装置の第２の実施の形態を示す側面図である。中心軸および、回転軸１１には、ｎ角錐形の鏡６が固定されており、回転機構7によって連続的、もしくはステップ的に回転する。
【００４９】
ｎ角錐形の鏡6の下方には液晶パネル9とストロボ光源22a〜22mが設置された光源板23は、回転する必要がないため、回転軸11からは離しておく。ストロボ光源22a〜22mが点灯すると、その光は垂直上方に向かい、液晶パネルに表示された映像のバックライトとなり、さらにｎ角錐形の鏡６の側面にあたる。また、小型ストロボ光源22a〜22mは、点光源であるため、図8に示したように、シリンドリカルレンズやフレネルレンズを用いて、第１の実施の形態と同様に光路を調整する必要がある。
【００５０】
次に図15を用いて、n角錐形の鏡６と、小型ストロボ光源22a〜22mの点灯、消灯の関係性について説明する。図１５は、図13に示す表示装置におけるn角錐形の鏡６と小型ストロボ光源22a〜22mの位置関係を真上から見た図である。ここでは、ｎ＝４、ｍ’＝12として説明する。時刻t1においては、図15(a)に示すようにｎ角錐形の鏡６の各側面とちょうど正対している小型ストロボ光源（22a、22d、22g、22j）だけが点灯しており、その他の小型ストロボ光源は消灯している。すなわち、小型ストロボ光源（22a、22d、22g、22j）のちょうど真上に表示されている液晶パネル９内の映像が、n角錐形の鏡６の各側面に映っていることになる。ｎ角錐形の鏡６は回転しているため、常に連続的、もしくはステップ的に動いている。すなわち、この図15(a)の状態である時刻ｔ1から、わずかにｔ秒経過した時刻ｔ2には、図15(b)のように位置が変化し、ｎ角錐形の鏡６の側面と正対する小型ストロボ光源も（22a、22d、22g、22j）から（22ｌ、22c、22f、22i）に変わるため、小型ストロボ光源（22a、22d、22g、22j）は消灯させ、（22ｌ、22c、22f、22i）を点灯させることが必要である。次にｎ角錐形の鏡６の側面が正対するまでは、小型ストロボ光源（22a、22d、22g、22j）は消灯したままであり、小型ストロボ光源（22a、22d、22g、22j）の真上にある液晶パネル9内の映像を見ることはできないが、この消灯区間が十分に短ければ、残像現象により、気にならない。また、ｎ角錐形の鏡６の側面の数ｎと、小型ストロボ光源２２の光源の数ｍ’の関係はｍ’＝ｋ×ｎ（ｋは１，２・・・の定数）に準じていれば任意である。
【００５１】
図16は本発明に係る表示装置の第2の実施形態のシステム構成を概略的に示す図であって24は駆動回路、25は制御部、26は記憶部、27は出力部、28はストロボ制御回路であり、前出図面に対応する部分には同一符号をつけている。同図において記憶部26には図9に示すコマ映像17a〜17pとを表す映像データが記憶されている。制御部25は、駆動回路24を制御することにより、回転機構7を駆動してｎ角錐形の鏡６を回転させ、また、記憶部26から映像データを読み出して一つの画面に再構成し、出力部27に供給して液晶パネル９に表示させる。また、制御部25は、回転機構7によって回転するｎ角錐形の鏡6の回転角速度を検出し、鏡6の向きと同期するようにストロボ制御回路28を制御して、ストロボ光源22の点灯、消灯を行う。
【実施例３】
【００５２】
次に、本発明に係る周囲を巡ることによって立体画像を見ることができる表示装置の第3の実施の形態について図１7〜図19を用いて説明する。
【００５３】
図1７は、本発明に係る表示装置の第3の実施の形態を示す外観斜視図である。第３の実施の形態はn角錐形の鏡６とｎ個の小型ストロボ光源2２を回転機構７によって連続的もしくはステップ的に回転させ、ｎ角錐形の鏡6の下方にｍ個の映像が表示された液晶パネル９を設置し、各小型ストロボ光源２２の光が液晶パネル9の各コマ映像の真下にきた瞬間だけ点灯するように制御することで、その方向から見えるべき情報が中心軸１１上に鏡像１２として見えるように構成したものである。このとき、各小型ストロボ光源２２が液晶パネル９の各コマ映像の真下以外の位置にあるときは、消灯することで見えるべき情報だけをより鮮明に投影することができる。図では説明を簡略化するためにｎ＝４、すなわち、四角錐形の鏡を用いた場合について説明する。液晶パネル９に表示するコマ映像の数ｍは、ｍ＝ｋ×ｎ（ｋは１，２・・・の定数）に準じていれば任意である。上述の図5、図13に示す実施の形態では、光源の数ｍ’と位置は固定であり、全周における映像の角度分解能(３６０度をｍ分割)は容易に変えることはできなかった。これに対して、図１７に示す実施の形態では、鏡側面と光源とが常に正対するように固定されており、液晶パネル９に表示するコマ映像とは独立しているので、全周における映像の角度分解能を容易に変えることができる。これにより、コンテンツの種類や見せ方に応じて、角度分解能を調整できるため、表現の自由度が上がる。例えば、複雑な構造をもつ３Dモデルを表示するときは角度分解能をあげて角度による見え方の違いを表現することができる。一方、標識表示など4方向くらいの映像表示を行うときは、角度分解能をさげるかわりに、一方向あたりの表示解像度を上げることが可能になる。
【００５４】
図１８は、本発明に係る表示装置の第３の実施の形態を示す側面図である。中心軸および、回転軸１１には、ｎ角錐形の鏡６と小型ストロボ光源22a〜22mが固定されており、回転機構7によって連続的、もしくはステップ的に回転する。
【００５５】
ｎ角錐形の鏡6の下方に設置された液晶パネル9は回転する必要がないため、回転軸11からは離しておく。小型ストロボ光源22a〜22mが点灯すると、その光は垂直上方に向かい、液晶パネルに表示された映像のバックライトとなり、さらにｎ角錐形の鏡６の側面にあたる。また、小型ストロボ光源22a〜22mは、点光源であるため、図8に示したように、シリンドリカルレンズやフレネルレンズを用いて、第１の実施の形態と同様に光路を調整する必要がある。
【００５６】
図1９は本発明に係る表示装置の第３の実施形態のシステム構成を概略的に示す図であって前出図面に対応する部分には同一符号をつけている。同図において記憶部26には図9に示すコマ映像17a〜17pの映像データが記憶されている。制御部25は、駆動回路24を制御することにより、回転機構7を駆動してｎ角錐形の鏡６と小型ストロボ光源22a〜22mを回転させ、また、記憶部26から映像データを読み出して一つの画面に再構成し、出力部27に供給して液晶パネル９に表示させる。また、制御部25は、液晶パネル画面に表示されているコマ映像17a〜17pの数と位置を記憶しており、回転機構7によって回転する小型ストロボ光源22a〜22mが向いている方向が各コマ映像の位置と合致したときに点灯、それ以外のときは消灯するように、ストロボ制御回路２８を介して制御を行う。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】物体を鏡の前に置いたときの物体の実像と鏡像の関係について説明するための図である。
【図２】物体を鏡の前に置いたときの物体の実像と鏡像の関係について説明するための図１の上面図である。
【図３】鏡の鏡像を利用して複数方向へそれぞれ異なる映像を提示する方法について説明するための図である。
【図４】観察者、鏡、平面画像の位置関係の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る表示装置の第１の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図６】本発明に係る表示装置の第１の実施の形態を示す側面図である。
【図７】本発明に係る表示装置の第１の実施の形態において光源の点灯、消灯を行うタイミングについて説明する図である。
【図８】光路調整について示す図である。
【図９】液晶パネルに表示する出力映像とその構成を示す図である。
【図１０】液晶パネルに表示する出力映像を構成するコマ映像の作成方法について説明する図である。
【図１１】本発明に係る表示装置の第１の実施の形態において多角錐形鏡の別の実施の形態を示す図である。
【図１２】本発明に係る表示装置の第１の実施の形態において同時に複数の鏡像が見えないようにするための遮蔽方法について示す図である。
【図１３】本発明に係る表示装置の第２の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図１４】本発明に係る表示装置の第２の実施の形態を示す側面図である。
【図１５】本発明に係る表示装置の第２の実施の形態において光源の点灯、消灯を行うタイミングについて説明する図である。
【図１６】本発明に係る表示装置の第２の実施の形態において制御処理フローを示す図である。
【図１７】本発明に係る表示装置の第３の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図１８】本発明に係る表示装置の第３の実施の形態を示す側面図である。
【図１９】本発明に係る表示装置の第３の実施の形態において制御処理フローを示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…観察者、２…物体、３、３ａ、３ｂ…鏡、４…鏡像、５、５ａ、５ｂ…平面画像、６…多角錐形の鏡、７…回転機構、８…スリット付き円盤、９…表示部（液晶パネル…光源）、１０…光源（光源の設置され多光源板）、１１…中心軸（回転軸）、１２…鏡像、１３…表示映像、１４…シリンドリカルレンズ、１５…フレネルレンズ、１６…出力映像、１７ａ〜１７ｐ…コマ映像、１８ａ〜１８ｌ…ＣＣＤカメラ、１９…鏡側面、２０…フィン、２１…視野角制限フィルタ、２２、２２ａ〜２２ｍ…ストロボ、２３…ストロボ設置板、２４…駆動回路、２５…制御部、２６…記憶部、２７…出力部、２８…ストロボ制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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