(57)【要約】【課題】立体視の生理的要因間での矛盾を抑制し、かつ、眼鏡を用いないでカラー画像の三次元立体像が表示可能であって、構成が簡単で、かつ、コンパクトな三次元表示装置を提供する。【解決手段】第１の透明自発光型表示装置と、第２の透明自発光型表示装置と、第２の透明自発光型表示装置の後方に配置される反射ミラーと、第１の透明自発光型表示装置と第２の透明自発光型表示装置との間に配置される波長変換手段と、第１の透明自発光型表示装置と第２の透明自発光型表示装置との間に配置され、第１および第２の透明自発光型表示装置の発光光の通過を阻止し、波長変換手段で変換された所定波長の光を通過させるフィルタ膜と、第１および第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を、第１および第２の画素群毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備える。【選択図】        図１
2004157296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明自発光型表示装置と、
利用者から見て前記第１の透明自発光型表示装置の後方に配置される第２の透明自発光型表示装置と、
前記利用者から見て前記第２の透明自発光型表示装置の後方に配置される反射ミラーと、
前記第２の透明自発光型表示装置と前記反射ミラーとの間に配置され、前記第２の透明自発光型表示装置の発光光を、所定の波長の光に変換する波長変換手段と、
前記第１の透明自発光型表示装置と前記第２の透明自発光型表示装置との間に配置され、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置の発光光の通過を阻止し、前記波長変換手段で変換された前記所定波長の光を通過させるフィルタ膜と、
前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、
前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置は、前記利用者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記利用者の視線方向から射影した二次元像をそれぞれ表示し、
前記手段は、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させることを特徴とする三次元表示装置。
【請求項２】
前記波長変換手段は、前記第２の透明自発光型表示装置の発光光を、前記第２の透明自発光型表示装置の発光光と同系統の色で、波長が異なる光に変換することを特徴とする請求項１に記載の三次元表示装置。
【請求項３】
前記第２の透明自発光型表示装置の発光光は、単色の発光光であり、
前記波長変換手段は、前記第２の透明自発光型表示装置の単色の発光光を、赤、緑、青の３色の光に変換することを特徴とする請求項１に記載の三次元表示装置。
【請求項４】
第１の透明自発光型表示装置と、
利用者から見て前記第１の透明自発光型表示装置の後方に配置される第２の透明自発光型表示装置と、
前記利用者から見て前記第２の透明自発光型表示装置の後方に配置される反射ミラーと、
前記第２の透明自発光型表示装置と、前記反射ミラーとの間に配置される１／４波長板と、
前記第１の透明自発光型表示装置と、前記第２の透明自発光型表示装置との間に配置され、偏光方向が第１の方向である直線偏光板と、
前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、
前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置は、前記利用者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記利用者の視線方向から射影した二次元像をそれぞれ表示するとともに、偏光方向が前記第１の方向と直交する第２の方向の光を発光し、
前記手段は、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第１および第２の透明自発光型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させることを特徴とする三次元表示装置。
【請求項５】
前記透明自発光型表示装置は、エレクトロルミネセンス表示装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の三次元表示装置。
【請求項６】
前記透明自発光型表示装置は、紫外線励起蛍光液晶表示装置であることを特徴とする請求項４に記載の三次元表示装置。
【請求項７】
第１の透明表示装置と、
利用者から見て前記第１の透明表示装置の後方に配置される第２の透明表示装置と、
前記利用者から見て前記第２の透明表示装置の後方に配置される反射ミラーと、
前記第２の透明表示装置と、前記反射ミラーとの間に配置される１／４波長板と、
前記第１の透明表示装置および前記第２の透明表示装置に表示される二次元像の輝度を、前記第１の透明表示装置および前記第２の透明表示装置毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、
前記第１の透明表示装置および前記第２の透明表示装置は、利用者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記利用者の視線方向から射影した二次元像をそれぞれ表示し、
前記第１の透明表示装置は、導波路と、
前記導波路に照射光を照射する光源と、
前記導波路の前記利用者側に配置されるとともに、前記導波路内の照射光で偏光方向が第１の方向の光を外部に照射して前記二次元像を表示し、かつ、偏光方向が前記第１の方向の光の通過を阻止し、偏光方向が前記第１の方向と直交する第２の方向の光を通過させる偏光照射手段とを有し、
前記第２の透明表示装置は、導波路と、
前記導波路に照射光を照射する光源と、
前記導波路の前記反射ミラー側に配置されるとともに、前記導波路内の照射光で偏光方向が第１の方向の光を外部に照射して前記二次元像を表示し、かつ、偏光方向が前記第１の方向の光の通過を阻止し、偏光方向が前記第１の方向と直交する第２の方向の光を通過させる偏光照射手段とを有することを特徴とする三次元表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制し、かつ、眼鏡を用いないで三次元立体像が表示可能な三次元表示装置に係わり、特に、構成が簡単で、かつ、コンパクトな三次元表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者らは、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制し、かつ、眼鏡を用いないでカラー画像の三次元立体像が表示可能な三次元表示装置を提案している（例えば、特許文献参照。）。
【０００３】
【特許文献】
特許第３０２２５５８号公報
【０００４】
図６は、従来の三次元表示装置の概略構成を示す図であり、前述の特許文献に図１として図示されている三次元表示装置である。
同図に示すように、従来の三次元表示装置は、観察者１００の前面に複数の表示面、例えば、表示面（１０１，１０２）（表示面１０１が表示面１０２より観察者１００に近い）を設定し、これらの表示面（１０１，１０２）に複数の二次元像を表示するために、二次元表示装置と種々の光学素子を用いて光学系１０３を構築する。
以下、図６ないし図１１を用いて、本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理について説明する。
図７に示すように、観察者１００に提示したい三次元物体１０４を、観察者１００の両眼の視線方向から、前述の表示面（１０１，１０２）へ射影した像（以下、「２Ｄ化像」と呼ぶ）（１０５，１０６）を生成する。
この２Ｄ化像の生成方法としては、例えば、視線方向から三次元物体１０４をカメラで撮影した二次元像を用いる方法、あるいは別の方向から撮影した複数枚の二次元像から合成する方法、あるいはコンピュータグラフィックによる合成技術やモデル化を用いる方法など種々の方法がある。
【０００５】
そして、図６に示すように、前記２Ｄ化像（１０５，１０６）を、各々表示面１０１と表示面１０２の双方に、観察者１００の右眼と左眼とを結ぶ線上の一点から見て重なるように表示する。
これは、例えば、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の中心位置や重心位置の配置と、各々の像の拡大・縮小を制御することで可能となる。
本発明の基本となる三次元表示装置の重要な要点は、前記構成を有する装置上で、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の輝度を、観察者１００から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、三次元物体１０４の奥行き位置に対応して変えることである。
その変え方の一例を以下に述べる。なお、ここでは、白黒図面であるため、分かりやすいように、以下の図面では輝度の高い方を濃く示してある。
例えば、三次元物体１０４が表示面１０１上にある場合には、図８に示すように、この上の２Ｄ化像１０５の輝度を三次元物体１０４の輝度に等しくし、表示面１０２上の２Ｄ化像１０６の輝度はゼロとする。
【０００６】
次に、例えば、三次元物体１０４が観察者１００より少し遠ざかって表示面１０１より表示面１０２側に少し寄った位置にある場合には、図９に示すように、２Ｄ化像１０５の輝度を少し下げ、２Ｄ化像１０６の輝度を少し上げる。
さらに、例えば、三次元物体１０４が観察者１００よりさらに遠ざかって表示面１０１より表示面１０２側にさらに寄った位置にある場合には、図１０に示すように、２Ｄ化像１０５の輝度をさらに下げ、２Ｄ化像１０６の輝度をさらに上げる。
遂に、例えば、三次元物体１０４が表示面１０２上にある場合には、図１１に示すように、この上の２Ｄ化像１０６の輝度を三次元物体１０４の輝度に等しくし、表示面１０１上の２Ｄ化像１０５の輝度はゼロとする。
このように表示することにより、観察者（人）１００の生理的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示しているのが２Ｄ化像（１０５，１０６）であっても、観察者１００にはあたかも表示面（１０１，１０２）の中間に三次元物体１０４が位置しているように感じられる。
即ち、例えば、表示面（１０１，１０２）にほぼ等輝度の２Ｄ化像（１０５，１０６）を表示した場合には、表示面（１０１，１０２）の奥行き位置の中間付近に三次元物体１０４があるように感じられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した表示面に二次元像を表示するための二次元表示装置としては、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＦＥＤディスプレイ、プロジェクション型ディスプレイ、線描画型ディスプレイなどを用い、光学素子としては、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲鏡、プリズム、偏光素子、波長板などを用いる。
そのため、前述した三次元表示装置は、前述の特許文献の実施の形態３以降に記載しているように、構成が複雑になるという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制し、かつ、眼鏡を用いないで三次元立体像が表示可能であるとともに、構成が簡単で、かつ、コンパクトな三次元表示装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、第１の透明自発光型表示装置と、利用者から見て前記第１の透明自発光型表示装置の後方に配置される第２の透明自発光型表示装置と、前記利用者から見て前記第２の透明自発光型表示装置の後方に配置される反射ミラーと、前記第２の透明自発光型表示装置と前記反射ミラーとの間に配置され、前記第２の透明自発光型表示装置の発光光を、所定の波長の光に変換する波長変換手段と、前記第１の透明自発光型表示装置と前記第２の透明自発光型表示装置との間に配置され、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置の発光光の通過を阻止し、前記波長変換手段で変換された前記所定波長の光を通過させるフィルタ膜と、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置は、前記利用者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記利用者の視線方向から射影した二次元像をそれぞれ表示し、前記手段は、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させることを特徴とする。
本発明の好ましい実施の形態では、前記波長変換手段は、前記第２の透明自発光型表示装置の発光光を、前記第２の透明自発光型表示装置の発光光と同系統の色で、波長が異なる光に変換することを特徴とする。
本発明の好ましい実施の形態では、前記第２の透明自発光型表示装置の発光光は、単色の発光光であり、前記波長変換手段は、前記第２の透明自発光型表示装置の発光光を、赤、緑、青の３色の光に変換することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、第１の透明自発光型表示装置と、利用者から見て前記第１の透明自発光型表示装置の後方に配置される第２の透明自発光型表示装置と、前記利用者から見て前記第２の透明自発光型表示装置の後方に配置される反射ミラーと、前記第２の透明自発光型表示装置と、前記反射ミラーとの間に配置される１／４波長板と、前記第１の透明自発光型表示装置と、前記第２の透明自発光型表示装置との間に配置され、偏光方向が第１の方向である直線偏光板と、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置は、前記利用者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記利用者の視線方向から射影した二次元像をそれぞれ表示するとともに、偏光方向が前記第１の方向と直交する第２の方向の光を発光し、前記手段は、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第２の透明自発光型表示装置に表示される二次元像の輝度を、前記第１の透明自発光型表示装置および前記第１および第２の透明自発光型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させることを特徴とする。
本発明の好ましい実施の形態では、前記透明自発光型表示装置は、エレクトロルミネセンス表示装置、あるいは、紫外線励起蛍光液晶表示装置であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、第１の透明表示装置と、利用者から見て前記第１の透明表示装置の後方に配置される第２の透明表示装置と、前記利用者から見て前記第２の透明表示装置の後方に配置される反射ミラーと、前記第２の透明表示装置と、前記反射ミラーとの間に配置される１／４波長板と、前記第１の透明表示装置および前記第２の透明表示装置に表示される二次元像の輝度を、前記第１の透明表示装置および前記第２の透明表示装置毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、前記第１の透明表示装置および前記第２の透明表示装置は、利用者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記利用者の視線方向から射影した二次元像をそれぞれ表示し、前記第１の透明表示装置は、導波路と、前記導波路に照射光を照射する光源と、前記導波路の前記利用者側に配置されるとともに、前記導波路内の照射光で偏光方向が第１の方向の光を外部に照射して前記二次元像を表示し、かつ、偏光方向が前記第１の方向の光の通過を阻止し、偏光方向が前記第１の方向と直交する第２の方向の光を通過させる偏光照射手段とを有し、前記第２の透明表示装置は、導波路と、前記導波路に照射光を照射する光源と、前記導波路の前記反射ミラー側に配置されるとともに、前記導波路内の照射光で偏光方向が第１の方向の光を外部に照射して前記二次元像を表示し、かつ、偏光方向が前記第１の方向の光の通過を阻止し、偏光方向が前記第１の方向と直交する第２の方向の光を通過させる偏光照射手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態の三次元表示装置は、第１の透明自発光型表示装置２０１と、利用者から見て第１の透明自発光型表示装置２０１の後方に配置される第２の透明自発光型表示装置２０２と、利用者から見て第２の透明自発光型表示装置２０２の後方に配置される反射ミラー２５０と、第１の透明自発光型表示装置２０１と第２の透明自発光型表示装置２０２との間に配置されるフィルタ膜２０３と、第２の透明自発光型表示装置２０２と反射ミラー２５０との間に配置される波長変換膜２０５とを備える。
【００１２】
本実施の形態において、第１の透明自発光型表示装置２０１に供給される映像信号は、前述の図７に示す２Ｄ化像１０５であり、第２の透明自発光型表示装置２０２に供給される映像信号は、前述の図７に示す２Ｄ化像１０６であり、これらの映像信号は、モノクロ、あるいはカラーの映像信号であってもよいが、以降の説明では、第１の透明自発光型表示装置２０１、および、第２の透明自発光型表示装置２０２に、カラーの映像信号を供給する場合について説明する。
透明自発光型表示装置（２０１，２０２）は、例えば、マトリクス状に配置される、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の複数の画素を有する。
このような透明自発光型表示装置（２０１，２０２）としては、有機エレクトロルミネセンス表示装置、あるいは、無機エレクトロルミネセンス表示装置などのエレクトロルミネセンス表示装置などがある。
【００１３】
図２の模式図に示すように、波長変換膜２０５は、透明自発光型表示装置（２０１，２０２）におけるＲ（赤）の画素に対応する第１の部分１０、および、Ｇ（緑）の画素に対応する第２の部分１１、並びに、Ｂ（青）の画素に対応する第３の部分１２を有する。
ここで、透明自発光型表示装置（２０１，２０２）で発光されるＲ（赤）色の波長をλＲａ、Ｇ（緑）色の波長をλＧａ、Ｂ（青）色の波長をλＢａとするとき、波長変換膜２０５の第１の部分１０は、λＲａの波長の光を、同系統のＲ（赤）色の光で、λＲｂの波長の光に変換する。
同様に、波長変換膜２０５の第２の部分１１は、λＧａの波長の光を、同系統のＧ（緑）色の光で、λＧｂの波長の光に、並びに、波長変換膜２０５の第３の部分１２は、λＢａの波長の光を、同系統のＢ（青）色の光で、λＢｂの波長の光に変換する。
また、波長変換膜２０５は、λＲｂの波長の光、λＧｂの波長の光、並びに、λＢｂの波長の光には、透明体として機能する。
フィルタ膜２０３は、λＲａ、λＧａ、λＢａの波長の光の通過を阻止する機能を有するが、λＲｂの波長の光、λＧｂの波長の光、並びに、λＢｂの波長の光には、透明体として機能する。
【００１４】
透明自発光型表示装置（２０１，２０２）においては、発光光は、利用者側および反射ミラー側の両方向に照射される。
本実施の形態において、第１の透明自発光型表示装置２０１の発光光で、利用者側に照射された光はそのまま利用者に到達する。
一方、第１の透明自発光型表示装置２０１の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、フィルタ膜２０３で通過が阻止され、第２の透明自発光型表示装置側に到達することがない。
第２の透明自発光型表示装置２０２の発光光で、利用者側に照射された光は、フィルタ膜２０３で通過が阻止され、利用者側に直接到達することがない。
一方、第２の透明自発光型表示装置２０２の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、波長変換膜２０５を通過するときに波長が変換され、反射ミラー２５０に至り、反射ミラー２５０で反射される。
【００１５】
反射ミラー２５０で反射された光（波長が変換された光）は、再度、波長変換膜２０５を通過するが、波長変換膜２０５およびフィルタ膜２０３は、波長が変換された光には透明体として機能するので、波長が変換された光は、波長変換膜２０５、第２の透明自発光型表示装置２０２、フィルタ膜２０３、並びに、第１の透明自発光型表示装置２０１を通過して、利用者側に到達する。
したがって、本実施の形態の三次元表示装置は、図３に示す三次元表示装置と光学的に等価になる。
なお、図３において、１１１は、第１の透明自発光型表示装置２０１により表示される表示画像からなる表示面、１１２は、第２の透明自発光型表示装置２０２により表示される表示画像からなる表示面であり、表示面１１１と表示面１１２との間の距離は２Ｔである。
ここで、Ｔは、図１に示す第２の透明自発光型表示装置２０２と反射ミラー２５０との間の距離である。
したがって、本実施の形態の三次元表示装置は、前述した〔本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理〕に基づき、三次元立体像を表示することが可能となる。
【００１６】
［実施の形態１の変形例］
本実施の形態の変形例では、第２の透明自発光型表示装置２０２が、単色の発光光を発光し、波長変換膜２０５の第１ないし第３の部分（１０，１１，１２）が、その単色の発光色を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光に変換する。
例えば、第２の透明自発光型表示装置２０２が、青色の発光光を発光し、波長変換膜２０５の第１の部分１０が、その青色の光をＲ（赤）色の光に、および、波長変換膜２０５の第２の部分１１が、その青色の光をＧ（緑）色の光に、並びに、波長変換膜２０５の第３の部分１２が、その青色の光を、より波長の長いＢ（青）色の光に変換する。
また、第１の透明自発光型表示装置２０１は、波長がλＲａのＲ（赤）色、波長がλＧａのＧ（緑）色、並びに、波長がλＢａのＢ（青）色を発光する。
この場合に、波長変換膜２０５の第１の部分１０は、青色の光を、同系統のＲ（赤）色の光で、波長がλＲｂのＲ（赤）光に変換し、および、波長変換膜２０５の第２の部分１１は、青色の光を同系統のＧ（緑）色の光で、波長がλＧｂのＧ（緑）色の光に変換し、並びに、波長変換膜２０５の第３の部分１２は、青色の光を、同系統のＢ（青）色の光で、波長がλＢｂのＢ（青）光に変換する。
さらに、波長変換膜２０５は、λＲｂの波長の光、λＧｂの波長の光、並びに、λＢｂの波長の光には、透明体として機能する。
また、フィルタ膜２０３は、単色の発光光（例えば、青色）、λＲａ、λＧａ、λＢａの波長の光の通過を阻止する機能を有するが、λＲｂの波長の光、λＧｂの波長の光、並びに、λＢｂの波長の光には、透明体として機能する。
【００１７】
本実施の形態の変形例でも、第１の透明自発光型表示装置２０１の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、フィルタ膜２０３で通過が阻止され、第２の透明自発光型表示装置側に到達することがない。
また、第２の透明自発光型表示装置２０２の発光光で、利用者側に照射された光は、フィルタ膜２０３で通過が阻止され、利用者側に直接到達することがなく、一方、第２の透明自発光型表示装置２０２の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、波長変換膜２０５を通過するときに波長が変換され、反射ミラー２５０に至り、反射ミラー２５０で反射され、波長変換膜２０５、第２の透明自発光型表示装置２０２、フィルタ膜２０３、並びに、第１の透明自発光型表示装置２０１を通過して、利用者側に到達する。
したがって、本実施の形態の変形例でも、図３に示す三次元表示装置と光学的に等価となり、三次元立体像を表示することが可能となる。
なお、本実施の形態において、透明自発光型表示装置（２０１，２０２）は、モノクロの画像を表示するものであってもよい。
このように、本実施の形態の三次元表示装置は、２個の透明自発光型表示装置（２０１，２０２）の後方に反射ミラー２５０を配置するだけであるので、本実施の形態の三次元表示装置では、図６に示す従来の三次元表示装置に比して、構成を簡略化でき、かつ、奥行きを短くすることができるので、コンパクトに構成することが可能となる。
【００１８】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態の三次元表示装置は、第１の透明自発光型表示装置２１１と、利用者から見て第１の透明自発光型表示装置２１１の後方に配置される第２の透明自発光型表示装置２１２と、利用者から見て第２の透明自発光型表示装置２１２の後方に配置される反射ミラー２５０と、第１の透明自発光型表示装置２１１と第２の透明自発光型表示装置２１２との間に配置される直線偏光板２１３、第２の透明自発光型表示装置２１２と反射ミラー２５０との間に配置される１／４波長板２１５とを備える。
なお、本実施の形態において、第１の透明自発光型表示装置２１１に供給される映像信号は、前述の図７に示す２Ｄ化像１０５であり、第２の透明自発光型表示装置２１２に供給される映像信号は、前述の図７に示す２Ｄ化像１０６であり、これらの映像信号は、モノクロ、あるいはカラーの映像信号であってもよい。
本実施の形態において、透明自発光型表示装置（２１１，２１２）は、偏光方向が第１の方向の光を発光する透明自発光型表示装置である。
このような透明自発光型表示装置（２１１，２１２）には、有機エレクトロルミネセンス表示装置、あるいは、無機エレクトロルミネセンス表示装置などのエレクトロルミネセンス表示装置、あるいは、紫外線励起蛍光液晶表示装置などがある。
また、直線偏光板２１３の偏光方向は、前述の第１の方向と直交する第２の方向とされる。
【００１９】
透明自発光型表示装置（２１１，２１２）においては、発光光は、利用者側および反射ミラー側の両方向に照射される。
本実施の形態において、第１の透明自発光型表示装置２１１の発光光で、利用者側に照射された光はそのまま利用者に到達する。
一方、第１の透明自発光型表示装置２１１の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、直線偏光板２１３の偏光方向と第１の透明自発光型表示装置２１１の発光光の偏光方向とが互いに直交するため、直線偏光板２１３で通過が阻止され、第２の透明自発光型表示装置側に到達することがない。
第２の透明自発光型表示装置２１２の発光光で、利用者側に照射された光は、直線偏光板２１３の偏光方向と第２の透明自発光型表示装置２１２の発光光の偏光方向とが互いに直交するため、直線偏光板２１３で通過が阻止され、利用者側に直接到達することがない。
一方、第２の透明自発光型表示装置２１２の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、１／４波長板２１５を通過し、反射ミラー２５０に至り、反射ミラー２５０で反射され、再度、１／４波長板２１５を通過する。
【００２０】
この際、第２の透明自発光型表示装置２１２の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、１／４波長板２１５により、左周り（あるいは、右周り）の円偏光に変換されるが、反射ミラー２５０で反射されるときに、右周り（あるいは、左周り）の円偏光に変換される。
そして、この右周り（あるいは、左周り）の円偏光は、１／４波長板２１５に入射され、直線偏光に変換される。
この時、１／４波長板２１５で変換された直線偏光の偏光方向は、直線偏光板２１３の偏光方向と同じ方向となるため、第２の透明自発光型表示装置２１２の発光光で反射ミラー側に照射された光は、第２の透明自発光型表示装置２１２、直線偏光板２１３、並びに、第１の透明自発光型表示装置２１１を通過して、利用者側に到達する。
したがって、本実施の形態の三次元表示装置も、図３に示す三次元表示装置と光学的に等価となり、前述した〔本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理〕に基づき、三次元立体像を表示することが可能となる。
このように、本実施の形態の三次元表示装置も、２個の透明自発光型表示装置（２１１，２１２）の後方に反射ミラー２５０を配置するだけであるので、本実施の形態の三次元表示装置では、図６に示す従来の三次元表示装置に比して、構成を簡略化でき、かつ、奥行きを短くすることができるので、コンパクトに構成することが可能となる。
【００２１】
［実施の形態３］
図５は、本発明の実施の形態３の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態の三次元表示装置は、第１の透明表示装置２２１と、利用者から見て第１の透明表示装置２２１の後方に配置される第２の透明表示装置２２２と、利用者から見て第２の透明表示装置２２２の後方に配置される反射ミラー２５０と、第１の透明表示装置２２１と第２の透明表示装置２２２との間に配置される１／４波長板２１５とを備える。
本実施の形態において、透明表示装置（２２１，２２２）は、光源２２６からの光が照射される導波路２２３と、偏光照射手段２２５とで構成される。
この偏光照射手段２２５は、例えば、マトリクス状に配置された複数のセルを有し、各セル毎に、導波路２２３からの光を外部に照射、あるいは、外部に照射しないようにすることができる。
したがって、供給される映像信号に基づき、各セルを制御することにより、偏光照射手段２２５は二次元像を表示することができる。この場合、各セルの制御状態により、光照射手段２２５により表示される二次元像の輝度を変化させることができる。
また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各光源を配置することにより、カラー画像の二次元像も表示することができる。
【００２２】
ここで、第１の透明表示装置２２１に供給される映像信号は、前述の図７に示す２Ｄ化像１０５であり、第２の透明表示装置２２２に供給される映像信号は、前述の図７に示す２Ｄ化像１０６である。
また、本実施の形態において、偏光照射手段２２５から照射される光は、偏光方向が第１の方向の光であり、さらに、偏光方向が第１の方向と直交する第２の方向の光は、偏光照射手段２２５を通過するが、偏光方向が第１の方向の光は、偏光照射手段２２５を通過することができない。
透明表示装置（２２１，２２２）においては、発光光は、利用者側および反射ミラー側の両方向に照射される。
本実施の形態において、第１の透明表示装置２２１の発光光で、利用者側に照射された光はそのまま利用者に到達する。
一方、第１の透明表示装置２２１の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、偏光方向が第１の方向の光であるため、偏光照射手段２２５で通過が阻止され、第２の透明表示装置側に到達することがない。
【００２３】
第２の透明表示装置２２２の発光光で、利用者側に照射された光は、偏光方向が第１の方向の光であるため、偏光照射手段２２５で通過が阻止され、直接利用者側に到達することがない。
一方、第２の透明表示装置２２２の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、１／４波長板２１５を通過し、反射ミラー２５０に至り、反射ミラー２５０で反射され、再度、１／４波長板２１５を通過する。
この際、第２の透明表示装置２２２の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、１／４波長板２１５により、左周り（あるいは、右周り）の円偏光に変換されるが、反射ミラー２５０で反射されるときに、右周り（あるいは、左周り）の円偏光に変換される。
そして、この右周り（あるいは、左周り）の円偏光は、１／４波長板２１５に入射され、直線偏光に変換される。
この時、１／４波長板２１５で変換された直線偏光の偏光方向は、偏光照射手段２２５から照射される光の偏光方向と直交するため、第２の透明表示装置２２２の発光光で、反射ミラー側に照射された光は、第２の透明表示装置２２２を構成する偏光照射手段２２５および導波路２２３、並びに、第１の透明表示装置２２１を構成する偏光照射手段２２５および導波路２２３を通過して、利用者側に到達する。
【００２４】
したがって、本実施の形態の三次元表示装置も、図３に示す三次元表示装置と光学的に等価となり、前述した〔本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理〕に基づき、三次元立体像を表示することが可能となる。
このように、本実施の形態の三次元表示装置も、２個の透明表示装置（２１１，２１２）の後方に反射ミラー２５０を配置するだけであるので、本実施の形態の三次元表示装置では、図６に示す従来の三次元表示装置に比して、構成を簡略化でき、かつ、奥行きを短くすることができるので、コンパクトに構成することが可能となる。
なお、前述の説明では、例えば、三次元物体全体の奥行き位置を、第１の透明自発光型表示装置（または透明表示装置）、および第２の透明自発光型表示装置（または透明表示装置）に表示した２Ｄ化像を用いて表現する方法および装置について主に述べたが、本実施の形態の三次元表示装置は、前述の特許文献に記載したように、三次元物体自体が有する奥行きを表現する方法及び装置としても使用できる。
【００２５】
同様に、本実施の形態の三次元表示装置は、前述の特許文献に記載したように、三次元物体自体が移動する場合にも使用できる。
２Ｄ化像が三次元的に移動する場合、利用者の左右上下方向への移動に関しては通常の二次元表示装置の場合と同様に透明自発光型表示装置（または透明表示装置）内での動画再生によって可能であり、奥行き方向への移動に関しては、前述の特許文献に記載したように、第１の透明自発光型表示装置（または透明表示装置）、および第２の透明自発光型表示装置（または透明表示装置）に表示される２Ｄ化像の輝度の変化を時間的に行うことで、三次元像の動画を表現することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制し、かつ、眼鏡を用いないでカラー画像の三次元立体像が表示可能であって、構成が簡単で、かつ、コンパクトな三次元表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す波長変換膜を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１の三次元表示装置と等価な三次元表示装置を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態３の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図６】従来の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の基本となる三次元表示装置において、各表示面に表示する２Ｄ化像の生成方法を説明するための図である。
【図８】本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図９】本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図１０】本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図１１】本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…第１の部分、１１…第２の部分、１２…第３の部分、１００…観察者、１０１，１０２，１１１，１１２…表示面、１０３…光学系、１０４…三次元物体、１０５，１０６…２Ｄ化像、２０１，２０２，２１１，２１２…透明自発光型表示装置、２０３…フィルタ膜、２０５…波長変換膜、２１３…直線偏光板、２１５…１／４波長板、２２１，２２２…透明表示装置、２２３…導波路、２２５…偏光照射手段、２２６…光源、２５０…反射ミラー。
【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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