(57)【要約】【課題】  観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備える３次元表示装置において、正面輝度を低下させることなく、モアレの発生を防止する。【解決手段】  観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備え、前記観察者から最も奥にある表示装置以外の表示装置は透過型表示装置である３次元表示装置であって、前記複数の表示装置の中の少なくとも１個の表示装置を振動させる手段を備える。前記手段は、２以上の表示装置を振動させ、当該２以上の表示装置の振動が非同期である。前記手段は、２以上の表示装置を振動させ、当該２以上の表示装置の振動方向として、振動方向が逆方向のものを含む。【選択図】        図１
2005128195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備え、
前記観察者から最も奥にある表示装置以外の表示装置は透過型表示装置である３次元表示装置であって、
前記複数の表示装置の中の少なくとも１個の表示装置を振動させる手段を備えることを特徴とする３次元表示装置。
【請求項２】
前記手段は、２以上の表示装置を振動させ、
当該２以上の表示装置の振動が非同期であることを特徴とする請求項１に記載の３次元表示装置。
【請求項３】
前記手段は、２以上の表示装置を振動させ、
当該２以上の表示装置の振動方向として、振動方向が逆方向のものを含むことを特徴とする請求項１に記載の３次元表示装置。
【請求項４】
前記手段は、振動子、あるいはアクチュエータであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
【請求項５】
前記振動子は、モータ、あるいは圧電素子であることを特徴とする請求項４に記載の３次元表示装置。
【請求項６】
前記アクチェータは、ピエゾ素子、あるいはソレノイドであることを特徴とする請求項４に記載の３次元表示装置。
【請求項７】
前記手段による振動方向は、前記各表示装置の重なり方向に直交する方向であり、
当該振動の振幅幅は、前記表示装置の画素の周期の１／２の整数倍であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
【請求項８】
前記手段による振動方向は、前記各表示装置の重なり方向であり、
当該振動によりスピーカ機能を実現することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
【請求項９】
観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備え、
前記観察者から最も奥にある表示装置以外の表示装置は透過型表示装置である３次元表示装置であって、
前記複数の表示装置は、作動中に振動する装置に固定され、
前記各表示装置毎に、前記表示装置の前記作動中に振動する装置に対する固定強度が異なることを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１０】
前記各表示装置に表示される２次元像は、前記観察者から見て異なった奥行き位置に配置されるそれぞれの表示装置に対して、表示対象物体を前記観察者の視線方向から射影した二次元像であって、かつ、前記各表示装置に表示される２次元像における前記観察者から見た輝度を、前記表示対象物体の奥行き位置に応じてそれぞれ独立に変化させることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備える３次元表示装置に係り、特に、モアレ（干渉縞）の発生を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の透過型表示装置（例えば、液晶表示装置）を、観察者から見て異なった奥行き位置に配置することにより、観察者に３次元立体像を表示する３次元表示装置が知られている（下記特許文献１、特許文献２参照）。
これらの３次元表示装置に使用される透過型表示装置では、図１２に示すように、複数の画素１０の重心位置が周期的になるように、複数の画素１０が配置される。
そのため、前述の各特許文献に記載されている３次元表示装置では、各透過型表示装置の画素パターンが干渉して、モアレ（干渉縞）が発生するという問題点があった。
このモアレの発生を防止するために、前述の特許文献２には、複数の透過型表示装置の間に拡散板を配置することが記載されている。
【０００３】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【特許文献１】特開２００１−５４１４４号公報
【特許文献２】特許第３３３５９９８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の特許文献２に記載されているような拡散板を用いてモアレの発生を防止する方法は、光が拡散するので正面の輝度が暗くなってしまう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、観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備える３次元表示装置において、正面輝度を低下させることなく、モアレの発生を防止することが可能となる技術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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、本発明の３次元表示装置は、観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備え、前記観察者から最も奥にある表示装置以外の表示装置は透過型表示装置である３次元表示装置であって、前記複数の表示装置の中の少なくとも１個の表示装置を振動させる手段を備えることを特徴とする。
また、本発明では、前記手段が、２以上の表示装置を振動させ、当該２以上の表示装置の振動が非同期であることを特徴とする。
また、本発明では、前記手段が、２以上の表示装置を振動させ、当該２以上の表示装置の振動方向として、振動方向が逆方向のものを含むことを特徴とする。
また、本発明では、前記手段が、モータ、または圧電素子などの振動子、あるいは、ピエゾ素子、あるいはソレノイドなどのアクチュエータであることを特徴とする。
また、本発明では、前記手段による振動方向が、前記各表示装置の重なり方向に直交する方向であり、当該振動の振幅幅が、前記表示装置の画素の周期の１／２の整数倍であることを特徴とする。
また、本発明は、観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備え、前記観察者から最も奥にある表示装置以外の表示装置は透過型表示装置である３次元表示装置であって、前記複数の表示装置は、作動中に振動する装置に固定され、前記各表示装置毎に、前記表示装置の前記作動中に振動する装置に対する固定強度が異なることを特徴とする。
また、本発明の好ましい実施例では、前記３次元表示装置は、前述の特許文献１に記載されているＤＦＤ（Depth Fused 3-D）方式の３次元表示装置である。
【発明の効果】
【０００６】
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、観察者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示装置を備える３次元表示装置において、モアレの発生を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例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。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１の３次元表示装置の概略構成を示す模式図である。
本実施例では、図１に示すように、観察者１００の前面に、透過型表示装置（１０１，１０２）（透過型表示装置１０１が透過型表示装置１０２より観察者１００に近い）を配置する。
本実施例では、透過型表示装置１０１に、例えば、車両などの動画像を表示し、透過型表示装置１０２に、背景画像を表示することにより、観察者１００に奥行きのある画像を提示することが可能である。
ここで、透過型表示装置（１０１，１０２）としては、液晶表示装置（例えば、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニアス型液晶ディスプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、ホログラフィック高分子分散型液晶ディスプレイ、あるいはこれらの組み合わせ）、あるいは、ＥＬ表示装置などが使用される。
本実施例において、透過型表示装置（１０１，１０２）が、液晶表示装置などの場合は、図１に示すように、観察者１００から見て最も後方に、光源１１０を配置する必要があるが、透過型表示装置１０２がＥＬ表示装置などの自発光型表示装置の場合は、光源１１０は必要ない。
【０００８】
本実施例では、透過型表示装置１０２に振動子１２０が取り付けられ、この振動子１２０により、透過型表示装置１０２を、例えば、６０Ｈｚの周期で振動させる。
この場合に、振動子１２０による透過型表示装置１０２の振動方向は、各透過型表示装置（１０１，１０２）の重なり方向（図１に示すＡの方向）、あるいは、各透過型表示装置（１０１，１０２）の重なり方向と直交する方向であってもよい。
振動子１２０による透過型表示装置１０２の振動方向が、各透過型表示装置（１０１，１０２）の重なり方向と直交する方向の場合には、振動子１２０による振動の振幅幅が、透過型表示装置１０２の画素の周期の１／２の整数倍であると、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレ（干渉縞）が完全に消去される。
しかしながら、振動子１２０による振動の振幅幅が、透過型表示装置１０２の画素の周期の１／２の整数倍でなくても、透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンも振動に同期して変移するので、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレのコントラストを低下させることができ、実質的にモアレの発生を少なくすることができる。
また、振動子１２０による透過型表示装置１０２の振動方向が、各透過型表示装置（１０１，１０２）の重なり方向（図１に示すＡの方向）であっても、透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンも振動に同期して変移するので、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレのコントラストを低下させることができ、実質的にモアレの発生を少なくすることができる。
この場合には、透過型表示置１０２の振動によりスピーカ機能を実現することが可能である。
【０００９】
ここで、振動子１２０としては、バイブレータ用のモータ、あるいは圧電素子が使用可能である。
なお、本実施例では、振動子１２０は透過型表示装置１０２に取り付けられているが、透過型表示装置１０１と透過型表示装置１０２の２つに取り付けるようにしてもよい。
さらに、本実施例において、透過型表示装置は２つに限定されるものではなく、２つ以上の透過型表示装置を使用することも可能である。
この場合に、振動子１２０により、２個以上の透過型表示装置を振動させるときに、各透過型表示装置の振動の周期を非同期にすると、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレのコントラストをより低下させることができる。
また、振動子１２０により、２個以上の透過型表示装置を振動させるときに、各透過型表示装置の振動方向として、逆方向の振動を含むようにすると、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレのコントラストをより低下させることができる。
【００１０】
［実施例２］
図２は、本発明の実施例２の３次元表示装置の概略構成を示す模式図である。
本実施例の３次元表示装置は、振動子１２０に代えて、アクチュエータ１３０を使用した点で前述の実施例の３次元表示装置と相異する。
以下、本実施例について、前述の実施例との相違点を中心に説明する。
なお、本実施例においても、透過型表示装置（１０１，１０２）としては、液晶表示装置（例えば、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニアス型液晶ディスプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、ホログラフィック高分子分散型液晶ディスプレイ、あるいはこれらの組み合わせ）、あるいは、ＥＬ表示装置などが使用される。
但し、本実施例において、透過型表示装置（１０１，１０２）が、液晶表示装置などの場合は、図２に示すように、観察者１００から見て最も後方に、光源１１０を配置する必要があるが、透過型表示装置１０２がＥＬ表示装置などの自発光型表示装置の場合は、光源１１０は必要ない。
【００１１】
本実施例では、透過型表示装置１０２にアクチュエータ１３０が取り付けられ、このアクチュエータ１３０により、透過型表示装置１０２を、例えば、６０Ｈｚの周期で振動させる。
この場合に、アクチュエータ１３０による透過型表示装置１０２の振動方向は、各透過型表示装置（１０１，１０２）の重なり方向（図２に示すＡの方向）、あるいは、各透過型表示装置（１０１，１０２）の重なり方向と直交する方向であってもよい。
アクチュエータ１３０による透過型表示装置１０２の振動方向が、各透過型表示装置（１０１，１０２）の重なり方向と直交する方向の場合には、アクチュエータ１３０による振動の振幅幅が、透過型表示装置１０２の画素の周期の１／２の整数倍であると、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレ（干渉縞）が完全に消去される。
しかしながら、アクチュエータ１３０による振動の振幅幅が、透過型表示装置１０２の画素の周期の１／２の整数倍でなくても、透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンも振動に同期して変移するので、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレのコントラストを低下させることができ、実質的にモアレの発生を少なくすることができる。
また、振動子１２０による透過型表示装置１０２の振動方向が、各透過型表示装置（１０１，１０２）の重なり方向（図１に示すＡの方向）であっても、透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンも振動に同期して変移するので、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレのコントラストを低下させることができ、実質的にモアレの発生を少なくすることができる。
この場合には、透過型表示置１０２の振動によりスピーカ機能を実現することが可能である。
【００１２】
ここで、アクチュエータ１３０としては、ピエゾ素子、あるいはソレノイドが使用可能である。また、アクチュエータ１３０が使用可能である。
なお、本実施例では、アクチュエータ１３０は透過型表示装置１０２に取り付けられているが、透過型表示装置１０１と透過型表示装置１０２の２つに取り付けるようにしてもよい。
さらに、本実施例において、透過型表示装置は２つに限定されるものではなく、２つ以上の透過型表示装置を使用することも可能である。
この場合に、アクチュエータ１３０により、２個以上の透過型表示装置を振動させるときに、各透過型表示装置の振動の周期を非同期にすると、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレのコントラストをより低下させることができる。
また、アクチュエータ１３０により、２個以上の透過型表示装置を振動させるときに、各透過型表示装置の振動方向として、逆方向の振動を含むようにすると、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレのコントラストをより低下させることができる。
【００１３】
［実施例３］
図３は、本発明の実施例３の３次元表示装置の概略構成を示す模式図である。
本実施例でも、図３に示すように、観察者１００の前面に、透過型表示装置（１０１，１０２）（透過型表示装置１０１が透過型表示装置１０２より観察者１００に近い）を配置する。
なお、本実施例においても、透過型表示装置（１０１，１０２）としては、液晶表示装置（例えば、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニアス型液晶ディスプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、ホログラフィック高分子分散型液晶ディスプレイ、あるいはこれらの組み合わせ）、あるいは、ＥＬ表示装置などが使用される。
但し、本実施例において、透過型表示装置（１０１，１０２）が、液晶表示装置などの場合は、図３に示すように、観察者１００から見て最も後方に、光源１１０を配置する必要があるが、透過型表示装置１０２がＥＬ表示装置などの自発光型表示装置の場合は、光源１１０は必要ない。
【００１４】
本実施例では、透過型表示装置（１０１，１０２）は、例えば、原動機などを備え、作動中に振動する装置に取り付けられる。
即ち、図３に示すように、各透過型表示装置（１０１，１０２）は、作動中に振動する装置の筐体１５０に取り付けられる。
そして、各透過型表示装置（１０１，１０２）毎に、透過型表示装置の、作動中に振動する装置に対する固定強度を異ならせる。なお、図３では、透過型表示装置１０１を強固に筐体１５０に取り付け、透過型表示装置１０２を、バネなどで緩く筐体１５０に取り付けた場合を図示している。
これにより、原動機などを備える装置の作動中に各透過型表示装置は振動するが、前述したように、各透過型表示装置毎に、透過型表示装置の原動機などを備える装置に対する固定強度が異なっているので、各透過型表示装置の振動周期が異なることになる。
したがって、前述の各実施例と同様、モアレのコントラストを低下させることができ、実質的にモアレの発生を少なくすることができる。
なお、本実施例において、透過型表示装置は２つに限定されるものではなく、２つ以上の透過型表示装置を使用することも可能である。
【００１５】
［実施例４］
図４は、本発明の実施例４の３次元表示装置の概略構成を示す模式図である。
本実施例では、図４に示すように、観察者１００の前面に、複数の透過型表示装置、例えば、透過型表示装置（１０１，１０２）（透過型表示装置１０１が透過型表示装置１０２より観察者１００に近い）と、種々の光学素子と、光源１１０を用いて光学系１０３を構築する。
透過型表示装置（１０１，１０２）としては、液晶表示装置（例えば、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニアス型液晶ディスプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、ホログラフィック高分子分散型液晶ディスプレイ、あるいはこれらの組み合わせ）、あるいは、ＥＬ表示装置などが使用される。
また、光学素子としは、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲面鏡、プリズム、偏光素子、波長板などを用いる。
図４に示す３次元表示装置は、透過型表示装置（１０１，１０２）として液晶表示装置を使用するものであり、そのため、光源１１０が、観察者１００から見て最も後方に配置された場合を示す。
【００１６】
本実施例の３次元表示装置は、前述の特許文献１に記載されているＤＦＤ（Depth Fused 3-D）方式の３次元表示装置である。
以下、図４〜図９を用いて、ＤＦＤ方式の３次元表示装置の原理について説明する。
初めに、図５に示すように、観察者１００に提示したい３次元物体１０４を、観察者１００から見て、透過型表示装置（１０１，１０２）へ射影した像（以下、「２Ｄ化像」と呼ぶ。）である２Ｄ化像（１０５，１０６）を生成する。
この２Ｄ化像の生成方法としては、例えば、観察者１００の視線方向から３次元物体１０４をカメラ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。
この２Ｄ化像（１０５，１０６）を、図４に示すように、透過型表示装置１０１と透過型表示装置１０２との双方に、観察者１００の右眼と左眼を結ぶ線上の一点から見て重なるように、２Ｄ化像（１０７，１０８）として表示する。
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／縮小率を制御することで可能となる。
前記構成を有する装置上で、観察者１００が見る像は、２Ｄ化像１０８を透過し、さらに２Ｄ化像１０７を透過した光によって生成される。
【００１７】
本実施例における重要な要点は、その観察者１００が見る像の輝度を、表示しようとする３次元物体１０４の輝度と同じになるように一定に保ちつつ、２Ｄ化像１０７と２Ｄ化像１０８の透過度の配分を変えることで、観察者１００の感じる像の奥行き位置を変えることである。
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図面上では透過度が低い方を濃く示してある。
例えば、３次元物体１０４が透過型表示装置１０１上にある場合には、図６に示すように、透過型表示装置１０１上の透過度を、２Ｄ化像１０７の輝度が３次元物体１０４の輝度に等しくなるように設定し、透過型表示装置１０２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度を、例えば、その透過型表示装置１０２の最大値とする。
次に、例えば、３次元物体１０４が観察者１００より少し遠ざかって、透過型表示装置１０１より透過型表示装置１０２側に少し寄った位置にある場合には、図７に示すように、透過型表示装置１０１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度を少し増加させ、透過型表示装置１０２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度を少し減少させる。
【００１８】
また、例えば、３次元物体１０４が観察者１００よりさらに遠ざかって、透過型表示装置１０１より透過型表示装置１０２側にさらに寄った位置にある場合には、図８に示すように、透過型表示装置１０１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度をさらに増加させ、透過型表示装置１０２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度をさらに減少させる。
さらに、例えば、３次元物体１０４が透過型表示装置１０２上にある場合には、図９に示すように、透過型表示装置１０２上の透過度を、２Ｄ化像１０８の輝度が３次元物体１０４の輝度に等しくなるように設定し、透過型表示装置１０１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度を、例えば、透過型表示装置１０１の最大値とする。
このように表示することにより、人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（１０７，１０８）であっても、観察者１００にはあたかも透過型表示装置（１０１，１０２）の中間に３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、透過型表示装置（１０１，１０２）の２Ｄ化像（１０７，１０８）の部分の透過度をほぼ同じに設定した場合には、透過型表示装置（１０１，１０２）の奥行き位置の中間付近に３次元物体１０４があるように感じられる。
なお、図４では、光源１１０が、観察者１００から見て最も後方に配置されるが、透過型表示装置１０２がＥＬ表示装置などの自発光型表示装置の場合は、光源１１０は必要ない。
前述したようなＤＦＤ（Depth Fused 3-D）方式の３次元表示装置において、透過型表示装置１０１および透過型表示装置１０２の少なくとも一方を、前述した各実施例に記載した方法により振動させることにより、各透過型表示装置（１０１，１０２）の画素パターンが干渉することにより生じるモアレを消去、あるいはコントラストを低下させることができ、実質的にモアレの発生を少なくすることができる。
【００１９】
図１０は、図４に示す透過型表示装置（１０１，１０２）の一例の概略構成を示す模式図である。
図１０に示すように、透過型表示装置１０１は、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０１と、偏光板（２０３，２０３１）とを有し、透過型表示装置１０２は、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０２と、偏光板（２１３，２１３１）とを有する。
液晶表示パネル（２０１，２０２）の内部には、カラーフィルタ（図示せず）も設けられる。また、偏光板２１３の後方（偏光板２１３の透過型表示装置１０１と反対の側）に、光源（バックライト）１１０が配置される。
液晶表示パネル（２０１，２０２）は、各画素単位で、偏光の方向を変化できるので、出射光の偏光方向と、出射側の偏光板の偏光方向により、出射する光の強度を変化でき、全体として光の透過度を変化させることができる。
したがって、液晶表示パネル（２０１，２０２）の各画素単位に、通過する光の偏光方向を制御することにより、液晶表示パネル２０１および液晶表示パネル２０２毎に、独立に透過度を変化させることができる。
ここで、透過型表示装置（１０１，１０２）上に表示される２Ｄ化像（１０７，１０８）は、カラー画像の二次元像である。
なお、図１０に示す透過型表示装置は、前述の実施例１〜３の透過型表示装置にも適用可能である。
【００２０】
［実施例４の変形例］
図１１は、本発明の実施例４の３次元表示装置の変形例の概略構成を示す模式図である。
図１１に示す３次元表示装置では、透過型表示装置１０１が、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０１と偏光板２０３とを有し、透過型表示装置１０２が、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０２と偏光板２１３１を有する。
即ち、図１１に示す３次元表示装置では、偏光板２０３と、偏光板２１３１との間に、液晶表示パネル２０１と、液晶表示パネル２０２とが配置される。
また、偏光板２１３１の後方（偏光板２１３１の透過型表示装置１０１と反対の側）に、光源（バックライト）１１０が配置される。
液晶表示パネル（２０１，２０２）は、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶表示装置、ホモジニアス型液晶表示装置、強誘電液晶表示装置、反強誘電液晶表示装置などから偏光板を取り除いた装置である。
また、液晶表示パネル（２０１，２０２）の内部には、カラーフィルタ（図示せず）も設けられる。
図１１に示す３次元表示装置でも、各透過型表示装置（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０７，１０８）における、観察者１００から見た像の輝度を、図４〜図９で説明したように変化させることにより、透過型表示装置（１０１，１０２）上、あるいは、透過型表示装置１０１と透過型表示装置１０２との間の任意の位置に、３次元立体像を表示することが可能である。
【００２１】
但し、図１１に示す３次元表示装置では、偏光方向が、液晶表示パネル２０１と液晶表示パネル２０２とを通過する間に変化することを考慮して、各液晶表示パネル（２０１，２０２）の偏光方向の制御を行う必要がある。
前述の図１０に示すように、透過型表示装置１０１として、両側に偏光板（２０３，２０３１）を設けた液晶表示パネル２０１、および、透過型表示装置１０２として、両側に偏光板（２１３，２１３１）を設けた液晶表示パネル２０２を使用する場合には、光源１１０からの照射光の光路中に４枚の偏光板（２０３，２０３１，２１３，２１３１）が挿入されることになるので、全体としての透過度が低くなり、表示が暗くなる欠点がある。
これに対して、図１１に示す３次元表示装置では、液晶表示パネル（２０１，２０２）を、２枚の偏光板（２０３，２１３１）で挟むようにしたので、表示が暗くなるのを防止することができる。
また、図１１に示す３次元表示装置では、液晶表示パネル（２０１，２０２）における輝度を実質的に大きな自由度で制御できる利点も有する。
すなわち、図１０に示す透過型表示装置（１０１，１０２）の場合には、光源１１０からの照射光は、各透過型表示装置（１０１，１０２）を通過する間に変化しない、あるいは減少するしかなく、各透過型表示装置（１０１，１０２）における輝度は、変化しない、あるいは、減少するしかない。
【００２２】
これに対して、図１１に示す３次元表示装置では、出射側の偏光板２０３までは、光量は実質的にほとんど変化せず、各液晶表示パネル（２０１，２０２）ではその偏光方向のみが変化している。
しかも、偏光方向は、各液晶表示パネル（２０１，２０２）でほぼ加算されて回転していくが、出射側の偏光板２０３の外から観察した場合、出射側の偏光板２０３の透過偏光方向を基準として０〜９０度までは各液晶表示パネル（２０１，２０２）の輝度は減少し、９０〜１８０度までは輝度は上昇し、１８０〜２７０度までは輝度は減少し、２７０〜３６０度までは輝度は上昇するというように輝度の上昇、減少を繰り返せる。
したがって、各液晶表示パネル（２０１，２０２）の輝度は、その直前の偏光可変装置の輝度に比べて、上昇することも、変化しないことも、減少することも可能となる。
但し、実際には、例えば、ツイストネマティック型液晶表示装置などにおいては、最大の角度変化が９０度である場合が多いため、これを考慮して設計を行う必要がある。
なお、前述の説明では、２Ｄ化像を表示する透過型表示装置の中で主に２つの透過型表示装置に関してのみ記述し、かつ観察者１００に提示する３次元物体が２つの透過型表示装置の間にある場合について説明したが、２Ｄ化像を表示する透過型表示装置の個数がこれよりも多く、あるいは提示する３次元物体の位置が異なる場合であっても、同様な構成が可能であることは明らかである。
さらに、本実施例における二次元像の表示面は、本発明の趣旨から見て、必ずしも平面である必要はなく、球面や楕円面や二次曲面や他の複雑な曲面であっても同様な効果が得られることは明らかである。
【００２３】
なお、前述の説明では、例えば、３次元物体全体の奥行き位置を、各透過型表示装置（１０１，１０２）に表示した２Ｄ化像を用いて表現する場合について主に述べたが、本実施例の３次元表示装置は、前述の特許文献１に記載したように、３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。
同様に、本実施例の３次元表示装置は、前述の特許文献に記載したように、３次元物体自体が移動する場合にも使用できる。
２Ｄ化像が３次元的に移動する場合、２Ｄ化像の左右・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各透過型表示装置（１０１，１０２）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１に記載したように、各透過型表示装置（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０７，１０８）の透過度（即ち、観察者１００から見た輝度）の変化を時間的に行うことで、３次元像の動画を表現することが可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１の３次元表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例２の３次元表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例３の３次元表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例４の３次元表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例４の３次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例４の３次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例４の３次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図８】本発明の実施例４の３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】本発明の実施例４の３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】図４に示す透過型表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施例４の３次元表示装置の変形例の概略構成を示す模式図である。
【図１２】従来のフラットディスプレイの各画素の配置状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  画素
１００  観察者
１０１，１０２  透過型表示装置
１０３  光学系
１０４  ３次元物体
１０５，１０６，１０７，１０８  ２Ｄ化像
１１０  光源
１２０  振動子
１３０  アクチュエータ
１５０  作動中に振動する装置の筐体
２０１，２０２  液晶表示パネル
２０３，２１３，２０３１，２１３１  偏光板
【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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