(57)【要約】【課題】表示面４１aに表示された二次元画像を凹面鏡５１で反射した後に結像する三次元画像表示技術において、歪みの少ない三次元画像を表示可能とする。【解決手段】表示面４１aの中心４１cから射出されて凹面鏡５１の凹面５１aの頂点５１tに入射する光Ｌonの行路Ｔに垂直な仮想垂直平面Ｐvに対して、当該頂点５１tで凹面５１aに接する仮想接平面Ｐ51および表示面４１aが同じ側に傾斜する。端的に言えば、凹面鏡５１の傾きに対して、表示面４１aも同じ側に傾く。そのため、二次元画像ＩＭ2を表示する表示面４１aから射出されて凹面鏡５１に到る光Ｌonの行路長のばらつきが、表示面４１aの各位置の間で抑制される。よって、表示面４１aの各位置から射出された光Ｌonの結像位置のずれを抑えて、歪みを軽減しつつ二次元画像ＩＭ2を結像することができ、その結果、歪みの少ない三次元画像ＩＭ3を表示することが可能となる。【選択図】図１
2013222025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元画像を表示する表示面を有する表示手段と、
前記表示面に表示された前記二次元画像から射出された光を反射する凹面鏡と、
前記凹面鏡で反射された光を反射する変位ミラーを変位させながら前記変位ミラーで反射された光を結像することで、互いに異なる位置に結像された複数の前記二次元画像からなる三次元画像を表示する結像手段と
を備え、
前記表示面の中心から射出されて前記凹面鏡の凹面の頂点に入射する光の行路に垂直な仮想垂直平面に対して、前記頂点で前記凹面に接する仮想接平面および前記表示面が同じ側に傾斜することを特徴とする三次元画像表示装置。
【請求項２】
前記凹面鏡は、前記表示面に表示された前記二次元画像から射出された光をコリメートする請求項１に記載の三次元画像表示装置。
【請求項３】
前記表示手段は、互いに異なる色の前記二次元画像を前記表示面に表示し、前記結像手段は、カラーの前記三次元画像を表示する請求項１または２に記載の三次元画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、互いに異なる位置に複数の二次元画像を結像することで三次元画像を表示する三次元画像表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、互いに異なる位置に複数の二次元画像を結像することで三次元画像を表示する体積走査型の三次元画像表示装置（三次元ディスプレイ）が記載されている。この三次元画像表示装置は、スクリーンに投影した二次元画像から射出された光を、ミラースキャナにより反射した後に結像する。この際、ミラースキャナを変位させながら三次元画像の断面像をスクリーンに順次投影することで、互いに異なる位置に複数の断面像（二次元画像）を順次結像して、三次元画像を表示することができる。
【０００３】
また、この三次元画像表示装置では、スクリーン上の二次元画像から射出された光をミラースキャナへ導くために、凹面鏡が用いられている。つまり、スクリーン上の二次元画像から射出された光は、凹面鏡で反射された後にスクリーンへと入射する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】宮崎大介，「光学的実像の移動による体積走査型三次元ディスプレイ」，光技術コンタクト，社団法人日本オプトメカトロニクス協会，２０１０年１２月，Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．１２，ｐ．２４−２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように凹面鏡を用いた構成では、二次元画像を表示する表示面（スクリーンの表面）から射出されて凹面鏡に到る光の行路長が、表示面の位置によってばらつく場合があった。このような場合、表示面の各位置から射出された光の結像位置が互いにずれて、二次元画像が歪んで結像され、その結果、三次元画像も歪んで表示されるおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、表示面に表示された二次元画像を凹面鏡で反射した後に結像する三次元画像表示技術において、歪みの少ない三次元画像を表示可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる三次元画像表示装置は、上記目的を達成するために、二次元画像を表示する表示面を有する表示手段と、表示面に表示された二次元画像から射出された光を反射する凹面鏡と、凹面鏡で反射された光を反射する変位ミラーを変位させながら変位ミラーで反射された光を結像することで、互いに異なる位置に結像された複数の二次元画像からなる三次元画像を表示する結像手段とを備え、表示面の中心から射出されて凹面鏡の凹面の頂点に入射する光の行路に垂直な仮想垂直平面に対して、当該頂点で凹面に接する仮想接平面および表示面が同じ側に傾斜することを特徴とする。
【０００８】
このように構成された発明（三次元画像表示装置）では、表示面の中心から射出されて凹面鏡の凹面の頂点に入射する光の行路に垂直な仮想垂直平面に対して、当該頂点で凹面に接する仮想接平面および表示面が同じ側に傾斜する。端的に言えば、凹面鏡の傾きに対して、表示面も同じ側に傾く。そのため、二次元画像を表示する表示面から射出されて凹面鏡に到る光の行路長のばらつきが、表示面の各位置の間で抑制される。よって、表示面の各位置から射出された光の結像位置のずれを抑えて、歪みを軽減しつつ二次元画像を結像することができ、その結果、歪みの少ない三次元画像を表示することが可能となる。
【０００９】
この際、仮想垂直平面と仮想接平面がなす鋭角より、仮想垂直平面と表示面がなす鋭角の方が大きいように三次元画像表示装置を構成しても良い。これによって、三次元画像をより適切に表示することが可能となる。
【００１０】
また、凹面鏡は、表示面に表示された二次元画像から射出された光をコリメートするように構成された三次元画像表示装置に対して、本発明を特に好適に適用できる。つまり、このような構成では、二次元画像を表示する表示面から射出されて凹面鏡に到る光の行路長が表示面の各位置でばらつくと、凹面鏡によって光を適切にコリメートすることが困難となる。そのため、表示面の各位置から射出された光の結像位置が互いにずれて、二次元画像が歪んで結像されるおそれが高い。
【００１１】
これに対して、本発明を適用することで、二次元画像を表示する表示面から射出されて凹面鏡に到る光の行路長のばらつきを、表示面の各位置の間で抑制することができる。したがって、凹面鏡によって光を適切にコリメートして、表示面の各位置から射出された光の結像位置のずれを抑えることができ、歪みを軽減しつつ二次元画像を結像することができる。その結果、歪みの少ない三次元画像を表示することが可能となる。
【００１２】
また、表示手段は、互いに異なる色の二次元画像を表示面に表示し、結像手段は、カラーの三次元画像を表示するように構成された三次元画像表示装置に対して、本発明を特に好適に適用できる。なぜなら、カラーの三次元画像を表示する構成においては、上述のような歪みを抑制することが重要となるからである。
【発明の効果】
【００１３】
二次元画像を表示する表示面から射出されて凹面鏡に到る光の行路長のばらつきが、表示面の各位置の間で抑制される。よって、表示面の各位置から射出された光の結像位置のずれを抑えて、歪みを軽減しつつ二次元画像を結像することができ、その結果、歪みの少ない三次元画像を表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用可能な三次元画像表示装置の一例を模式的に示す図である。
【図２】投影スクリーン近傍の構成を模式的に示す図である。
【図３】実施形態の構成を模式的に示す図である。
【図４】比較形態の構成を模式的に示す図である。
【図５】三次元画像表示装置の変形例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明を適用可能な三次元画像表示装置の一例を模式的に示す図である。図１に示すように、三次元画像表示装置１は、三次元画像ＩＭ3の断面像ＩＭ2（二次元画像）を走査することで三次元画像ＩＭ3を空間中に表示する体積走査型の三次元ディスプレイであり、装置本体２および制御部３で構成されている。なお、図１では、各二次元画像ＩＭ2が破線で表され、三次元画像ＩＭ3がこれら破線の集合で表されている。
【００１６】
装置本体２は、投影スクリーン４１に二次元画像ＩＭ2を表示する表示手段４と、投影スクリーン４１に表示された二次元画像ＩＭ2を装置本体２の外部に結像する光学系５とを、筐体２１の内部に収容した概略構成を備える。一方、制御部３は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリー等で構成されたコンピュータであり、装置本体２の表示手段４および光学系５の制御を司る。
【００１７】
表示手段４は、投影スクリーン４１の他に、投影スクリーン４１に二次元画像ＩＭ2を投影する投影部４２を有する。この投影部４２は、例えばハロゲンランプである光源４２１からの光を、ＤＭＤ(Digital Mirror Device)４２２（変調器）により変調して、投影スクリーン４１に投影する概略構成を有する。このＤＭＤ４２２は、複数の微小ミラーを二次元的に配列した構成を有する。各微小ミラーは、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態の各姿勢を選択的に取ることができる。そして、投影部４２は、ＯＮ状態の微小ミラーが反射した光Ｌonを投影スクリーン４１に導く一方、ＯＦＦ状態の微小ミラーが反射した光Ｌoffを投影スクリーン４１に導かない。
【００１８】
これによって、投影スクリーン４１には、ＤＭＤ４２２のＯＮ状態にある各微小ミラーの像が投影される。したがって、ＤＭＤ４２２の各微小ミラーの姿勢を制御することで、所望の二次元画像ＩＭ2を投影スクリーン４１に投影することができる。なお、ＤＭＤ４２２の微小ミラーの姿勢は、制御部３によって制御される。
【００１９】
また、投影部４２には、ＤＭＤ４２２からの射出光Ｌon（ＯＮ状態の微小ミラーの反射光）を、投影スクリーン４１に適切に導くために、投影レンズ４２３および投影ミラー４２４（平面鏡）が設けられている。さらに、投影部４２には、ＤＭＤ４２２と投影レンズ４２３の間に、全反射プリズム４２５が設けられている。したがって、光源４２１が射出した光は、全反射プリズム４２５を介してＤＭＤ４２２に照射される。そして、ＤＭＤ４２２からの射出光Ｌonは、全反射プリズムを介して、投影レンズ４２３を透過した後に、投影ミラー４２４により反射されて、投影スクリーン４１に結像される。
【００２０】
投影スクリーン４１は、平面形状を有する表示面４１aおよび投影面４１bを互いに平行に設けた背面投影型のスクリーンであり、投影部４２によって投影面４１bに投影された二次元画像ＩＭ2を表示面４１aに表示する。この投影スクリーン４１の詳細について、図２を用いて説明する。ここで、図２は、投影スクリーン近傍の構成を模式的に示す図であり、投影スクリーン４１と後述する凹面鏡５１とが示されている。
【００２１】
投影スクリーン４１の投影面４１bには、１枚のプリズムシートである偏向シート４１２が貼り付けられている。この偏向シート４２は、図２紙面の垂直方向に伸びつつ三角形の断面形状を有する棒状のプリズム要素を、互いに平行に複数並べた構成を有する。そして、この投影スクリーン４１の投影面４１bに、表示面４１aの法線Ａ41に平行な方向から光Ｌonが投影される。そして、偏向シート４１２のプリズムの作用によって、光Ｌonは凹面鏡５１へ向かう方向へと主に屈折されて、表示面４１aから射出される。つまり、表示面４１aに表示された二次元画像ＩＭ2から射出される光Ｌonは、表示面４１aの法線Ａ41に対して凹面鏡５１側に角度θだけ傾斜している。こうして二次元画像ＩＭ2から射出された光Ｌonが、光学系５へと入射する。
【００２２】
図１に戻って説明を続ける。光学系５は、凹面鏡５１の他に、平面形状を有する反射ミラー５２と凹面鏡５３とを有する。具体的には、凹面鏡５１および凹面鏡５３は、反射ミラー５２の反射平面５２aに対向して配置されている。凹面鏡５１、５３それぞれの光軸Ａ51、Ａ53（中心軸）は同一平面上に存在し、互いに反射ミラー５２側（内側）に傾斜している。また、反射ミラー５２の反射平面５２aは、光軸Ａ51、Ａ53を含む平面に垂直となっている。なお、上述した投影スクリーン４１の表示面４１aも、光軸Ａ51、Ａ53を含む平面に垂直となっている。そこで、これらの位置関係を判りやすくするために、図１では、凹面鏡５１、５３それぞれの光軸Ａ51、Ａ53を含む平面における断面が示されている。そして、表示面４１aの二次元画像ＩＭ2から射出された光Ｌonは、凹面鏡５１に入射した後に、反射ミラー５２、凹面鏡５３へとこの順でリレーされる。かかる光学系５の構成について詳述する。
【００２３】
凹面鏡５１は、反射ミラー５２側に傾斜して配置されている。かかる配置について、凹面鏡５１の凹面５１aの頂点５１tで凹面５１aに接する仮想接平面Ｐ51により、凹面鏡５１の姿勢を代表して説明すると次のとおりである。つまり、表示面４１aの中心４１cから射出されて頂点５１tに入射する光Ｌonの行路Ｔに垂直な仮想垂直平面Ｐvに対して、凹面鏡５１の仮想接平面Ｐ51は、角度β（０度＜β＜９０度）だけ図１の反時計回り側（反射ミラー５２側）に傾いている。なお、頂点５１tは、凹面鏡５１の光軸Ａ51と凹面５１aとの交点に一致する。また、表示面４１の中心４１cは、表示面４１の幾何学的な重心として求めることができる。
【００２４】
ちなみに、上述した投影スクリーン４１は、この凹面鏡５１の配置に応じて、傾けて配置されている。より詳しくは、行路Ｔに垂直な仮想垂直平面Ｐvに対して、投影スクリーン４１の表示面４１aは、角度α（０度＜α＜９０度）だけ図１の反時計回り側に傾いている。つまり、仮想垂直平面Ｐvとなす鋭角α、βに注目したとき、凹面鏡５１の仮想接平面Ｐ51および投影スクリーン４１の表示面４１aは、いずれも同じ側（図１の反時計回り側）に傾斜している。
【００２５】
光学系５の構成について説明を続ける。行路Ｔの距離は、凹面鏡５１の焦点距離（例えば、３００[mm]）に等しく、凹面鏡５１で反射された光Ｌonは、当該凹面鏡５１の作用によりコリメートされる。そして、このコリメート光Ｌonが反射ミラー５２へ照射される。この反射ミラー５２は、制御部３から与えられる駆動信号に応じて回動することで、凹面鏡５１、５３の光軸Ａ51、Ａ53を含む平面に垂直な回転軸Ｃ52を中心として、その反射平面５２aを回動させる。この際、行路Ｔを通った光Ｌonが回転軸Ｃ52上において反射平面５２aに入射するように、反射ミラー５２は位置決めされている。なお、反射ミラー５２の回動は、図１の時計回りおよび反時計回りの両側について可能となっており、制御部３によって制御される。
【００２６】
そして、反射ミラー５２で反射されたコリメート光Ｌonが、凹面鏡５３に入射する。この凹面鏡５３は、入射してきたコリメート光Ｌonを、筐体２１に設けられた開口２２から筐体２１外部に射出して結像する。こうして、筐体２１外部の空間に、投影スクリーン４１に表示された二次元画像ＩＭ2の実像が形成される。なお、行路Ｔを通った光Ｌonが進行する経路において、凹面鏡５１から反射ミラー５２までの距離、反射ミラー５２から凹面鏡５３までの距離、および凹面鏡５３の焦点距離は、いずれも凹面鏡５１の焦点距離に等しく設定されている。なお、実像の歪を修正したり、実像の位置を視域の広い領域に調整したりするために、これらの距離の全部あるいは一部を互いに異ならせることもできる。
【００２７】
かかる構成を具備した三次元画像表示装置１では、次に説明するようにして、三次元画像ＩＭ3が表示される。つまり、制御部３は、ＤＭＤ４２２の各微小ミラーの姿勢を制御して、表示対象である三次元画像ＩＭ3の互いに異なる複数の断面像（二次元画像ＩＭ2）を所定周期で投影スクリーン４１に表示する。これによって、互いに異なる断面を示す複数の二次元画像ＩＭ2が、所定周期で投影スクリーン４１に表示される。また、制御部３は、この二次元画像ＩＭ2の表示と同期して、反射ミラー５２を所定角度ずつ回動させる。これによって、筐体２１外部の空間において、互いに異なる位置に複数の二次元画像ＩＭ2が次々と結像される。この際、複数の二次元画像ＩＭ2の結像を十分に速い周期で実行することで、残像効果によって、人の眼には複数の二次元画像ＩＭ2からなる三次元画像ＩＭ3が認識される。具体的には、三次元画像ＩＭ3の結像位置に対して開口２２の反対側の観察位置から観察することで、立体感のある三次元画像ＩＭ3を観察することができる。こうして、三次元画像表示装置１では、三次元画像ＩＭ3（立体像）が表示される。
【００２８】
以上に説明したように、このように構成された実施形態では、表示面４１aの中心４１cから射出されて凹面鏡５１の凹面５１aの頂点５１tに入射する光Ｌonの行路Ｔに垂直な仮想垂直平面Ｐvに対して、当該頂点５１tで凹面５１aに接する仮想接平面Ｐ51および表示面４１aが同じ側に傾斜する。端的に言えば、凹面鏡５１の傾きに対して、表示面４１aも同じ側に傾く。そのため、二次元画像ＩＭ2を表示する表示面４１aから射出されて凹面鏡５１に到る光Ｌonの行路長のばらつきが、表示面４１aの各位置の間で抑制される。よって、表示面４１aの各位置から射出された光Ｌonの結像位置のずれを抑えて、歪みを軽減しつつ二次元画像ＩＭ2を結像することができ、その結果、歪みの少ない三次元画像ＩＭ3を表示することが可能となる。
【００２９】
かかる効果について、図３および図４を用いてさらに詳述する。ここで、図３は、実施形態の構成を模式的に示す図である。図４は、比較形態の構成を模式的に示す図である。図３および図４では、投影スクリーン４１の表示面４１aの互いに異なる位置Ｖ1〜Ｖ3から射出された光Ｌonの行路が示されており、特に、凹面鏡５１への入射位置に符号Ｗ1〜Ｗ3が付されている。なお、いずれの図においても、射出位置Ｖ2から入射位置Ｗ2に到る行路は上述した行路Ｔに一致する。そして、図１を用いて説明したとおり、図３に示す実施形態では、凹面鏡５１の傾きに対して表示面４１aも同じ側に傾いている。一方、図４に示す比較形態では、凹面鏡５１の傾きに対して表示面４１aが逆側に傾いている。
【００３０】
比較形態（図４）では、凹面鏡５１と表示面４１aとが互いに逆向きに傾いているため、射出位置Ｖ2から入射位置Ｗ2に到る行路に対して、射出位置Ｖ1から入射位置Ｗ1に到る行路は大幅に長く、射出位置Ｖ3から入射位置Ｗ3に到る行路は大幅に短くなっている。つまり、表示面４１aから射出されて凹面鏡５１に到る光Ｌonの行路長が、表示面４１aの位置Ｖ1〜Ｖ3によって大きくばらついている。このような場合、表示面４１aの各位置Ｖ1〜Ｖ3から射出された光Ｌonの結像位置が互いにずれて、二次元画像ＩＭ2が歪んで結像され、その結果、三次元画像ＩＭ3も歪んで表示されるおそれがあった。
【００３１】
これに対して、実施形態（図３）では、凹面鏡５１と表示面４１aとが互いに同じ向きに傾いているため、射出位置Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3から入射位置Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に到る各行路長のばらつきが抑制されている。したがって、表示面４１aの各位置Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3から射出された光Ｌonの結像位置のずれを抑えて、歪みを軽減しつつ二次元画像ＩＭ2を結像することができ、その結果、歪みの少ない三次元画像ＩＭ3を表示することが可能となる。
【００３２】
また、比較形態（図４）では、表示面４１aから射出されて凹面鏡５１に到る光Ｌonの行路長が、表示面４１aの位置Ｖ1〜Ｖ3によって大きくばらついたために、一部の光Ｌonが反射ミラー５２のエッジに入射して、適切に反射されていないといった、いわゆる蹴られが生じている。これに対して、実施形態（図３）では、射出位置Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3から入射位置Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に到る各行路長のばらつきが抑制されているために、このような蹴られの発生が抑制されている。その結果、良好な三次元画像ＩＭ3を表示することが可能となっている。
【００３３】
換言すれば、この実施形態では、比較的大きな二次元画像ＩＭ2を投影スクリーン４１に表示しても、蹴られの発生を抑制することができる。そのため、比較的広範囲に大きな三次元画像ＩＭ3を適切に表示できる。その結果、三次元画像ＩＭ3を観察可能な角度範囲（視域角）を比較的大きく取ることが可能となるといった利点がある。
【００３４】
また、この実施形態のように、表示面４１aに表示された二次元画像ＩＭ2から射出された光Ｌonを、凹面鏡５１によりコリメートする構成に対しては、本発明を特に好適に適用できる。つまり、このような構成では、二次元画像ＩＭ2を表示する表示面４１aから射出されて凹面鏡５１に到る光の行路長が表示面４１aの各位置でばらつくと、凹面鏡５１によって光を適切にコリメートすることが困難となる。そのため、表示面の各位置から射出された光の結像位置が互いにずれて、二次元画像が歪んで結像されるおそれが高い。
【００３５】
これに対して、本発明を適用することで、二次元画像ＩＭ2を表示する表示面４１aから射出されて凹面鏡５１に到る光Ｌonの行路長のばらつきを、表示面４１aの各位置の間で抑制することができる。したがって、凹面鏡５１によって光Ｌonを適切にコリメートして、表示面４１aの各位置から射出された光Ｌonの結像位置のずれを抑えることができ、歪みを軽減しつつ二次元画像ＩＭ2を結像することができる。その結果、歪みの少ない三次元画像ＩＭ3を表示することが可能となる。
【００３６】
このように、上記実施形態では、三次元画像表示装置１が本発明の「三次元画像表示装置」に相当し、表示手段４が本発明の「表示手段」に相当し、表示面４１aが本発明の「表示面」に相当し、凹面鏡５１が本発明の「凹面鏡」に相当し、反射ミラー５２および凹面鏡５３が協働して本発明の「結像手段」として機能し、反射ミラー５２が本発明の「変位ミラー」に相当し、仮想垂直平面Ｐvが本発明の「仮想垂直平面」に相当し、仮想接平面Ｐ51が本発明の「仮想接平面」に相当する。
【００３７】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。そこで、例えばカラーの三次元画像ＩＭ3を構成するように、三次元画像表示装置１を構成しても良い。図５は、三次元画像表示装置の変形例を模式的に示す図である。なお、図５では、上記実施形態と異なる構成が主として示され、上記実施形態と共通する構成は省略されている。
【００３８】
図５に示すように、この変形例では、光源４２１、ＤＭＤ４２２および全反射プリズム４２５が、赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色それぞれについて設けられている。なお、同図では、各部材４２１、４２２、４２５に対応する色を示す符号(R)、(G)、(B)が示されている。そして、ＤＭＤ４２２(R)から射出された赤の光Ｌon(R)と、ＤＭＤ４２２(G)から射出された緑の光Ｌon(G)とが、ダイクロイックミラー４２７により合成される。さらに、この合成光に対して、ＤＭＤ４２２(B)から射出された青の光Ｌon(B)がダイクロイックミラー４２８によって合成される。
【００３９】
こうして赤、緑、青それぞれの光Ｌon(R)、Ｌon(G)、Ｌon(B)を合成した光が、投影レンズ４２３に入射した後、上述した要領でカラーの三次元画像ＩＭ3として表示される。このように、カラー表示を行なう場合には、三次元画像ＩＭ3の歪みをより確実に抑制することが重要となる。そこで、本発明を適用して、上述のような歪みを抑制しておくことが好適となる。
【００４０】
なお、カラーの三次元画像ＩＭ3を表示する具体的構成は、図５に示したものに限られない。つまり、図５では、３原色の色毎にＤＭＤ４２２が設けられていた。しかしながら、単一のＤＭＤ４２２に対して、時分割で各色の光を照射することで、カラーの三次元画像ＩＭ3を表示することもできる。
【００４１】
また、上記実施形態では、背面投影型の投影スクリーン４１が用いられていた。しかしながら、投影スクリーン４１の具体的構成は、背面投影型に限られず、種々のものを採用可能である。
【００４２】
また、上記実施形態では、投影スクリーン４１に対して偏向シート４１２が設けられており、表示面４１aから射出される光Ｌonは、凹面鏡５１に向けて屈折されていた。上記実施形態では、この屈折角度について特に言及しなかったが、例えば、表示面４１aの法線Ａ41に対する光Ｌonの屈折角度θを、角度αと等しくしても良い。これによって、二次元画像ＩＭ2の結像に供する光量をより多く確保して、明るい三次元画像ＩＭ3を表示することができる。
【００４３】
ちなみに、偏向シート４１２の位置は、投影スクリーン４１の投影面４１bに限られず、投影スクリーン４１の表示面４１aであっても良い。また、光Ｌonを偏向させる偏向部の具体的構成は、かかる偏向シート４１２に限られず、種々の変形が可能である。
【００４４】
ただし、投影スクリーン４１における光Ｌonの屈折角度θは角度αと異なる角度であっても良く、あるいは、投影スクリーン４１において、光Ｌonを屈折させないように構成しても良い。
【００４５】
また、凹面鏡５１からの光Ｌonを反射する反射ミラー５２（変位ミラー）の構成は、上述のようなものに限られず、例えばポリゴンミラー等を用いることもできる。
【００４６】
また、凹面鏡５３を排除するように構成することも可能である。具体例を挙げれば、反射ミラー５２に光学的なパワーを持たせて、反射ミラー５２によって光Ｌonを結像するように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明は、互いに異なる位置に複数の二次元画像を結像することで三次元画像を表示する三次元画像表示技術に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…三次元画像表示装置
２…装置本体
２１…筐体
２２…開口
４…表示手段
４１…投影スクリーン
４１a…表示面
４１b…投影面
５…光学系
５１…凹面鏡
５１a…凹面
５１t…頂点
５２…反射ミラー
５２a…反射平面
５３…凹面鏡
Ａ41…法線Ａ41
Ｐ51…仮想接平面
Ｐv…仮想垂直平面
Ｔ…行路Ｔ
【図１】
2013222025.tif 000003
【図２】
2013222025.tif 000004
【図３】
2013222025.tif 000005
【図４】
2013222025.tif 000006
【図５】
2013222025.tif 000007