(57)【要約】      （修正有）【課題】画像解像度を向上できる画像システムを提供する。【解決手段】第１の偏光方向を有する第１の偏光要素１１０と、第２の偏光方向を有する第２の偏光要素１２０と、複数のピクセル位置にそれぞれ対応する複数の領域を有し、複数の領域の中の各領域は、第１の半領域及び第２の半領域を有し、第１の半領域は第１の偏光方向を有し、第２の半領域は第２の偏光方向を有する、第３の偏光要素１３０と、第１の偏光要素を用いることにより及び複数のピクセル位置に基づき複数の領域に画像を投影する第１の投影装置１４０と、第２の偏光要素を用いることにより及び複数のピクセル位置に基づき複数の領域に画像を投影する第２の投影装置１５０と、を有する画像システムであり、複数のビューからの画像は、偏光要素を用いることにより、ピクセル位置に対応する領域に提示され得る。したがって、画像解像度を向上できる。【選択図】図１
2016099621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の偏光方向を有する第１の偏光要素と、
第２の偏光方向を有する第２の偏光要素であって、前記第２の偏光方向は前記第１の偏光方向と異なる、第２の偏光要素と、
第３の偏光要素であって、前記第３の偏光要素の第１の領域は、第１の半領域及び第２の半領域を有し、前記第１の領域の前記第１の半領域は、前記第１の偏光方向を有し、前記第１の領域の前記第２の半領域は、前記第２の偏光方向を有する、第３の偏光要素と、
前記第１の偏光要素を用いることにより、前記第１の領域に第１の画像を投影する第１の投影装置と、
前記第２の偏光要素を用いることにより、前記第１の領域に第２の画像を投影する第２の投影装置と、
を有する画像システム。
【請求項２】
前記第１の画像は、第１のオブジェクトの第１のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第２の画像は、前記第１のオブジェクトの第２のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第１のビューは前記第２のビューと異なる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２の偏光要素は、前記第１の領域に隣接する第２の領域を更に有し、前記第２の領域の第１の半領域は、前記第１の偏光方向を有し、前記第２の領域の第２の半領域は、前記第２の偏光方向を有し、
前記第２の領域の前記第１の半領域は、前記第１の領域の前記第１の半領域に隣接し、又は前記第２の領域の前記第２の半領域は、前記第１の領域の前記第２の半領域に隣接し、
前記第１の投影装置は、さらに、前記第１の偏光要素を用いることにより、前記第２の領域に第３の画像を投影し、
前記第２の投影装置は、さらに、前記第２の偏光要素を用いることにより、前記第２の領域に第４の画像を投影し、前記第３の画像は、第２のオブジェクトの第３のビューに従って取得され、前記第４の画像は、前記第２のオブジェクトの第４のビューに従って取得され、前記第３のビューは前記第４のビューと異なる、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
円柱レンズ層を更に有し、前記第３の偏光要素は、前記円柱レンズ層と前記第１の偏光要素との間に配置され、或いは、前記第３の偏光要素は、前記円柱レンズ層と前記第２の偏光要素との間に配置される、請求項２又は３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の画像は、第３のオブジェクトの第１のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第２の画像は、前記第３のオブジェクトの第２のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第１のビューは前記第２のビューと同一である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の偏光方向は、前記第２の偏光方向と垂直である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記第３の偏光要素は偏光格子である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記第３の偏光要素は切り替え可能な液晶である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
散乱体、を更に有し、前記第３の偏光要素は前記散乱体と前記第１の偏光要素との間に配置され、或いは、前記第３の偏光要素は前記散乱体と前記第２の偏光要素との間に配置される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像化の分野に関し、特に、画像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄディスプレイ技術は、２つの主な種類に分類できる。つまり、眼鏡を伴う３Ｄディスプレイ技術と、眼鏡無し３Ｄディスプレイ技術である。ここで、眼鏡を伴う３Ｄ技術は、アナグリフ３Ｄ技術、偏光３Ｄ技術、及びアクティブシャッタ３Ｄ技術に更に分類できる。アナグリフ３Ｄ技術及び偏光３Ｄ技術は、主に投影スクリーン（映画又はプロジェクタ）により用いられ、アクティブシャッタ３Ｄ技術は、３Ｄテレビジョン及び３Ｄ映画の両方で用いられる。
【０００３】
現在、製造者等により用いられる眼鏡無し３Ｄディスプレイ技術は、主に以下の種類を有する。パララックスバリア３Ｄ技術は、偏光３Ｄ技術と類似した原理を有する。パララックスバリア３Ｄ技術は、既存のＬＣＤ液晶プロセスと互換性があるので、生産性及びコストにおいて利点を有する。しかしながら、このような技術を用いる製品の画像解像度及び輝度は、低下する。パララックスバリア３Ｄ技術を実装する方法は、スイッチ液晶ディスプレイスクリーン、偏光層、及びポリマ液晶層を用い、液晶層及び偏光層を用いることにより９０度の方向に一連の垂直縞を作ることである。これらの縞は、数十ミクロンの幅であり、これらの縞を通過する光は、「パララックスバリア」と呼ばれる垂直方向の薄い格子のモードを形成する。この技術は、バックライトモジュールとＬＣＤパネルとの間に配置されるパララックスバリアを用い、３次元ディスプレイモードで、左目により見えるべき画像が液晶ディスプレイスクリーンに表示されるとき、不透明な縞が右目を隠し、同様に、右目により見えるべき画像が液晶ディスプレイスクリーンに表示されるとき、不透明な縞が左目を隠して、左目と右目の視覚的像が分離されて観察者が３Ｄ画像を見るようにする。
【０００４】
円柱レンズ技術は、両凸レンズ又はマイクロ円柱レンズとも呼ばれる。これの最大の利点は、輝度が影響されないことである。円柱レンズ３Ｄ技術の原理は次の通りである。円柱レンズの層は、液晶ディスプレイスクリーンの前に追加される。したがって、液晶ディスプレイスクリーンの画像面は、レンズの焦点面に置かれる。このように、各円柱レンズの下の画像のピクセルは、幾つかのサブピクセルに分割され、レンズは各サブピクセルを異なる方向に投影できる。したがって、両目は、異なる角度でディスプレイスクリーンを見るとき、異なるサブピクセルを見る。しかしながら、ピクセル間の間隔は拡大され、したがって、サブピクセルは単に重ね合わせることができない。円柱レンズは、ピクセル列に対して、平行ではなく、ある角度で作られる。このように、サブピクセルの各グループは、視差画像の１つのグループのみが投影されるのではなく、表示領域に繰り返し投影される。円柱レンズはバックライトを遮断しないので、ピクチャ輝度は、良好に保証できる。
【０００５】
従来技術では、画像システムであって、個々の光学フィルタを備えるピクセル位置のアレイを有し、全ての２つの隣接する列が交互に異なる偏光方向を有し、交互の偏光は隣接する列のピクセル位置にある光学フィルタを用いることにより生成される、画像システムが開示されている。しかしながら、このような画像システムは、画像解像度についての観察者の要求を依然として満たすことができない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態は、画像解像度を向上できる画像システムを提供する。
【０００７】
第１の態様によると、システムが提供され、当該システムは、第１の偏光方向を有する第１の偏光要素と、第２の偏光方向を有する第２の偏光要素であって、前記第２の偏光方向は前記第１の偏光方向と異なる、第２の偏光要素と、第３の偏光要素であって、前記第３の偏光要素の第１の領域は、第１の半領域及び第２の半領域を有し、前記第１の領域の前記第１の半領域は、前記第１の偏光方向を有し、前記第１の領域の前記第２の半領域は、前記第２の偏光方向を有する、第３の偏光要素と、前記第１の偏光要素を用いることにより、前記第１の領域に第１の画像を投影する第１の投影装置と、前記第２の偏光要素を用いることにより、前記第１の領域に第２の画像を投影する第２の投影装置と、を有する。
【０００８】
第１の態様を参照して、第１の態様の第１の可能な実装方法では、前記第１の画像は、第１のオブジェクトの第１のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第２の画像は、前記第１のオブジェクトの第２のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第１のビューは前記第２のビューと異なる。
【０００９】
第１の態様の第１の可能な実装方法を参照して、第１の態様の第２の可能な実装方法では、前記第２の偏光要素は、前記第１の領域に隣接する第２の領域を更に有し、前記第２の領域の第１の半領域は、前記第１の偏光方向を有し、前記第２の領域の第２の半領域は、前記第２の偏光方向を有し、前記第２の領域の前記第１の半領域は前記第１の領域の前記第１の半領域に隣接し、或いは、前記第２の領域の前記第２の半領域は前記第１の領域の前記第２の半領域に隣接し、前記第１の投影装置は、さらに、前記第１の偏光要素を用いることにより、前記第２の領域に第３の画像を投影し、前記第２の投影装置は、さらに、前記第２の偏光要素を用いることにより、前記第２の領域に第４の画像を投影し、前記第３の画像は第２のオブジェクトの第３のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第４の画像は前記第２のオブジェクトの第４のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第３のビューは前記第４のビューと異なる。
【００１０】
第１の態様の第１又は第２の可能な実装方法を参照して、第１の態様の第３の可能な実装方法では、前記画像システムは、円柱レンズ層を更に有し、前記第３の偏光要素は、前記円柱レンズ層と前記第１の偏光要素との間に配置され、或いは、前記第３の偏光要素は、前記円柱レンズ層と前記第２の偏光要素との間に配置される。
【００１１】
第１の態様を参照して、第１の態様の第４の可能な実装方法では、前記第１の画像は、第３のオブジェクトの第１のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第２の画像は、前記第３のオブジェクトの第２のビューに従って取得することを通じて得られ、前記第１のビューは前記第２のビューと同一である。
【００１２】
第１の態様及び第１の態様の第１乃至第４の可能な実装方法を参照して、第１の態様の第５の可能な実装方法では、前記第１の偏光方向は、前記第２の偏光方向と垂直である。
【００１３】
第１の態様及び第１の態様の第１乃至第５の可能な実装方法を参照して、第１の態様の第６の可能な実装方法では、前記第３の偏光要素は、偏光格子である。
【００１４】
第１の態様及び第１の態様の第１乃至第６の可能な実装方法を参照して、第１の態様の第７の可能な実装方法では、前記第３の偏光要素は、切り替え可能な液晶である。
【００１５】
第１の態様及び第１の態様の第１乃至第７の可能な実装方法を参照して、第１の態様の第８の可能な実装方法では、前記画像システムは、散乱体を更に有し、前記第３の偏光要素は、前記散乱体と前記第１の偏光要素との間に配置され、或いは、前記第３の偏光要素は、前記散乱体と前記第２の偏光要素との間に配置される。
【００１６】
本発明の実施形態による画像システムは、複数の偏光要素及び投影装置を有する。投影装置は、ピクセル位置に対応する、偏光要素の１つの領域の中に存在できるので、２つのビューからの画像、画像解像度が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明の実施形態の技術的解決策をより明確に記載するために、本発明の実施形態を説明するのに必要な添付の図面を以下に簡単に説明する。明らかなことに、以下の説明中の添付の図面は、本発明のほんの一部の実施形態であり、これらの図面に従って当業者により創造的労力を有しないで他の図面も得られる。
【図１】本発明の一実施形態による画像システムの概略図である。
【図２】本発明の別の実施形態による画像システムの概略図である。
【図２Ａ】本発明の別の実施形態による画像化原理の概略図である。
【図３】本発明の別の実施形態による画像システムの概略図である。
【図３Ａ】本発明の別の実施形態による画像化原理の概略図である。
【図４】本発明の別の実施形態による、複数のピクセル位置と第３の偏光要素の複数の領域との間の相対位置関係の概略比較図である。
【図５】本発明の別の実施形態による画像システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態の添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決策を明確に説明する。明らかに、記載される実施形態は、本発明の実施形態の一部であり、全ての実施形態ではない。本発明の実施形態に基づき創造的労力を有しないで当業者により得られる全ての他の実施形態は、本発明の保護範囲に包含される。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態による画像システムの概略図である。図１の画像システム１００は、第１の偏光方向を有する第１の偏光要素１１０と、第２の偏光方向を有する第２の偏光要素１２０と、第３の偏光要素１３０であって、第３の偏光要素１３０の第１の領域は第１の半領域及び第２の半領域を有し、第１の半領域は第１の偏光方向を有し、第２の半領域は第２の偏光方向を有する、第３の偏光要素１３０と、第１の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第１の画像を投影する第１の投影装置１４０と、第２の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第２の画像を投影する第２の投影装置１５０と、を有する。
【００２０】
具体的には、第１の領域は第１のピクセル位置に対応し、第１の投影装置は、第１の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第１の画像を投影して、第１のピクセル位置に第１の画像を提示する。また、第２の投影装置１５０は、第２の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第２の画像を投影して、第１のピクセル位置に第２の画像を提示する。
【００２１】
第１の画像は第１のオブジェクトの第１のビューに基づき取得され、第２の画像は第１のオブジェクトの第２のビューに基づき取得され、第１のビューと第２のビューは同一ビューであっても良く、又は異なるビューであっても良いことが理解されるべきである。本願明細書で「同一ビュー」は、同じ視角からコンテンツを提示する複数の画像と考えられるべきである。取得角が同じであり他のパラメータが異なる複数の画像は、同一ビューであっても良い。例えば、同じ取得視角、並びに、異なる解像度及び他のパラメータを有する２つの画像である。本願明細書で「異なるビュー」は、異なる視角からのコンテンツを提示する複数の画像と考えられるべきである。そして、左ビュー及び右ビューのような異なるビューは、観察者の左目及び右目に個々に入る。第１の偏光方向は、第２の偏光方向に垂直であっても良く、そうでなくても良い。
【００２２】
さらに、第３の偏光要素は、水平方向に又は垂直方向に配置される複数の第１の領域を有しても良く、又は交互に配置される複数の第１の領域及び複数の第２の領域を有しても良いことが理解されるべきである。第２の領域の第１の半領域は、第１の偏光方向を有する。第２の領域の第２の半領域は、第２の偏光方向を有する。第２の領域は第２のピクセル位置に対応する。第２の領域の第１の半領域は、第１の領域の第１の半領域に隣接する。或いは、第２の領域の第２の半領域は、第１の領域の第２の半領域に隣接する。言い換えると、第１の領域と第２の領域とは、対象構造である。
【００２３】
さらに、第１の偏光要素及び第１の投影装置は、偏光投影装置として一体に形成されても良い。代替で、第２の偏光要素及び第２の投影装置は、偏光投影装置として一体に形成されても良い。
【００２４】
本発明の本実施形態による画像システムは、複数の偏光要素及び投影装置を有する。投影装置は、ピクセル位置に対応する、偏光要素の１つの領域の中に存在できるので、２つのビューからの画像、画像解像度が向上できる。
【００２５】
さらに、複数の領域の同じ領域に投影される２つの画像が異なるビューからである場合には、異なるビューを分離するための偏光眼鏡のような要素又は円柱レンズは、３Ｄ画像化を実施するために更に含まれても良い。
【００２６】
図２は、本発明の別の実施形態による画像システムの概略図である。図２の画像システム２００は、第１の偏光方向を有する第１の偏光要素２１０と、第２の偏光方向を有する第２の偏光要素２２０と、第３の偏光要素２３０と、を有し、第３の偏光要素の第１の領域は、第１の半領域及び第２の半領域を有し、第１の領域の第１の半領域は、第１の偏光方向を有し、第１の領域の第２の半領域は、第２の偏光方向を有する。本実施形態では、第１の画像は、第１のオブジェクトの第１のビューに基づき取得され、第２の画像は、第１のオブジェクトの第２のビューに基づき取得され、第１のビューは第２のビューと異なる。
【００２７】
第１の投影装置２４０は、第１の偏光要素を用いることにより、第１の画像を第１の領域に投影する。第２の投影装置２５０は、第２の偏光要素を用いることにより、第２の画像を第１の領域に投影する。
【００２８】
本発明の本実施形態による画像システムは、複数の偏光要素及び投影装置を有する。投影装置は、ピクセル位置に対応する、偏光要素の１つの領域の中に存在できるので、２つのビューからの画像、画像解像度が向上できる。
【００２９】
具体的には、第１の領域は第１のピクセル位置に対応し、第１のピクセル位置に提示され異なる投影装置から来る左ビュー及び右ビューのような画像は、異なるビューに従って取得される。本実施形態では、画像システム２００は、水平方向に配置され複数の第１のピクセル位置に対応する複数の第１の領域を有する。第１の投影装置２４０は、第１の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第１の画像を投影して、第１のピクセル位置に第１の画像を提示する。また、第２の投影装置２５０は、第２の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第２の画像を投影して、第１のピクセル位置に第２の画像を提示する。さらに、図２の第３の偏光要素の中の太い実線は、複数の領域の中の１つの領域を示す。複数の領域の中の各領域は、第１の半領域及び第２の半領域、例えば図２の第１の半領域２３１及び第２の半領域２３２を有する。第１の半領域は第１の偏光方向を有し、第２の半領域は第２の偏光方向を有する。
【００３０】
さらに、複数の領域の中の各領域は、同じ画像化原理を有する。したがって、図２の第３の偏光要素の中の太い実線により示される１つの領域は、単に説明のための一例として用いられる。第１の偏光要素２１０を通過した後、第１の投影装置からの左ビューの光は、第１の偏光方向を有し、次に、第３の偏光要素に投影される。半領域２３１及び半領域２３２は異なる偏光方向を有するので、観察側で、左ビューは半領域２３２にのみ見え、対応して、右ビューは半領域２３１にのみ見える。
【００３１】
本実施形態では、第１のビューが第２のビューと異なることは、第１の投影装置により投影される画像が左ビューであり、第２の投影装置により投影される画像が右ビューであり、したがって、第３の偏光要素を用いることにより最終的に提示される画像が、半領域を一単位として用いることにより交互に配置される左及び右ビューであることであっても良く、或いは、第１の投影装置により投影される画像がより多くのビュー、例えば６個のビュー若しくは８個のビューを有し、より良好な３Ｄ効果を与えることであっても良い。画像化原理は、一例として８個のビューを用いることにより、図２Ａを参照して以下に記載される。図２Ａの上側に配置された図は、第３の偏光要素の複数の領域と複数のピクセル位置との間の位置関係を示す。図２Ａの下側にある図は、円柱レンズの中の列について、３個のビューが第３の偏光要素に投影される状況を示す。具体的には、円柱レンズの中の列は、４個のピクセル位置に対応し、第１の投影装置からの画像について、ビュー１、ビュー３、ビュー５、及びビュー７は、４個のピクセル位置に対応する４個の領域に順次投影される。対応して、第２の投影装置からの画像について、ビュー２、ビュー４、ビュー６、ビュー８は、４個のピクセル位置に対応する４個の領域に順次投影される。したがって、前述の原理に基づき、第３の偏光要素を用いることにより提示される画像は、各半領域の中で順に「ビュー１」から「ビュー８」である。言い換えると、隣接する半領域は、異なるビューを投影するために用いられる。したがって、観察者は、様々な角度からより鮮明な３Ｄ効果を見ることができる。
【００３２】
本発明の第３の偏光要素２３０は、偏光格子のような偏光要素として機能する要素であっても良く、又は格子として機能する切り替え可能な液晶であっても良いことが更に理解されるべきである。
【００３３】
さらに、本実施形態の画像システムは、偏光眼鏡を更に有しても良い。ここで、偏光眼鏡の２つのレンズは、それぞれ、第１の偏光方向及び第２の偏光方向を有する。代替で、本実施形態の画像システムは、円柱レンズ２６０を有しても良く、眼鏡無し３Ｄ画像システムとして用いられても良い。ここで、第３の偏光要素は、円柱レンズ２６０の焦点面に配置され、異なる偏光方向からのトップビューが、円柱レンズを通過した後に異なる方向で収束するようにする。
【００３４】
さらに、本実施形態の画像システムは、観察者と第３の偏光要素との間に配置される散乱体を更に有しても良い。円柱レンズを有する画像システムでは、散乱体は、円柱レンズと第３の偏光要素との間に配置される。
【００３５】
図３は、本発明の別の実施形態による画像システムの概略図である。図３の画像システム３００は、第１の偏光方向を有する第１の偏光要素３１０と、第２の偏光方向を有する第２の偏光要素３２０と、第３の偏光要素３３０と、を有し、第３の偏光要素の第１の領域は、第１の半領域及び第２の半領域を有し、第１の領域の第１の半領域は、第１の偏光方向を有し、第１の領域の第２の半領域は、第２の偏光方向を有する。本実施形態では、第１の画像は、第１のオブジェクトの第１のビューに従って取得され、第２の画像は第１のオブジェクトの第２のビューに従って取得され、第１のビューは第２のビューと異なり、第２の偏光要素は、第１の領域に隣接する第２の領域を更に有し、第２の領域の第１の半領域は、第１の偏光方向を有し、第２の領域の第２の半領域は、第２の偏光方向を有する。
【００３６】
第１の投影装置３４０は、第１の偏光要素を用いることにより第１の領域に第１の画像を投影する。第１の投影装置は、第１の偏光要素を用いることにより、第２の領域に第３の画像を更に投影して、第２のピクセル位置に第３の画像を提示する。
【００３７】
第２の投影装置３５０は、第２の偏光要素を用いることにより第２の画像を第１の領域に投影して、第１のピクセル位置に第２の画像を提示する。第２の投影装置は、さらに、第２の偏光要素を用いることにより、第２の領域に第４の画像を投影する。第３の画像は、第２のオブジェクトの第３のビューに基づき取得され、第４の画像は、第２のオブジェクトの第４のビューに基づき取得され、第３のビューは第４のビューと異なる。
【００３８】
具体的には、第１の領域は第１のピクセル位置に対応し、第２の領域は第２のピクセル位置に対応する。本実施形態では、画像システム３００は、水平方向に交互に配置される複数の第１の領域及び第２の領域を有する。したがって、これらの領域は、複数の第１のピクセル位置及び複数の第２のピクセル位置に対応する。例えば、第１の領域及び第２の領域は、図２の第３の偏光要素の中の太い実線により示される２つの隣接する領域、つまり第１の領域３３３及び第２の領域３３４である。複数の領域の中の各領域は、第１の半領域及び第２の半領域、例えば図３の第１の半領域３３１及び第２の半領域３３２を有する。第１の半領域は第１の偏光方向を有し、第２の半領域は第２の偏光方向を有する。さらに、第１の投影装置３４０は、第１の偏光要素を用いることにより第１の領域に第１の画像を投影して、第１のピクセル位置に第１の画像を提示する。第１の投影装置は、第１の偏光要素を用いることにより、第２の領域に第３の画像を更に投影して、第２のピクセル位置に第３の画像を提示する。第２の投影装置３５０は、第２の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第２の画像を投影して、第１のピクセル位置に第２の画像を提示する。また、第２の投影装置２５０は、第２の偏光要素を用いることにより、第２の領域に第４の画像を投影して、第２のピクセル位置に第４の画像を提示する。第３の画像は、第２のオブジェクトの第３のビューに従って取得され、第４の画像は、第２のオブジェクトの第４のビューに従って取得され、第３のビューは第４のビューと異なる。
【００３９】
本発明の本実施形態による画像システムは、複数の偏光要素及び投影装置を有する。投影装置は、ピクセル位置に対応する、偏光要素の１つの領域の中に存在できるので、２つのビューからの画像、画像解像度が向上できる。
【００４０】
本実施形態では、第１の投影装置により第１の領域に投影される画像は左ビューからであり、第１の投影装置により第２の領域に投影される画像は右ビューからであり、第２の投影装置により第１の領域に投影される画像は右ビューからであり、第１の投影装置により第２の領域に投影される画像は左ビューからである。言い換えると、第１の投影装置からの画像は、基本単位としてピクセル位置を用いることにより、並びに左ビュー及び右ビューに基づき、交互に配置される。同様に、第２の投影装置からの画像は、基本単位としてピクセル位置を用いることにより、並びに左ビュー及び右ビューに基づき、交互に配置される。２つの画像の間の差は、異なるビューが第１の投影装置及び第２の投影装置により同じ領域に投影される点にある。
【００４１】
本実施形態では、複数の領域の中の同じ領域に投影される２つの画像が異なるビューからであることは、前述の画像化原理に基づき、第１の投影装置により投影される画像が左ビューであり、第２の投影装置により投影される画像が右ビューであり、したがって、第３の偏光要素を用いることにより最終的に提示される画像が、半領域を一単位として用いることにより交互に配置される左及び右ビューであることであっても良く、或いは、第１の投影装置により投影される画像がより多くのビュー、例えば６個のビュー若しくは８個のビューを有し、より良好な３Ｄ効果を与えることであっても良い。一例として８個のビューを用いることにより、図３Ａを参照して以下に説明する。図３Ａの上側に配置された図は、第３の偏光要素の複数の領域と複数のピクセル位置との間の位置関係を示す。図３Ａの下側にある図は、円柱レンズの中の列について、３個のビューが第３の偏光要素に投影される状況を示す。具体的には、円柱レンズの中の列は、４個のピクセル位置に対応し、第１の投影装置からの画像について、ビュー１、ビュー４、ビュー５、及びビュー８は、４個のピクセル位置に対応する４個の領域に順次投影される。対応して、第２の投影装置からの画像について、ビュー２、ビュー３、ビュー６、ビュー７は、４個のピクセル位置に対応する４個の領域に順次投影される。したがって、前述の原理に基づき、図３の実施形態において第３の偏光要素を用いることにより提示される画像は、各半領域の中で順に「ビュー１」から「ビュー８」である。言い換えると、隣接する半領域は、異なるビューを投影するために用いられる。したがって、観察者は、様々な角度からより鮮明な３Ｄ効果を見ることができる。図４は、図２の実施形態及び図３の実施形態において、複数のピクセル位置と第３の偏光要素の複数の領域との間の相対位置関係の概略比較図を示す。
【００４２】
理解を容易にするため、本実施形態では、図３の第３の偏光要素３３０の中の２つの太い実線によりマークされる第１の領域３３３及び第２の領域３３４のみが、説明のために一例として用いられる。例えば、第１の投影装置からの画像では、左ビュー及び右ビューは、偏光要素の動作の下で、第１の領域３３３及び第２の領域３３４にそれぞれ投影される。観察側では、第１の領域３３３の第１の半領域３３１に投影される左ビュー及び第２の領域３３４の第１の半領域３３１に投影される右ビューのみが見える。同様に、第１の投影装置からの画像では、右ビュー及び左ビューは、第１の領域３３３及び第２の領域３３４にそれぞれ投影される。したがって、観察側では、第１の領域３３２の第２の半領域３３２に投影された右ビュー及び第２の領域３３４の第２の半領域３３２に投影された左ビューのみが見える。したがって、第３の偏光要素では、一単位として半領域を用いることにより左ビュー及び右ビューを提示する効果が達成できる。
【００４３】
図２の実施形態と同様に、本発明の第３の偏光要素３３０は、偏光格子のような偏光要素として機能する要素であっても良く、又は格子として機能する切り替え可能な液晶であっても良いことが更に理解されるべきである。さらに、偏光格子が第３の偏光要素として用いられるとき、本実施形態の半領域構造で用いられる格子の中の各格子の幅は、図２の実施形態のものの２倍にできる。それにより、偏光格子の製造を容易にする。
【００４４】
さらに、本実施形態の画像システムは、偏光眼鏡を更に有しても良い。偏光眼鏡の２つのレンズは、それぞれ、第１の偏光方向及び第２の偏光方向を有する。代替で、本実施形態の画像システムは、円柱レンズ３６０を有しても良く、眼鏡無し３Ｄ画像システムとして用いられても良い。ここで、第３の偏光要素は、円柱レンズ３６０の焦点面に配置され、異なる偏光方向からのトップビューが、円柱レンズを通過した後に異なる方向で収束するようにする。
【００４５】
円柱レンズを有する画像システムでは、散乱体は、円柱レンズと第３の偏光要素との間に配置される。
【００４６】
図５は、本発明の別の実施形態による画像システムの概略図である。図５の画像システム５００は、第１の偏光方向を有する第１の偏光要素５１０と、第２の偏光方向を有する第２の偏光要素５２０と、第３の偏光要素５３０と、を有し、第３の偏光要素の第１の領域は、第１の半領域及び第２の半領域を有し、第１の領域の第１の半領域は、第１の偏光方向を有し、第１の領域の第２の半領域は、第２の偏光方向を有する。本実施形態では、第１の画像は、第３のオブジェクトの第１のビューに従って取得され、第２の画像は、第３のオブジェクトの第２のビューに従って取得され、第１のビューは第２のビューと同一である。
【００４７】
第１の投影装置５４０は、第１の偏光要素を用いることにより第１の領域に第１の画像を投影する。
第２の投影装置５５０は、第２の偏光要素を用いることにより第１の領域に第２の画像を投影する。
【００４８】
本発明の本実施形態による画像システムは、複数の偏光要素及び投影装置を有する。投影装置は、ピクセル位置に対応する、偏光要素の１つの領域の中に存在できるので、２つのビューからの画像、画像解像度が向上できる。
【００４９】
具体的には、第１の領域は第１のピクセル位置に対応する。第１の投影装置５４０は、第１の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第１の画像を投影して、第１のピクセル位置に第１の画像を提示する。また、第２の投影装置５５０は、第２の偏光要素を用いることにより、第１の領域に第２の画像を投影して、第１のピクセル位置に第２の画像を提示する。
【００５０】
本実施形態では、複数の領域の中の同じ領域に投影される２つの画像は、それぞれ第１の投影装置５４０及び第２の投影装置５５０からである。したがって、より多くの画像情報が提示できる。例示的な実施形態として、第３の偏光要素を用いることにより、最終的に提示される画像の解像度は、２倍に向上され得る。
【００５１】
さらに、本実施形態の第３の偏光要素は図２の実施形態の構造であっても良く、つまり第３の偏光要素は複数の第１の領域を有すること、或いは、本実施形態の第３の偏光要素は図３の実施形態の構造であっても良く、つまり第３の偏光要素の複数の領域は交互に配置される第１の領域及び第２の領域であり、第１の領域及び第２の領域は互いに交互に現れ、第２の領域の第１の半領域は第１の領域の第１の半領域に隣接し、第１の領域の第２の半領域は第２の領域の第２の半領域に隣接することが理解されるべきである。
【００５２】
同様に、本実施形態の第３の偏光要素は、偏光格子のような偏光要素として機能する要素であっても良く、又は格子として機能する切り替え可能な液晶であっても良い。
【００５３】
さらに、本実施形態の画像システムは、散乱体を更に有しても良い。ここで、第３の偏光要素は散乱体と第１の偏光要素との間に配置され、或いは、第３の偏光要素は散乱体と第２の偏光要素との間に配置される。
【００５４】
上述の説明は、本発明の技術的解決策の単なる例示的な実施形態であり、本発明の保護範囲を限定するために用いられない。本願明細書で、「第１のオブジェクト」、「第２のオブジェクト」、「第３のオブジェクト」のようなオブジェクトは、同じオブジェクトであっても良く、或いは異なるオブジェクトであっても良い。本発明の原理から逸脱することなく行われる変更、等価置換、及び改良は、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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