JP3088966B2 - 立体表示のための積層ディスプレイシステムおよび方法 - Google Patents
立体表示のための積層ディスプレイシステムおよび方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に光ディスプレイ
システムおよびさらに特に立体ディスプレイシステムに
関する。
システムおよびさらに特に立体ディスプレイシステムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】多くのイメージは立体すなわち３次元の
データの立体を含む。このように例は空港交通管制ディ
スプレイ、戦略および軍事用ディスプレイ、および医療
用イメージディスプレイ（例えば磁気共鳴イメージング
（ＭＲＩ）およびコンピュタ−化された軸上断層（ＣＡ
Ｔ））が含まれる。このように立体イメージが単一表面
ディスプレイ上、すなわち局部的に２次元であるディス
プレイ上に与えられる場合には著しい立体データが失わ
れれる。
データの立体を含む。このように例は空港交通管制ディ
スプレイ、戦略および軍事用ディスプレイ、および医療
用イメージディスプレイ（例えば磁気共鳴イメージング
（ＭＲＩ）およびコンピュタ−化された軸上断層（ＣＡ
Ｔ））が含まれる。このように立体イメージが単一表面
ディスプレイ上、すなわち局部的に２次元であるディス
プレイ上に与えられる場合には著しい立体データが失わ
れれる。
【０００３】したがって種々の立体ディスプレイシステ
ムは開発されている。これらはステレオディスプレイシ
ステム、自動ステレオディスプレイシステムおよび回転
鏡、回転らせんあるいは回転円筒ホログラフィック要素
とレーザの結合システムを含む。これらのシステムは立
体データを表示するが、不十分な解像度を有しおよび可
視アーチファクトを生む。加えて著しく可動部分を伴
い、複雑で高価である。
ムは開発されている。これらはステレオディスプレイシ
ステム、自動ステレオディスプレイシステムおよび回転
鏡、回転らせんあるいは回転円筒ホログラフィック要素
とレーザの結合システムを含む。これらのシステムは立
体データを表示するが、不十分な解像度を有しおよび可
視アーチファクトを生む。加えて著しく可動部分を伴
い、複雑で高価である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、個々のある
いはグループが可動部分、光減衰素子（例えば偏光子）
および観察補助手段を必要とせずに静止および実時間立
体イメージを表示することができる簡単で安価な立体デ
ィスプレイシステムを得ることを目的とする。
いはグループが可動部分、光減衰素子（例えば偏光子）
および観察補助手段を必要とせずに静止および実時間立
体イメージを表示することができる簡単で安価な立体デ
ィスプレイシステムを得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、立体イ
メージの層を実現することによって達成され、それにお
いては光シャッタ−を順次半透明状態にスイッチング
し、他の全ての光シャッタ−を透過状態に維持するよう
にした電気応答光シャッタ−の積層配置上に連続的にイ
メージを投影して形成するようリアルに結合させる。積
層光シャッタ−は種々の幾何学的形状を形成できる材料
で構成させることが好ましい。幾何学的形状は元のデー
タ源の形状を近似することにより、すなわち光シャッタ
−がデータの空間的配置に似るように空間的に配置され
ることにより立体ディスプレイを強調するよう選択され
ることができる。
メージの層を実現することによって達成され、それにお
いては光シャッタ−を順次半透明状態にスイッチング
し、他の全ての光シャッタ−を透過状態に維持するよう
にした電気応答光シャッタ−の積層配置上に連続的にイ
メージを投影して形成するようリアルに結合させる。積
層光シャッタ−は種々の幾何学的形状を形成できる材料
で構成させることが好ましい。幾何学的形状は元のデー
タ源の形状を近似することにより、すなわち光シャッタ
−がデータの空間的配置に似るように空間的に配置され
ることにより立体ディスプレイを強調するよう選択され
ることができる。
【０００６】１つの実施形態では立体ディスプレイシス
テムは複数の電気応答液晶積層を有するディスプレイ部
材およびディスプレイ部材上に連続的にイメージに投影
するよう位置されている投影システムを含む。層は液晶
材料例えば容易に形成できるポリマ−分散液晶あるいは
ポリマ−安定、コレステリック組織液晶で形成される。
その半透明状態と透過状態との間のスイッチングを容易
にするために、各液晶層は光学的に透明な材料例えばイ
ンジウム錫酸化物の電極に隣接する。イメージが連続的
に従来のプロジェクタ−のディスプレイ部材上に投影さ
れる。完全に固体状態のシステムが固体状態のプロジェ
クタ−例えば能動マトリックス液晶ディスプレイおよび
投影レンズにより実行される。
テムは複数の電気応答液晶積層を有するディスプレイ部
材およびディスプレイ部材上に連続的にイメージに投影
するよう位置されている投影システムを含む。層は液晶
材料例えば容易に形成できるポリマ−分散液晶あるいは
ポリマ−安定、コレステリック組織液晶で形成される。
その半透明状態と透過状態との間のスイッチングを容易
にするために、各液晶層は光学的に透明な材料例えばイ
ンジウム錫酸化物の電極に隣接する。イメージが連続的
に従来のプロジェクタ−のディスプレイ部材上に投影さ
れる。完全に固体状態のシステムが固体状態のプロジェ
クタ−例えば能動マトリックス液晶ディスプレイおよび
投影レンズにより実行される。
【０００７】投影率が観察者によるフリッカ知覚を防ぐ
ために十分であることが好ましい。望むなら、投影シス
テムの構成部分のデータ率がディスプレイ部材のそれぞ
れの部分上にそれぞれ投影される多数のイメージ源を含
むことにより減少させることができる。構成部分のデー
タ率がディスプレイ部材の光シャッタ−の各グループ上
にそれぞれ投影する複数のイメージ源を含むことにより
減少される。
ために十分であることが好ましい。望むなら、投影シス
テムの構成部分のデータ率がディスプレイ部材のそれぞ
れの部分上にそれぞれ投影される多数のイメージ源を含
むことにより減少させることができる。構成部分のデー
タ率がディスプレイ部材の光シャッタ−の各グループ上
にそれぞれ投影する複数のイメージ源を含むことにより
減少される。
【０００８】本発明のディスプレイシステムは実時間で
表示でき、全カラ−イメージでその解像度は投影システ
ムの解像度によってのみ限定される。ディスプレイの明
るさはシステムが例えば偏光子のような光を減衰させる
光学素子を用いることを必要としないのでので高められ
る。
表示でき、全カラ−イメージでその解像度は投影システ
ムの解像度によってのみ限定される。ディスプレイの明
るさはシステムが例えば偏光子のような光を減衰させる
光学素子を用いることを必要としないのでので高められ
る。
【０００９】本発明の新しい特徴は特に付加された特許
請求の範囲において明らかにされる。本発明は添付図面
により関連して以下の説明から最良に理解される。
請求の範囲において明らかにされる。本発明は添付図面
により関連して以下の説明から最良に理解される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１はディスプレイ部材22および
投影システム24を含む立体ディスプレイシステム20を示
す。（図より明らかなように、光シャッタ−26D と26N-
1 との間の介在層は破拡張線27により示される。）積層
関係で配列されたディスプレイ部材22は多数の電気的に
応答する光シャッタ−26A 〜26N （N は選択可能な数を
表す）を有する。各光シャッタ−26A 〜26N は半透明状
態および透過状態の間で選択的に切換えられる。
投影システム24を含む立体ディスプレイシステム20を示
す。（図より明らかなように、光シャッタ−26D と26N-
1 との間の介在層は破拡張線27により示される。）積層
関係で配列されたディスプレイ部材22は多数の電気的に
応答する光シャッタ−26A 〜26N （N は選択可能な数を
表す）を有する。各光シャッタ−26A 〜26N は半透明状
態および透過状態の間で選択的に切換えられる。
【００１１】図２の（Ａ）に示されるように各光シャッ
タ−26A 〜26N は液晶層28および半透明状態と透過状態
とに液晶層28を変化するような電圧を加える電極システ
ムを含む。図２の（Ａ）は液晶層28の各隣接した対の間
に位置された導電材料（例えばインジウム酸化物、錫酸
化物あるいはインジウム錫酸化物）の光透明の層32を含
む電極システムの１つの実施例30A を示す。
タ−26A 〜26N は液晶層28および半透明状態と透過状態
とに液晶層28を変化するような電圧を加える電極システ
ムを含む。図２の（Ａ）は液晶層28の各隣接した対の間
に位置された導電材料（例えばインジウム酸化物、錫酸
化物あるいはインジウム錫酸化物）の光透明の層32を含
む電極システムの１つの実施例30A を示す。
【００１２】図２の（Ｂ）は各隣接した対の液晶層28お
よび例えば層32の間に位置するシリコン二酸化物（Ｓｉ
Ｏ2 ）のような電気的絶縁材料の光透明のシート34の間
の２つの光に透明で、導電層32の層を有する別の電極シ
ステムの実施例30B を示す。
よび例えば層32の間に位置するシリコン二酸化物（Ｓｉ
Ｏ2 ）のような電気的絶縁材料の光透明のシート34の間
の２つの光に透明で、導電層32の層を有する別の電極シ
ステムの実施例30B を示す。
【００１３】電極システム30A は簡単であるが、より複
雑な電極システムが要求され、それは透過状態である液
晶層28に供給された電圧が、半透明状態である選択され
た液晶層28に関するそれらの位置の関数であるためであ
る。各液晶層28が電極システム30B の隣接部分から絶縁
されているため、各液晶層28に供給されたスイッチング
電圧が液晶層に隣接した状態と独立している。電極シス
テム30B においては、各液晶層28の電極32の１つが接地
およびもう一方の電極のスイッチング電圧が供給され
る。
雑な電極システムが要求され、それは透過状態である液
晶層28に供給された電圧が、半透明状態である選択され
た液晶層28に関するそれらの位置の関数であるためであ
る。各液晶層28が電極システム30B の隣接部分から絶縁
されているため、各液晶層28に供給されたスイッチング
電圧が液晶層に隣接した状態と独立している。電極シス
テム30B においては、各液晶層28の電極32の１つが接地
およびもう一方の電極のスイッチング電圧が供給され
る。
【００１４】立体ディスプレイシステム20においては、
ディスプレイ部材22はベース37を有する半球体の形（デ
ィスプレイ部材の断面部分からベースの延長部が破線に
よって示される。）で形成される。内部の光シャッタ−
26A はベース37から上部に延在する半球体表面38を有
し、また外側の光シャッタ−26N は外部半球体表面39を
有する。投影システム24は表面38に向けられた１つある
いはそれ以上のプロジェクタ−40を含む。プロジェクタ
−40は各々がディスプレイ部材22（図に示されているよ
うに、断面図にはプロジェクタ−だけが示される。）の
異なる固体角度で照射されるように配置され形状をな
す。
ディスプレイ部材22はベース37を有する半球体の形（デ
ィスプレイ部材の断面部分からベースの延長部が破線に
よって示される。）で形成される。内部の光シャッタ−
26A はベース37から上部に延在する半球体表面38を有
し、また外側の光シャッタ−26N は外部半球体表面39を
有する。投影システム24は表面38に向けられた１つある
いはそれ以上のプロジェクタ−40を含む。プロジェクタ
−40は各々がディスプレイ部材22（図に示されているよ
うに、断面図にはプロジェクタ−だけが示される。）の
異なる固体角度で照射されるように配置され形状をな
す。
【００１５】図３は立体ディスプレーシステム20（選択
された光シャッタ−に応じてパルスのレベルは正負ある
いは０かもしれない）の動作中ディスプレイ部材22に供
給された電圧パルスを示す例示的なタイミング図42を示
す。この図にはパルス44A が半透明状態にスイッチする
ように光シャッタ−26A を供給される。この際に透明な
状態に対応した電圧が光シャッタ−26の全て他のものに
供給される。同様にパルス44B は全て他の光シャッタ−
が透明な状態で維持されている状態で半透明な状態にス
イッチするよう光シャッタ−26B を供給される。このパ
ルスのシ−ケンスはパルス44N が光シャッタ−26N に供
給されるまで続く。各パルス44A,44B ……44N のセット
はフレーム時間46に完了されるフレームを形成する。こ
のようにフレーム率はフレーム時間46に反比例する。
された光シャッタ−に応じてパルスのレベルは正負ある
いは０かもしれない）の動作中ディスプレイ部材22に供
給された電圧パルスを示す例示的なタイミング図42を示
す。この図にはパルス44A が半透明状態にスイッチする
ように光シャッタ−26A を供給される。この際に透明な
状態に対応した電圧が光シャッタ−26の全て他のものに
供給される。同様にパルス44B は全て他の光シャッタ−
が透明な状態で維持されている状態で半透明な状態にス
イッチするよう光シャッタ−26B を供給される。このパ
ルスのシ−ケンスはパルス44N が光シャッタ−26N に供
給されるまで続く。各パルス44A,44B ……44N のセット
はフレーム時間46に完了されるフレームを形成する。こ
のようにフレーム率はフレーム時間46に反比例する。
【００１６】立体ディスプレーシステム20は特に半球状
の層Ｎを有する立体イメージを表示するに特に適してい
る。動作においてタイミング図42のパルスが光シャッタ
−26A 〜26N に供給され、同時に連続イメージが投影シ
ステム24によるディスプレイ部材22上に投影される。各
連続イメージはもとの立体イメージの層に対応し、層は
光シャッタ−26A-26N の１つに対応する。
の層Ｎを有する立体イメージを表示するに特に適してい
る。動作においてタイミング図42のパルスが光シャッタ
−26A 〜26N に供給され、同時に連続イメージが投影シ
ステム24によるディスプレイ部材22上に投影される。各
連続イメージはもとの立体イメージの層に対応し、層は
光シャッタ−26A-26N の１つに対応する。
【００１７】例えば光シャッタ−26A の層に対応する第
１イメージはタイミング図40のパルス44A が光シャッタ
−を半透明の状態にする時間中ディスプレイ部材22上に
投影される。第２イメージは光シャッタ−26B の層に対
応して、パルス44B が半透明状態に光シャッタ−をする
時間中ディスプレイ部材22上に投影される。ディスプレ
イ部材上の投影連続イメージの投影および半透明状態に
光シャッタ−の連続する１つをスイッチングする動作は
シ−ケンスＮ回イメージがパルス44N 中にディスプレイ
部材22上に投影されるまで続く。連続になることを除い
ては、各光シャッタ−が透過状態に維持される。このシ
−ケンスは立体イメージのフレームの表示を完全にす
る。
１イメージはタイミング図40のパルス44A が光シャッタ
−を半透明の状態にする時間中ディスプレイ部材22上に
投影される。第２イメージは光シャッタ−26B の層に対
応して、パルス44B が半透明状態に光シャッタ−をする
時間中ディスプレイ部材22上に投影される。ディスプレ
イ部材上の投影連続イメージの投影および半透明状態に
光シャッタ−の連続する１つをスイッチングする動作は
シ−ケンスＮ回イメージがパルス44N 中にディスプレイ
部材22上に投影されるまで続く。連続になることを除い
ては、各光シャッタ−が透過状態に維持される。このシ
−ケンスは立体イメージのフレームの表示を完全にす
る。
【００１８】半透明の状態では選択された光シャッタ−
が散乱および拡散の測定のみ光の通過を許可する。他の
光シャッタ−が透明の状態であるので、選択されたイメ
ージからの光が内部表面38を通過して選択された光シャ
ッタ−上を投影され、シャタ−上のイメージが外部の表
面39から見ることができる。パルス44の調整されたシ−
ケンスおよび投影されたイメージがフリッカを避けるよ
う十分なフレーム率に繰り返されるならば、表面39の内
部を見る観察者は光シャッタ−26の積層関係のために真
の立体イメージを見る。
が散乱および拡散の測定のみ光の通過を許可する。他の
光シャッタ−が透明の状態であるので、選択されたイメ
ージからの光が内部表面38を通過して選択された光シャ
ッタ−上を投影され、シャタ−上のイメージが外部の表
面39から見ることができる。パルス44の調整されたシ−
ケンスおよび投影されたイメージがフリッカを避けるよ
う十分なフレーム率に繰り返されるならば、表面39の内
部を見る観察者は光シャッタ−26の積層関係のために真
の立体イメージを見る。
【００１９】図２のＡおよび２Ｂ液晶層28は典型的にミ
リ秒で測定された有限応答時間を有する。結果的には立
体ディスプレイの外観は図３のタイミング図42に示され
るようにスイッチングパルス44を離すよう間隔をつくる
ことによって改良されている。これは各選択されたイメ
ージが対応する層および隣接しない層上に表示されるこ
とを保証する。
リ秒で測定された有限応答時間を有する。結果的には立
体ディスプレイの外観は図３のタイミング図42に示され
るようにスイッチングパルス44を離すよう間隔をつくる
ことによって改良されている。これは各選択されたイメ
ージが対応する層および隣接しない層上に表示されるこ
とを保証する。
【００２０】本発明の立体ディスプレイシステムを実現
する液晶は例えばポリマ−分散液晶およびポリマ−安
定、コレステリック組織液晶のようなものから好ましく
は選択され、立体イメージを増すような幾何学的形状を
形成する。ポリマ−ベースの液晶は顕著にポリマ−マト
リックスの分散された多数の液晶の小滴を有する。ポリ
マ−マトリックスは容易に作られるので、これらの液晶
は特に本発明のディスプレイ部材に用いるの適してい
る。
する液晶は例えばポリマ−分散液晶およびポリマ−安
定、コレステリック組織液晶のようなものから好ましく
は選択され、立体イメージを増すような幾何学的形状を
形成する。ポリマ−ベースの液晶は顕著にポリマ−マト
リックスの分散された多数の液晶の小滴を有する。ポリ
マ−マトリックスは容易に作られるので、これらの液晶
は特に本発明のディスプレイ部材に用いるの適してい
る。
【００２１】ディスプレイ部材の選択された幾何学的形
状は好ましくは立体イメージの元のデータ源の空間的に
関係に類似している。例えば半球形の立体ディスプレイ
システム20は連続層のディスプレイ信号がレーダー送信
機から連続距離で反射して戻るような空港交通管制ディ
スプレイに適している。ディスプレイ部材の層の数は元
束のデータ源の層に近似したあるいは整合するように選
択される。
状は好ましくは立体イメージの元のデータ源の空間的に
関係に類似している。例えば半球形の立体ディスプレイ
システム20は連続層のディスプレイ信号がレーダー送信
機から連続距離で反射して戻るような空港交通管制ディ
スプレイに適している。ディスプレイ部材の層の数は元
束のデータ源の層に近似したあるいは整合するように選
択される。
【００２２】図３のスイッチングパルス44の電圧レベル
は選択された液晶物質により決定される。例えば正電圧
およびほぼ０の電圧はポリマ−分散液晶の透明なおよび
半透明な状態に対応する。
は選択された液晶物質により決定される。例えば正電圧
およびほぼ０の電圧はポリマ−分散液晶の透明なおよび
半透明な状態に対応する。
【００２３】図４はディスプレイ部材62および投影シス
テム64を含む別の立体ディスプレイシステムの実施例60
を示している。ディスプレイ部材62は積層関係で配置さ
れる５つの電気応答光シャッタ−66A 〜66E を有し、投
影システム64は４つのプロジェクタ−66A 〜66D を有す
る。
テム64を含む別の立体ディスプレイシステムの実施例60
を示している。ディスプレイ部材62は積層関係で配置さ
れる５つの電気応答光シャッタ−66A 〜66E を有し、投
影システム64は４つのプロジェクタ−66A 〜66D を有す
る。
【００２４】図１のディスプレイ部材22の幾何学的形状
とは対照的に、ディスプレイ部材62は平坦な形を有する
よう形成される。この形状は例えばボディメンバ−例え
ば脳のディスプレイであるＭＲＩを向上し、それにおい
て各層がボディーメンバ−の異なる深さにＭＲＩの平坦
な１つのスライスを表示する。
とは対照的に、ディスプレイ部材62は平坦な形を有する
よう形成される。この形状は例えばボディメンバ−例え
ば脳のディスプレイであるＭＲＩを向上し、それにおい
て各層がボディーメンバ−の異なる深さにＭＲＩの平坦
な１つのスライスを表示する。
【００２５】４つの各プロジェクタ−68はディスプレイ
部材62のそれぞれの部分上に投影するよう位置される。
４つの部分はディスプレイ部材62上の破線70により示さ
れている。例えばプロジェクタ−68A は光シャッタ−66
A 〜66D 上に投影するが、光シャッタ−の部分72だけを
照射している。この投影システム配置は各プロジェクタ
−の動作データ率を著しく低くする。
部材62のそれぞれの部分上に投影するよう位置される。
４つの部分はディスプレイ部材62上の破線70により示さ
れている。例えばプロジェクタ−68A は光シャッタ−66
A 〜66D 上に投影するが、光シャッタ−の部分72だけを
照射している。この投影システム配置は各プロジェクタ
−の動作データ率を著しく低くする。
【００２６】投影システム64のタイミング図80は図５に
示されている。各フレーム時間82では、パルス84A 〜84
E は半透明状態に光シャッタ−66A 〜66E をスイッチす
る。フィールド時間86は隣接した光シャッタ−の半透明
状態の開始の間の時間となるように定められる。各プロ
ジェクタ−のデータの負荷率は４個のプロジェクタ−が
それぞれディスプレイ部材62のそれぞれの部分のみに投
影されなければならないため減少される。各光シャッタ
−上のイメージが１０２４×１０２４画素から構成され
るならば、各４つの部分が５１２×５１２画素を構成す
る。このように１よりもむしろ４つのプロジェクタ−を
有することにより、フィールド時間86中に、与えられた
プロジェクタ−に負荷される画素数は４の係数で減少さ
れる。
示されている。各フレーム時間82では、パルス84A 〜84
E は半透明状態に光シャッタ−66A 〜66E をスイッチす
る。フィールド時間86は隣接した光シャッタ−の半透明
状態の開始の間の時間となるように定められる。各プロ
ジェクタ−のデータの負荷率は４個のプロジェクタ−が
それぞれディスプレイ部材62のそれぞれの部分のみに投
影されなければならないため減少される。各光シャッタ
−上のイメージが１０２４×１０２４画素から構成され
るならば、各４つの部分が５１２×５１２画素を構成す
る。このように１よりもむしろ４つのプロジェクタ−を
有することにより、フィールド時間86中に、与えられた
プロジェクタ−に負荷される画素数は４の係数で減少さ
れる。
【００２７】図６は同様の素子は同じ参照番号により示
される図４の立体ディスプレイシステムに類似する別の
立体ディスプレイシステム90を示す。しかし、システム
90は２つのプロジェクタ−98A および98B を含む投影シ
ステム94を有する。この投影システムにおいて、各プロ
ジェクタ−がディスプレイ部材62の光シャッタ−の選択
された全範囲に投影される。
される図４の立体ディスプレイシステムに類似する別の
立体ディスプレイシステム90を示す。しかし、システム
90は２つのプロジェクタ−98A および98B を含む投影シ
ステム94を有する。この投影システムにおいて、各プロ
ジェクタ−がディスプレイ部材62の光シャッタ−の選択
された全範囲に投影される。
【００２８】例示的なとなるタイミング配置において、
プロジェクタ−98A が光シャッタ−66A 上に投影し、プ
ロジェクタ−98B が光シャッタ−66B 上に投影し、プロ
ジェクタ−98A が光シャッタ−66C 上に投影する等々で
ある。これらプロジェクタ−が各光シャッタ−の上に投
影される全画素数により負荷されなければならないが、
これらプロジェクタ−の負荷時間が実質上図５の２つの
フィールド時間86である。単一のプロジェクタ−を用い
るのに比較して、この配置は半分にデータ負荷率を削減
する。
プロジェクタ−98A が光シャッタ−66A 上に投影し、プ
ロジェクタ−98B が光シャッタ−66B 上に投影し、プロ
ジェクタ−98A が光シャッタ−66C 上に投影する等々で
ある。これらプロジェクタ−が各光シャッタ−の上に投
影される全画素数により負荷されなければならないが、
これらプロジェクタ−の負荷時間が実質上図５の２つの
フィールド時間86である。単一のプロジェクタ−を用い
るのに比較して、この配置は半分にデータ負荷率を削減
する。
【００２９】図７は図６のプロジェクタ−98の１つを示
している。プロジェクタ−98は従来のイメージ源99を含
み、例えば陰極線管、能動マトリックス液晶ディスプレ
イあるいはレーザベ−スのディスプレイおよびディスプ
レイ部材62上にイメージ源により生じるイメージを中継
するプロジェクタ−レンズ100 を含む。これらのイメー
ジ源は従来の技術、例えばラスタあるいはランダムな画
素走査、および従来のディスプレイ媒体例えば固体状態
あるいは真空管により構成される。
している。プロジェクタ−98は従来のイメージ源99を含
み、例えば陰極線管、能動マトリックス液晶ディスプレ
イあるいはレーザベ−スのディスプレイおよびディスプ
レイ部材62上にイメージ源により生じるイメージを中継
するプロジェクタ−レンズ100 を含む。これらのイメー
ジ源は従来の技術、例えばラスタあるいはランダムな画
素走査、および従来のディスプレイ媒体例えば固体状態
あるいは真空管により構成される。
【００３０】単層のプロトタイプはポリマ−分散液晶に
より製造される。液晶が半透明状態にされた際に高品質
で全色イメージが表示される。
より製造される。液晶が半透明状態にされた際に高品質
で全色イメージが表示される。
【００３１】本発明の立体ディスプレイシステムは安価
で簡単（例えば可動部分を有しない。）である。ディス
プレイシステムの明るさは偏光子のような光を減衰する
部分を必要としないので高められる。積層および形状を
与えられたディスプレイ部材において、これらのシステ
ムは知覚の深度を生じるステレオディスプレイと比較し
て真の立体ディスプレイを実現する。ディスプレイ部材
が分離した瞳孔の位置に観察者の眼を位置させることを
要求する従来のディスプレイシステムと異なってディス
プレイ面の前面例えば図１の面39のどの位置からも見る
ことができる。システムが実時間アプリケーションでは
なく例えばＭＲＩイメ−ジングあるいは実時間アプリケ
ーション例えば空港管制制御に適用される全色カラ−立
体イメージを表示することができる。
で簡単（例えば可動部分を有しない。）である。ディス
プレイシステムの明るさは偏光子のような光を減衰する
部分を必要としないので高められる。積層および形状を
与えられたディスプレイ部材において、これらのシステ
ムは知覚の深度を生じるステレオディスプレイと比較し
て真の立体ディスプレイを実現する。ディスプレイ部材
が分離した瞳孔の位置に観察者の眼を位置させることを
要求する従来のディスプレイシステムと異なってディス
プレイ面の前面例えば図１の面39のどの位置からも見る
ことができる。システムが実時間アプリケーションでは
なく例えばＭＲＩイメ−ジングあるいは実時間アプリケ
ーション例えば空港管制制御に適用される全色カラ−立
体イメージを表示することができる。
【００３２】本発明のいくつかの実施例が示されおよび
説明されたが、多数の変化および別の実施形態が当業者
によって可能である。このような変化および変更された
実施形態は本発明の技術的範囲に含まれ、本発明は特許
請求の範囲の記載によって定められるべきものである。
説明されたが、多数の変化および別の実施形態が当業者
によって可能である。このような変化および変更された
実施形態は本発明の技術的範囲に含まれ、本発明は特許
請求の範囲の記載によって定められるべきものである。
【図１】本発明による立体ディスプレイシステムの部分
的に断面で示した正面図。
的に断面で示した正面図。
【図２】図１の曲線2 内の２つの電極システムの拡大
図。
図。
【図３】図１の立体ディスプレイシステムの光シャッタ
−に供給されるタイミングパルスのタイミング図。
−に供給されるタイミングパルスのタイミング図。
【図４】別の立体ディスプレイシステムの斜視図。
【図５】図４の立体ディスプレイシステムの光シャッタ
−に供給されるタイミングパルスのタイミング図。
−に供給されるタイミングパルスのタイミング図。
【図６】別の立体ディスプレイシステムの斜視図。
【図７】図６の立体ディスプレイシステムのプロジェク
タの側面図。
タの側面図。
フロントページの続き (72)発明者 ジェリー・イー・フリーマン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92714、アービン、タラウス・サークル 15431 (56)参考文献 特開 昭64−72691（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−180085（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337483（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09F 9/00 - 9/35 H04N 13/00 - 17/06
Claims (10)
- 【請求項１】 積層関係で配置され、それぞれ半透明お
よび透過状態を有する複数の電気的に応答する光シャッ
タ−を有するディスプレイ部材と、 少なくとも１つのイメージ源を有し、前記光シャッタ−
上に連続的にイメージを投影するよう構成されている投
影システムとを具備し、 各前記光シャッタ−が前記光シャッタ−の他のものが透
過状態にあるときに半透明状態にされることにより前記
選択されたイメージの１つを表示することを特徴とする
立体投影システム。 - 【請求項２】 前記ディスプレイ部材が選択された幾何
学的形状を有するように構成されている請求項１記載の
立体投影システム。 - 【請求項３】 前記光シャッタ−は、半透明状態および
透過状態を有し、選択された幾何学的形状に形成される
電気的応答液晶層と、 電位を受け、前記液晶層を横切り前記電位を与える光学
的に透明な電極システムとを具備している請求項１記載
の立体投影システム。 - 【請求項４】 前記液晶層がポリマ−分散液晶層である
請求項３記載の立体投影システム。 - 【請求項５】 前記電極システムが各光シャッタ−の隣
接する対の間に位置する少なくとも１つのインジウム錫
酸化物層を備えている請求項３記載の立体投影システ
ム。 - 【請求項６】 光シャッタ−が選択された幾何学的形状
を有するよう形成され、積層関係で配置され、各々が半
透明状態および透過状態を有する複数の電気的に応答す
る光シャッタ−を含み、連続的に投影されるイメージを
表示することを特徴とする立体ディスプレイ部材。 - 【請求項７】 半透明状態および透過状態を有し、選択
された幾何学的形状に形成されている電気的応答する液
晶層と、 電位を受け、前記液晶層を横切り前記電位を供給する光
学的に透明な電極システムを具備している請求項６記載
の立体ディスプレイ部材。 - 【請求項８】 前記液晶層がポリマ−分散液晶層である
請求項７記載の立体ディスプレイ部材。 - 【請求項９】 前記電極システムが各光シャッタ−の隣
接する対の間に位置する少なくとも１つのインジウム錫
酸化物層を有する請求項７記載の立体ディスプレイ部
材。 - 【請求項１０】 それぞれ半透明状態および透過状態を
有する電気的に応答する光シャッタ−の積層配置上に連
続してイメージを投影し、 半透明状態に前記光シャッタ−の連続する１つをスイッ
チングし、 前記光シャッタ−のそれぞれ連続する１つが半透明状態
であるときに他の全ての光シャッタ−が透過状態である
ようにするステップを有することを特徴とする立体イメ
ージの表示方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US636197 | 1996-04-22 | ||
| US08/636,197 US5813742A (en) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | Layered display system and method for volumetric presentation |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039782A JPH1039782A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3088966B2 true JP3088966B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=24550868
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09105009A Expired - Fee Related JP3088966B2 (ja) | 1996-04-22 | 1997-04-22 | 立体表示のための積層ディスプレイシステムおよび方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3088966B2 (ja) |
| BE (1) | BE1011678A5 (ja) |
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| NL (1) | NL1005868C2 (ja) |
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| US6377229B1 (en) | 1998-04-20 | 2002-04-23 | Dimensional Media Associates, Inc. | Multi-planar volumetric display system and method of operation using three-dimensional anti-aliasing |
| US20020163482A1 (en) * | 1998-04-20 | 2002-11-07 | Alan Sullivan | Multi-planar volumetric display system including optical elements made from liquid crystal having polymer stabilized cholesteric textures |
| DE19907334A1 (de) * | 1999-02-20 | 2000-08-24 | Bayer Ag | Elektrochrome Gradientenblende |
| US6512498B1 (en) * | 1999-06-21 | 2003-01-28 | Actuality Systems, Inc. | Volumetric stroboscopic display |
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| EP1212744A4 (en) | 1999-08-19 | 2006-06-14 | Pure Depth Ltd | DISPLAY PROCESS FOR MULTILAYER SCREENS |
| CA2419719C (en) | 1999-08-19 | 2011-03-29 | Deep Video Imaging Limited | Data display for multiple layered screens |
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| US6616284B2 (en) * | 2000-03-06 | 2003-09-09 | Si Diamond Technology, Inc. | Displaying an image based on proximity of observer |
| US6588909B2 (en) * | 2001-06-07 | 2003-07-08 | Si Diamond Technology, Inc. | Shutter for image projection system |
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1996
- 1996-04-22 US US08/636,197 patent/US5813742A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-22 NL NL1005868A patent/NL1005868C2/nl not_active IP Right Cessation
- 1997-04-22 BE BE9700375A patent/BE1011678A5/nl not_active IP Right Cessation
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