本发明专利技术公开了一种空间图像显示装置，其利用简单的构造来形成更为自然的空间图像。在空间图像显示装置（１０）中，与视频信号相对应的二维显示图像由显示部（２）生成。与显示部（２）的一组像素（２２）相对应的显示图像光的波面全部被与这组像素（２２）相对应的一个液体光学元件（４１）变换，并且显示图像光全部发生偏转。因此，与向一个像素（２２）设置一个液体光学元件（４１）的情况相比，在不增加显示部（２）的帧频的情况下，更多相互不同的二维图像光朝向平行于水平面的不同方向输出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示空间物体的三维视频的空间图像显示装置。
技术介绍
通过使用对人体生理机能的认识，实现了三维视频的生成。换言之，观测者基于对分别进入其左右眼的图像位差(双眼视差)的认识和对会聚角的认识，对利用睫状体和睫状小带调节眼睛晶状体的焦距时所产生的生理机能(焦距调节机能)的认识，以及对图像运动时所看见的(多个)图像变化(运动视差)的认识，在大脑进行综合处理的过程中，感觉到三维物体。如同利用上述生理机能认识中的“双眼视差”和“会聚角，，生成三维视频的方法，例如，存在使用具有不同色彩的左右透镜的眼镜向左右眼提供不同图像(视差图像) 的方法，和通过使用具有液晶快门眼镜的护目镜以极高的速度切换液晶快门眼镜来向左右眼提供视差图像的方法。还存在通过使用双面凸透镜(lenticular lens)将显示在二维显示装置上分别用于左右眼的图像分配给左右眼来表示三维图像的方法。此外，与上述使用双面凸透镜的方法类似，还存在通过使用设置在液晶显示器表面上的面罩以允许右眼观看用于右眼的图像，以及左眼观看用于左眼的图像来表示三维图像的发展方法。但是，对于观测者来说，上述使用特殊眼镜和护目镜来获取视差图像的方法是非常麻烦的。另一方面，例如，就使用双面凸透镜的方法而言，必须将单个二维图像显示装置的区域划分为用于右眼的区域和用于左眼的区域。因此，上述方法具有不适合显示具有高清晰度的图像的问题。专利文献1提出了一种三维显示装置，其包括多个一维显示装置，以及偏转工具， 其中该偏转工具用以使来自一维显示装置的每一者的显示图案沿与其布置方向相同的方向偏转。根据该三维显示装置，通过人眼的视觉残留效果，立刻识别出多个输出图像，并且通过双眼视差的作用，感觉到三维图像。但是，因为从一维显示装置的每一者射出的光像球面波一样辐射，所以可以认为，分别与观测者的眼睛相对应的图像也会各自进入相对的眼睛，并且实际上，由于未能实现双眼视差，所以很有可能看见双重图像。另一方面，专利文献2公开了一种三维图像显示装置，其包括位于液晶显示元件与观测点之间的一组集光透镜，以及夹持在这组集光透镜之间的针孔部件。在该三维图像显示装置中，来自液晶显示元件的光被一个集光透镜汇聚，以在该针孔部件的针孔位置处直径达到最小，并且通过其它集光透镜(例如，菲涅尔透镜)使已经经过针孔的光成为准直光。根据此构造，可以适当地分配分别与观测者的左右眼相对应的图像，从而设想实现了双眼视差。此外，与上述方法有所不同的是，还存在一种使用全息技术生成三维视频的方法。 全息技术是人为再现来自物体的光波的技术。关于使用全息技术的三维视频，其使用了由于光的干涉的而产生的干涉条纹，并将通过光照射该干涉条纹所产生的折射波面本身用作视频信息的媒介。因此，当观测者观测真实世界里的物体时，提供了视觉的生理反应，例如类似的汇聚或者调节，从而提供了具有相对较低的视觉疲劳的图片。此外，再现来自物体的光波的波面的事实意为确保传送视频信息的方向上的连续性。因此，当观测者的视点移动时，能够连续提供来自响应于该移动的各种不同角度的恰当视频。也就是说，使用全息技术生成三维视频的方法是给视频连续提供运动视差的技术。因为上述使用全息技术生成三维视频的方法是记录来自物体的被折射波面本身以及再现上述被折射波面的方法，所以被认为是表示三维视频的极其理想方法。但是，对于全息技术来说，有关三维空间的信息被记录为二维空间里的干涉条纹， 并且与具有诸如拍摄同一物体的图片之类的二维空间的情况相比，其空间频率的数值巨大。这可能是因为，为了将关于三维空间的信息转换成关于二维空间的信息，该信息被转换成了二维空间上的密度。因此，通过CGH(Computer Generated Hologram，计算机再现全息图)显示干涉条纹的装置所期望的空间分辨率极高，并且需要巨大的信息量。因此，在目前情况下，在技术上很难通过实时全息来实现三维视频。此外，在记录过程中所使用的光必须具有相位对准，诸如激光，并且还存在利用自然光光不可能执行记录(拍摄)的问题。此外，专利文献2中的三维图像显示装置具有傅里叶变换光学系统的构造，并且其针孔具有特定的尺寸(直径)。因此应该认为，在针孔的位置处，空间频率中的高成分 (即，分辨率中的高成分)非均勻地分布在与光轴正交的平面内(在边缘部分布较多)。因此，为了实现严格意义上的准直光，必需在极大程度上减小针孔的直径。但是，因为图像的亮度随针孔直径的减小而降低并且变得不均勻，并且空间频率中的高成分通过该针孔而被除去，所以假设也会因此降低其分辨率。鉴于以上问题，近年来，基于光束再生法对空间图像显示装置进行了研究(例如， 参见非专利文献1)。光束再生法的目的是通过从显示器射出的大量光束来表示空间图像， 从理论上来讲，是向观测者甚至是裸眼观测者提供精确的运动视差信息和焦距信息，使得所获得的空间图像具备相对较低的视觉疲劳。同样地，申请人基于上述光束再现方法已经提出了一种用于实现空间图像显示的空间图像显示装置(例如，参见专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利No. 3077930专利文献2 日本未审查专利申请公开号No. 2000-201359专利文献3 日本未审查专利申请公开号No. 2007-86145非专利文献非专利文献 1 :Yasuhiro TAKAGI, "Three-dimensional Images and Flat-panel Type Three-dimensional Display (三维图像和平板型三维显示器)”，Optical Society of Japan, Volume No. 35，Issue No. 8，2006，p.400 to 40
技术实现思路
顺便提及，为了通过光束再现方法显示自然的空间图像，在一般的二维显示器上显示一般的二维图像的帧的过程中，需要大约数十个乃至上百个或者更多各种不同的二维图像朝向不同的方向投影。但是，对于专利文献3中的空间图像显示装置或者其它来说，向一个像素提供一个偏转元件。因此，期望被包含到上述空间图像显示装置的二维显示器在一般的二维显示器上显示一般的二维图像的帧的过程中，具有显示大约数十个乃至上百个或者更多各种不同的二维图像的能力。也就是说，例如，要求帧频高达每秒1000乃至6000 帧或者更高。但是，具有如此高的帧频的二维显示器是非常昂贵的，并且其构造偏于复杂， 尺寸偏大。因此，期望一种空间图像显示装置，其不要求二维显示器具有如此高的帧频，甚至可以利用更为紧凑的构造来显示更加自然的空间图像。鉴于上述问题进行了本专利技术，并且其目的是提供一种甚至能够利用简单的构造来形成更加自然的空间图像的空间图像显示装置。根据本专利技术的实施例的空间图像显示装置包括二维图像生成工具，其包括多个像素，并且生成与视频信号相对应的二维显示图像；以及偏转工具，其用以沿水平方向偏转来自该二维图像生成工具中的各个像素组的显示图像光，该像素组包括至少沿该水平方向对齐的像素。对于根据本专利技术的实施例的空间图像显示装置，在来自该二维图像生成工具的显示图像光中，与一组像素相对应的显示图像光通过与一组像素相对应的一个偏转工具全部偏转。也就是说，当沿水平方向对齐的这组像素由η片像素构成时，来自与其对应的一个偏转工具本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种空间图像显示装置，其包括：二维图像生成工具，其包括多个像素，并且生成与视频信号相对应的二维显示图像；以及偏转工具，用以沿水平方向偏转来自所述二维图像生成工具中的各个像素组的显示图像光，所述像素组包括至少沿所述水平方向对齐的像素。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田正裕，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
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