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CN102096197A - 三维图像显示装置及其制造方法以及三维图像显示方法 - Google Patents

三维图像显示装置及其制造方法以及三维图像显示方法 Download PDF

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CN102096197A
CN102096197A CN2010105851793A CN201010585179A CN102096197A CN 102096197 A CN102096197 A CN 102096197A CN 2010105851793 A CN2010105851793 A CN 2010105851793A CN 201010585179 A CN201010585179 A CN 201010585179A CN 102096197 A CN102096197 A CN 102096197A
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CN
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light emitting
image
light
dimensional
emitting element
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CN2010105851793A
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井藤功久
江口直哉
菊池启记
田尻真一郎
小林出志
安永裕明
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

本发明提供了三维图像显示装置及其制造方法以及三维图像显示方法。本发明的实施例提供了一种图像显示装置,其包括具有多个发光元件的旋转部分。旋转部分绕着中心旋转并展示图像。传感器检测物体,并且显示控制器至少部分地基于由传感器进行的物体的检测来控制图像的展示。

Description

三维图像显示装置及其制造方法以及三维图像显示方法
技术领域
本发明涉及能够在其整个外周侧显示三维图像的三维图像显示装置及其制造方法以及三维图像显示方法。
背景技术
已经关于多方向三维图像显示装置提出了各种提议,基于在对象的整个外围上对对象成像或者在对象的整个外围上基于由计算机产生的用于三维图像显示等的二维图像信息来再现三维图像的光再现方法。例如,在“Three-dimensional image display device observable from all directions”URL:http://hhil.hitachi.co.jp/products/transpost.html中公开了可以从所有方向观察的三维图像显示装置。该三维图像显示装置包括观察角限制屏、旋转机构、上反射镜、下反射镜组、投影仪和个人计算机,并且使用双眼视差来显示三维图像。个人计算机控制投影仪和旋转机构。
投影仪将用于三维图像显示的图像投射到上反射镜上。投射到上反射镜上的用于三维图像显示的图像由下反射镜组反射,并且之后投射到观察角限制屏上。通过旋转机构使得观察角限制屏高速旋转。如果三维图像显示装置被如上所述地构造,因为背景是透明的,所以三维图像可以从360°的任何角度观察。
在“Cylindrical 3D Video Display Observable from All Directions”URL:http://www.yendo.org/seelinder/中公开了可以从所有方向观察的3D视频显示器。该3D视频显示器包括用于三维图像显示的圆柱旋转体以及电动机。允许光从其透过的多个竖直线设置在旋转体的外周表面上。时机控制器、ROM、LED阵列、LED驱动器和地址计数器设置在旋转体中。时机控制器被连接到地址计数器、ROM和LED驱动器并且控制其输出。用于三维显示的图像数据存储在ROM中。另一方面,滑动环设置在旋转体的旋转轴上。将电力通过滑动环供给到旋转体中的组件。
地址计数器基于来自时机控制器的设置/重置信号来产生地址。ROM连接到地址计数器。ROM从时机控制器接收读控制信号并从地址计数器接收地址,从三维图像显示器读取图像数据并且将其输出到LED驱动器。LED驱动器从ROM接收图像数据并且从时机控制器接收发射控制信号,并且驱动LED阵列。LED阵列通过LED驱动器的控制而发出光。电动机使得旋转体旋转。如果3D视频显示器被如上所述地构造,可以在360°的整个外围的范围内显示三维图像。因此,可以在不佩戴用于双眼视差的眼镜的状态下观察三维图像。
关于这种类型的多方向三维图像显示装置,JP-A-2004-177709(第8页、图7)公开了一种三维图像显示装置。该三维图像显示装置包括光分配装置和圆柱体二维图案显示装置。该光分配装置设置在当由观察者观察时具有凸面弯曲的形状的显示屏的前表面或后表面上。光分配装置具有其上形成有多个开口的曲面表面或者形成为阵列形状的透镜,以使得来自显示屏上的多个像素的光束被分配到开口或透镜中。二维图像显示装置将二维图像显示在显示屏上。
如果三维图像显示装置如上所述地构造,可以有效地执行三维图像的图像映射,这使得全动态电影图像显示变得容易。因此,即使改变了观察位置,仍可以用高分辨率来显示三维图像,而在三维图像上不具有不利效果。
此外,JP-A-2005-114771(第8页、图3)公开了光再现型显示装置。该显示装置包括一个发光单元和圆柱形屏幕。发光单元具有能够绕旋转轴旋转的结构。显示屏围绕发光单元设置并且形成关于旋转轴轴对称的旋转体的一部分。多个光发射部分被设置在面向屏幕的光发射单元的那一侧上。两个或多个不同的方向是光发射部分的光束的反射方向,并且将光的发射角限制到预定范围。
发光单元绕旋转轴旋转来旋转扫描发光部分,并且根据给定信息来对于发光部分的发射的光的量进行调制,以将图像显示在屏幕上。如果显示装置如上所述地构造,可以在360°的整个外围的范围上显示三维图像。因此,许多人可以在不佩戴用于双眼视差的眼睛的状态下观察三维图像。
此外,JP-T-2002-503831公开了通过在使得整个装置旋转的同时,以弯曲状态在圆柱体装置中显示图像,向出现在装置周围的所有观察者展示相同的图像的显示装置。
JP-A-10-97013公开了这样一种三维图像显示装置,其在旋转的同时通过使得对应于视差数目的多个显示单元中的、发射具有预定视差的单位角度的光显示单元将光发射到观察者而执行三维图像显示。
发明内容
然而,在根据现有技术中的方法的三维图像显示装置中,存在以下问题。
在“Three-dimensional image display device observable from all directions”URL:http://hhil.hitachi.co.jp/products/transpost.html,中公开的三维图像显示装置中,需要准备观察角限制屏、旋转机构、上反射镜、下反射镜组、投影仪和个人计算机。因此,因为系统尺寸增加,所以控制变得复杂。
根据“Cylindrical 3D Video Display Observable from All Directions”URL:http://www.yendo.org/seelinder/中公开的3D视频显示器,三维图像,使用从设置在旋转体的外表面上的多个竖直线透过的光来显示三维图像。因此,因为光使用效率变差,所以存在能量损失将会增加的可能性。
在JP-A-2004-177709中公开的三维图像显示装置(第8页、图7)包括设置在显示屏的前表面或后表面上的光分配装置,其当由观察者观察时具有凸面曲面形状,并且具有其上形成有多个开口的曲面表面或者形成为阵列形状的透镜。因为来自显示屏上的多个像素的光束被分配到开口或透镜中,所以存在不能获得图像的可用质量的问题。
根据在JP-A-2005-114771(第8页、图3)中公开的光再现型显示装置,发光单元绕旋转轴旋转来旋转扫描发光部分,并且根据给定信息来对于发光部分的发射的光的量进行调制,以将图像显示在固定的屏幕上。由于这个原因,与JP-A-2004-177709中公开的三维图像显示装置(第8页、图7)类似地存在其中不能获得图像的可用质量的问题。
此外,JP-T-2002-503831中公开的显示装置能够对于其周围的所有观察者提供相同的图像。因此,难以执行三维显示,以显示具有对应于观察位置的视差的图像。
JP-A-10-97013公开了能够显示具有与圆柱体装置周围的观察位置的视差相对应的图像的三维图像显示装置。然而,因为没有关于在从装置周围的任何观察位置观察时在哪种状态下显示图像的描述,所以难以实现。
考虑到以上内容,期望提供这样一种三维图像显示装置及其制造方法以及三维图像显示方法,该三维图像显示装置能够在不使得三维图像显示机构相对于现有技术中的系统变得复杂的状态下,从其整个外围具有好的再现性的观察三维图像。
本发明的实施例提供了这样一种三维图像显示装置,包括:旋转部分,其可操作以绕旋转中心旋转,所述旋转部分具有包括狭缝的外装体;多个发光元件,其设置在所述外装体内,多个所述发光元件中的每一个都可操作以随着所述旋转部分绕所述旋转中心旋转而通过所述狭缝将光发射到观察位置;以及显示控制器,其基于图像数据来控制由多个所述发光元件中的每一者进行的光的发射。
本发明的另一个实施例提供了一种图像显示装置,包括:具有多个发光元件的旋转部分,该旋转部分可操作以绕中心旋转并且展示图像;传感器,其检测物体;以及显示控制器,其至少部分地基于由所述传感器进行的物体的检测来控制所述图像在表面上的展示。
本发明的另一个实施例提供了一种用于显示图像的方法,包括:使得具有多个发光元件的旋转部分绕中心旋转并展示图像;使得对物体进行检测;并且至少部分地基于由传感器进行的物体的检测来控制所述图像的展示。
本发明的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质,其具有编码在其上的指令,在所述指令被执行时,所述指令执行显示图像的方法,所述方法包括:使得具有多个发光元件的旋转部分绕中心旋转并展示图像;使得对物体进行检测;并且至少部分地基于由传感器进行的物体的检测来控制所述图像的展示。
本发明的另一个实施例提供了一种显示图像的方法,包括:使得具有表面的旋转部分展示图像;使得传感器绕中心旋转并检测在沿着所述表面的多个点中的任何一者处的物体;以及至少部分地基于由所述传感器检测到的物体来控制在所述表面上的所述图像的展示。
本发明的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质,其具有编码在其上的指令,在所述指令被执行时,所述指令执行显示图像的方法,所述方法包括:使得具有表面的旋转部分展示图像;使得传感器绕中心旋转并检测在沿着所述表面的多个点中的任何一者处的物体;以及至少部分地基于由所述传感器检测到的物体来控制在所述表面上的所述图像的展示。
按照根据本发明的实施例的三维图像显示装置或者在根据本发明的实施例的三维图像显示方法中,多个发光元件使用具有形成在曲面部分的凹陷表面那一侧的发光表面的发光元件阵列,将对应于发光表面的方向的光通过狭缝发射到旋转部分的外侧。因此,可以从其整个外周侧观察到具有良好再现性的三维图像,而不需要使得三维显示机构相比于现有技术中的系统变得复杂。
特别地,因为根据本发明的实施例的三维图像显示装置包括多个发光元件阵列和多个狭缝,所以例如可以通过使得多个发光元件阵列发出具有不同波长的光束,来实现三维彩色图像显示。
按照根据本发明的实施例的三维图像显示装置的制造方法,可以通过简单的构造来制造其中发光元件阵列固定到圆柱状旋转部分中的三维图像显示装置。因此,可以容易地制造这样的三维显示装置,该三维显示装置使得能够从其整个外周侧观察到具有良好再现性的三维图像,而不需要使得三维显示机构相比于现有技术中的系统变得复杂。
附图说明
图1是示出了根据本发明的第一个实施例的多方向三维图像显示装置的构造的示例的局部破断立体图;
图2是示出了多方向三维图像显示装置的组装的示例的分解立体图;
图3是示出了计算二维发光元件阵列的发光表面的形状的示例(第一示例)的解释图;
图4是示出了计算二维发光元件阵列的发光表面的形状的示例(第二示例)的解释图;
图5是示出了二维发光元件阵列的形状的示例(第一示例)的立体图;
图6是示出了二维发光元件阵列的形状的示例(第二示例)的立体图;
图7是示出了二维发光元件阵列的形状的示例(第三示例)的立体图;
图8是示出了在从旋转轴方向观察时二维发光元件阵列中的透镜构件的功能的示例的示意图;
图9是示出了在从旋转轴方向观察时多方向三维图像显示装置的操作的示例的示意图;
图10A到图10D是示出了从观察点观察的发光点的轨迹的示例(第一示例)的解释图;
图11A到图11D是示出了从观察点观察的发光点的轨迹的示例(第二示例)的解释图;
图12A到图12D是示出了从观察点观察的发光点的轨迹的示例(第三示例)的解释图;
图13A和图13B是示出了光束通过狭缝输出到多个观察点的情况(第一情况)的解释图;
图14A和图14B是示出了光束通过狭缝输出到多个观察点的情况(第二情况)的解释图;
图15A和图15B是示出了光束通过狭缝输出到多个观察点的情况(第三情况)的解释图;
图16是示出了光束通过狭缝输出到多个观察点的情况(第四情况)的解释图;
图17是示出了将图像数据转换为发光数据的示例的数据格式;
图18是示出了多方向三维图像显示装置的控制系统的构造的示例的框图;
图19是示出了一个一维发光元件衬底的构造的示例的框图;
图20是示出了多方向三维图像显示装置中的三维图像显示的示例的操作流程图;
图21A是示出了根据第二实施例的多方向三维图像显示装置的构造的示例的解释图;
图21B是示出了操作的示例的解释图;
图22A是示出了根据第三实施例的多方向三维图像显示装置的构造的示例的解释图;
图22B是示出了操作的示例的解释图;
图23A是示出了根据第四实施例的多方向三维图像显示装置的构造的示例的解释图;
图23B是示出了操作的示例的解释图;
图24A是示出了根据第五实施例的多方向三维图像显示装置的构造的示例的解释图;
图24B是示出了操作的示例的解释图;
图25A是示出了根据第六实施例的多方向三维图像显示装置的构造的示例的解释图;
图25B是示出了操作的示例的解释图;
图26A和图26B是关于狭缝的最优宽度的解释图;
图27A和图27B是示出了从三维图像显示装置的整个外围中的任何观察点观察的、显示屏上的像素排列的示例的解释图;
图28是示出了二维发光元素阵列的曲面形状和计算发光点(发光元件)的位置的示例的解释图;
图29是示出了二维发光元素阵列的曲面形状和发光点(发光元件)的位置的具体示例的解释图;
图30是示出了在二维发光元素阵列中的发光元件的发射时机的解释图;
图31是示出了二维发光元素阵列中的发光元件的比较示例的解释图;
图32是示出了在图29中示出的构造中,多个发光元件在时刻t=0时同时发光时穿过狭缝发射的光的状态的解释图;
图33A和图33B是示出了在如每个实施例的多方向三维图像显示装置等中观看三维图像的解释图;
图34是示出了根据第十实施例的多方向三维图像显示装置的构造的示例的分解立体图;
图35是示出了多方向三维图像显示装置的物体检测电路的构造的示例的框图;
图36是示出了多方向三维图像显示装置的物体检测的概念的解释图;
图37A和图37B是与根据多方向三维图像显示装置中的物体检测相对应的三维图像的显示状态的变化的示例的解释图;以及
图38是示出了在多方向三维图像显示装置中的每个旋转角处的反射强度的测量结果的示例的波形图。
具体实施方式
先文中,将要参照附图详细描述用于实施本发明的最优模式(下文中简化称作实施例)。此外,将要按照以下顺序给出解释。
1.第一实施例(多方向三维图像显示装置10:构造的示例、组装的示例、形状计算的示例、形成的示例、操作原理、轨迹示例、数据产生的示例、三维图像显示的示例)
2.第二实施例(多方向三维图像显示装置20:构造的示例和操作的示例)
3.第三实施例(多方向三维图像显示装置30:构造的示例和操作的示例)
4.第四实施例(多方向三维图像显示装置40:构造的示例和操作的示例)
5.第五实施例(多方向三维图像显示装置50:构造的示例和操作的示例)
6.第六实施例(多方向三维图像显示装置60:构造的示例和操作的示例)
7.第七实施例(狭缝宽度的优化)
8.第八实施例(发射时机的优化)
9.第九实施例(使用根据第一到第八实施例中的每一个的显示装置观察三维图像的示例)
10.第十实施例(多方向三维图像显示装置70:构造的示例和操作的示例)
<第一实施例>
[多方向三维图像显示装置10的构造的示例]
图1是示出了作为第一个实施例的多方向三维图像显示装置10的构造的示例的局部破断立体图。图1中示出的多方向三维图像显示装置10是光再现型三维图像显示装置的示例并且包括二维发光元件阵列101、具有狭缝的旋转部分104以及具有驱动机构的安装框架105。多方向三维图像显示装置10在对象的整个外围上对其成像或者在对象的整个外围上基于由计算机产生的用于三维图像显示的二维图像信息(下文中,仅简单称作图像数据Din)等来再现三维图像。
旋转部分104被构造为包括具有狭缝的外装体41以及具有吸气口的转台42。外装体41固定到转台42上。转台42具有盘状形状,并且旋转轴103设置在转台42的中心。旋转轴103作为转台42的旋转中心并且也作为外装体41的旋转中心。下文中,旋转轴103被称作旋转部分104的旋转轴103。进气口106设置在转台42的预定部分处,使得空气流动到外装体41中。
具有预定形状的一个或多个二维发光元件阵列101设置在转台42的外装体41中。在二维发光元件阵列101中,例如“m(行)×n(列)”的发光元件排列为矩阵。使用自发光元件,诸如发光二极管、激光二极管以及有机EL元件。二维发光元件阵列101被构造为使得多个发光元件根据旋转部分104的旋转而发出光并且基于用于三维图像的图像数据Din来控制光发射。通过下文中描述的显示控制器15(图18)来执行发射控制。
此外,发光元件不限于自发光元件,并且可以是通过将光源与调制元件相结合而获得的发光装置。可以使用任何类型的发光元件或发光装置,只要在对于观察点P通过狭缝旋转扫描时(参照图3),它们可以跟上旋转部分104的调制速率。不仅是发光元件,用于驱动发光元件的驱动电路(驱动器)也安装在二维发光元件阵列101中。
例如,二维发光元件阵列101具有其中多个一维发光元件衬底#1(参照图5到图7)沿着旋转轴103层叠在通过将印刷电路板切割为曲面形状(例如,圆弧形状)而形成的小开口表面上的层叠结构,其中每个一维发光元件衬底#1都包括线性布置(安装)的多个发光元件。以此方式,可以容易地形成具有曲面形状(例如,圆弧形状)的发光表面的二维发光元件阵列101。
安装到转台42上以使其覆盖二维发光元件阵列101的外装体41形成为具有预定孔径φ和预定高度H的圆柱形状。外装体41的孔径φ约为100mm到200mm,并且高度H约为400mm到500mm。狭缝102设置在外装体41的外周表面的预定位置处。狭缝102被设置为使其在外装体41的外周表面上沿着平行于旋转轴103的方向刺穿,并且固定到二维发光元件阵列101的发光表面的前方。狭缝102将光的发射角限制到一定范围。
毫无疑问地,狭缝102可以是由透明构件形成的窗口而不局限于刺穿的部分,其中光可以透过该透明构件。以此方式,外装体41的外周表面的狭缝102和位于狭缝102内部的二维发光元件阵列101形成以组为单位的发光单元Ui(i=1,2,3,…)。
二维发光元件阵列101具有曲面形状的部分,并且曲面形状的凹陷表面那一侧是发光表面。此外,弯曲的发光表面被设置在旋转部分104的旋转轴103与狭缝102之间,以使其面向狭缝102。以此方式,相比于平坦的发光表面,变得易于将从弯曲的发光表面发出的光引导(会聚)到狭缝102。通过执行铁板或铝板的挤压加工、旋转加工等而形成的圆柱形体被用做外装体41。优选地,外装体41的内侧部分和外侧部分涂有黑色,以使得光被吸收。此外,位于外装体41的狭缝102上方的孔是用于传感器的孔108。
外装体41的顶板部分具有风扇结构,以使得从转台42的吸气口106流动的空气被排出到外部。例如,一些诸如叶片(其为冷却叶片构件的一个示例)的风扇部分107(排气口)设置在外装体41的顶板部分(上部)处,使用旋转操作来产生气流,并且将从二维发光元件阵列101或其驱动电路产生的热量被排出到外部。可以通过切割外装体41的上部来形成风扇部分107。在这种情况下,顶板部分也作为风扇部分107。如果顶板部分也作为风扇部分107,那么外装体41变得更牢固。
风扇部分107的位置不限于旋转部分104的旋转轴103的上部分,并且可以在外装体41的下部处将风扇部分107固定到旋转轴103的附近。虽然基于叶片构件的叶片的方向,可以在使得旋转部分104旋转时,产生从旋转部分104的上部朝向下部的气流或者从旋转部分104的下部朝向上部的气流。在任何情况下,优选地在旋转部分104上方或下方提供进气口或排气口。
因此,因为桨叶构件被固定到旋转轴103,所以可以使用旋转部分104的旋转操作来产生气流。因此,从二维发光元件阵列101产生的热量可以被排出到外部,而不需要新增加风扇电动机等。因此,因为风扇电动机不是必要的,所以可以减小多方向三维图像显示装置10的制造成本。
安装框架105是可旋转地支撑转台42的部分。轴接收部分(未示出)设置在安装框架105上方。周接红藕部分与旋转轴103接合,以使得旋转轴103可以自由地旋转并且也支撑旋转部分104。电动机52设置在安装框架105内,以使得转台42以预定旋转(调制)速度旋转。例如,直连型AC电动机与旋转轴103的下端接合。电动机52将转矩直接传递给旋转轴103,并且旋转轴103旋转。因此,旋转部分104以预定调制速率旋转。
电动机52对应于在本发明的一个实施例中的“驱动部分”的一个具体示例。
在本示例中,在将电力或图像数据Din提供到旋转部分104时,采用通过滑动环51来供给它的方法。根据此方法,设置将电力和图像数据Din供给到旋转轴103的滑动环51。滑动环51被划分为固定侧组件盒旋转侧组件。旋转侧组件固定到旋转轴103。导线(harness)53(引线电缆)连接到固定侧组件。
二维发光元件阵列101通过另一个导线54连接到旋转侧组件。在固定侧组件与旋转侧组件之间,采用其中滑动构件(未示出)电连接到环状体的结构。滑动构件形成固定侧组件或旋转侧组件,并且环状体形成旋转侧组件或固定侧组件。通过该结构,在安装框架105中,可以通过滑动环51将从外侧供给的电力或图像数据Din发送到二维发光元件阵列101。
[多方向三维图像显示装置10的组装的示例]
随后,将要参照图2到图8描述多方向三维图像显示装置10的组装方法和每个构件的制造方法。图2是示出了多方向三维图像显示装置10的组装的示例的分解立体图。根据多方向三维图像显示装置10的组装方法,首先,如图2所示地准备狭缝的外装体41和具有吸气口的转台42,以形成旋转部分104。例如,通过将具有预定孔径的圆柱体材料切割成为具有预定的长度,而形成具有预定孔径和预定高度的圆柱状外装体41。在该示例中,由铁板或铝板形成的圆柱体被用做外装体41。
之后,狭缝102和用于传感器的孔108形成在外装体41的外表面的预定部分处。在该示例中,在圆柱体材料的外周表面上沿着平行于旋转轴103的方向将狭缝102刺穿。在狭缝102的上方刺穿孔108。在固定到转台42上的状态下使用外装体41。外装体41的内侧和外侧部分可以被涂有黑颜色,以吸收光。
之后,使用具有预定厚度的盘状金属材料来形成转台42。旋转轴103形成在转台42的中心。旋转轴103作为转台42的旋转中心,并且也作为外装体41的旋转中心。在本示例中,形成一对用于定位的棍状构件(未示出;下文中称作定位销83),以使其在转台42上突出。在层叠一维发光元件衬底#1等时使用定位销83。
此外,滑动环51设置在旋转轴103处,并且导线54被从旋转侧组件拉出。吸气口106形成在转台42的预定位置处。吸气口106是在气体流动到外装体41内时的进气口。转台42也涂有黑颜色,以吸收光。
另一方面,形成具有用于形成三维图像的预定形状的二维发光元件阵列101。在该示例中,二维发光元件阵列101形成为使得形成弯曲的发光表面。图3是示出了计算二维发光元件阵列101的发光表面的形状的示例(第一示例)的解释图。
在该示例中,二维发光元件阵列101的发光表面的形状是由图3中示出的x-y坐标平面(垂直于旋转轴103的平面)上的点(x(θ),y(θ))画出的曲线,其由以下公式表示。在形成二维发光元件阵列101时,从旋转部分104的旋转轴103到任何观察点p的线段的距离被设置为L1。从旋转轴104到二维发光元件阵列101的最短距离被设置为L2。此外,在多方向三维图像显示装置10中,执行图像显示以使得在从任何观察点p观察时,由二维发光元件阵列101所形成的发光点的轨迹(即,所观察的图像显示表面)例如变为平坦的表面。在这种情况下,L2等于从旋转轴103到由发光点的轨迹所形成的平面的距离,其中发光点的轨迹由多个发光元件形成。
此外,从旋转部分104的旋转轴103到狭缝102的线段的距离被设置为r,并且具有距离L1的线段以及具有距离r的线段之间的角度(其为表明狭缝102相对于具有距离L1的线段的位置的角度)被设置为θ。此外,形成二维发光元件阵列101的发光表面的曲面形状的x轴坐标值被设置为x(θ),并且形成二维发光元件阵列101的发光表面的曲面形状的y轴坐标值被设置为y(θ)。即,x轴坐标值x(θ)由公式(1)表示。
x(θ)=r(L2-L1)sinθcosθ/(L1-rcosθ)+L2sinθ    (1)
y轴坐标值y(θ)由公式(2)表示。
y(θ)=r(L2-L1)sin2θ/(L1-rcosθ)-L2cosθ        (2)
x轴坐标值x(θ)和y轴坐标值y(θ)去定了二维发光元件阵列101的发光表面的形状。在图3中,(x1,y1)是狭缝102的坐标。(x2,-L2)是从观察点p通过狭缝102实际观察到的发光点的坐标。
因此,从观察点p通过狭缝102观察到的发光点的轨迹可以确定被观察为平坦表面的二维发光元件阵列101的发光表面的形状。如果确定了发光表面的形状,那么可以优选地通过切割而形成曲面形状的印刷电路板。
图4是示出了计算通过上述公式(1)和(2)获得的二维发光元件阵列101的发光表面的形状的示例(第二示例)的解释图。根据图4中示出的发光表面形状的计算示例,从图3中示出的旋转部分104的旋转轴103到任何观察点p的线段的距离L1为90mm。从旋转部分104的旋转轴103到虚拟直线的距离L2是10mm。从旋转部分104的旋转轴103到狭缝102的线段的距离r是30mm。是出了其中角度θ被示出为-33°≤θ≤33°的情况,其中该角度θ是具有距离L1的线段与具有距离r的西安段之间的角度并且表示狭缝102相对于具有距离L1的线段的位置。
图5和图7是示出了形成二维发光元件阵列101的示例(第一到第三示例)的立体图。图5是示出了形成一维发光元件衬底#1的示例的分解立体图。在该示例中,在形成二维发光元件阵列101时,首先形成一维发光元件衬底#1。通过使得铜箔衬底(未示出)图案化而形成引线图案,将形成有引线图案的印刷电路板31的外观切割为Y形状,并且基于上述公式(1)和(2)将内侧切割为曲面形状(例如,圆弧形状)而获得一维发光元件衬底#1。在该示例中,具有引线结构的连接器34形成在曲面部分的相反侧上。
此外,定位孔32和33形成在一维发光元件衬底#k的印刷电路板31的两侧上。用于串-并转换和驱动器的IC 35(半导体集成电路)被安装到印刷电路板31上,其中印刷电路板31被切割为使得外观具有Y形状并且内侧具有曲面形状。之后,发光元件20j在安装有IC 35的印刷电路板31的边缘或小开口表面上线性布置为“j”行。此外,线性透镜构件109设置在发光元件20j的前表面上。因此,形成了一维发光元件衬底#1(衬底)(参照图6)。
图6是示出了一维发光元件衬底#1的构造的示例的立体图。在该示例中,准备了“n”个图6中示出的一维发光元件衬底#1。这是为了通过层叠“n”个一维发光元件衬底#1而形成二维发光元件阵列101(m行×n列)。
因为二维发光元件阵列101具有曲面形状,所以可以使用被弯曲为U形以使得发光表面具有弯曲的表面的柔性平板显示装置或者预先形成为曲面形状的平板显示装置。难以将具有一般结构的平板显示装置用作根据本发明的实施例的二维发光元件阵列101。此外,因为引线线在通用平板显示装置中被设置为矩阵,所以采用其中发光元件以m行或n列为单位顺序扫描以使其发光的动态发光方法。
由于这个原因,因为更新图像需要时间,所以更新速率最快约为240到1000Hz。因此,有必要以大于1000Hz来足够快递更新图像。在该示例中,作出了使用执行高速响应的发光元件20j来显著地增加发光元件20j的驱动电路的速度的努力或通过显著地增加一次驱动的发光元件20j的数目来减小动态发光中的扫描线的数目的努力。
为了现住地增加一次驱动的发光元件20j的数目,优选地将布置为矩阵的引线图案划分为小的单元,并且对所划分的引线图案分别和并行地驱动,以同时对于所有的发光元件20j执行静态发光。
图7是示出了层叠“k”个一维发光元件衬底#k(k=1到n)的示例的立体图。在该示例中,通过仅层叠必要数目的一维发光元件衬底#k而制造其中发光元件20j线性排列为“j”行的具有曲面形状的二维发光元件阵列101。
对于具有图7中示出的层叠结构的二维发光元件阵列101来说,首先,在印刷电路板的定位孔32和33对准的状态下,堆叠一维发光元件衬底#k。通过这种堆叠,变得容易插入到在转台42上突出的圆柱形定位销83中。因此,可以基于自准直来层叠“k”个一维发光元件衬底#1到#k。通过这种形成顺序,可以容易地形成具有弯曲的发光表面的二维发光元件阵列101。
在该示例中,如果从一开始就将图像数据Din平行地发送到一维发光元件衬底#k,那么引线图案的数目显著地增加。由于这个原因,用于驱动发光元件20j的驱动器IC(驱动电路)和用于串-并转换的IC(ASIC电路)都作为IC 35安装到一维发光元件衬底#k上。用于串-并转换的IC进行操作以进行串行地发送的图像数据Din的并行转换。
因此,通过使用一维发光元件衬底#k层叠的结构的信息发送方法,可以通过串行引线图案将图像数据Din发送到最后的发光元件20j。因此,现在相比于将图像数据Din并行地发送到一维发光元件衬底#k的情况现住地减小引线图案的数目。此外,可以以高的产量来形成在组装效率和维护方面非常优秀的二维发光元件阵列101。以此方式,可以制造具有曲面形状的二维发光元件阵列101。
如果准备了图3到图7中示出的二维发光元件阵列101,那么将二维发光元件阵列101固定到图2中示出的旋转部分104的预定位置,在该示例中,固定到转台42上。在这种情况下,在转台42上突出的圆柱体定位销83被插入“k”个一维发光元件衬底#k的印刷电路板上的孔中。之后,通过自准直来定位每个一维发光元件衬底#k。为了保持这种状态,“k”个一维发光元件衬底#1到#n被层叠并沿着旋转轴103固定。
在该示例中,安装到预定衬底上的连接衬底11以直立状态设置在转台42上。插入结构的连接器设置在连接衬底11中,所述插入结构的连接器用于与一维发光元件衬底#1到#n的引线结构的连接器相连接。一维发光元件衬底#1到#n的引线结构的连接器被装配到连接衬底11的插入结构的连接器中,以使得“k”个一维发光元件衬底#1~#n连接到连接衬底11。
此外,二维发光元件阵列101设置在旋转部分104的旋转轴103与外装体41的狭缝102之间,使得弯曲的发光表面(凹陷的表面侧)面向狭缝102的位置。例如,二维发光元件阵列101固定到旋转部分104的旋转轴103、二维发光元件阵列101的中央部分和狭缝102对准到直线上的位置处。二维发光元件阵列101连接到从滑动环51的旋转侧组件拉出的导线54。
在该示例中,观察者检测传感器81(其为观察者传感器的示例)固定到从外装体41的内侧可以观察到外侧的位置处。观察者检测传感器81通过臂构件82固定到连接衬底11。观察者传感器81固定到臂构件82的一端,并且在通过检测正在从由电动机52旋转的旋转部分104外侧观察三维图像的观察者来判断是否存在观察者时使用。位置灵敏传感器(PSD)、超声波传感器、红外线传感器或面部识别摄像机等被用做观察者检测传感器81。
优选地,观察者检测传感器81可以以小的角度分辨率来检测整个外周。因为观察者检测传感器81与旋转部分104一同旋转而检测观察者,所以可以通过一个检测传感器81来检测整个外周。因此,可以使得系统具有高的角分辨率。因袭,因为可以显著地减小传感器的数目,所以可以实现高分辨率和低成本。
在将高速摄像机应用为观察者检测传感器81时,摄像机固定到旋转部分104的旋转轴103上。通过将这黑哦能高速摄像机固定到旋转部分104的旋转轴103上并使其旋转,可以在360°的整个区域检测观察者的存在。
如果二维发光元件阵列101固定到转台42上,所以外装体41固定为使其覆盖转台42上的二维发光元件阵列101。在这种情况下,通过将狭缝102固定到二维发光元件阵列101的发光表面前方,可以将光的发射角限制到预定的范围。因此,发光单元U1可以由外装体41的周界表面的狭缝102和定位在狭缝102内侧的二维发光元件阵列101形成。
此外,提供了用于旋转地支撑转台42的安装框架105。在该示例中,滑动环51设置在安装框架105的上部中,并且安装了轴接收部分(未示出)。轴接收部分与旋转轴103相接合,使得旋转轴103可以自由地转动,并且也支撑旋转部分104。在安装框架105中,除了滑动环51之外,还安装了电动机52、控制器55、I/F衬底56和电源部分57等(参照图18)。电动机52可以与旋转轴103直接地连接。
控制器55和电源部分57通过导线53连接到滑动环51的固定侧组件。因此,在安装框架105中,可以通过滑动环51将从外侧供给的电力或图像数据Din发送到二维发光元件阵列101。如果准备了安装框架105,二维发光元件阵列101所固定的旋转部分104被固定到安装框架105。因此,完成了多方向三维图像显示装置10。
[二维发光元件阵列101中的透镜构件109的功能的示例]
图8是示出了在从旋转轴方向观察时二维发光元件阵列101中的透镜构件109的功能的示例的示意图。在该示例中,通过层叠多个一维发光元件衬底#1而形成图8中示出的二维发光元件阵列101。为了方便,例如十二(m=12)个发光元件20j(j=1到m)设置为一列。图5到图7中示出的示例是发光元件的数目是59(m=59)的情况。
从发光元件201到212发出的大部分光束都在外装体41中散射,以变为热量,而不到达狭缝102附近。由于这个原因,在二维发光元件阵列101中,具有预定形状的透镜构件109固定到没个发光元件201到212的发光表面。在该示例中,透镜构件109固定到没个发光元件20j,以使得从发光元件201到212发出的光束变为平行光束。因此,可以将从发光元件201到212发射的光束汇聚到狭缝102附近。
微透镜或SELFOC透镜被用作透镜构件109。毫无疑问地,为了减小制作成本,诸如微透镜阵列或SELFOC透镜阵列的片状透镜或板状透镜可以被固定到二维发光元件阵列101,而不是将透镜构件109固定到发光元件201到212中的每一者。
如果光束进沿着左方向和右方向会聚,也可以使用双凸透镜。通过固定这种透镜构件109,可以尽可能地抑制散射光。这在光可以有效率地使用并且获得适合于多方向三维图像显示装置10的亮度和对比度上是有利的。因此,可以预料到功率效率的改善。
[多方向三维图像显示装置10的操作原理]
之后,将要参照图9到图17描述多方向三维图像显示装置10的操作原理。图9是示出了在从旋转轴方向观察时多方向三维图像显示装置10的操作的示例的示意图。在附图中,省略了透镜构件109。
图9中示出的多方向三维图像显示装置10采用了光再现方法。旋转部分104以旋转轴103作为旋转中心沿着箭头R的方向(参照图1)或其反方向旋转。
在多方向三维图像显示装置10中,平行于旋转轴103的狭缝102在二维发光元件阵列101的发光表面之前设置在外装体41中,使得从二维发光元件阵列101发出的光不从狭缝部分之外的部分泄漏。由于这种狭缝结构,从二维发光元件阵列101的发光元件201到212中的每一者发出的光的发射角在左右方向上极大地由狭缝102限制。
虽然在示例中将发光元件201到212的数目被设置为m=12行,但是也可以设置其他数目。通过十二个发光元件201到212,利用旋转轴103作为基准而形成的三维图像的光束从旋转部分104的内部通过狭缝102泄漏到外部。这里,通过将十二个发光元件201到212中的每一者与狭缝102相连接而获得的线段的方向由向量表示。
通过将发光元件201与狭缝102相连接而获得的线段所表示的方向被假设为从发光元件201通过狭缝102泄漏的光的方向。下文中,这种方向被描述为“向量201V方向”。类似地,通过将发光元件202与狭缝102相连接而获得的线段所表示的方向被假设为从发光元件202通过狭缝102泄漏的光的方向。这种方向被描述为“向量202V方向”。类似地,通过将发光元件212与狭缝102相连接而获得的线段所表示的方向被假设为从发光元件212通过狭缝102泄漏的光的方向。这种方向被描述为“向量212V方向”。
例如,从发光元件201输出的光穿过狭缝102并且之后沿着向量201V方向发出。从发光元件202输出的光穿过狭缝102并且之后沿着向量202V方向发出。类似地,从发光元件202到212输出的光穿过狭缝102并且之后沿着向量203V到212V方向发出。因此,因为来自发光元件201到212的光束沿着不同方向发出,可以再现对应于由狭缝102调节的一个垂直线的光束。
通过关于观察点p利用这种狭缝结构进行旋转部分104的旋转扫描,可以形成具有圆柱形状的光再现表面。此外,根据关于观察点p的旋转扫描角度,可以通过在二维光发射元件阵列101的发光单元U1上反映来自外侧的图像数据Din或者来自位于旋转部分内的存储装置(诸如ROM)的图像数据Din,来输出任意的再现光。
[发光点的轨迹的示例]
随后,将要描述从观察点p观察的发光点的轨迹的示例。
在该多方向三维图像显示装置10中,举例来说,在二维发光元件阵列101中,十二个(m=12)发光元件在垂直于旋转轴103的平面上设置在如上所述的不同位置。“m”个发光元件中的每个根据旋转部分104的旋转而将用于不同观察位置的光通过狭缝102发射到外部。这里,假设在旋转部分104旋转的同时,在沿着从围绕旋转部分103的任何观察位置朝向旋转轴103的方向执行观察。在这种情况下,将要在下文中描述的显示控制器15(图18)控制多个发光元件的发光,使得例如通过由多个发光元件所形成的发光点的轨迹来在旋转部分104中形成对应于任何观察位置的平面图像。在各个观察位置,例如,可以观察到具有微小视差的、对应于观察位置的平面图像。因此,再从等价于两眼的位置的任何两个观察位置观察时,例如,可以观察到具有微小视差的、对应于观察位置的平面图像。因此,观察者可以在围绕旋转部分的任何位置处辨认出三维图像。
图10A到图12D是示出了从观察点p观察的发光点的轨迹的示例。如图10A到图10D所示,在具有发光单元U1的旋转部分104以恒定速度旋转,以执行关于观察点p=300的旋转扫描时,从观察点p=300观察到的发光元件从发光元件201以时间T的间隔连续地移动到发光元件202、203、…、212。
通过调整二维发光元件阵列101的发光表面形状和狭缝102的位置,实现了发光点的轨迹(附图中的小黑色圆记号)形成平面的结构。例如,在图10A中示出的时刻t=0处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件201泄漏出的光。
在图10B中示出的时刻t=T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件202泄漏出的光。位于附图中右侧第一个的小白色圆记号表示了发光元件201的发光点。在图10C中示出的时刻t=2T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件203泄漏出的光。图10C中的第二个小白色圆记号表示了发光元件202的发光点。
在图10D中示出的时刻t=3T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件204泄漏出的光。图10D中的第三个小白色圆记号表示了发光元件203的发光点。
此外,在图11A中示出的时刻t=4T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件205泄漏出的光。图11A中的第四个小白色圆记号表示了发光元件204的发光点。在图11B中示出的时刻t=5T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件206泄漏出的光。图11B中的第五个小白色圆记号表示了发光元件205的发光点。
在图11C中示出的时刻t=6T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件207泄漏出的光。图11C中的第六个小白色圆记号表示了发光元件206的发光点。在图11D中示出的时刻t=7T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件208泄漏出的光。图11D中的第七个小白色圆记号表示了发光元件207的发光点。
在图12A中示出的时刻t=8T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件209泄漏出的光。图12A中的第八个小白色圆记号表示了发光元件208的发光点。在图12B中示出的时刻t=9T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件210泄漏出的光。图12B中的第九个小白色圆记号表示了发光元件209的发光点。
在图12C中示出的时刻t=10T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件211泄漏出的光。图12C中的第十个小白色圆记号表示了发光元件210的发光点。在图12D中示出的时刻t=11T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件212泄漏出的光。图12D中的第十一个小白色圆记号表示了发光元件211的发光点。图12D中的第十二个小白色圆记号表示了发光元件212的发光点。
[光的输出形式]
之后,将要描述光束是如何通过狭缝102输出到多个观察点的。图13A到图16示出了光束通过狭缝102输出到多个观察点p的情况(第一到第四情况)的解释图。在这个示例中,在绕发光单元U1的整个外周(360°)每6°一个设置六十个观察点p=300到359的情况下,示出了旋转部分104从任何基准位置旋转30°的、从时间t=0到时间t=5T(1/12圈)的部分情况。
根据这种发光单元U1,如图13A到图15B所示,一次对于多达发光元件201到212的数目,光束输出到多个(十二个)观察点p。通过这种输出,发光点的轨迹形成平坦的表面,并且不仅在观察点p=300处被观察到并且也在其他观察点p=349到359处被观察到。
例如,在图13A中示出的时刻t=0处,当在观察点300(p省略了)处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件201泄漏的光。该示例是旋转部分104顺时针旋转并且观察点利用观察点300作为基准而偏移6°的情况。当在另一个观察点359处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件202泄漏的光,其中观察点359存在于从图13A中示出的观察点300逆时针6°处。
当在另一个观察点358处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件203泄漏的光,其中观察点358存在于从图13A中示出的观察点300逆时针12°处。当在另一个观察点357处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件204泄漏的光,其中观察点357存在于从图13A中示出的观察点300逆时针18°处。
当在另一个观察点356处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件205泄漏的光,其中观察点356存在于从图13A中示出的观察点300逆时针24°处。当在另一个观察点355处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件206泄漏的光,其中观察点355存在于从图13A中示出的观察点300逆时针30°处。
当在另一个观察点354处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件207泄漏的光,其中观察点354存在于从图13A中示出的观察点300逆时针36°处。当在另一个观察点353处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件208泄漏的光,其中观察点353存在于从图13A中示出的观察点300逆时针42°处。
当在另一个观察点352处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件209泄漏的光,其中观察点352存在于从图13A中示出的观察点300逆时针48°处。当在另一个观察点351处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件210泄漏的光,其中观察点351存在于从图13A中示出的观察点300逆时针54°处。
当在另一个观察点350处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件211泄漏的光,其中观察点350存在于从图13A中示出的观察点300逆时针60°处。当在另一个观察点349处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件212泄漏的光,其中观察点349存在于从图13A中示出的观察点300逆时针66°处。
此外,在图13B中示出的时刻t=T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件202泄漏的光。当在另一个观察点301处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件201泄漏的光,其中观察点301存在于从图13B中示出的观察点300顺时针6°处。
当在另一个观察点359处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件203泄漏的光,其中观察点359存在于从图13B中示出的观察点300逆时针6°处。当在另一个观察点358处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件204泄漏的光,其中观察点358存在于从图13A中示出的观察点300逆时针12°处。
当在另一个观察点357处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件205泄漏的光,其中观察点357存在于从图13B中示出的观察点300逆时针18°处。当在另一个观察点356处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件206泄漏的光,其中观察点356存在于从图13B中示出的观察点300逆时针24°处。
当在另一个观察点355处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件207泄漏的光,其中观察点355存在于从图13B中示出的观察点300逆时针30°处。当在另一个观察点354处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件208泄漏的光,其中观察点354存在于从图13B中示出的观察点300逆时针36°处。
当在另一个观察点353处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件209泄漏的光,其中观察点353存在于从图13B中示出的观察点300逆时针42°处。当在另一个观察点352处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件210泄漏的光,其中观察点352存在于从图13B中示出的观察点300逆时针48°处。
当在另一个观察点351处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件211泄漏的光,其中观察点351存在于从图13B中示出的观察点300逆时针54°处。当在另一个观察点350处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件212泄漏的光,其中观察点350存在于从图13B中示出的观察点300逆时针60°处。
此外,在图14A中示出的时刻t=2T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件203泄漏的光。当在另一个观察点301处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件202泄漏的光,其中观察点301存在于从图14A中示出的观察点300顺时针6°处。
当在另一个观察点302处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件201泄漏的光,其中观察点302存在于从图14A中示出的观察点300顺时针12°处。当在另一个观察点359处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件204泄漏的光,其中观察点359存在于从图14A中示出的观察点300逆时针6°处。
当在另一个观察点358处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件205泄漏的光,其中观察点358存在于从图14A中示出的观察点300逆时针12°处。当在另一个观察点357处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件206泄漏的光,其中观察点357存在于从图14A中示出的观察点300逆时针18°处。
当在另一个观察点356处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件207泄漏的光,其中观察点356存在于从图14A中示出的观察点300逆时针24°处。当在另一个观察点355处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件208泄漏的光,其中观察点355存在于从图14A中示出的观察点300逆时针30°处。
当在另一个观察点354处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件209泄漏的光,其中观察点354存在于从图14A中示出的观察点300逆时针36°处。当在另一个观察点353处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件210泄漏的光,其中观察点353存在于从图14A中示出的观察点300逆时针42°处。
当在另一个观察点352处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件211泄漏的光,其中观察点352存在于从图14A中示出的观察点300逆时针48°处。当在另一个观察点351处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件212泄漏的光,其中观察点351存在于从图14A中示出的观察点300逆时针54°处。
此外,在图14B中示出的时刻t=3T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件204泄漏的光。当在另一个观察点301处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件203泄漏的光,其中观察点301存在于从图14B中示出的观察点300顺时针6°处。
当在另一个观察点302处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件202泄漏的光,其中观察点302存在于从图14B中示出的观察点300顺时针12°处。当在另一个观察点303处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件201泄漏的光,其中观察点303存在于从图14B中示出的观察点300顺时针18°处。
当在另一个观察点359处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件205泄漏的光,其中观察点359存在于从图14B中示出的观察点300逆时针6°处。当在另一个观察点358处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件206泄漏的光,其中观察点358存在于从图14A中示出的观察点300逆时针12°处。
当在另一个观察点357处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件207泄漏的光,其中观察点357存在于从图14B中示出的观察点300逆时针18°处。当在另一个观察点356处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件208泄漏的光,其中观察点356存在于从图14B中示出的观察点300逆时针24°处。
当在另一个观察点355处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件209泄漏的光,其中观察点355存在于从图14B中示出的观察点300逆时针30°处。当在另一个观察点354处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件210泄漏的光,其中观察点354存在于从图14B中示出的观察点300逆时针36°处。
当在另一个观察点353处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件211泄漏的光,其中观察点353存在于从图14B中示出的观察点300逆时针42°处。当在另一个观察点352处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件212泄漏的光,其中观察点352存在于从图14B中示出的观察点300逆时针48°处。
此外,在图15A中示出的时刻t=4T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件205泄漏的光。当在另一个观察点301处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件204泄漏的光,其中观察点301存在于从图15A中示出的观察点300顺时针6°处。
当在另一个观察点302处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件203泄漏的光,其中观察点302存在于从图15A中示出的观察点300顺时针12°处。当在另一个观察点303处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件202泄漏的光,其中观察点303存在于从图15A中示出的观察点300顺时针18°处。
当在另一个观察点304处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件201泄漏的光,其中观察点304存在于从图15A中示出的观察点300顺时针24°处。当在另一个观察点359处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件206泄漏的光,其中观察点359存在于从图15A中示出的观察点300逆时针6°处。
当在另一个观察点358处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件207泄漏的光,其中观察点358存在于从图15A中示出的观察点300逆时针12°处。当在另一个观察点357处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件208泄漏的光,其中观察点357存在于从图15A中示出的观察点300逆时针18°处。
当在另一个观察点356处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件209泄漏的光,其中观察点356存在于从图15A中示出的观察点300逆时针24°处。当在另一个观察点355处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件210泄漏的光,其中观察点355存在于从图15A中示出的观察点300逆时针30°处。
当在另一个观察点354处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件211泄漏的光,其中观察点354存在于从图15A中示出的观察点300逆时针36°处。当在另一个观察点353处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件212泄漏的光,其中观察点353存在于从图15A中示出的观察点300逆时针42°处。
此外,在图15B中示出的时刻t=5T处,当在观察点300处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件206泄漏的光。当在另一个观察点301处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件205泄漏的光,其中观察点301存在于从图15B中示出的观察点300顺时针6°处。
当在另一个观察点302处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件204泄漏的光,其中观察点302存在于从图15B中示出的观察点300顺时针12°处。当在另一个观察点303处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件203泄漏的光,其中观察点303存在于从图15B中示出的观察点300顺时针18°处。
当在另一个观察点304处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件202泄漏的光,其中观察点304存在于从图15B中示出的观察点300顺时针24°处。当在另一个观察点305处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件201泄漏的光,其中观察点305存在于从图15B中示出的观察点300顺时针30°处。
当在另一个观察点359处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件207泄漏的光,其中观察点359存在于从图15B中示出的观察点300逆时针6°处。当在另一个观察点358处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件208泄漏的光,其中观察点358存在于从图15A中示出的观察点300逆时针12°处。
当在另一个观察点357处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件209泄漏的光,其中观察点357存在于从图15B中示出的观察点300逆时针18°处。当在另一个观察点356处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件210泄漏的光,其中观察点356存在于从图15B中示出的观察点300逆时针24°处。
当在另一个观察点355处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件211泄漏的光,其中观察点355存在于从图15B中示出的观察点300逆时针30°处。当在另一个观察点354处通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101时,观察到从发光元件212泄漏的光,其中观察点354存在于从图15B中示出的观察点300逆时针36°处。
类似地,也在时刻t=6T到11T处,从十二个发光元件201到212泄漏的光束一个接一个的偏移,以被观察。在同时,旋转部分104到达从30°的角到60°的角并且旋转。因此,如果旋转部分104绕整个外周旋转(1圈),即,旋转360°,在时刻t=0到59T观察从十二个发光元件201到212发出的光束。以此方式,在从观察点300顺时针和/或逆时针以6°的角度作为基准存在的另一个观察点处,通过狭缝102观察二维发光元件阵列101。因此,从十二个发光元件201到212泄漏的光束可以一个接一个地偏移,以被观察(参照图16)。
图16是示出了通过二维发光元件阵列101形成的发光点的整个轨迹的示例。根据由图16中示出的二维发光元件阵列101所形成的发光点的轨迹的示例,在时刻t=0到59T处发光点的轨迹形成平坦的表面,并且被在所有的观察点300到359(六十个)处观察到。在该示例中,观察点的数目是60(以6°角度的布置间距)。因为从六十个观察点300到359观察到的再现图像是平坦的,所以减小了用于将图像数据按照预定顺序转换为发光数据的处理。因此,上述发光单元U1的结构在产生用于光束再现的图像数据上是非常有利的。
[产生用于三维图像显示的图像数据的示例]
之后,将要描述产生可以应用到多方向三维图像显示装置10的用于三维图像显示的图像数据的示例。图17是示出了将成像的数据转换为发光数据的转换示例的数据形式。
在该示例中,在其全周侧对要显示在图16中示出的多方向三维图像显示装置10上物体(被成像的对象)进行成像。例如,将物体设置在图像中心,并且在设置中心作为旋转中心的状态下围绕全周侧间隔6°设置六十个成像点(等价于观察点300到359)。
之后,在物体成像中,实际使用一个摄像机来拍摄从观察点300到359中的每一者朝向中心点(等价于旋转轴103)的对象的图像。通过这种成像,可以收集整个外周侧上的、对于物体的光在现有必要的图像数据。
之后,以沿着狭缝方向(纵向方向)的线数据为单位执行布置操作处理,使得如图17所示收集的图像数据变为在二维发光元件阵列101中的十二行处的发光元件201到212的每个发射时机的发光数据。
这里,通过在成像点300处通过拍摄图像而获得的图像的图像数据(0°)如下所示地表示。成像点300是成像数据(300-201、300-202、300-203、300-204、300-205、300-206、300-207、300-208、300-209、300-210、300-211、300-212)。
此外,通过在成像点301处通过拍摄图像而获得的图像的图像数据(6°)如下所示地表示。成像点301是成像数据(301-201、301-202、301-203、301-204、301-205、301-206、301-207、301-208、301-209、301-210、301-211、301-212)。
通过在成像点302处通过拍摄图像而获得的图像的图像数据(12°)如下所示地表示。成像点302是成像数据(302-201、302-202、302-203、302-204、302-205、302-206、302-207、302-208、302-209、302-210、302-211、302-212)。
通过在成像点303处通过拍摄图像而获得的图像的图像数据(18°)如下所示地表示。成像点303是成像数据(303-201、303-202、303-203、303-204、303-205、303-206、303-207、303-208、303-209、303-210、303-211、303-212)。
通过在成像点304处通过拍摄图像而获得的图像的图像数据(24°)如下所示地表示。成像点304是成像数据(304-201、304-202、304-203、304-204、304-205、304-206、304-207、304-208、304-209、304-210、304-211、304-212)。类似地,通过在成像点358处通过拍摄图像而获得的图像的图像数据(348°)如下所示地表示。成像点358是成像数据(358-201、358-202、358-203、358-204、358-205、358-206、358-207、358-208、358-209、358-210、358-211、358-212)。
这里,通过在成像点359处通过拍摄图像而获得的图像的图像数据(354°)如下所示地表示。成像点359是成像数据(359-201、359-202、359-203、359-204、359-205、359-206、359-207、359-208、359-209、359-210、359-211、359-212)。
通过执行以下布置操作而将如上所述获得的图像数据转换为在时刻t=0到t=59t处的发光数据。首先,关于在时刻t=0处的发光元件201的发光数据,对物体的图像(0°)的图像数据(300-201)进行排列。关于在相同时刻t=0处的发光元件202的发光数据,对物体的图像(354°)的图像数据(359-202)进行排列。关于在相同时刻t=0处的发光元件203的发光数据,对物体的图像(348°)的图像数据(358-203)进行排列。
关于在相同时刻t=0处的发光元件204的发光数据,对物体的图像(342°)的图像数据(357-204)进行排列。关于在相同时刻t=0处的发光元件205的发光数据,对物体的图像(336°)的图像数据(356-205)进行排列。关于在相同时刻t=0处的发光元件206的发光数据,对物体的图像(330°)的图像数据(355-206)进行排列。
关于在相同时刻t=0处的发光元件207的发光数据,对物体的图像(324°)的图像数据(354-207)进行排列。关于在相同时刻t=0处的发光元件208的发光数据,对物体的图像(318°)的图像数据(353-208)进行排列。关于在相同时刻t=0处的发光元件209的发光数据,对物体的图像(312°)的图像数据(352-209)进行排列。
关于在相同时刻t=0处的发光元件210的发光数据,对物体的图像(306°)的图像数据(351-210)进行排列。关于在相同时刻t=0处的发光元件211的发光数据,对物体的图像(300°)的图像数据(350-211)进行排列。关于在相同时刻t=0处的发光元件212的发光数据,对物体的图像(294°)的图像数据(349-212)进行排列。
通过这种布置操作,可以产生在时刻t=0处发光元件201到212的发光数据。所产生的数据是发光数据(300-201、359-202、358-203、357-204、356-205、355-206、354-207、353-208、352-209、351-210、350-211、349-212)。
之后,关于在时刻t=T处的发光元件201的发光数据,对物体的图像(6°)的图像数据(301-201)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件202的发光数据,对物体的图像(0°)的图像数据(300-202)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件203的发光数据,对物体的图像(354°)的图像数据(359-203)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件204的发光数据,对物体的图像(348°)的图像数据(358-204)进行排列。
关于在相同时刻t=T处的发光元件205的发光数据,对物体的图像(342°)的图像数据(357-205)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件206的发光数据,对物体的图像(336°)的图像数据(356-206)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件207的发光数据,对物体的图像(330°)的图像数据(355-207)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件208的发光数据,对物体的图像(324°)的图像数据(354-208)进行排列。
关于在相同时刻t=T处的发光元件209的发光数据,对物体的图像(318°)的图像数据(353-209)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件210的发光数据,对物体的图像(312°)的图像数据(352-210)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件211的发光数据,对物体的图像(306°)的图像数据(351-211)进行排列。关于在相同时刻t=T处的发光元件212的发光数据,对物体的图像(300°)的图像数据(350-212)进行排列。
通过这种布置操作,可以产生在时刻t=T处发光元件201到212的发光数据。所产生的数据是发光数据(301-201、300-202、359-203、358-204、357-205、356-206、355-207、354-208、353-209、352-210、351-211、350-212)。
之后,关于在时刻t=2T处的发光元件201的发光数据,对物体的图像(12°)的图像数据(302-201)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件202的发光数据,对物体的图像(6°)的图像数据(301-202)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件203的发光数据,对物体的图像(0°)的图像数据(300-203)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件204的发光数据,对物体的图像(354°)的图像数据(359-204)进行排列。
关于在相同时刻t=2T处的发光元件205的发光数据,对物体的图像(348°)的图像数据(358-205)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件206的发光数据,对物体的图像(342°)的图像数据(357-206)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件207的发光数据,对物体的图像(336°)的图像数据(356-207)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件208的发光数据,对物体的图像(330°)的图像数据(355-208)进行排列。
关于在相同时刻t=2T处的发光元件209的发光数据,对物体的图像(324°)的图像数据(354-209)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件210的发光数据,对物体的图像(318°)的图像数据(353-210)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件211的发光数据,对物体的图像(312°)的图像数据(352-211)进行排列。关于在相同时刻t=2T处的发光元件212的发光数据,对物体的图像(306°)的图像数据(351-212)进行排列。
通过这种布置操作,可以产生在时刻t=2T处发光元件201到212的发光数据。所产生的数据是发光数据(302-201、301-202、300-203、359-204、358-205、357-206、356-207、355-208、354-209、353-210、352-211、351-212)。
之后,关于在时刻t=3T处的发光元件201的发光数据,对物体的图像(18°)的图像数据(303-201)进行排列。关于在相同时刻t=3T处的发光元件202的发光数据,对物体的图像(12°)的图像数据(302-202)进行排列。关于在相同时刻t=3T处的发光元件203的发光数据,对物体的图像(6°)的图像数据(301-203)进行排列。关于在相同时刻t=3T处的发光元件204的发光数据,对物体的图像(0°)的图像数据(300-204)进行排列。
关于在相同时刻t=3T处的发光元件205的发光数据,对物体的图像(354°)的图像数据(359-205)进行排列。关于在相同时刻t=3T处的发光元件206的发光数据,对物体的图像(348°)的图像数据(358-206)进行排列。关于在相同时刻t=3T处的发光元件207的发光数据,对物体的图像(342°)的图像数据(357-207)进行排列。
关于在相同时刻t=3T处的发光元件208的发光数据,对物体的图像(336°)的图像数据(356-208)进行排列。关于在相同时刻t=3T处的发光元件209的发光数据,对物体的图像(330°)的图像数据(355-209)进行排列。关于在相同时刻t=3T处的发光元件210的发光数据,对物体的图像(324°)的图像数据(354-210)进行排列。
关于在相同时刻t=3T处的发光元件211的发光数据,对物体的图像(318°)的图像数据(353-211)进行排列。关于在相同时刻t=3T处的发光元件212的发光数据,对物体的图像(312°)的图像数据(352-212)进行排列。
通过这种布置操作,可以产生在时刻t=3T处发光元件201到212的发光数据。所产生的数据是发光数据(303-201、302-202、301-203、300-204、359-205、358-206、357-207、356-208、355-209、354-210、353-211、352-212)。
之后,关于在时刻t=4T处的发光元件201的发光数据,对物体的图像(24°)的图像数据(304-201)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件202的发光数据,对物体的图像(18°)的图像数据(303-202)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件203的发光数据,对物体的图像(12°)的图像数据(302-203)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件204的发光数据,对物体的图像(6°)的图像数据(301-204)进行排列。
关于在相同时刻t=4T处的发光元件205的发光数据,对物体的图像(0°)的图像数据(300-205)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件206的发光数据,对物体的图像(354°)的图像数据(359-206)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件207的发光数据,对物体的图像(348°)的图像数据(358-207)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件208的发光数据,对物体的图像(342°)的图像数据(357-208)进行排列。
关于在相同时刻t=4T处的发光元件209的发光数据,对物体的图像(336°)的图像数据(356-209)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件210的发光数据,对物体的图像(330°)的图像数据(355-210)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件211的发光数据,对物体的图像(324°)的图像数据(354-211)进行排列。关于在相同时刻t=4T处的发光元件212的发光数据,对物体的图像(318°)的图像数据(353-212)进行排列。
通过这种布置操作,可以产生在时刻t=4T处发光元件201到212的发光数据。所产生的数据是发光数据(304-201、303-202、302-203、301-204、300-205、359-206、358-207、357-208、356-209、355-210、354-211、353-212)。
类似地,关于在时刻t=58T处的发光元件201的发光数据,对物体的图像(348°)的图像数据(358-201)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件202的发光数据,对物体的图像(342°)的图像数据(357-202)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件203的发光数据,对物体的图像(336°)的图像数据(356-203)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件204的发光数据,对物体的图像(330°)的图像数据(355-204)进行排列。
关于在相同时刻t=58T处的发光元件205的发光数据,对物体的图像(324°)的图像数据(354-205)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件206的发光数据,对物体的图像(318°)的图像数据(353-206)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件207的发光数据,对物体的图像(312°)的图像数据(352-207)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件208的发光数据,对物体的图像(306°)的图像数据(351-208)进行排列。
关于在相同时刻t=58T处的发光元件209的发光数据,对物体的图像(300°)的图像数据(350-209)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件210的发光数据,对物体的图像(294°)的图像数据(349-210)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件211的发光数据,对物体的图像(288°)的图像数据(348-211)进行排列。关于在相同时刻t=58T处的发光元件212的发光数据,对物体的图像(282°)的图像数据(347-212)进行排列。
通过这种布置操作,可以产生在时刻t=58T处发光元件201到212的发光数据。所产生的数据是发光数据(358-201、357-202、356-203、355-204、354-205、353-206、352-207、351-208、350-209、349-210、348-211、347-212)。
之后,关于在时刻t=59T处的发光元件201的发光数据,对物体的图像(354°)的图像数据(359-201)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件202的发光数据,对物体的图像(348°)的图像数据(358-202)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件203的发光数据,对物体的图像(342°)的图像数据(357-203)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件204的发光数据,对物体的图像(336°)的图像数据(356-204)进行排列。
关于在相同时刻t=59T处的发光元件205的发光数据,对物体的图像(330°)的图像数据(355-205)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件206的发光数据,对物体的图像(324°)的图像数据(354-206)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件207的发光数据,对物体的图像(318°)的图像数据(353-207)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件208的发光数据,对物体的图像(312°)的图像数据(352-208)进行排列。
关于在相同时刻t=59T处的发光元件209的发光数据,对物体的图像(306°)的图像数据(351-209)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件210的发光数据,对物体的图像(300°)的图像数据(350-210)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件211的发光数据,对物体的图像(294°)的图像数据(349-211)进行排列。关于在相同时刻t=59T处的发光元件212的发光数据,对物体的图像(288°)的图像数据(348-212)进行排列。
通过这种布置操作,可以产生在时刻t=59T处发光元件201到212的发光数据(359-201、358-202、357-203、356-204、355-205、354-206、353-207、352-208、351-209、350-210、349-211、348-212)。
仅通过这种布置操作处理,可以容易地产生可以应用到多方向三维图像显示装置10的用于三维图像显示的发光数据(下文中,称作图像数据Din)。此外,通过似的发光单元U1具有其中考虑了图像数据Din的产生的内部结构,可以在短时间内,通过小信号处理电路来产生用于三维图像显示的图像数据。
在上述示例中,已经描述了利用摄像机拍摄实际成像对象(物体)的图像的方法。然而,用于三维图像显示的图像数据可以由计算机制图产生,而不需要局限于此。同样,在使用计算机制图的虚拟物体的显示中,通过沿着从六十个观察点300到359中的每一者到旋转轴103的方向描绘(rendering)图像并且执行相同的处理,可以容易地再现图像数据Din。
这里,描绘意味着通过计算使得作为数字数据的关于物体、图像等的信息可视化。在三维制图的描绘中,考虑到观察点的位置、数目、位置或光源的类型、物体的形状或顶点的坐标以及材料,通过执行阴影等来产生图像。描绘的技术包括射线跟踪法、辐射度方法等。
[控制系统的构造的示例]
之后,将要描述多方向三维图像显示装置10的控制系统的示例。图18是示出了多方向三维图像显示装置10的控制系统的构造的示例的框图。该示例中的、使得有可能从其整个外周侧进行观看三维图像显示装置具有七种光束输出到不存在观察者的许多区域的结构。因此,担心无用的电力消耗在功率效率方面太大。由于这个原因,通过观看者检测实现了功率效率的改善和信息量的减小。
图像源发送装置90连接到图18中示出的多方向三维图像显示装置10,并且输入用于三维图像显示的串行图像数据Din。多方向三维图像显示装置10的控制系统被划分为旋转部分104和安装框架105,并且这两个控制系统通过滑动环51彼此连接。
旋转部分104中的控制系统具有连接衬底11。形成n个线的“k”个一维发光元件衬底#k(k=1到n)以及一个观察者检测传感器81连接到连接衬底11。一维发光元件衬底#1到#n被构造为使得在m行的发光元件基于用于n个线的三维图像显示的串行图像数据Din(参照图19)来连续地发出光。
显示控制器15被安装到连接衬底11上。显示控制器15以一个像素为单位输入用于三维图像的图像数据Din,并且基于图像数据Din来以一个像素为单位控制发光元件的发光强度。串行图像数据Din(已经以像素为单位对其发光强度进行调整)被发送到图5中示出的一维发光元件衬底#1的IC 35以及驱动器等,其中IC 35用于进行串-并转换。通过这种控制,可以以像素为单位来控制二维发光元件阵列101的发光强度。
在该示例中,因为多方向三维图像显示装置10是光再现型显示装置,将大量的图像数据Din发送到一维发光元件衬底#1的IC 35等以在整个外周侧上执行显示。然而,在发送带和图像生成方面,发送不被观看的图像数据Din是没用的。因此,光仅以精确定位的方式输出到存在观察者的区域。
观察者检测传感器81连接到连接衬底11。观察者检测传感器81检测在由图1中示出的电动机52旋转的旋转部分104的外侧的、正在观看三维图像的观察者(例如,观察者的瞳孔),并且产生观察者检测信号S81。观察者检测信号S81被输出到显示控制器15并且在判断是否存在观察者是被使用。
显示控制器15从观察者检测传感器81接收观察者检测信号S81以获取观察者检测值,将观察者检测值与预定观察者判断值进行比较,并且根据比较结果来控制发光元件的发光强度。具体地,使得二维发光元件阵列101在检测到等于或大于观察者判断值的观察者检测值的区间中进行操作。在检测到小于观察者判断值的观察者检测值的区间中,显示控制器15控制一维发光元件衬底#1到#n的发光强度,以使得二维发光元件阵列101停止。
观察者检测传感器81对应于本发明的一个实施例中的“物体检测器”和“观察者检测器”的一个具体示例。
因此,通过采用其中光仅输出到存在观察者的区域并且通过使用观察者检测传感器81来检测是否存在观察者的结构,可以在存在观察者的区域中控制一维发光元件衬底#1到#n的发光强度。因为可以在其他区域中停止一维发光元件衬底#1到#n的发射,所以可以减小电力消耗。因此,可以利用比现有技术中的平板显示器中好得多的功率效率来显示三维图像。此外,因为可以显著地减小要发送的信息量,所以发送电路或图像生成电路变得更小。因此,可以减小成本。
另一方面,驱动控制系统设置在安装框架105中。该驱动控制系统包括控制器55、I/F衬底56、电源部分57和编码器58。I/F衬底56通过双向高速串行接口(I/F)连接到外部图像源发送装置90。图像源发送装置90将基于双向高速串行I/F标准的用于三维图像显示的串行图像数据Din通过I/F衬底56和滑动环51输出到连接衬底11。
控制器55对应于本发明的一个实施例中的“驱动控制器”的一个具体示例。
例如,多方向三维图像显示装置10将已经由观察者检测传感器81检测的观察者的区域顺序地发送到图像源发送装置90。图像源发送装置90仅将相应的区域图像发送到多方向三维图像显示装置10。在该示例中,在多个观察者围绕多方向三维图像显示装置10观看三维图像时,可以再现对于每个观看区域不同的图像源。在该示例中,每个观察者可以选择要再现的图像源,或者可以通过使用摄像机的面部识别来指定观察者并且对预先设置的视频源进行再现(参照图33B)。如果将这用于数字标牌(digital signage)应用,可以通过一个多方向三维图像显示装置10来发送出去多个不同的信息项目。
这里,数字标牌指的是使用电子数据的各种类型的信息显示。数字标牌适合于在店铺/商业设施和交通设施等中设置为公众显示装置的、用来吸引顾客、广告和促销的显示装置。例如,如果对应于多方向三维图像显示装置10的一周360°的显示区域被划分为120°的三个观看区域,并且在每个观看区域再现不同的图像数据,有可能在三个观看区域中观看不同的显示信息项目。
例如,如果在多方向三维图像显示装置10的前侧上的显示区域(0°到120°)中显示第一字符的前侧的三维图像,位于前侧的观察者可以观看第一字符的前侧的三维图像。类似地,如果第二字符的前侧的三维图像显示在右侧上的显示区域(121°到240°)中,位于右侧的观察者可以观看第二字符的前侧的三维图像。类似地,如果第三字符的前侧的三维图像显示在左侧上的显示区域(241°到360°)中,位于左侧的观察者可以观看第三字符的前侧的三维图像。以此方式,可以通过一个多方向三维图像显示装置10等奖多个不同的显示信息项目发送出去。
控制器55连接到I/F衬底56。图像源发送装置90将同步信号Ss经由I/F衬底56发送到控制器55。电动机52、编码器58、和开关部分60连接至控制器55。编码器58被固定到电动机52,并且检测电动机52的旋转速度并且将表明旋转部分104的转速的速度检测信号S58输出到控制器55。在电源打开时,开关部分60将开关信号S60输出到控制器55。开关信号S60表明关于电源关或电源开的信息。开关部分60是由使用者控制的开/关。
编码器58对应于本发明的一个实施例中的“旋转检测器”的一个具体示例。
控制器55基于同步信号Ss和速度检测信号S58来控制电动机52,以使其以预定旋转(调制)速度旋转。电源检测部分57连接到滑动环51、控制器55和I/F衬底56,并且将用于衬底驱动的电力供应到连接衬底11、控制器55和/或I/F衬底56。
在该示例中,控制器55控制旋转部分104,以在控制旋转部分104的旋转的伺服控制系统的误差量超出预定值并因此发生不均匀的旋转时,使得旋转操作快速地停止。编码器58检测由电动机52旋转的旋转部分104的旋转。
控制器55将从编码器58获得的旋转检测值与预定旋转基准值相比较,以根据控制接过来控制电动机52。具体地,在检测到等于或大于旋转基准值的旋转检测值时,控制器55控制电动机52,以使得旋转部分104的旋转操作停止。因此,根据多方向三维图像显示装置10,如果控制旋转部分104的旋转的伺服控制系统的误差量超出预定值的话,可以使得旋转操作快速地停止。因此,因为预先防止了旋转部分104的过度旋转,所以确保了安全。因此,可以防止多方向三维图像显示装置10受到损坏。
图19是示出了一个一维发光元件衬底#1的构造的示例。图19中示出的一维发光元件衬底#1被构造为包括一个串-并转换器12、“m”个驱动器DRj(j=1到m)并且“m”个发光元件20j(j=1到m)。在该示例中,将会描述m=12(行)的情况。串-并转换器12连接到连接衬底11并且将用于第一行的三维图像显示的串行图像数据Din转换为用于第一到第十二行的并行图像数据D#j(j=1到m)。
十二个驱动器DR1到DR12(驱动电路)连接到串-并转换器12。第一行的发光元件201连接到驱动器DR1。发光元件201基于用于第一行的三维图像显示的图像数据D#1来发射光。第二行的发光元件202连接到驱动器DR2。发光元件202基于用于第二行的三维图像显示的图像数据D#2来发射光。
类似地,第三到第十二行的发光元件203到212分别连接到驱动器DR3到DR12。发光元件203到212基于用于第三到第十二行的三维图像显示的图像数据D#3到D#12来发射光。因此,十二个发光元件201到212根据第一线的三维图像显示的串行图像数据Din来以顺序的方式发出光。在该示例中,一个串-并转换器12和“m”个驱动器DRj形成图5中示出的用于串并转换的IC 35和驱动器。因为其他一维发光元件衬底#2到#n也具有一维发光元件衬底#1的构造和功能,所以将省略其解释。
[三维图像显示装置的示例]
之后,将要描述根据本发明的实施例的三维图像显示方法中的多方向三维图像显示装置10的操作的示例。图20是示出了多方向三维图像显示装置10中的三维图像显示的示例的操作流程图。根据多方向三维图像显示装置10,如图1所示,旋转部分104具有预定的孔径和预定的长度,并且也具有沿着与旋转轴103平行的外周侧表面方向的狭缝102。在该示例中,假设其中二维发光元件阵列101固定到旋转部分104并且通过使得旋转部分104旋转而显示三维图像的情况。
例如使用具有“m(行)×n(列)”的一个成像系统,通过在整个外周侧相等间隔的N个位置处对任何成像对象进行成像,而获得应用到这种情况的用于三维图像的图像数据Din。输入通过这种成像而获得的对应于“N个位置×m(行)”的二维图像数据Din。此外,通过由二维发光元件阵列101和狭缝102形成的一个发光单元U1,在成像对象的整个外周侧再现三维图像。当在从观察到朝向旋转轴103的方向(等价于“N”个成像位置中的一者)执行观察时,显示控制器15控制多个发光元件的发光,例如使得通过由多个发光元件形成的发光点的轨迹而在旋转部分104中形成基于二维图像数据Din的平面图像。
在这种操作条件下,首先,多方向三维图像显示装置10的控制器55在步骤ST1中检测电源是否被打开。在这种情况下,使用者在观看三维图像时打开开关部分60。在电源被打开时,开关部分60将表明电源开信息的开关信号S60输出到控制器55。控制器55在检测到基于开关信号S60的电源开信息时执行三维图像显示处理。
之后,在步骤ST2中,连接衬底11被输入用于三维图像的图像数据Din,其中用于三维图像的图像数据Din被供给到固定在旋转部分104上的二维发光元件阵列101。如图16所示,图像数据Din,按照其中二维发光元件阵列101中的十二行(m=12)的发光元件201到212连续地再现六十个(N=60)成像位置的顺序以及其中六十个成像位置连续的顺序来设置图像数据Din。在图像源发送装置90中,从对应于“60个位置×12(行)”的二维图像数据Din提取出用于三维图像显示的相应图像数据Din。
图像源发送装置90执行沿着图17中示出的狭缝方向(纵向方向)以线数据为单位对数据的布置进行重新配置的布置操作处理。之后,图像源发送装置90将所收集的成像数据转换为用于在二维发光元件阵列101中的十二行处的发光元件201到212的每个发射时机的发光数据。已经如上所述地获得的在时刻t=0到t=59T处再现的发光数据是用于三维图像的图像数据Din。在安装框架105中,将图像数据Din与电力一起通过滑动环51从图像源发送装置90发送到旋转部分104维发光元件阵列101。
之后,在步骤ST3中,发光元件201到212基于图像数据Din来发射光。因为在该示例中,弧形的发光表面设置在二维发光元件阵列101中,所以从发光表面发射的光束沿着狭缝102的方向汇聚(参照图16)。从发光元件201到212输出的光束汇聚到旋转部分104的狭缝102附近。
此外,在步骤ST4中,固定二维发光元件阵列101的旋转部分104以预定速度旋转。在该示例中,安装框架105中的电动机52使得转台42以预定旋转(调制)速度旋转。通过使得转台42旋转,旋转部分104旋转。
固定到电动机52的编码器58检测电动机52的旋转速度并且将速度检测信号S58输出到表明旋转部分104的旋转速度的控制器55。控制器55控制电动机52以使其基于速度检测信号S58来意预定旋转(调制)速度旋转。因此,旋转部分104可以以预定调制速率旋转。在多方向三维图像显示装置10中利用旋转部分104的旋转轴103作为基准而形成的光束从旋转部分104的内部通过狭缝102泄漏到外部。泄漏到外部的这些光束将多个三维图像提供给多个观察点。
之后,在步骤ST5中,控制器55判断是否结束三维图像显示处理。例如,控制器55通过检测基于来自开关部分60的开关信号S60的电源关信息,来使得三维图像显示处理结束。在没有检测到来自开关部分60的电源关信息时,处理返回到步骤ST2和ST4,以继续三维图像显示处理。
之后,根据作为第一实施例的多方向三维图像显示装置10,从发光元件201到212输出的光束汇聚到旋转部分104的狭缝102附近。通过这种会聚,利用旋转部分104的旋转轴103作为基准而形成的三维图像的光束从旋转部分104的内部通过狭缝102泄漏到外部。
因此,因为可以利用观察者的观察点作为基准而旋转扫描二维发光元件阵列101的发光表面,所以可以在旋转部分104的外侧观察利用旋转轴103作为基准而形成的三维图像。因此,可以容易实现相比于基于现有技术中的方法的三维图像显示机构具有简单结构,并且使得有可能从整个外周侧以良好的功率效率进行观看的多方向三维图像显示装置10。此外,因为可以显示不能利用现有技术的平板显示装置来显示的各种3D多面体,所以可以提供三维字符商标服务。
在上述实施例中,已经描述了其中通过滑动环51来将图像数据Din连通电力一起发送到二维发光元件阵列101的情况。然而,本发明不限于此。也可以使用无线电通信系统将图像数据Din连通电力一起从安装框架105发送到旋转部分104。
例如,用于电力接收的线圈或用于图像信号的接收器设置在旋转部分104中。在安装框架105中,设置用于电力发送的线圈或用于图像信号的无线发射器。具有天线的装置被用做无线接收器和无线发射器中的每一者。电源线连接到用于电力接收的线圈,并且该电源线连接到用于电力接收的线圈,并且该电源线连接到二维发光元件阵列101。信号线连接到无线接收器,并且该信号线连接到二维发光元件阵列101。
在安装框架105中,用于电力发送的线圈设置在与用于旋转部分104的电力接收的线圈相连接的位置。用于电源的电缆连接到用于电力发送的线圈,使得从外侧提供电力。类似地,无线发射器设置在能够与旋转部分104的无线接收器相通信的位置处。用于图像信号的电缆连接到无线发射器,使得从图像源发送装置90等提供图像数据Din。
之后,可以通过电磁感应将从外侧提供的电力发送到二维发光元件阵列101。此外,可以通过电磁波将从图像发送装置90提供的图像数据Din发送到二维发光元件阵列101。此外,无线接收器的天线也可以被用作用于电力接收的线圈,并且无线发射器的天线也可以被用作用于电力发送的线圈。在这种情况下,优选地将由电磁感应提供的电压(电流)的频率设置为电磁波的载波频率。毫无疑问地,电池、图像数据等可以内置在旋转部分104中。优选地,图像数据Din被写入存储装置中,并且被读取到旋转部分104中的二维发光元件阵列101中。
在仅存在一个发光单元U1时,考虑其由于偏芯而振动的情况。在这种情况下,优选地提供平衡器并且使得平衡器的重心与旋转轴103相匹配。优选地,平衡器与二维发光元件阵列101具有几乎相同的重量,并且设置在从二维发光元件阵列101的位置偏移180°的位置处。毫无疑问地,平衡器的数目不限于一个,并且可以每120°设置一个平衡器。通过这种构造,可以使得旋转部分104平滑地旋转。
此外,假设其中在操作多方向三维图像显示装置10以进行旋转的同时例如平衡器偏离并且由于偏心而振动的情况,或者假设其中在操作多方向三维图像显示装置10以进行旋转的同时从外侧施加大的震动情况。在这种情况下,因为旋转部分104在重心不与旋转轴103相匹配的状态下旋转,所以存在关于难以保持将旋转部分104或二维发光元件阵列101保持在预定形状的情况(损坏)的担心。
在这种情况下,优选地将振动检测器59(诸如家速度传感器或振动传感器)固定到安装框架105并且控制器55控制旋转部分104以在检测到等于或大于预设值的振动量时快速地停止旋转操作。
图18中示出的多方向三维图像显示装置10包括控制器55和振动检测器59。振动检测器59检测安装框架105上的、由电动机52旋转的旋转部分104的振动,并且将振动检测信号S59输出。控制器55基于从振动检测器59获取的振动检测信号S59的振动检测值与所设置的预定振动基准值相比较,并且根据比较结果来控制电动机52。具体地,在检测到等于或大于振动基准值的振动检测值时,控制器55控制电动机52以停止旋转部分104的旋转操作。
因此,可以使用振动检测器59(诸如,加速度传感器)来检测安装框架105的振动,并且如果振动量超过预定值,就快速地停止旋转操作。因此,因为可以预先防止旋转部分104的过度旋转,所以可以确保安全。因此,可以防止多方向三维图像显示装置10受到损坏。
<第二实施例>
[多方向三维图像显示装置20的构造的示例]
图21A是示出了作为第二实施例的多方向三维图像显示装置20的构造的示例的截面图,并且图21B是示出了操作的示例的解释图。关于由二维发光元件阵列101和狭缝102形成的发光单元U1的数目,可以采用除了上述构造外的各种构造。例如,可以考虑其中使用了两组使用圆柱形二维发光元件阵列101的发光单元U1。
图21A中示出的多方向三维图像显示装置20采用了光再现方法并且包括两个发光单元U1和U2。旋转部分104利用旋转轴103作为旋转中心而沿着箭头R的方向或反方向旋转。
在多方向三维图像显示装置20中,在以旋转部分104的旋转轴103作为原点的状态下,在外装体41中在相等角度处(180°)处设置两个狭缝102。发光单元U1具有一个狭缝102,并且发光单元U2具有另一个狭缝102。发光单元U1的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的一个狭缝102。发光单元U2的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的另一个狭缝102。
在多方向三维图像显示装置20中,在发光单元U1的二维发光元件阵列101的发光表面的前方将平行与旋转轴103的狭缝102设置在外装体41中。同样在该示例中,采用其中从二维发光元件阵列101发出的光束不从狭缝部分之外的部分泄漏的结构。类似地形成另一个发光单元U2。
[操作的示例]
由于两个狭缝的结构,从图21B中示出的发光单元U1的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。类似地,从发光单元U2的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。通过利用这种两个狭缝的结构对于观察点进行旋转部分104的旋转扫描,可以形成具有圆柱体形状的光再现表面。以旋转轴103作为基准而形成的三维图像的光束从旋转部分104的内部通过两个狭缝102泄漏到外侧。
因此,根据作为第二实施例的多方向三维图像显示装置20,可以沿着不同的方向发射来自两个二维发光元件阵列101的光束。因此,可以再现对应于由两个狭缝102限定的两个竖直线的光束。因此,可以以高的分辨率来观察由从二维发光元件阵列101发出的光束所形成的三维图像。
<第三实施例>
[多方向三维图像显示装置30的构造的示例]
图22A是示出了作为第三实施例的多方向三维图像显示装置30的构造的示例的截面图,并且图22B是示出了操作的示例的解释图。在本实施例中,安装了具有不同波长的数个单色二维发光元件阵列101,使得可以在不使得二维发光元件阵列101的结构变得复杂的状态下,执行彩色显示。
图22A中示出的多方向三维图像显示装置30采用了光再现方法并且包括三个发光单元U1、U2和U3。旋转部分104利用旋转轴103作为旋转中心而沿着箭头R的方向或反方向旋转。在多方向三维图像显示装置30中,在以旋转部分104的旋转轴103作为原点的状态下,在外装体41中在相等角度处(120°)处设置三个狭缝102。发光单元U1具有第一狭缝102,发光单元U2具有第二狭缝102,并且发光单元U3具有第三狭缝102。
在该示例中,二维发光元件阵列101被设置在旋转部分104的旋转轴103与狭缝102之间,使得发光表面面向旋转部分104的狭缝102。例如,发光单元U1的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第一狭缝102。
发光单元U2的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第二狭缝102。发光单元U3的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第三狭缝102。不同波长的发光元件安装到三个二维发光元件阵列101中。因此,通过将从三个二维发光元件阵列101发出的具有不同波长的光束结合而执行三维图像的彩色显示。
在多方向三维图像显示装置30中,在发光单元U1的二维发光元件阵列101的发光表面的前方将平行与旋转轴103的狭缝102设置在外装体41中。同样在该示例中,采用其中从二维发光元件阵列101发出的光束不从狭缝部分之外的部分泄漏的结构。类似地形成其他发光单元U2和U3。
[操作的示例]
由于三个狭缝的结构,从图22B中示出的发光单元U1的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。从发光单元U2的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。类似地,从发光单元U3的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。
通过利用这种三个狭缝的结构对于观察点进行旋转部分104的旋转扫描,可以形成具有圆柱体形状的光再现表面。以旋转轴103作为基准而形成的三维图像的光束从旋转部分104的内部通过三个狭缝102泄漏到外侧。
因此,根据作为第三实施例的多方向三维图像显示装置30,可以沿着不同的方向发射来自三个二维发光元件阵列101的光束。因此,可以再现对应于由三个狭缝102限定的三个竖直线的光束。因此,可以以高的分辨率来观察由从不同波长的二维发光元件阵列101发出的例如R、G和B光束所形成的三维彩色图像。
<第四实施例>
[多方向三维图像显示装置40的构造的示例]
图23A是示出了作为第四实施例的多方向三维图像显示装置40的构造的示例的截面图,并且图23B是示出了操作的示例的解释图。图23A中示出的多方向三维图像显示装置40采用了光再现方法并且包括六个发光单元U1到U6。旋转部分104利用旋转轴103作为旋转中心而沿着箭头R的方向或反方向旋转。
在多方向三维图像显示装置40中,在以旋转部分104的旋转轴103作为原点的状态下,在外装体41中在相等角度处(60°)处设置六个狭缝102。发光单元U1具有第一狭缝102,发光单元U2具有第二狭缝102,并且发光单元U3具有第三狭缝102。发光单元U4具有第四狭缝102,发光单元U5具有第五狭缝102,并且发光单元U6具有第六狭缝102。
在该示例中,二维发光元件阵列101被设置在旋转部分104的旋转轴103与狭缝102之间,使得发光表面面向旋转部分104的狭缝102。例如,发光单元U1的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第一狭缝102。
发光单元U2的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第二狭缝102。发光单元U3的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第三狭缝102。
发光单元U4的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第四狭缝102。发光单元U5的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第五狭缝102。发光单元U6的二维发光元件阵列101被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第六狭缝102。
在多方向三维图像显示装置40中,在发光单元U1的二维发光元件阵列101的发光表面的前方将平行与旋转轴103的狭缝102设置在外装体41中。同样在该示例中,采用其中从二维发光元件阵列101发出的光束不从狭缝部分之外的部分泄漏的结构。类似地形成其他发光单元U2到U6。
[操作的示例]
由于六个狭缝的结构,从图23B中示出的发光单元U1的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。从发光单元U2的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。从发光单元U3的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。
从发光单元U4的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。从发光单元U5的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。类似地,从发光单元U6的二维发光元件阵列101发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。
通过利用这种六个狭缝的结构对于观察点进行旋转部分104的旋转扫描,可以形成具有圆柱体形状的光再现表面。此外,以旋转轴103作为基准而形成的三维图像的光束从旋转部分104的内部通过六个狭缝102泄漏到外侧。
因此,根据作为第四实施例的多方向三维图像显示装置40,可以沿着不同的方向发射来自六个二维发光元件阵列101的光束。因此,可以再现对应于由六个狭缝102限定的六个竖直线的光束。
<第五实施例>
[多方向三维图像显示装置50的构造的示例]
图24A是示出了作为第五实施例的多方向三维图像显示装置50的构造的示例的截面图,并且图24B是示出了操作的示例的解释图。关于由二维发光元件阵列101和狭缝102形成的发光单元U1的形状,可以采用除了上述构造外的各种构造。例如,可以考虑其中使用了两组使用平面二维发光元件阵列101′的发光单元U1′的构造。
图24A中示出的多方向三维图像显示装置50采用了光再现方法并且包括两个发光单元U1′和U2′。旋转部分104利用旋转轴103作为旋转中心而沿着箭头R的方向或反方向旋转。
在多方向三维图像显示装置50中,在以旋转部分104的旋转轴103作为原点的状态下,在外装体41中在相等角度处(180°)处设置两个狭缝102。发光单元U1′具有一个狭缝102,并且发光单元U2′具有另一个狭缝102。发光单元U1′的二维发光元件阵列101′具有平面(平坦的)发光表面,并且被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的一个狭缝102。发光单元U2′的二维发光元件阵列101′被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的另一个狭缝102。
在多方向三维图像显示装置50中,在发光单元U1′的二维发光元件阵列101′的发光表面的前方将平行与旋转轴103的狭缝102设置在外装体41中。同样在该示例中,采用其中从二维发光元件阵列101′发出的光束不从狭缝部分之外的部分泄漏的结构。类似地形成另一个发光单元U2′。
[操作的示例]
由于两个狭缝的结构,从图24B中示出的发光单元U1′的二维发光元件阵列101′发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。类似地,从发光单元U2′的二维发光元件阵列101′发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。通过利用这种两个狭缝的结构对于观察点进行旋转部分104的旋转扫描,可以形成具有圆柱体形状的光再现表面。以旋转轴103作为基准而形成的三维图像的光束从旋转部分104的内部通过两个狭缝102泄漏到外侧。
因此,根据作为第五实施例的多方向三维图像显示装置50,可以沿着不同的方向发射来自两个二维发光元件阵列101′的光束。因此,可以再现对应于由两个狭缝102限定的两个竖直线的光束。因此,可以以高的分辨率来观察由从二维发光元件阵列101′发出的光束所形成的三维图像。
<第六实施例>
[多方向三维图像显示装置60的构造的示例]
图25A是示出了作为第六实施例的多方向三维图像显示装置60的构造的示例的截面图,并且图25B是示出了操作的示例的解释图。在本实施例中,安装了具有不同波长的数个单色二维发光元件阵列101′,使得可以在不使得二维发光元件阵列101′的结构变得复杂的状态下,执行彩色显示。
图25A中示出的多方向三维图像显示装置60采用了光再现方法并且包括三个发光单元U1′、U2′和U3′。旋转部分104利用旋转轴103作为旋转中心而沿着箭头R的方向或反方向旋转。在多方向三维图像显示装置60中,在以旋转部分104的旋转轴103作为原点的状态下,在外装体41中在相等角度处(120°)处设置三个狭缝102。发光单元U1′具有第一狭缝102,发光单元U2′具有第二狭缝102,并且发光单元U3′具有第三狭缝102。
在该示例中,平面二维发光元件阵列101′在外装体41中设置为等边三角形的形状。每个二维发光元件阵列101′都被设置在旋转部分104的旋转轴103与狭缝102之间,使得发光表面面向旋转部分104的狭缝102。例如,发光单元U1′的二维发光元件阵列101′被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第一狭缝102。
发光单元U2′的二维发光元件阵列101′被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第二狭缝102。发光单元U3′的二维发光元件阵列101′被设置在外装体41与旋转轴103之间,使得发光表面面向旋转部分104的第三狭缝102。不同波长的发光元件安装到三个二维发光元件阵列101′中,并且因此,执行三维图像的彩色显示。
在多方向三维图像显示装置60中,在发光单元U1′的二维发光元件阵列101′的发光表面的前方将平行与旋转轴103的狭缝102设置在外装体41中。同样在该示例中,采用其中从二维发光元件阵列101′发出的光束不从狭缝部分之外的部分泄漏的结构。类似地形成其他发光单元U2′和U3′。
[操作的示例]
由于三个狭缝的结构,从图25B中示出的发光单元U1′的二维发光元件阵列101′发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。从发光单元U2′的二维发光元件阵列101′发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。类似地,从发光单元U3′的二维发光元件阵列101′发出的光的发射角在左、右方向上极大地受到狭缝102的限制。
通过利用这种三个狭缝的结构对于观察点进行旋转部分104的旋转扫描,可以形成具有圆柱体形状的光再现表面。以旋转轴103作为基准而形成的三维图像的光束从旋转部分104的内部通过三个狭缝102泄漏到外侧。
因此,根据作为第六实施例的多方向三维图像显示装置60,可以沿着不同的方向发射来自三个平面二维发光元件阵列101′的光束。因此,可以再现对应于由三个狭缝102限定的三个竖直线的光束。因此,类似于第三实施例,可以以高的分辨率来观察由从不同波长的二维发光元件阵列101′发出的例如R、G和B光束所形成的三维彩色图像。
<第七实施例>
[狭缝宽度的优化]
在本实施例中,使用根据上述第一实施例的多方向三维图像显示装置10的构造作为示例,将要参照图26A和图26B描述旋转部分104中的狭缝102的宽度的优化。此外,也可以对于根据其他实施例的多方向三维图像显示装置来执行相同的优化。
优选地,沿着短轴方向的狭缝102的宽度Ws被设置为使得在特定时刻从任何观察点p通过狭缝102观察二维发光元件阵列101时,所观察到的宽度与发光元件在水平方向上的安装间距Wp精确地相同。如果观察到与安装间距Wp相同的宽度,那么可以作出其中在从预定方向观察二维发光元件阵列101是可以观察到仅来自约一个发光元件的发光点的状态。随着观察到的宽度变得比安装间距Wp更大,邻近发光元件的发光图案逐渐地混合。因此,发生图像模糊。这是因为显示数据更新以使得一个发光元件对应于在特定时刻的一个特定观察点p。相反,如果狭缝宽度Ws减小并且所观察到的宽度相应地减小,那么虽然难以发生图像模糊,但是光量减小而产生暗的图案。
实践中,狭缝宽度Ws和安装间距Ws随着观察时机或观察点p的位置而改变。因此,优选地做出调整,以使得例如中间部分对于从特定观察点p观察的图像是最佳的。例如,如图26A所示,狭缝102与二维发光元件阵列101的中间部分之间的距离被设置为a,并且狭缝102与观察点p之间的距离被设置为b。此外,假设距离b比距离a充分地更大,并且狭缝宽度Ws等于安装间距Wp。在这种情况下,如图26A所示,在从观察点p通过狭缝102观察二维发光元件阵列101的中间部分时,观察到与安装间距Wp尺寸大致相同的二维发光元件阵列101。在相同构造中,考虑其中从图26B中示出的观察点通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101的端部的状态。在这种情况下,从倾斜的方向通过狭缝102观察到二维发光元件阵列101。在这种情况下,因为从倾斜方向观察到二维发光元件阵列101,所以观察到相比于图26A中示出的状态表面上更小的狭缝宽度Ws。此外,所观察到的二维发光元件阵列101的尺寸也被观察为相比于图26A中示出的状态表面上更小。最终,即使从如图26B所示的倾斜方向观察到二维发光元件阵列101,二维发光元件阵列101被观察为表面上与安装间距Wp尺寸大致相同。
<第八实施例>
如第一实施例中所述,在多方向三维图像显示装置10中,例如对于六十个观察点p 300到359来执行图像显示,使得由二维发光元件阵列101所形成的发光点的轨迹(即,所观察到的图像显示屏幕)例如变为平坦的表面。这里,假设在二维发光元件阵列101中,在弯曲的表面内以相等的间隔排列多个发光元件,并且以相同的时机执行多个发光元件中的全部的图像更新(发射控制)。在这种情况下,从图27A中示出从任何观察点p观察显示屏120的示例。在图27A中,黑色点对应于像素(发光点的轨迹)。在这种情况下,存在以下问题,即在所观察的显示屏120上的、沿着水平方向的左端和右端处的像素之间的宽度w1看起来比中间部分中的像素之间的宽度w0更小。然而,理想地,如图27B所示,中间部分中的像素之间的宽度w优选地与左端和右端处的像素之间的宽度相同(发光点以相等间隔排列)。
在本实施例中,将要描述基于根据第一实施例的多方向三维图像显示装置10的构造来实现图27B中示出的理想图像显示的方法。此外,也可以对于使用相同方法的根据其他实施例的多方向三维图像显示装置执行图像显示。
首先,参照图28和图29,将要描述用于实现图27B中示出的理想图像显示的二维发光元件阵列101的曲面形状以及计算发光点(发光元件)的位置的示例。在图28和图29中给出的附图标记的含义基本与图3和图4中相同。
在图28中,假设从观察点p通过狭缝102实际观察的发光点(等价于图27B中示出的像素)是y=-L2上的点(x2,-L2)。使得发光点(x2,-L2)能够被观察到的狭缝102的通过点(x1,y1)的条件如下所示(在这种情况下,L3=L1-L2)。
x 1 = x 2 { L 1 &CenterDot; L 3 - L 3 &CenterDot; r 2 + ( r 2 - L 1 2 ) x 2 2 } L 3 2 + x 2 2
y 1 = r 2 - x 1 2
这里,假设表明狭缝102的位置的角度θ沿着图28中的箭头的旋转方向增加,角度θ如下所示。
θ=-sin-1(θ)(x1/r)
因此,二维发光元件阵列101中的曲面发光点(发光元件)的位置坐标(x(θ),y(θ))如下所示。
x(θ)=x2cosθ+L2sinθ…(1A)
y(θ)=x2sinθ-L2cosθ…(2A)
假设狭缝102穿过角度θ=0°的时刻是t=0并且转一周(即,旋转360°)所需的时间是Tc,那么从观察点p观察的图像的发光点的更新时机如下所示。
t=Tc·θ/2π…(3)
[具体示例]
图29是示出了二维发光元素阵列101的曲面形状和曲面表面上的发光点(发光元件)的位置的具体示例,其中曲面表面上的发光点(发光元件)的位置用于将从观察点p通过狭缝102实际观察到的发光点以相等间隔布置在平坦表面上。在图29中,设置为L1=90、L2=10并且r=30,x轴方向上的发光点的数目被设置为12,并且间隔被设置为4。此外,以相等间隔观察到的发光点的x2的值被设置为-22、-18、-14、-10、-6、-2、2、6、10、14、18和22。
此外,当在一圈中输出p=300到359的六十个观察点的图像时,十二个发光元件201到212中的每一者的更新间隔T如下所示。
T=Tc/60…(4)
图30示出了用于实现图27B中示出的理想图像显示的发光元件的发射时机。此外,图31示出了比较示例中的发射时机。图31中的比较示例对应于图10A到图15B中示出的光输出时机。在图30和图31中,水平轴表示时间t,并且竖直轴表示十二个发光点(发光元件201到212)。在图30中,实曲线(在图31中,为直线)表示在特定观察点p处的发射时机。例如,在图30中,最左侧的实曲线表示从观察点300观察到的发光点(发光元件)的发射时机。此外,通过显示控制器15(图18)来执行图30和图31中示出的发射时机的控制。
在图31中示出的比较示例中,十二个发光元件201到212的更新间隔T和更新时机(时刻)相同。例如,在时刻t=11T,发光元件201到212对于观察点311到300执行图像显示(光发射)(例如,发光元件201执行对于观察点311的发光并且同时,发光元件202执行对于观察点310的发光)。在随后的时刻t=12T,发光元件201到212连续地更新以执行对于观察点312到301的光发射。即,十二个发光元件201到212的图像更新时机(发射更新时机)相同。
另一方面,在图30中示出的示例中,在十二个发光元件201到212中更新间隔T相等,但是其更新时机(时刻)不同。例如,发光元件201在比时刻t=5T略早的时刻开始对于观察点311的光发射,但是发光元件202到212在此时不发光。例如,发光元件202在比时刻t=5T略晚的时刻开始对于观察点310的光发射。因此,对于十二个发光元件201到212独立地控制发光时机。通过在每个发射时机独立地控制发光元件201到212的发射,可以实现图27B中示出的理想图像显示。
图32示出了在图29中示出的构造中当十二个发光元件201到212在时刻t=0同时发光时,通过狭缝102发出的光的状态(光向量)。如可以从图32中看到的,关于来自各个发光元件的光向量,观察位置的位置关系不同。这也表明了有必要如图30中所示地独立地控制每个发光元件的发射时机,而不是使得十二个发光元件201到212同时发光。
[通过使得所观察到的图像平坦而获得的效果]
在上述每个实施例中,优选地形成二维发光元件101的曲面表面以使得从观察点p观察的显示屏变为平坦表面。原因如下。
如果所观察到的显示屏是平坦的,那么可以在不经过图像处理的状态下使用由照相机成像的图像或由CG(计算机制图)产生的图像。然而,如果所观察到的显示屏是平坦的,那么有必要产生并使用通过对显示屏的曲率进行校正而获得的图像,以使得从观察点p观察的图像不扭曲。
如果所观察到的显示屏是平坦的,那么在从上方或下方观察显示屏时,图像扭曲为弓形。因此,难以获得良好的三维图像。
特别地,类似本实施例,在从观察点p观察到的显示屏上的像素之间的间隔是恒定的时,还可以获得以下效果。
如果像素之间的间隔是恒定的,可以在不经过图像处理的状态下使用由照相机成像的图像或由CG(计算机制图)产生的图像。如果像素之间的间隔不是恒定的,那么有必要产生并使用通过对像素之间的宽度的扭曲进行校正而获得的图像。
<第九实施例>
[使用根据第一到第八实施例的显示装置观看三维图像的示例]
图33A和图33B是示出了观看在如每个实施例的多方向三维图像显示装置10等中的三维图像的示例图。观看图33A中示出的三维图像的示例是四个观察者H1到H4观看通过多方向三维图像显示装置10等以三维方式显示的人物(男孩玩偶)的情况。在这种情况下,因为在人物的整个外周侧显示三维图像,那么观察者H1(男性)可以观看人物的左侧的三维图像。观察者H2(男性)可以观看人物的前侧的三维图像。观察者H3(男性)可以观看人物的右侧的三维图像。观察者H4(女性)可以观看人物的后侧的三维图像。
在观看图33B中示出的三维图像的示例,采用了其中仅将图像输出到判定存在观察者的区域并且三维图像不输出到判定不存在观察者的区域的三维图像显示方法。例如,在图33B中的多方向三维图像显示装置10周围存在四个观察者H1到H4。这是三个观察者H1到H3观看多方向三维图像显示装置10,但是观察者H4不观看多方向三维图像显示装置10的情况。在这种情况下,根据图18中示出的多方向三维图像显示装置10,观察者检测传感器81检测三个观察者H1到H3的瞳孔,并且产生观察者检测信号S81。
多方向三维图像显示装置10将基于从观察者检测传感器81输出的观察者检测信号S81的三个观察者H1到H3的观看区域连续地发送到图像源发送装置90。图像源发送装置90仅将对应于三个观察者H1到H3的观看区域的区域图像发送到多方向三维图像显示装置10。因此,可以仅在存在三个观察者H1到H3的区域中再现图像信息。
在该示例中,正在观看多方向三维图像显示装置10的观察者H1可以观看人物的左侧的三维图像。类似地,观察者H2可以观看人物的前侧的三维图像。类似地,观察者H3可以观看人物的右侧的三维图像。然而,在没有观看多方向三维图像显示装置10的观察者H4的观看区域中没有显示三维图像。
在图33B中,虚线示出了与观察者H1到H3的面部接触的显示光。显示光与观察者H4的面部不接触的原因是观察者H4的眼睛没有转向多方向三维图像显示装置10,并且因此观察者H4不被判断为观察者。因为对应于观察者H1与H2之间的观看区域的区域图像也没有输出,所以在观看区域中没有显示三维图像。以此方式,可以提供唯一的三维图像显示方法。
<第十实施例>
[多方向三维图像显示装置70的构造]
图34示出了根据本实施例的多方向三维图像显示装置70的构造的示例。多方向三维图像显示装置70包括红外光发射部分81A和红外光接收部分81B,而不是图2中示出的多方向三维图像显示装置10中的观察者检测传感器81。类似于观察者检测传感器81,红外光发射部分81A和红外光接收部分81B固定到臂构件82的一端并且通过臂构件82连接到连接衬底11。此外,多方向三维图像显示装置70包括用于光发射部分的孔108A和用于光接收部分的孔108B,而不是图2中示出的多方向三维图像显示装置10中的孔108。光发射部分的孔108A设置到在外装体41固定到转台42的状态下对应于红外光发射部分81A位置处。光接收部分的孔108B设置到在外装体41固定到转台42的状态下对应于红外光接收部分81B位置处。
设置红外光发射部分81A和红外光接收部分81B,以例如,在物体在如图36所示显示三维显示图像76的状态下接近旋转部分104的表面周围时,检测物体(例如,观察者的手75)的位置或运动。红外光发射部分81A通过用于光发射部分的孔108A来朝向旋转部分104的外侧发射红外光。红外光接收部分81B接收红外光的经反射的返回光,其中,红外光的经反射的返回光从红外光发射部分81A发射并且之后通过从外部物体反射而通过孔108B返回。
图35示出了使用红外光发射部分81A和红外光接收部分81B的物体检测电路的构造的示例。这种物体检测电路包括检测信号处理部分71、输出放大器72和A/D转换器73。此外,除了观察者检测传感器81的电路部分之外,其他控制系统的电路构造与图18中示出的电路的构造大致相同。
在本实施例中,红外光发射部分81A、红外光接收部分81B和检测信号处理部分71主要对英语本发明的一个实施例中的“物体检测器”的一个具体示例。
检测信号处理部分71通过输出放大器72来控制红外光发射部分81A的发射。此外,检测信号处理部分71从红外光接收部分81B通过A/D转换器73接收探测信号,并且获取与通过从外侧物体反射而返回的红外光的返回光的反射强度相关的信息。此外,表明与电动机52的旋转角(旋转部分104的旋转角)相关的信息的角度信息信号被从固定到电动机52编码器58(参照图18)输入到检测信号处理部分71。因此,检测信号处理部分71以预定角度为单位获取关于红外光的经反射的返回光的反射强度的信息。检测信号处理部分71基于关于每个角度的反射强度的信息来判定其中假设存在物体(诸如观察者的手75)的区域(响应区域)。检测信号处理部分71将表明所获取的响应区域信息的信号输出到显示控制器15(参照图18)。此外,检测信号处理部分71将表明响应区域信息的信号通过I/F衬底56(参照图18)输出到图像源发送装置90。
[多方向三维图像显示装置70的操作]
多方向三维图像显示装置70的基本显示操作与多方向三维图像显示装置10(图1等)相同。即,旋转部分104旋转并且通过显示控制器15来执行位于旋转部分104中的发光元件发射控制。因此,例如,如图36所示,在整个外周侧显示三维显示图像76。从图像源发送装置90(图18)提供用于将要显示的三维显示图像76的图像数据Din。
因此,在显示三维显示图像76的状态下,检测信号处理部分71按照需要从红外光接收部分81B以预定角度为单位获取关于红外光的经反射的返回光的反射强度的信息。检测信号处理部分71基于关于每个角度的反射强度的信息来判定其中假设存在物体(诸如观察者的手75)的区域(响应区域)。例如,如图38所示,旋转强度超出预定阈值水平的区域被判定为响应区域。即,将物体(诸如观察者的手75)判定为存在于该角度区域中。检测信号处理部分71将表明所获取的响应区域信息的信号输出到显示控制器15和图像源发送装置90。图像源发送装置90提供对应于响应区域的图像数据Din。显示控制器15根据响应区域(检测到诸如观察者的手75的物体的位置)来控制光发射元件的发射。例如,执行发光元件的发射控制以使得由观察者看到的三维显示图像76的显示状态根据检测到诸如观察者的手75的物体的位置来改变。
图37A和图37B示出了三维图显示图像76的显示状态根据物体检测而变化的示例。观察者的眼睛的方向是人和位置(例如,前方向)。鸟的图像显示为三维显示图像76。例如,如图37A和图37B所示,执行显示以使得鸟的方向围绕旋转部分104改变到检测到手75的方向。观察者可能具有仅通过举起手75来操作三维显示图像76的显示状态(鸟的方向)的感觉。
此外,可以给如图38所示的用于判定响应区域的阈值水平增加滞后。此外,可以执行根据反射强度的变化的任何显示操作,而不需要设置阈值水平。
<其他实施例>
本发明不限于上述实施例,并且可以以各种方式调整。
例如,在图1和图2中示出的多方向三维图像显示装置10中,可以在旋转部分104的外侧设置用于保护旋转部分104的固定构件。在这种情况下,举例来说,可以设置不旋转的固定构件,使其在它们之间的距离处覆盖形成有狭缝102的外装体41的外周侧。固定构件例如可以由圆柱形透明构件形成。可选择地,也可以将被处理为网状的圆柱形构件。例如,由可以使用由被处理成网状的金属(诸如,冲孔金属)形成的构件。
本发明非常适合于应用到基于光再现方法的多方向三维图像显示装置等,其在其整个外周侧上对对象成像或者基于由计算机产生的用于三维图像显示等的二维图像信息而再现在对象等的整个外周侧上的三维图像。
本申请含有涉及分别在2008年12月12日、2009年10月21日和2009年12月10日递交给日本专利局的JP2008-317522、JP2009-242716和JP2009-280754中公开的主题,通过引用将其全部结合在这里。
本领域的技术人员应当理解,可以根据设计需要和其他因素进行各种修改、结合、子结合和替换,只要它们在权利要求或其等价物的范围内。

Claims (31)

1.一种三维图像显示装置,包括:
旋转部分,其可操作以绕旋转中心旋转,所述旋转部分具有包括狭缝的外装体;
多个发光元件,其设置在所述外装体内,多个所述发光元件中的每一个都可操作以随着所述旋转部分绕所述旋转中心旋转而通过所述狭缝将光发射到观察位置;
显示控制器,其基于图像数据来控制由多个所述发光元件中的每一者进行的光的发射。
2.根据权利要求1所述的三维图像显示装置,其中,所述图像显示数据是用于三维图像显示的,并且所述显示控制器使得在至少两个观察点中的每一者处产生对应于所述图像数据的图像。
3.根据权利要求2所述的三维图像显示装置,其中,所述显示控制器使得在至少两个观察点中的每一者处产生基本平面的图像。
4.根据权利要求1所述的三维图像显示装置,其中,所述显示控制器使得在关于所述图像显示装置的多个观察点处产生相同的图像。
5.一种图像显示装置,包括:
旋转部分,其具有多个发光元件,所述旋转部分可操作以绕中心旋转并且展示图像;
传感器,其检测物体;以及
显示控制器,其至少部分地基于由所述传感器进行的物体的检测来控制所述图像的展示。
6.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,所述传感器可操作以绕所述中心旋转。
7.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,所述旋转部分和所述传感器被可操作地连接,以使得所述旋转部分和所述传感器一同绕所述中心旋转。
8.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,由所述传感器进行的物体的检测包括检测物体的存在。
9.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,由所述传感器进行的物体的检测包括检测物体关于所述旋转部分的位置。
10.根据权利要求9所述的图像显示装置,其中,至少部分地基于所述物体关于所述旋转部分的位置来控制对于所述图像的调整。
11.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,由所述传感器进行的物体的检测包括检测物体关于所述图像的位置。
12.根据权利要求11所述的图像显示装置,其中,至少部分地基于所述物体关于所述图像的位置来控制对于所述图像的调整。
13.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,由所述传感器进行的物体的检测包括检测物体的运动。
14.根据权利要求13所述的图像显示装置,其中,所述传感器检测运动的方向,并且所述显示装置至少部分地基于所述方向来控制所述图像的显示。
15.根据权利要求14所述的图像显示装置,其中,所述图像的显示的控制包括控制所述图像的运动。
16.根据权利要求15所述的图像显示装置,其中,所述图像的运动的控制包括对所述图像远离所检测到的物体的运动的运动进行控制。
17.根据权利要求15所述的图像显示装置,其中,所述图像的运动的控制包括对所述图像朝向所检测到的物体的运动的运动进行控制。
18.根据权利要求15所述的图像显示装置,其中,控制所述图像的运动包括控制所述图像绕基于所检测到的物体的运动而确定的点的旋转。
19.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,由所述传感器检测到的物体是所述图像显示装置的观察者。
20.根据权利要求19所述的图像显示装置,其中,由所述传感器检测到的物体是所述观察者的肢体。
21.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,所述传感器包括红外传感器。
22.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,所述旋转部分随着旋转而展示所述图像。
23.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,所述旋转部分将所述图像展示为三维的。
24.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,通过由在内周侧内绕所述中心旋转的多个发光元件进行的光发射而产生由所述旋转部分展示的所述图像。
25.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中,所述旋转部分可操作以绕所述中心旋转360度。
26.根据权利要求5所述的图像显示装置,其中:
所述旋转部分具有表面并且可操作以将图像展示给观察所述表面的观察者;
所述传感器可操作以绕所述中心旋转并检测在沿着所述表面的多个点中的任何一者处的物体;并且
所述显示控制器至少部分地基于由所述传感器检测到的物体来控制在所述表面上的所述图像展示。
27.根据权利要求26所述的图像显示装置,其中,所述传感器仅包括单一传感器。
28.一种用于显示图像的方法,包括:
使得具有多个发光元件的旋转部分绕中心旋转并展示图像;
使得对物体进行检测;并且
至少部分地基于由传感器进行的物体的检测来控制所述图像的展示。
29.一种计算机可读存储介质,其具有编码在其上的指令,在所述指令被执行时,所述指令执行显示图像的方法,所述方法包括:
使得具有多个发光元件的旋转部分绕中心旋转并展示图像;
使得对物体进行检测;并且
至少部分地基于由传感器进行的物体的检测来控制所述图像的展示。
30.一种显示图像的方法,包括:
使得具有表面的旋转部分展示图像;
使得传感器绕中心旋转并检测在沿着所述表面的多个点中的任何一者处的物体;以及
至少部分地基于由所述传感器检测到的物体来控制在所述表面上的所述图像的展示。
31.一种计算机可读存储介质,其具有编码在其上的指令,在所述指令被执行时,所述指令执行显示图像的方法,所述方法包括:
使得具有表面的旋转部分展示图像;
使得传感器绕中心旋转并检测在沿着所述表面的多个点中的任何一者处的物体;以及
至少部分地基于由所述传感器检测到的物体来控制在所述表面上的所述图像的展示。
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