JPH10253926A - Stereoscopic image display method, and stereoscopic image display device using its method - Google Patents

Stereoscopic image display method, and stereoscopic image display device using its method

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JPH10253926A
JPH10253926A JP9311606A JP31160697A JPH10253926A JP H10253926 A JPH10253926 A JP H10253926A JP 9311606 A JP9311606 A JP 9311606A JP 31160697 A JP31160697 A JP 31160697A JP H10253926 A JPH10253926 A JP H10253926A
Authority
JP
Japan
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image display
image
opening
display device
continuous
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Application number
JP9311606A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Toyoshima
伸朗 豊島
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH10253926A publication Critical patent/JPH10253926A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce deterioration in picture quality and to obtain a continuous movement parallax. SOLUTION: Apertures 20a-20c of an aperture control part 2 are opened successively, and an image displayed on an image display part 1 is changed being synchronized with its opening. A series of opening operation from the aperture 20a to the aperture 20c is made to be performed in 1/30 second so as to impart an after image effect to observer's eye. In such a manner, the continuous movement parallax is obtained without expanding the pitch of the aperture 20. Further, since the necessity of reducing the numerical aperture of the aperture 20 is eliminated, the deterioration in the picture quality is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は,立体画像表示方
法およびその方法を用いる立体画像表示装置に関し,更
に詳しくは,画質の劣化が少なく,連続的な運動視差が
得られる立体画像表示方法およびその方法を用いる立体
画像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional image display method and a three-dimensional image display apparatus using the method, and more particularly, to a three-dimensional image display method capable of obtaining continuous motion parallax with little deterioration in image quality and its method. The present invention relates to a stereoscopic image display device using the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】立体画像を表示する方法としては,従来
から様々なものが提案されている。例えば,偏光眼鏡ま
たはシャッタ眼鏡を用いるものや,アナグリフ,2眼式
レンチキュラなどの方法がある。これらの方法は2眼式
と呼ばれるもので,左右の眼に異なる画像情報を与えて
立体画像を認識させるものである。
2. Description of the Related Art Various methods have been proposed for displaying a stereoscopic image. For example, there are methods using polarized glasses or shutter glasses, anaglyphs, and two-lens lenticulars. These methods are referred to as binocular methods, in which different image information is given to the left and right eyes to recognize a stereoscopic image.

【0003】まず,シャッタ眼鏡を用いる方法では,左
右の眼前に置かれたシャッタ(液晶シャッタなど)を交
互に開閉させ,この開閉と同期して右眼に与える画像と
左眼に与える画像とを時分割でディスプレイ上に表示さ
せ,立体感を得るようにしている。つぎに,図21にレ
ンチキュラシートを用いた立体画像表示装置800の構
成例を示す。この立体画像表示装置800では,レンチ
キュラシート81を構成する各円柱レンズ811の焦平
面上に右眼用の画像と左眼用の画像とを表示させる画像
表示部82を設け,観測者Kの両眼に視差を与えて立体
感を得るようにしている。画像表示部82としては,静
止画像においては銀塩フィルムが,動画像においては液
晶パネルや投射型ディスプレイ(プロジェクタ)などが
用いられる。
First, in the method using shutter glasses, shutters (such as liquid crystal shutters) placed in front of the left and right eyes are alternately opened and closed, and an image given to the right eye and an image given to the left eye are synchronized with the opening and closing. They are displayed on the display in a time-sharing manner to obtain a three-dimensional effect. Next, FIG. 21 shows a configuration example of a stereoscopic image display device 800 using a lenticular sheet. In this stereoscopic image display device 800, an image display unit 82 for displaying an image for the right eye and an image for the left eye is provided on the focal plane of each cylindrical lens 811 constituting the lenticular sheet 81, and both of the observer K are provided. By giving parallax to the eyes, a three-dimensional effect is obtained. As the image display unit 82, a silver halide film is used for a still image, and a liquid crystal panel or a projection display (projector) is used for a moving image.

【0004】上記の方法によれば,比較的簡単に立体画
像を得ることができる。しかし,運動視差(観測位置の
移動に応じて観測者Kに与える画像が変化すること)が
得られないため,立体感が不十分になる。このような問
題に対しては,パララクス・パノラマグラムやホログラ
フィと呼ばれる方法が知られている。
According to the above method, a stereoscopic image can be obtained relatively easily. However, since no motion parallax (a change in the image given to the observer K according to the movement of the observation position) cannot be obtained, the stereoscopic effect becomes insufficient. For such a problem, a method called a paralux panoramagram or holography is known.

【0005】図22にそのようなパララクス・パノラマ
グラムを用いた立体画像表示装置900の構成例を示
す。この立体画像表示装置900は,パララクスバリア
91の後方に画像表示部92を配置した構成である。パ
ララクスバリア91は,スリット状のアパーチャ911
をアレイ状に設けたものである。また,画像表示部92
は,観測者Kの観測位置(a〜d)の変化に対応させて
多数の画像を表示する,画素921a〜921dを設け
たものである。この立体画像表示装置900によれば,
方向分解数が画素数(画素921a〜921dの4つ)
となる,連続的な運動視差を持った立体画像の表示が可
能となる。さらに,1つのアパーチャ911から観察で
きる画素921a〜921dの数を増やせば,より連続
的な運動視差を持った自然な立体画像の表示が可能とな
る。
FIG. 22 shows a configuration example of a three-dimensional image display device 900 using such a parallax panoramagram. This stereoscopic image display device 900 has a configuration in which an image display unit 92 is arranged behind a parallax barrier 91. The parallax barrier 91 has a slit-shaped aperture 911.
Are provided in an array. The image display unit 92
Is provided with pixels 921a to 921d for displaying a large number of images corresponding to changes in the observation positions (ad) of the observer K. According to the three-dimensional image display device 900,
The number of directional decompositions is the number of pixels (four pixels 921a to 921d)
Thus, a stereoscopic image having continuous motion parallax can be displayed. Furthermore, if the number of pixels 921a to 921d that can be observed from one aperture 911 is increased, a natural three-dimensional image with more continuous motion parallax can be displayed.

【0006】つぎに,図23に,ホログラフィを用いた
立体画像表示装置1000の構成例を示す。まず,ホロ
グラフィの作成においては,図23の(a)に示すよう
に,光源1001からの干渉光をハーフミラー1002
により参照光L1と照明光L2とに分離する。この照明
光L2を撮影対象物Mに照射すると,そこで散乱光L
2’が生じる。そして,前記散乱光L2’と参照光L1
とを干渉させ,その干渉縞を写真乾板1003に記録す
る。
Next, FIG. 23 shows a configuration example of a three-dimensional image display apparatus 1000 using holography. First, in the creation of the holography, as shown in FIG.
, The light is separated into reference light L1 and illumination light L2. When the illumination light L2 is irradiated on the object M, the scattered light L
2 'results. The scattered light L2 'and the reference light L1
And the interference fringes are recorded on the photographic plate 1003.

【0007】つぎに,ホログラフィの再生においては,
図23の(b)に示すように,前記参照光L1と同方向
から単色の再生光L3を写真乾板1003に照射する。
すると,写真乾板1003に記録した干渉縞が回折格子
の役割をし,回折光を生じさせる。この回折光は,撮影
時に撮影対象物Mの存在した位置から発したような光と
なる。そして,この回折光により撮影対象物Mの虚像
M’が生じ,これにより観測者Kは3次元画像を認識す
ることができる。
Next, in reproducing holography,
As shown in FIG. 23B, the photographic dry plate 1003 is irradiated with monochromatic reproduction light L3 in the same direction as the reference light L1.
Then, the interference fringes recorded on the photographic plate 1003 serve as a diffraction grating, and generate diffracted light. This diffracted light becomes light emitted from the position where the photographing target M exists at the time of photographing. Then, a virtual image M ′ of the photographing target M is generated by the diffracted light, so that the observer K can recognize the three-dimensional image.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記パ
ララクス・パノラマグラムを用いた立体画像表示装置9
00では,そのままの画素密度で連続的な運動視差を実
現させようとすると,1つのアパーチャ911から観測
できる画像の数を増やすため,アパーチャ911のピッ
チを広げなければならい。このため,パララクスバリア
91の遮光部分が目立って画質が劣化するという問題点
があった。
However, a three-dimensional image display device 9 using the above-mentioned paralux / panoramagram.
In the case of 00, in order to realize continuous motion parallax with the same pixel density, the pitch of the apertures 911 must be increased in order to increase the number of images that can be observed from one aperture 911. For this reason, there is a problem that the light shielding portion of the parallax barrier 91 is conspicuous and the image quality is deteriorated.

【0009】反面,画素密度を高くしてアパーチャ91
1のピッチを細かくすると,アパーチャ911のピッチ
縮小に伴いアパーチャ911の幅が狭くなり,当該アパ
ーチャ911において回折現象が生じる。このため,光
束の指向性に広がりが生じ,画質を劣化させるという問
題点があった。
On the other hand, the aperture 91 is increased by increasing the pixel density.
When the pitch of the aperture 911 is made smaller, the width of the aperture 911 becomes narrower as the pitch of the aperture 911 is reduced, and a diffraction phenomenon occurs in the aperture 911. For this reason, there is a problem that the directivity of the light beam is spread and the image quality is deteriorated.

【0010】つぎに,ホログラフィを用いた立体画像表
示装置1000では,再生光として単色光を用いるため
に得られる3次元画像が単色像になってしまうこと,ま
た,写真乾板1003が高価であるため大画面には向か
ないことなどの問題点があった。
Next, in the three-dimensional image display apparatus 1000 using holography, since a three-dimensional image obtained by using monochromatic light as reproduction light becomes a monochromatic image, and the photographic dry plate 1003 is expensive, There were problems such as being unsuitable for large screens.

【0011】そこで,この発明は,上記に鑑みてなされ
たものであって,画質の劣化が少なくなると共に連続的
な運動視差が得られ,かつ,必要に応じてカラーの画像
が得られ,しかも安価に構成できる立体画像表示方法お
よびその方法を用いる立体画像表示装置を提供すること
を目的とする。
In view of the above, the present invention has been made in view of the above, and it is possible to obtain a continuous motion parallax while reducing the deterioration of the image quality, and to obtain a color image as required. It is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display method that can be configured at a low cost and a stereoscopic image display device using the method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに,請求項1に係る立体画像表示方法は,画像表示面
に方向別連続画像を表示し,開口部を通じて前記方向別
連続画像を観測し,連続的に立体感を得る立体画像表示
方法において,前記開口部を,視点の移動方向に連続的
に変位させる工程と,前記変位に同期して前記画像表示
面の方向別連続画像を連続的に変化させる工程と,を含
むものである。
In order to achieve the above object, a stereoscopic image display method according to claim 1 displays a continuous image in each direction on an image display surface, and displays the continuous image in each direction through an opening. In a three-dimensional image display method for observing and continuously obtaining a three-dimensional effect, a step of continuously displacing the opening in a moving direction of a viewpoint, and a step of synchronizing the displacement with a continuous image for each direction on the image display surface. Continuously changing.

【0013】また,請求項2に係る立体画像表示装置
は,画像表示面に方向別連続画像を表示する画像表示手
段と,当該画像表示手段と観測者との間に配置され且つ
視点の移動方向に複数連設された開口部とを有し,前記
開口部を通じて前記方向別連続画像を観測することで連
続的に立体感を得る立体画像表示装置において,観測者
の眼の並ぶ方向と略平行な方向に,前記開口部を連続的
に変位させる開口部変位手段と,前記画像表示手段の画
像表示面に表示した方向別連続画像を,前記開口部の変
位に同期させて連続的に変化させる画像変化手段と,を
具備するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional image display device, comprising: an image display means for displaying a continuous image in each direction on an image display surface; and a moving direction of a viewpoint disposed between the image display means and an observer. A three-dimensional image display device having a plurality of apertures connected to each other and continuously obtaining a three-dimensional effect by observing the continuous images in each direction through the apertures. An opening displacing means for continuously displacing the opening in a desired direction, and a continuous image for each direction displayed on the image display surface of the image display means, continuously changing in synchronization with the displacement of the opening. Image changing means.

【0014】また,請求項3に係る立体画像表示装置
は,画像表示面に方向別連続画像を表示する画像表示手
段と,当該画像表示手段と観測者との間に配置され且つ
視点の移動方向に複数連設された開口部とを有し,前記
開口部を通じて前記方向別連続画像を観測することで連
続的に立体感を得る立体画像表示装置において,観測者
の眼の並ぶ方向と略直交する方向に,前記開口部を連続
的に変位させる開口部変位手段と,前記画像表示手段の
画像表示面に表示した方向別連続画像を,前記開口部の
変位に同期させて連続的に変化させる画像変化手段と,
を具備するものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional image display device, comprising: an image display means for displaying a continuous image in each direction on an image display surface; and a moving direction of a viewpoint disposed between the image display means and an observer. A three-dimensional image display device having a plurality of apertures connected to each other and continuously obtaining a stereoscopic effect by observing the continuous image in each direction through the apertures. The opening displacement means for continuously displacing the opening in the direction in which the opening is moved, and the continuous image for each direction displayed on the image display surface of the image display means are continuously changed in synchronization with the displacement of the opening. Image change means,
It is provided with.

【0015】また,請求項4に係る立体画像表示装置
は,上記立体画像表示装置において,さらに,前記方向
別連続画像を構成する1画素から出射した光束が同時に
2以上の開口部を通過しないように,前記光束の発散角
を調節する発散角調節手段を設けたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the three-dimensional image display device, further, a light beam emitted from one pixel constituting the continuous image for each direction does not pass through two or more openings at the same time. And divergence angle adjusting means for adjusting the divergence angle of the light beam.

【0016】また,請求項5に係る立体画像表示装置
は,上記立体画像表示装置において,前記開口部の開口
幅を,前記方向別連続画像を構成する1画素よりも小さ
くしたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the three-dimensional image display device, the opening width of the opening is smaller than one pixel constituting the continuous image in each direction.

【0017】また,請求項6に係る立体画像表示装置
は,上記立体画像表示装置において,前記方向別連続画
像を構成する1画素を,観測者の眼の並ぶ方向と略直交
する方向に,カラー表示に必要な3原色の画素を並べて
構成したものである。
According to a third aspect of the present invention, in the three-dimensional image display apparatus, one pixel constituting the continuous image in each direction is color-shifted in a direction substantially orthogonal to the direction in which the eyes of the observer are arranged. It is configured by arranging pixels of three primary colors necessary for display.

【0018】また,請求項7に係る立体画像表示装置
は,上記立体画像表示装置において,前記方向別連続画
像を表示する画像表示手段が,カラー画像を得るために
必要な3原色の光を時系列で発する照明手段と,当該照
明手段から発する光の色の変化と同期して前記光を空間
的に変調し,画像を形成する空間変調手段と,からなる
ものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the three-dimensional image display device, the image display means for displaying the continuous images in each direction includes light of three primary colors necessary for obtaining a color image. The illumination means emits light in a series, and the spatial light modulation means spatially modulates the light in synchronization with a change in the color of the light emitted from the illumination means to form an image.

【0019】また,請求項8に係る立体画像表示装置
は,上記立体画像表示装置において,前記方向別連続画
像を表示する画像表示手段が,光源と,2次元の透過型
空間素子と,前記光源および2次元の透過型空間素子の
間に配置され,前記光源の実像を形成させるための結像
手段と,からなるものである。
The stereoscopic image display device according to claim 8, wherein the image display means for displaying the continuous image in each direction includes a light source, a two-dimensional transmission type spatial element, and the light source. And an image forming means disposed between the two-dimensional transmission type spatial element and forming a real image of the light source.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下,この発明の立体画像表示装
置について,〔実施の形態1〕〜〔実施の形態8〕の順
で,図面を参照して詳細に説明する。なお,この実施の
形態によりこの発明が限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a stereoscopic image display device according to the present invention will be described in detail in the order of [Embodiment 1] to [Embodiment 8] with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.

【0021】〔実施の形態1〕図1は,この発明の実施
の形態1に係る立体画像表示装置を示す概略構成図であ
る。この立体画像表示装置100は,画像表示部1と開
口制御部2とから構成される。図2に開口制御部2の正
面図を示す。画像表示部1は,3次元画像の再生に必要
な画像を表示する。画像表示部1には,複数の画素10
をマトリックス状に配列した液晶表示素子を用いる。ま
た,この液晶表示素子上の画素10は,6個(10a〜
10f)を一組として画素群10’を形成している。な
お,この実施の形態1における説明では,1つの画素1
0はマトリックス状の画素のうち,1列分を示すものと
する。また,液晶表示素子の代わりにCRTなどの2次
元ディスプレイを用いてもよい。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a stereoscopic image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The three-dimensional image display device 100 includes an image display unit 1 and an aperture control unit 2. FIG. 2 shows a front view of the opening control unit 2. The image display unit 1 displays an image necessary for reproducing a three-dimensional image. The image display unit 1 includes a plurality of pixels 10
Are arranged in a matrix. The number of pixels 10 on the liquid crystal display element is six (10a to 10a).
10f) as a set to form a pixel group 10 '. In the description of the first embodiment, one pixel 1
0 indicates one column of pixels in a matrix. Further, a two-dimensional display such as a CRT may be used instead of the liquid crystal display element.

【0022】開口制御部2は,画像表示部1の各画素1
0からの光束が所定方向(図3のA〜F参照)に出射す
るように制御する。係る開口制御部2としては,スリッ
ト状の開口部20を複数有する透過型の液晶空間変調素
子を用いる。この液晶空間変調素子は,直交ニコルに配
置させた偏光板により液晶層を挟んだ構成であり,光の
透過強度を変調可能である。また,開口部20のピッチ
(図1のP1)は,画素10のピッチ(図1のP2)の
2倍の長さとなる。21は遮光部分である。なお,開口
制御部2として上記液晶空間変調素子の代わりにスリッ
トアレイを機械的に横方向に振動させる素子を用いても
よい。
The aperture control unit 2 controls each pixel 1 of the image display unit 1.
Control is performed so that the light flux from 0 is emitted in a predetermined direction (see A to F in FIG. 3). As the aperture control unit 2, a transmissive liquid crystal spatial modulation element having a plurality of slit-shaped apertures 20 is used. This liquid crystal spatial modulation element has a configuration in which a liquid crystal layer is sandwiched between polarizing plates arranged in orthogonal Nicols, and is capable of modulating light transmission intensity. The pitch of the openings 20 (P1 in FIG. 1) is twice as long as the pitch of the pixels 10 (P2 in FIG. 1). 21 is a light shielding portion. Note that an element that mechanically vibrates the slit array in the horizontal direction may be used as the aperture control unit 2 instead of the liquid crystal spatial modulation element.

【0023】この発明では,3つの開口部20a〜20
cが所定時間内において順番に開閉する。すなわち,い
ずれか1つの開口部20が開口状態(光が透過できる状
態)となる。前記画素群10’からの光束は,開口部2
0a〜20cのうち開口している1つの開口部を通じて
出射される(図3〜図5参照)。従って,この立体画像
表示装置100では,方向分解数が6つの連続した立体
画像を得ることができる。
In the present invention, the three openings 20a-20
c open and close in order within a predetermined time. That is, any one of the openings 20 is in an open state (a state in which light can be transmitted). The luminous flux from the pixel group 10 ′ is
The light is emitted through one of the openings 0a to 20c (see FIGS. 3 to 5). Therefore, in the three-dimensional image display device 100, a continuous three-dimensional image having six directional resolutions can be obtained.

【0024】つぎに,この立体画像表示装置100の動
作を図3〜図5を用いて説明する。図3に示すように,
画素10aから出射された光束は,その一部が開口部2
0aを通過して光束Aとなり観測者Kにより観測され
る。同様に,画素10b〜10fから出射された光束
は,その一部が開口部20aを通過して光束B〜Fとな
り観測者Kに観測される。この場合の光学系は,従来の
パララクスパノラマグラムと同構成である(図21参
照)。このため,従来のパララクスパノラマグラムと同
様に立体画像が再生される。
Next, the operation of the three-dimensional image display device 100 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG.
A part of the light beam emitted from the pixel 10a is
The light beam A passes through 0a and becomes a light flux A, which is observed by the observer K. Similarly, light beams emitted from the pixels 10b to 10f partially pass through the opening 20a to become light beams B to F, which are observed by the observer K. The optical system in this case has the same configuration as the conventional parallax panoramagram (see FIG. 21). For this reason, a stereoscopic image is reproduced similarly to the conventional parallax panoramagram.

【0025】この発明が従来のパララクスパノラマグラ
ムと異なるのは,上述のように開口部20a〜20cが
順番に連続して開閉される点である。具体的には,前記
開口していた開口部20aを閉じ,これと同時に開口部
20bを開口する。つぎに,当該開口部20bを閉じる
と共に開口部20cを開口する。そして,開口部20c
を閉じると共に再び開口部20aを開口する。また,開
口部20a〜20cの開閉動作に同期させて,画像表示
部1の画像も変化させる。
The present invention differs from the conventional parallax panoramagram in that the openings 20a to 20c are successively opened and closed as described above. Specifically, the opening 20a that has been opened is closed, and at the same time, the opening 20b is opened. Next, the opening 20b is closed and the opening 20c is opened. And the opening 20c
Is closed and the opening 20a is opened again. The image on the image display unit 1 is also changed in synchronization with the opening and closing operations of the openings 20a to 20c.

【0026】図4に示すように,前記開口部20aを閉
じて隣りの開口部20bを開口状態にした場合,観測者
Kが見るべき画像を形成する6個の画素の組(画素10
a〜10f)は,前記開口部20aから開口部20bへ
の変位に同期して,つぎの6個の画素の組(画素10c
〜10f,10a’,10b’)へと変化する。
As shown in FIG. 4, when the opening 20a is closed and the adjacent opening 20b is opened, a set of six pixels (pixel 10) forming an image to be viewed by the observer K is displayed.
a to 10f) are synchronized with the displacement from the opening 20a to the opening 20b, and the next set of six pixels (pixel 10c)
-10f, 10a ', 10b').

【0027】また,図5に示すように,前記開口部20
bを閉じ,つぎの開口部20cを開口状態にした場合,
観測者Kが見るべき画像を形成する6個の画素の組(画
素10c〜10f,10a’,10b’)は,前記開口
部20bから開口部20cへの変位に同期して,つぎの
画素の組(画素10e,10f,10a’〜10d’)
へと変化する。なお,上記では1つの開口部および画素
群に着目して説明したが,他のいずれの開口部および画
素群においても上記同様の動作が行われる。
Further, as shown in FIG.
b is closed and the next opening 20c is opened.
A set of six pixels (pixels 10c to 10f, 10a ', 10b') forming an image to be viewed by the observer K is synchronized with the displacement from the opening 20b to the opening 20c, and Set (pixels 10e, 10f, 10a 'to 10d')
Changes to Although the above description has been made with a focus on one opening and pixel group, the same operation is performed in any other opening and pixel group.

【0028】さらに,上記一連の動作(図3〜図5)
は,観測者Kにちらつき感を与えない程度の速さで繰り
返し行う。例えば,開口部20aから開口部20cまで
の開閉動作を1秒間に30回繰り返す。これにより,そ
れぞれの開口部に相当する位置(図3〜図5における観
測者Kの位置)において残像が生じ,観測者Kは前記各
位置において3次元画像を観測することができる。従っ
て,観測者が図中右側に移動しても,開口部20bを通
じ形成された残像により立体画像を好ましい状態で観測
することができる。また,観測者がさらに図中右側に移
動しても,開口部20cを通じ形成された残像により,
立体画像を好ましい状態で観測することができる。
Further, the above series of operations (FIGS. 3 to 5)
Is repeatedly performed at such a speed as not to give the observer K a flickering feeling. For example, the opening / closing operation from the opening 20a to the opening 20c is repeated 30 times per second. As a result, an afterimage occurs at a position corresponding to each opening (the position of the observer K in FIGS. 3 to 5), and the observer K can observe a three-dimensional image at each of the positions. Therefore, even if the observer moves to the right in the figure, the stereoscopic image can be observed in a favorable state by the afterimage formed through the opening 20b. Further, even if the observer moves further to the right in the figure, the afterimage formed through the opening 20c causes
A stereoscopic image can be observed in a favorable state.

【0029】以上,この立体画像表示装置100によれ
ば,開口部20を連続して開閉するようにしたので,開
口部20(図21のアパーチャに相当)のピッチを広げ
なくても,連続的な運動視差を得ることができる。ま
た,開口部20の開口比(開口幅P3/開口ピッチP
1)を小さくする必要が無いため遮光部分のサイズを抑
えられること,開口幅を微小化する必要が無いので開口
部20における回折現象が生じにくいこと,から画質の
劣化を防止することができる。また,高精細の3次元画
像を得られること,装置が安価に構成できることなどか
ら,ホログラフィと同等の立体感を大画面で得ることが
できる。
As described above, according to the three-dimensional image display device 100, the opening 20 is continuously opened and closed, so that the opening 20 (corresponding to the aperture in FIG. 21) can be continuously opened without increasing the pitch. A high motion parallax can be obtained. The opening ratio of the opening 20 (opening width P3 / opening pitch P
Since it is not necessary to reduce 1), the size of the light-shielding portion can be suppressed, and since there is no need to reduce the opening width, the diffraction phenomenon in the opening 20 is less likely to occur. Further, since a high-definition three-dimensional image can be obtained and the apparatus can be configured at low cost, a three-dimensional effect equivalent to holography can be obtained on a large screen.

【0030】また,上記立体画像表示装置100では,
6個の画素10a〜10fから出射した光束が1つの開
口部20を通過するいわゆる6眼(方向分解数が6つ)
の立体表示としたが,1つの開口部20を通過する画素
数をさらに増やせば,3次元画像をより自然に再生でき
る。また,開口部20の数を増やしても,3次元画像を
より自然に再生できる。
Further, in the stereoscopic image display device 100,
The so-called six eyes (the number of directions is six) in which the light beams emitted from the six pixels 10a to 10f pass through one opening 20.
However, if the number of pixels passing through one opening 20 is further increased, a three-dimensional image can be reproduced more naturally. Even if the number of openings 20 is increased, a three-dimensional image can be reproduced more naturally.

【0031】〔実施の形態2〕また,横方向(観測者の
眼が並んでいる方向)のみならず縦方向(観測者の眼が
並ぶ方向と直交する方向)についても運動視差を得られ
るようにしてもよい。図6に,実施の形態2に係る立体
画像表示装置200の構成を示す。この立体画像表示装
置200は,画像表示部201と開口制御部202とか
らなる。開口制御部202は,開口部220をマトリッ
クス状に配列した透過型の液晶空間変調素子からなる。
開口部220は,隣接する開口部220と縦横一定間隔
をもって順番に開口状態となる。図7は,開口部220
の配列状態を示す模式図である。このように開口部22
0a〜220iが3行3列のマトリックス状に配列され
ている。この開口部220は,開口部220aから22
0iの順番で開口される。これに対して,画像表示部2
01は,上記実施の形態1と同様の,複数の画素をマト
リックス状に配列した液晶表示素子を用いる。
[Embodiment 2] In addition, motion parallax can be obtained not only in the horizontal direction (the direction in which the observer's eyes are arranged) but also in the vertical direction (in a direction orthogonal to the direction in which the observer's eyes are arranged). It may be. FIG. 6 shows a configuration of a stereoscopic image display device 200 according to the second embodiment. The three-dimensional image display device 200 includes an image display unit 201 and an aperture control unit 202. The aperture control unit 202 is composed of a transmissive liquid crystal spatial modulation device in which the apertures 220 are arranged in a matrix.
The openings 220 are sequentially opened with a constant vertical and horizontal interval from the adjacent openings 220. FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing an arrangement state of FIG. Thus, the opening 22
0a to 220i are arranged in a matrix of 3 rows and 3 columns. This opening 220 is formed by opening 22
Opened in the order of 0i. In contrast, the image display unit 2
01 uses a liquid crystal display element in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, as in the first embodiment.

【0032】図8は,立体画像表示装置200の動作を
示す説明図である。なお,この立体画像表示装置200
の横方向の動作は,上記実施の形態1と同様である(図
3〜図5参照)。つぎに,立体画像表示装置200の縦
方向の動作は,例えば画素210aから出射された光束
は,その一部が開口部220gを通過して光束Aとなり
観測者Kに観測される。同様に,画素210b〜210
fから出射された光束は,その一部が開口部220gを
通過して光束B〜Fとなり観測者Kに観測される。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the three-dimensional image display device 200. The three-dimensional image display device 200
Are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 3 to 5). Next, in the vertical operation of the three-dimensional image display device 200, for example, a part of a light beam emitted from the pixel 210a passes through the opening 220g and becomes a light beam A, which is observed by the observer K. Similarly, the pixels 210b to 210b
A part of the light beam emitted from f passes through the opening 220g and becomes light beams B to F, which are observed by the observer K.

【0033】つぎに,図9に示すように,前記開口部2
20gを閉じて上の開口部220dを開口状態にした場
合,観測者Kが見るべき画像を形成する6個の画素の組
(画素210a〜210f)は,前記開口部220gか
ら開口部220dへの変位に同期して,つぎの6個の画
素の組(画素210c〜210f,210a’,210
b’)へと変化する。
Next, as shown in FIG.
When 20 g is closed and the upper opening 220 d is opened, a set of six pixels (pixels 210 a to 210 f) forming an image to be viewed by the observer K is transferred from the opening 220 g to the opening 220 d. In synchronization with the displacement, the next set of six pixels (pixels 210c to 210f, 210a ', 210
b ′).

【0034】また,図10に示すように,前記開口部2
20dを閉じ,つぎの開口部220aを開口状態にした
場合,観測者Kが見るべき画像を形成する6個の画素の
組(画素210c〜210f,210a’,210
b’)は,前記開口部20dから開口部220aへの変
位に同期して,つぎの画素の組(画素210e,210
f,210a’〜210d’)へと変化する。なお,上
記では1つの開口部および画素群に着目して説明した
が,他のいずれの開口部および画素群においても上記同
様の動作が行われる。
Further, as shown in FIG.
When 20d is closed and the next opening 220a is opened, a set of six pixels (pixels 210c to 210f, 210a ', 210
b ′) is the next set of pixels (pixels 210e and 210e) in synchronization with the displacement from the opening 20d to the opening 220a.
f, 210a 'to 210d'). Although the above description has been made with a focus on one opening and pixel group, the same operation is performed in any other opening and pixel group.

【0035】以上の立体画像表示装置200によれば,
横方向のみならず縦方向においても,高精細な3次元画
像を得ることができる。また,画質の劣化が少なく連続
的な運動視差が得られる。さらに,ホログラフィなみの
立体感を容易に得ることができる。
According to the above three-dimensional image display device 200,
A high-definition three-dimensional image can be obtained not only in the horizontal direction but also in the vertical direction. Further, continuous motion parallax is obtained with little deterioration in image quality. Further, a three-dimensional effect comparable to holography can be easily obtained.

【0036】〔実施の形態3〕上記立体画像表示装置2
00は,縦横両方向に対して6眼の立体表示を行ってい
るが,人間が横方向に比べて縦方向の視差に鈍感である
ことを考慮して,横方向の多眼表示の数に対して縦方向
の多眼表示の数を少なくするようにしてもよい。例えば
横方向に6眼,縦方向に4眼の多眼表示を行うようにす
る。図11に,そのような多眼表示を行う立体画像表示
装置300を示す。また,図12は,立体画像表示装置
300の開口部の配列状態を示す模式図である。この開
口制御部302は,開口部320を横3つ縦2つに配列
した構成である(開口部320aから320f)。
[Embodiment 3] The stereoscopic image display device 2
00 shows a stereoscopic display of six eyes in both the vertical and horizontal directions. However, considering that humans are less sensitive to parallax in the vertical direction than in the horizontal direction, the number of multiview images in the horizontal direction is Thus, the number of multiview displays in the vertical direction may be reduced. For example, multi-view display with six eyes in the horizontal direction and four eyes in the vertical direction is performed. FIG. 11 shows a stereoscopic image display device 300 that performs such multi-view display. FIG. 12 is a schematic diagram showing the arrangement of the openings of the three-dimensional image display device 300. The opening control unit 302 has a configuration in which the openings 320 are arranged in three rows and two columns (opening portions 320a to 320f).

【0037】開口部320a〜320fは,開口部32
0aから320fの順番で開口される。また,画像表示
部301は,上記実施の形態1と同様の,複数の画素を
マトリックス状に配列した液晶表示素子を用いる。この
立体画像表示装置300の動作は,縦方向の4眼である
こと以外は,上記実施の形態2と同様である。なお,縦
方向に2眼の立体画像表示を行う場合には,開口部32
0を横方向に順に開口させるだけでよい。
The openings 320a to 320f are
Opening is performed in the order of 0a to 320f. The image display unit 301 uses a liquid crystal display element in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, as in the first embodiment. The operation of the three-dimensional image display device 300 is the same as that of the above-described second embodiment except that the stereoscopic image display device 300 has four eyes in the vertical direction. In the case of displaying a two-eye stereoscopic image in the vertical direction, the opening 32
It is only necessary to open 0 in order in the horizontal direction.

【0038】〔実施の形態4〕ところで,実施の形態1
において画像表示部1を構成する各画素10から発した
光束の発散角が大きいと,1つの画素10からの光束が
本来透過すべき開口部20以外の開口部20を透過して
しまう。このため,再生される立体画像に余分な光束が
含まれ,画質を劣化させるおそれがある。そこで,画像
表示部1の各画素から出射される光の発散角を一定角度
に保つことで1つの画素からの光束が開口状態にある2
つの開口部20を同時に透過しないようにした。
[Embodiment 4] By the way, Embodiment 1
If the divergence angle of the luminous flux emitted from each of the pixels 10 constituting the image display unit 1 is large, the luminous flux from one pixel 10 will pass through the openings 20 other than the opening 20 that should originally transmit. For this reason, there is a possibility that an extra light beam is included in the reproduced three-dimensional image and the image quality is degraded. Therefore, by keeping the divergence angle of the light emitted from each pixel of the image display unit 1 at a constant angle, the luminous flux from one pixel is in an open state.
The two openings 20 were not simultaneously transmitted.

【0039】図13に,そのような立体画像表示装置4
00を示す。この立体画像表示装置400は,画像表示
部401と開口制御部402とから構成される。画像表
示部401は,液晶表示板411とバックライト412
との間にマイクロレンズアレイ413とピンホールアレ
イ414とを配置した構成である。開口制御部402
は,実施の形態2と同様のものを用いる。なお,係る構
成を実施の形態1に取り入れる場合には,マイクロレン
ズアレイ413の代わりにレンチキュラシートを用いれ
ばよい。その場合の開口制御部412には実施の形態1
と同様のスリット状のものを用いる。なお,前記光束の
発散角は,ピンホールアレイ413のピンホールの大き
さとマイクロレンズ412のN.A.(開口数)とを変
更することにより,調節する。
FIG. 13 shows such a stereoscopic image display device 4.
00 is shown. The three-dimensional image display device 400 includes an image display unit 401 and an opening control unit 402. The image display unit 401 includes a liquid crystal display panel 411 and a backlight 412.
A micro lens array 413 and a pinhole array 414 are arranged between the two. Opening control unit 402
Is the same as in the second embodiment. When such a configuration is adopted in the first embodiment, a lenticular sheet may be used instead of the microlens array 413. In this case, the opening control unit 412 includes the first embodiment.
The same slit shape as that described above is used. The divergence angle of the light beam is determined by the size of the pinhole of the pinhole array 413 and the N.D. A. (Numerical aperture).

【0040】〔実施の形態5〕また,再生画像の画質
は,開口部のサイズに影響される。図14に示すよう
に,再生画像にはクロストーク領域Cが生じる。1つの
画素510a’から出た光束が他の画素510b’から
出た光束と重なり合うためである。このクロストーク領
域Cは,開口部520’の大きさに比例して大きくな
る。このため,開口部520’の幅が画素510’の幅
より大きいと,出射した光束は全てクロストーク領域C
に含まれ,各画像が重なってぼやけた再生画像となって
しまう。そこで,この実施の形態5では,開口部の幅を
画素の幅より小さく設定するようにした。図15にその
ような立体画像表示装置500を示す。この立体画像表
示装置500は,上記実施の形態1と同様の,複数の画
素をマトリックス状に配列した液晶表示素子からなる画
像表示部501と,スリット状の開口部520を複数有
する開口制御部502とからなる。
[Fifth Embodiment] The image quality of a reproduced image is affected by the size of the opening. As shown in FIG. 14, a crosstalk area C occurs in the reproduced image. This is because a light beam emitted from one pixel 510a 'overlaps with a light beam emitted from another pixel 510b'. The crosstalk area C increases in proportion to the size of the opening 520 '. For this reason, if the width of the opening 520 ′ is larger than the width of the pixel 510 ′, all the emitted light fluxes
, And the images are overlapped to form a blurred reproduced image. Therefore, in the fifth embodiment, the width of the opening is set smaller than the width of the pixel. FIG. 15 shows such a stereoscopic image display device 500. The three-dimensional image display device 500 includes an image display unit 501 including a liquid crystal display element in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, and an opening control unit 502 having a plurality of slit-shaped openings 520, as in the first embodiment. Consists of

【0041】この立体画像表示装置500では,開口部
520の幅を画素510の幅より小さく設定したので,
画面から一定の距離Dだけ離れた位置では,クロストー
ク領域以外の光束(一つの画素510から発した光束だ
け)が観測される。このため,鮮明な再生画像が得られ
るようになる。また,図16に示すように,横方向のみ
ならず縦方向においても,開口部520の幅を画素51
0の幅より小さく設定してもよい。このようにすれば,
縦方向においてもクロストーク領域Cが小さくなるの
で,より鮮明な再生画像を得ることができる。
In the three-dimensional image display device 500, the width of the opening 520 is set smaller than the width of the pixel 510.
At a position separated by a certain distance D from the screen, a light beam (only a light beam emitted from one pixel 510) outside the crosstalk area is observed. For this reason, a clear reproduced image can be obtained. In addition, as shown in FIG. 16, the width of the opening 520 is changed not only in the horizontal direction but also in the vertical direction.
It may be set smaller than the width of 0. If you do this,
Since the crosstalk area C also becomes smaller in the vertical direction, a clearer reproduced image can be obtained.

【0042】なお,上記構成は,開口制御部502に,
開口部をマトリックス状に配列した透過型の液晶空間変
調素子を用いる場合(実施の形態2参照)にも,有効で
ある。
In the above configuration, the aperture control unit 502
The present invention is also effective when a transmission type liquid crystal spatial light modulator having openings arranged in a matrix is used (see Embodiment 2).

【0043】〔実施の形態6〕また,カラーの立体画像
を再生するため,画像表示部1にカラー画素を用いても
よい。図17にそのような画像表示部601を示す。こ
の画像表示部601は,スリット状の開口部を用いた実
施の形態1の構成をカラー化したもので,RGBの画素
610r,610g,610bが観測者Kの眼の並ぶ方
向と直交する方向に配列され,1つの画素610が形成
されいている。なお,開口制御部(図示省略)には,実
施の形態1において使用した液晶空間変調素子を用い
る。
[Embodiment 6] In order to reproduce a color stereoscopic image, the image display section 1 may use color pixels. FIG. 17 shows such an image display unit 601. This image display unit 601 is a colorized version of the configuration of the first embodiment using the slit-shaped opening, and the RGB pixels 610r, 610g, and 610b are arranged in a direction perpendicular to the direction in which the eyes of the observer K are arranged. They are arranged and one pixel 610 is formed. The aperture control unit (not shown) uses the liquid crystal spatial modulation device used in the first embodiment.

【0044】このようにすれば,ホログラフィでは得ら
れなかったカラー3次元画像表示を行うことができる。
また,実施の形態1と同様の作用により,画質の劣化が
少なく連続的な運動視差をカラー表示にて得ることがで
きる。
This makes it possible to display a color three-dimensional image that cannot be obtained by holography.
Further, by the same operation as in the first embodiment, continuous motion parallax can be obtained by color display with little deterioration in image quality.

【0045】〔実施の形態7〕また,RGB各色の表示
を時分割で切り換えて,横方向のみならず縦方向におい
ても,カラーの立体画像を再生するようにしてもよい。
図18にそのような立体画像表示装置700の構成を示
す。この立体画像表示装置700は,画像表示部701
と,開口制御部702とから構成される。画像表示部7
01は,カラー表示を実施の時分割で行う光学系で構成
される。なお,開口制御部702は,実施の形態2と同
様の透過型の液晶空間変調素子を用いる。
[Embodiment 7] In addition, the display of each color of RGB may be switched in a time-division manner to reproduce a color stereoscopic image not only in the horizontal direction but also in the vertical direction.
FIG. 18 shows the configuration of such a stereoscopic image display device 700. The three-dimensional image display device 700 includes an image display unit 701
And an aperture control unit 702. Image display section 7
Reference numeral 01 denotes an optical system that performs color display in a time-sharing manner. Note that the aperture control unit 702 uses the same transmissive liquid crystal spatial modulation element as in the second embodiment.

【0046】光源となるメタルハライドランプ711か
らの光は,レンズ712により平行整形され,3原色の
回転型色フィルタ713を透過する。この回転型色フィ
ルタ713は,モータ714により駆動され一定速度で
回転している。また,回転型色フィルタ713は,図1
9に示すように,RGBの3原色に3等分されている。
従って,この回転型色フィルタ713を透過した光は,
モータ回転数に応じてRGBの3色が時分割で変化する
こととなる。
Light from a metal halide lamp 711 as a light source is shaped in parallel by a lens 712 and passes through a rotary color filter 713 of three primary colors. The rotary color filter 713 is driven by a motor 714 and rotates at a constant speed. The rotating color filter 713 is the same as that shown in FIG.
As shown in FIG. 9, it is divided into three equal parts of the three primary colors of RGB.
Therefore, the light transmitted through the rotary color filter 713 is
The three colors of RGB change in a time-sharing manner according to the motor rotation speed.

【0047】続いて回転型色フィルタ713を透過した
光は,ミラー715で反射し,レンズ716を経てフレ
ネルレンズ717に投射され,画像表示板718のバッ
クライトとなる。画像表示板718は透過型の液晶表示
素子により構成される。この液晶表示素子は,RGB各
色の画像を前記時分割に同期させて表示する。画像表示
部701の画素から時分割で出射する光束は,開口制御
部702の開口部を透過し,観測者(図示省略)により
観測される。
Subsequently, the light transmitted through the rotary color filter 713 is reflected by the mirror 715, is projected on the Fresnel lens 717 through the lens 716, and becomes the backlight of the image display plate 718. The image display plate 718 is formed of a transmissive liquid crystal display element. This liquid crystal display element displays images of each color of RGB in synchronization with the time division. Light beams emitted from the pixels of the image display unit 701 in a time-division manner pass through the aperture of the aperture control unit 702 and are observed by an observer (not shown).

【0048】以上のようにすれば,横方向のみならず縦
方向においてもカラー3次元画像表示が可能となる。ま
た,単色画像の場合と同じ画素密度でカラー立体画像を
得ることができる。
In this manner, a color three-dimensional image can be displayed not only in the horizontal direction but also in the vertical direction. In addition, a color stereoscopic image can be obtained with the same pixel density as in the case of a monochromatic image.

【0049】〔実施の形態8〕図20は,実施の形態8
の立体画像表示装置750の構成を示し,この立体画像
表示装置750は,画像表示部760が,白色光源(バ
ックライト)781と,2次元液晶空間変調素子782
と,白色光源781および2次元液晶空間変調素子78
2の間に配置されたフルネルレンズ783と,から構成
されている。なお,開口制御部770は,実施の形態2
と同様の透過型の液晶空間変調素子を用いる。
[Eighth Embodiment] FIG. 20 shows an eighth embodiment.
The three-dimensional image display device 750 includes a white light source (backlight) 781 and a two-dimensional liquid crystal spatial modulation element 782.
And a white light source 781 and a two-dimensional liquid crystal spatial modulator 78
And a Fresnel lens 783 arranged between the two. Note that the opening control unit 770 is used in the second embodiment.
A transmissive liquid crystal spatial light modulator similar to that described above is used.

【0050】フルネルレンズ783が挿入されているこ
とによって,白色光源781の実像が観測者K側に形成
され,2次元液晶空間変調素子782の各画素から出射
される光が所定の発散角に制御されると共に観測者Kの
方向に向かう光の光量が有効に増大される。前述した実
施の形態4で説明したように,液晶空間変調素子(2次
元液晶空間変調素子782)の各画素から出る光の発散
角が必要以上に大きい場合,立体像の表示において不必
要光線が開口制御部770から出射されることとなる。
このような光線が存在することは,白色光源781の光
が有効に利用されていないことを示す。図20に示すよ
うに,フルネルレンズ783を介して白色光源781の
実像を所定の倍率で結像するような光学系を構成すれ
ば,不要な光線を有効に除去することが可能である。
By inserting the Fresnel lens 783, a real image of the white light source 781 is formed on the observer K side, and the light emitted from each pixel of the two-dimensional liquid crystal spatial modulation element 782 has a predetermined divergence angle. While being controlled, the amount of light traveling in the direction of the observer K is effectively increased. As described in the above-described fourth embodiment, when the divergence angle of the light emitted from each pixel of the liquid crystal spatial light modulator (two-dimensional liquid crystal spatial light modulator 782) is larger than necessary, unnecessary light rays are generated in displaying a stereoscopic image. The light is emitted from the aperture control unit 770.
The presence of such a light beam indicates that the light of the white light source 781 is not used effectively. As shown in FIG. 20, if an optical system that forms a real image of the white light source 781 at a predetermined magnification via the Fresnel lens 783 is configured, unnecessary light rays can be effectively removed.

【0051】液晶空間変調素子によって光の強度変調を
行う光学系では,偏光板による光の吸収が大きくなるの
で,実施の形態8のように光の有効利用を行うことが重
要なことである。
In an optical system that modulates the intensity of light using a liquid crystal spatial modulation element, the absorption of light by a polarizing plate increases. Therefore, it is important to effectively use light as in the eighth embodiment.

【0052】以上のようにすれば,実施の形態8によれ
ば,光源の発光の発散角を制御するとともに,観測者K
に向けた光量を増加させて光源の光利用効率を向上させ
ることができる。
As described above, according to the eighth embodiment, the divergence angle of the light emission of the light source is controlled and the observer K
, The light use efficiency of the light source can be improved.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように,この発明の立体画
像表示方法(請求項1)および立体画像表示装置(請求
項2)では,開口手段を視点の移動方向に連続的に変位
させ,この変位に同期して画像表示面の方向別連続画像
を連続的に変化させるようにした。このようにすれば,
開口比を小さくできるので,遮光部分による違和感がな
くなる。また,開口部を小さくする必要がないので回折
現象による画質の劣化を防止できる。また,高精細の立
体画像を得られること,装置が安価に構成できることな
どから,ホログラフィと同等の立体感を大画面で得るこ
とができる。
As described above, according to the three-dimensional image display method (claim 1) and the three-dimensional image display device (claim 2) of the present invention, the opening means is continuously displaced in the moving direction of the viewpoint. The continuous image for each direction on the image display surface is continuously changed in synchronization with the displacement. If you do this,
Since the aperture ratio can be reduced, the sense of incongruity due to the light shielding portion is eliminated. Further, since it is not necessary to reduce the size of the opening, deterioration in image quality due to the diffraction phenomenon can be prevented. In addition, since a high-definition stereoscopic image can be obtained and the apparatus can be configured at low cost, a stereoscopic effect equivalent to holography can be obtained on a large screen.

【0054】また,つぎの発明の立体画像表示装置(請
求項3)では,観測者の眼の並ぶ方向と直交する方向に
開口手段を連続的に変位させ,この変位に同期して画像
表示面の方向別連続画像を連続的に変化させるようにし
た。このようにすれば,眼の並ぶ方向のみならずその方
向に直交する方向においても上記同様の効果が得られ
る。また,上記構成と併用すれば,相乗効果によって極
めて高精細な立体画像を得ることができる。
Further, in the stereoscopic image display device of the next invention (claim 3), the opening means is continuously displaced in a direction orthogonal to the direction in which the eyes of the observer are arranged, and the image display surface is synchronized with this displacement. The continuous image for each direction is continuously changed. With this configuration, the same effect as described above can be obtained not only in the direction in which the eyes are arranged but also in a direction orthogonal to the direction. In addition, when used in combination with the above configuration, a very high-resolution stereoscopic image can be obtained by a synergistic effect.

【0055】また,つぎの発明の立体画像表示装置(請
求項4)では,方向別連続画像を構成する1画素から出
射した光束が,同時に2以上の開口手段を通過しないよ
うに前記光束の発散角を調節するようにした。このた
め,立体像の再生に不要な光束が発生せず,立体画像の
画質劣化が防止される。
In the three-dimensional image display device according to the present invention (claim 4), the luminous flux emitted from one pixel constituting the continuous image in each direction is diverged so that the luminous flux does not pass through two or more aperture means at the same time. Adjusted the corner. For this reason, unnecessary light flux for reproducing the stereoscopic image is not generated, and the image quality of the stereoscopic image is prevented from deteriorating.

【0056】また,つぎの発明の立体画像表示装置(請
求項5)では,開口手段の開口幅を,方向別連続画像を
構成する1画素よりも小さくした。このため,クロスト
ーク領域が減って鮮明な立体画像を得ることができる。
In the three-dimensional image display device according to the next invention (claim 5), the opening width of the opening means is made smaller than one pixel constituting a continuous image in each direction. Therefore, a clear stereoscopic image can be obtained with a reduced crosstalk area.

【0057】また,つぎの発明の立体画像表示装置(請
求項6)によれば,方向別連続画像を構成する1画素
を,カラー表示に必要な3原色の画素を観測者の眼の並
ぶ方向と直交する方向に並べることにより構成した。こ
のため,ホログラフィでは得られいカラー立体表示を行
うことができる。
According to the three-dimensional image display device of the present invention (claim 6), one pixel constituting a continuous image in each direction is defined by three primary color pixels required for color display in the direction in which the eyes of the observer are arranged. And arranged in a direction perpendicular to the direction. For this reason, color stereoscopic display, which cannot be obtained by holography, can be performed.

【0058】また,つぎの発明の立体画像表示装置(請
求項7)によれば,カラー立体画像を得るために必要な
3原色の光を時系列で発し,この光を前記色の変化と同
期させて空間的に変調することで,方向別連続画像を表
示するようにした。このため,単色画像の場合と同じ画
素密度でカラー立体画像を得ることができる。
According to the three-dimensional image display device of the present invention, light of three primary colors necessary for obtaining a color three-dimensional image is emitted in time series, and this light is synchronized with the color change. By modulating them spatially, continuous images in each direction are displayed. Therefore, a color stereoscopic image can be obtained with the same pixel density as in the case of a monochromatic image.

【0059】また,つぎの発明の立体画像表示装置(請
求項8)によれば,光源および2次元の透過型空間素子
の間に配置され,光源の実像を形成させるための結像手
段によって,光源の実像を所定の倍率で結像する構成と
した。このため,不要な光線を有効に除去することが可
能である。また,光源の発光の発散角を制御するととも
に,観測者に向けた光量を増加させて光源の光利用効率
を向上させることができる。
Further, according to the stereoscopic image display apparatus of the next invention (claim 8), the image forming means arranged between the light source and the two-dimensional transmission type spatial element to form a real image of the light source, The real image of the light source is formed at a predetermined magnification. For this reason, unnecessary light rays can be effectively removed. In addition, the divergence angle of light emission of the light source can be controlled, and the amount of light directed to the observer can be increased to improve the light use efficiency of the light source.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態1に係る立体画像表示装
置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a stereoscopic image display device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】図1に示した開口制御部の構造説明図である。FIG. 2 is a structural explanatory view of an aperture control unit shown in FIG. 1;

【図3】図1に示した立体画像表示装置の動作を示す説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation of the stereoscopic image display device shown in FIG.

【図4】図1に示した立体画像表示装置の動作を示す説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation of the stereoscopic image display device shown in FIG.

【図5】図1に示した立体画像表示装置の動作を示す説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation of the stereoscopic image display device shown in FIG.

【図6】この発明の実施の形態2に係る立体画像表示装
置を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a stereoscopic image display device according to Embodiment 2 of the present invention.

【図7】図6に示した開口制御部の開口部の配列状態を
示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an arrangement state of openings of the opening control unit illustrated in FIG. 6;

【図8】図6に示した開口制御部を用いた立体画像表示
装置の動作を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an operation of the stereoscopic image display device using the aperture control unit shown in FIG.

【図9】図6に示した開口制御部を用いた立体画像表示
装置の動作を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an operation of the stereoscopic image display device using the aperture control unit shown in FIG.

【図10】図6に示した開口制御部を用いた立体画像表
示装置の動作を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an operation of the stereoscopic image display device using the aperture control unit shown in FIG.

【図11】この発明の実施の形態3に係る立体画像表示
装置を示す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a stereoscopic image display device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図12】図11に示した開口制御部の開口部の配列状
態を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an arrangement state of openings of the opening control unit illustrated in FIG. 11;

【図13】この発明の実施の形態4に係る立体画像表示
装置を示す構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram showing a stereoscopic image display device according to Embodiment 4 of the present invention.

【図14】クロストークによる弊害を示すための説明図
である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an adverse effect due to crosstalk.

【図15】この発明の実施の形態5に係る立体画像表示
装置を示す構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram showing a stereoscopic image display device according to Embodiment 5 of the present invention.

【図16】図15に示した立体画像表示装置の変形例を
示す構成図である。
16 is a configuration diagram showing a modification of the stereoscopic image display device shown in FIG.

【図17】この発明の実施の形態6に係る立体画像表示
装置の画像表示部を示す構造説明図である。
FIG. 17 is a structural explanatory view showing an image display unit of a stereoscopic image display device according to Embodiment 6 of the present invention.

【図18】この発明の実施の形態7に係る立体画像表示
装置を示す構成図である。
FIG. 18 is a configuration diagram showing a stereoscopic image display device according to Embodiment 7 of the present invention.

【図19】図18に示した回転型色フィルタを示す上面
図である。
FIG. 19 is a top view showing the rotary color filter shown in FIG. 18;

【図20】この発明の実施の形態8に係る立体画像表示
装置を示す構成図である。
FIG. 20 is a configuration diagram illustrating a stereoscopic image display device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図21】レンチキュラシートを用いた公知の立体画像
表示装置を示す構成図である。
FIG. 21 is a configuration diagram showing a known stereoscopic image display device using a lenticular sheet.

【図22】パララクス・パノラマグラムを用いた従来の
立体画像表示装置を示す構成図である。
FIG. 22 is a configuration diagram showing a conventional stereoscopic image display device using a parallax panoramagram.

【図23】ホログラフィを用いた立体画像表示装置を示
す構成図である。
FIG. 23 is a configuration diagram illustrating a stereoscopic image display device using holography.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 立体画像表示装置 1 画像表示部 2 開口制御部 10 画素 20 開口部 200 立体画像表示装置 201 画像表示部 202 開口制御部 300 立体画像表示装置 301 画像表示部 302 開口制御部 400 立体画像表示装置 401 画像表示部 402 開口制御部 411 液晶表示板 412 バックライト 413 マイクロレンズアレイ 414 ピンホールアレイ 500 立体画像表示装置 501 画像表示部 502 開口制御部 601 画像表示部 700 立体画像表示装置 701 画像表示部 702 開口制御部 711 メタルハライドランプ 712 レンズ 713 回転型色フィルタ 714 モータ 750 立体画像表示装置 760 画像表示部 770 開口制御部 781 白色光源(バックライト) 782 2次元液晶空間変調素子 783 フルネルレンズ REFERENCE SIGNS LIST 100 stereoscopic image display device 1 image display unit 2 aperture control unit 10 pixel 20 aperture 200 stereoscopic image display device 201 image display unit 202 aperture control unit 300 stereoscopic image display device 301 image display unit 302 aperture control unit 400 stereoscopic image display device 401 Image display unit 402 Opening control unit 411 Liquid crystal display panel 412 Backlight 413 Micro lens array 414 Pinhole array 500 Stereoscopic image display device 501 Image display unit 502 Opening control unit 601 Image display unit 700 Stereoscopic image display device 701 Image display unit 702 Opening Control unit 711 Metal halide lamp 712 Lens 713 Rotary color filter 714 Motor 750 Stereoscopic image display device 760 Image display unit 770 Opening control unit 781 White light source (backlight) 782 Two-dimensional liquid crystal spatial light modulator 78 Fresnel lens

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像表示面に方向別連続画像を表示し,
開口部を通じて前記方向別連続画像を観測し,連続的に
立体感を得る立体画像表示方法において,前記開口部
を,視点の移動方向に連続的に変位させる工程と,前記
変位に同期して前記画像表示面の方向別連続画像を連続
的に変化させる工程と,を含むことを特徴とする立体画
像表示方法。
1. A continuous image for each direction is displayed on an image display surface,
In the stereoscopic image display method for observing the continuous image in each direction through an opening and continuously obtaining a stereoscopic effect, a step of continuously displacing the opening in a moving direction of a viewpoint; Continuously changing a continuous image for each direction on the image display surface.
【請求項2】 画像表示面に方向別連続画像を表示する
画像表示手段と,当該画像表示手段と観測者との間に配
置され且つ視点の移動方向に複数連設された開口部とを
有し,前記開口部を通じて前記方向別連続画像を観測す
ることで連続的に立体感を得る立体画像表示装置におい
て,観測者の眼の並ぶ方向と略平行な方向に,前記開口
部を連続的に変位させる開口部変位手段と,前記画像表
示手段の画像表示面に表示した方向別連続画像を,前記
開口部の変位に同期させて連続的に変化させる画像変化
手段と,を具備することを特徴とする立体画像表示装
置。
2. An image display means for displaying a continuous image in each direction on an image display surface, and a plurality of openings arranged between the image display means and an observer and provided in a plurality in a moving direction of a viewpoint. In a three-dimensional image display device that continuously obtains a three-dimensional effect by observing the continuous images in each direction through the opening, the opening is continuously arranged in a direction substantially parallel to the direction in which the eyes of the observer are arranged. The image forming apparatus further comprises: an opening displacement means for displacing; and an image changing means for continuously changing a continuous image in each direction displayed on an image display surface of the image display means in synchronization with the displacement of the opening. Stereoscopic image display device.
【請求項3】 画像表示面に方向別連続画像を表示する
画像表示手段と,当該画像表示手段と観測者との間に配
置され且つ視点の移動方向に複数連設された開口部とを
有し,前記開口部を通じて前記方向別連続画像を観測す
ることで連続的に立体感を得る立体画像表示装置におい
て,観測者の眼の並ぶ方向と略直交する方向に,前記開
口部を連続的に変位させる開口部変位手段と,前記画像
表示手段の画像表示面に表示した方向別連続画像を,前
記開口部の変位に同期させて連続的に変化させる画像変
化手段と,を具備することを特徴とする立体画像表示装
置。
3. An image display means for displaying a continuous image in each direction on an image display surface, and a plurality of openings arranged between the image display means and an observer and provided in a plurality in a moving direction of a viewpoint. In a three-dimensional image display device that continuously obtains a three-dimensional effect by observing the continuous image in each direction through the opening, the opening is continuously arranged in a direction substantially orthogonal to the direction in which the eyes of the observer are arranged. The image forming apparatus further comprises: an opening displacement means for displacing; and an image changing means for continuously changing a continuous image in each direction displayed on an image display surface of the image display means in synchronization with the displacement of the opening. Stereoscopic image display device.
【請求項4】 さらに,前記方向別連続画像を構成する
1画素から出射した光束が同時に2以上の開口部を通過
しないように,前記光束の発散角を調節する発散角調節
手段を設けたことを特徴とする請求項2または請求項3
に記載の立体画像表示装置。
4. A divergence angle adjusting means for adjusting a divergence angle of the light beam so that the light beam emitted from one pixel constituting the continuous image for each direction does not pass through two or more openings at the same time. Claim 2 or Claim 3 characterized by the following:
3. The stereoscopic image display device according to 1.
【請求項5】 前記開口部の開口幅が,前記方向別連続
画像を構成する1画素よりも小さいことを特徴とする請
求項2〜請求項4のいずれか1つに記載の立体画像表示
装置。
5. The three-dimensional image display device according to claim 2, wherein an opening width of the opening is smaller than one pixel forming the continuous image in each direction. .
【請求項6】 前記方向別連続画像を構成する1画素
を,観測者の眼の並ぶ方向と略直交する方向に,カラー
表示に必要な3原色の画素を並べて構成したことを特徴
とする請求項2〜請求項5のいずれか1つに記載の立体
画像表示装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein one pixel constituting the continuous image for each direction is configured by arranging pixels of three primary colors necessary for color display in a direction substantially orthogonal to a direction in which an observer's eyes are arranged. The stereoscopic image display device according to any one of claims 2 to 5.
【請求項7】 前記方向別連続画像を表示する画像表示
手段が,カラー画像を得るために必要な3原色の光を時
系列で発する照明手段と,当該照明手段から発する光の
色の変化と同期して前記光を空間的に変調し,画像を形
成する空間変調手段と,からなることを特徴とする請求
項2〜請求項5のいずれか1つに記載の立体画像表示装
置。
7. An image display means for displaying a continuous image for each direction, comprising: illuminating means for emitting light of three primary colors necessary for obtaining a color image in a time series; and color change of light emitted from the illuminating means. The three-dimensional image display device according to any one of claims 2 to 5, further comprising: a spatial modulation unit that spatially modulates the light in synchronization and forms an image.
【請求項8】 前記方向別連続画像を表示する画像表示
手段が,光源と,2次元の透過型空間素子と,前記光源
および2次元の透過型空間素子の間に配置され,前記光
源の実像を形成させるための結像手段と,からなること
を特徴とする請求項2または請求項3に記載の立体画像
表示装置。
8. An image display means for displaying the continuous image for each direction is disposed between a light source, a two-dimensional transmissive spatial element, and the light source and the two-dimensional transmissive spatial element, and a real image of the light source is provided. 4. The three-dimensional image display device according to claim 2, further comprising: an image forming means for forming the image.
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