JP2000253423A - 立体画像表示装置および立体画像表示システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残像効果を利用する体積走査法において立体
的な動画像の表示も行うことのできる立体画像表示装置
および立体画像表示システムを提供する。 【解決手段】 スクリーンに投影する断面画像を生成す
るＤＭＤ３３が設けられ、このＤＭＤ３３に対してスク
リーン３８の回転角度に応じた２次元画像データが供給
される。ＤＭＤ３３に２次元画像データを供給するため
に複数のメモリ６３ａ，６３ｂが設けられ、記録メディ
ア４等より入力する２次元画像データはデータ伸張器６
５を介してメモリ６３ａ，６３ｂに導かれる。これらメ
モリ６３ａ，６３ｂはＤＭＤコントローラ６２によって
同時並列的に書き込み動作と読み出し動作とを行うよう
に制御される。ＤＭＤコントローラ６２は位置検出器７
３から得られるスクリーン３８の回転角度に応じてメモ
リ６３ａ，６３ｂのうちの読み出し対象とするメモリと
書き込み対象とするメモリとを交互に切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は立体画像を表示する
立体画像表示装置に関し、特に、スクリーン回転方式に
よる立体画像表示装置および立体画像表示システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より発明・考案されてきた立体画像
の表示方法の一つとして、人間の眼の残像効果を利用す
る体積走査法と呼ばれるものがある。

【０００３】従来の体積走査法による表示装置は、スク
リーンをその投影面に垂直な方向に高速で直進移動さ
せ、投影面の位置に応じて物体の断面の２次元像あるい
は断面の輪郭を時々刻々と変化させつつ投影するもので
あった。そして、高速移動するスクリーンを前方側より
見ることによって、人間の眼に残像効果がもたらされ、
断面像が配置されて全体として立体像が表示されている
ように見えるのである。

【０００４】また、スクリーンを回転させ、投影面の回
転角に応じて物体の断面の２次元像あるいは断面の輪郭
を時々刻々と変化させつつ投影するものがあった。この
従来技術も人間の眼の残像効果により立体像が表示され
ているように見える。直線移動型との違いは、スクリー
ンの周囲の任意の方向から立体像が観察できる点であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の体積走査法によ
る装置では、静止物体の立体表示を行うことを目的とし
ているので、静止物体を所定の分割数に分割し、その分
割によって得られる断面像の数に相当する２次元画像デ
ータを記憶しくおくだけでよい。換言すれば、一度断面
像に関する２次元画像データをメモリに記憶すればそれ
を更新する必要はないのである。

【０００６】これに対し、体積走査法によって立体的な
動画像の表示を行うおうとする場合、表示対象物の立体
像は時々刻々と変化するものであるため、メモリに記憶
する２次元画像データを高速に更新していく必要があ
る。

【０００７】そこで、この発明は、人間の眼の残像効果
を利用する体積走査法において立体的な動画像の表示も
行うことのできる立体画像表示装置および立体画像表示
システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、残像効果を利用する体積
走査法によって立体画像を表示する立体画像表示装置で
あって、(a) ３次元的な所定空間内を周期的に走査する
スクリーンと、(b) ３次元的な表示対象物の１シーンの
全体を複数の断面画像によって集合的に表現した２次元
画像データ群を入力してバッファするバッファ手段と、
(c) 前記バッファ手段から出力された前記２次元画像デ
ータ群に基づいて前記複数の断面画像を順次に生成し、
前記走査に同期して前記複数の断面画像を前記スクリー
ンに順次に投影する投影画像生成手段とを備え、前記バ
ッファ手段が、(b-1) それぞれが前記２次元画像データ
群の全体を記憶可能な複数の記憶手段と、(b-2) 前記複
数の記憶手段から、読み出し対象となる読出記憶手段と
書き込み対象となる書込記憶手段とを時間的に切り換え
るとともに、時間的に前後して入力される複数の２次元
画像データ群のうち先に入力されて前記読出記憶手段に
記憶されている先行データ群を当該読出記憶手段から読
み出す制御と、前記先行データ群よりも後に入力される
後続データ群を前記書込記憶手段へ書き込む制御とを、
時間的に並行して実行する制御手段とを備えることを特
徴としている。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の立体画像表示装置において、前記制御手段は、前記書
込記憶手段への前記後続データ群の書き込みが終了する
まで、前記読出記憶手段からの前記先行データ群の読み
出しを繰り返し行わせる繰返し制御手段を備えることを
特徴としている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の立体画像表示装置において、前記読出記憶手段からの
前記先行データ群の読み出しの途中で前記書込記憶手段
への前記後続データ群の書き込みが終了しても、当該読
み出しが完了するまでは、当該読み出しを中止しないこ
とを特徴としている。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の立体画像表示装置におい
て、前記スクリーンは所定軸まわりに繰り返して回転す
るものであり、前記制御手段が、 i) 前記２次元画像デ
ータのそれぞれの画素情報を、前記スクリーン上におい
て前記所定軸に直交する第１の方向に沿った順序で前記
読出記憶手段から読み出す第１読み出しモードと、ii)
前記２次元画像データのそれぞれの画素情報を、前記第
１の方向とは逆の方向に沿った順序で前記読出記憶手段
から読み出す第２読み出しモードとを、前記スクリーン
の回転角度に応じて選択する手段を備えることを特徴と
している。

【００１２】請求項５に記載の発明は、立体画像表示シ
ステムであって、(A) 表示対象物の３次元画像データを
供給する立体データ供給手段と、(B) 前記３次元画像デ
ータに基づいて、前記表示対象物を複数の面で切断した
各断面での画像パターンの集合を２次元画像データ群と
して生成する断面画像演算手段と、(C) 前記２次元画像
データ群に基づいて立体画像表示を行う請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の立体画像表示装置とを備え
ることを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】＜Ａ．全体のシステム構成＞この
発明に係る立体画像表示システムの実施の形態として、
立体画像表示システムの全体的な構成を図１に示す。こ
の立体画像表示システム１は、体積走査法によって表示
対象物の立体表示を行う立体画像表示装置１００と、立
体画像表示装置１００に対して表示対象物の断面画像に
関する２次元画像データを供給するホストコンピュータ
３とから構成されている。

【００１４】立体画像表示装置１００は、後述するよう
に所定の回転軸を中心に高速で回転するスクリーンに対
して表示対象物の断面画像を断続的に投影することによ
って残像効果を発生させて立体画像を表示する。そし
て、回転するスクリーンの位置（角度）に応じて投影す
る断面画像を更新していくことにより、様々な表示対象
物の立体像を表示する。

【００１５】ホストコンピュータ３は、ＣＰＵ３ａとデ
ィスプレイ３ｂとキーボード３ｃとマウス３ｄとを含ん
で構成されるいわゆる一般的なコンピュータシステムで
ある。このホストコンピュータ３には、予め入力されて
いる表示対象物の３次元画像データからスクリーンが回
転する際の各角度に対応する断面画像の２次元画像デー
タを生成する処理を行うソフトウェアが組み込まれてい
る。このため、ホストコンピュータ３は、表示対象物の
３次元画像データからスクリーンの回転角度に応じてス
クリーン上に投影すべき表示対象物の断面画像に関する
２次元画像データを生成することができ、その生成され
た２次元画像データを立体画像表示装置１００に供給す
る。

【００１６】ホストコンピュータ３と立体画像表示装置
１００との間では、オンラインによるデータの受け渡し
が可能であるとともに、可搬型の記録メディア４を介し
てのオフラインによるデータの受け渡しも可能である。
記録メディア４としては、光磁気ディスク（ＭＯ）、コ
ンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）、ディジタルビデオデ
ィスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ）、メモリカード等がある。

【００１７】＜Ｂ．立体画像表示装置＞次に、立体画像
表示装置１００の一実施形態について説明する。図２
は、立体画像表示装置１００の概観を示す図である。こ
の立体画像表示装置１００は、スクリーン３８に断面画
像を投影するための光学系や各種データ処理を行うため
の制御機構が内蔵されたハウジング２０と、そのハウジ
ング２０の上部側に設けられて内部に回転するスクリー
ンを収容する円筒状の風防２０ａとを備えている。

【００１８】風防２０ａはガラスやアクリル樹脂等の透
明な材質で形成されており、内部側で回転するスクリー
ン３８に投影される断面画像を外部より視認することが
できるように構成されている。また、風防２０ａは内部
空間を密封しており、そのことによってスクリーン３８
の回転の安定化や回転駆動するモータの消費電力の低減
を図っている。

【００１９】ハウジング２０の前面側には液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）２１、着脱可能な操作スイッチ２２、記
録メディア４の着脱口２３が配置されており、また側面
側にはディジタル入出力端子２４が設けられている。液
晶ディスプレイ２１は、操作入力を行う際の操作案内画
面の表示手段及び表示対象物のインデックスのための２
次元画像の表示手段として用いられる。ディジタル入出
力端子２４はＳＣＳＩ端子あるいはＩＥＥＥ１３９４端
子等である。さらにハウジング２０の外周面の４箇所に
は音声出力のためのスピーカ２５が配置されている。

【００２０】図３は、着脱可能な操作スイッチ２２の拡
大図である。この操作スイッチ２２は、各種動作パラメ
ータを入力するための操作入力手段として機能させるべ
く、電源ボタン２２１、スタートボタン２２２、ストッ
プボタン２２３、カーソルボタン２２４、セレクトボタ
ン２２５、キャンセルボタン２２６、メニューボタン２
２７、ズームボタン２２８、音量調節ボタン２２９等の
各種ボタンが配置されている。

【００２１】スクリーン３８による立体画像の表示は、
操作スイッチ２２の各ボタン２２１〜２２７を操作する
ことによって記録メディア４に記録されているデータフ
ァイルから立体表示を行いたい２次元画像データを選択
したり、又はホストコンピュータ３側に保存されている
データファイルから２次元画像データを選択することに
より開始される。

【００２２】次に、立体画像表示装置１００においてス
クリーン３８上に断面画像を投影するための光学系につ
いて説明する。図４は、立体画像表示装置１００におけ
る光学系を含む構成を示す図である。図４に示すように
立体画像表示装置１００における光学系は、照明光学系
４０と投影光学系５０とＤＭＤ（ディジタル・マイクロ
ミラー・デバイス）３３とＴＩＲプリズム４４とを備え
て構成される。

【００２３】まず、ＤＭＤ３３について説明する。ＤＭ
Ｄ３３は、スクリーン３８に投影する断面画像を生成す
る画像生成手段として機能するものであり、１辺が１６
μｍ程度の矩形の金属片（例えばアルミニウム片）の極
めて小さなミラーを１画素として１チップあたり数十万
枚の規模で平面に敷き詰めた構造を有し、各画素直下に
配置されたＳＲＡＭ出力の静電電界作用により各ミラー
の傾斜角を個々に±１０度で制御できるデバイスであ
る。なお、ミラーの角度制御は、ＳＲＡＭ出力の
「１」、「０」に対応して、ＯＮ／ＯＦＦのバイナリ制
御であり、光源からの光が当たると、ＯＮ（またはＯＦ
Ｆ）の方向を向いているミラーで反射した光だけが投影
光学系５０の方向に進み、ＯＦＦ（またはＯＮ）の方向
を向いているミラーで反射した光は有効な光路から外れ
投影光学系５０の方向には進まない。このミラーのＯＮ
／ＯＦＦ制御により、ＯＮ／ＯＦＦのミラー分布に対応
した断面画像が生成されてスクリーン３８に投影される
ことになる。

【００２４】なお、各ミラーの傾斜角を制御して反射す
る光の方向を切り換えるが、この切り換え時間の調整
（反射する時間の長さ）により各画素の濃淡（階調）を
表現することができ、１色につき２５６階調が表現でき
る。そして、光源からの白色光を周期的に切り替わるＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のカラーフィルター
に通し、通過した各色にＤＭＤチップを同期させること
でカラー画像を形成したり、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ごとにＤ
ＭＤチップを準備して３色の光を同時に投影することで
カラー画像を形成することができる。

【００２５】このようなＤＭＤ３３は、第一に光利用効
率が非常に高いこと、第二に高速応答性を有することの
２つの大きな特徴を有しており、一般にはその高い光利
用効率を活かしてビデオプロジェクタ等の用途に使用さ
れている。

【００２６】この実施形態においては、ＤＭＤ３３のも
う一つの大きな特徴である高速応答性を利用することに
より、残像効果を利用する体積走査法において表示対象
物の動画像をも表示することができるように実現され
る。

【００２７】ＤＭＤ３３は一枚一枚のミラーの偏向の応
答性が約１０μｓｅｃであることと、画像データの書き
込みが一般的なＳＲＡＭとほぼ同様の方法でできること
から、１枚の画像を生成するのに要する時間は１ｍｓｅ
ｃあるいはそれ以下ときわめて高速である。仮に１ｍｓ
ｅｃであるとすると、残像効果を実現するために１／１
８ｓｅｃで１８０゜（すなわち毎秒９回転）の体積走査
を行う場合に生成できる断面画像の数は約６０枚とな
る。従来の体積走査法で画像生成手段として使用されて
いたＣＲＴや液晶ディスプレイ等と比較すると、ＤＭＤ
３３は単位時間当たりはるかに多くの断面画像をスクリ
ーン３８上に投影することができ、非回転対称形状の立
体の表示のみならず、動画像の表示にも対応することが
できるのである。

【００２８】また、ＤＭＤ３３の特徴の１つである光の
利用効率の高さも、より明るい断面画像をスクリーン３
８上に投影することで残像効果を高めることに寄与し、
ＣＲＴ方式等と比較して高品位の立体画像の表示を可能
にする。

【００２９】なお、図４に示すようにＤＭＤ３３の画像
生成面側には、照明光学系４０からの照明光を各微小ミ
ラーに導くとともに、ＤＭＤ３３で生成された断面画像
を投影光学系５０に導くためにＴＩＲプリズム４４が配
設されている。

【００３０】照明光学系４０は、白色光源４１と照明レ
ンズ系４２とを有しており、白色光源４１からの照明光
は照明レンズ系４２により平行光とされる。照明レンズ
系４２はコンデンサレンズ４２１、インテグレータ４２
２、カラーフィルタ４３およびリレーレンズ４２３によ
り構成される。白色光源４１からの照明光はコンデンサ
レンズ４２１により集光されてインテグレータ４２２に
入射する。そして、インテグレータ４２２によって光量
分布が均一な状態とされた照明光は、回転式のカラーフ
ィルタ４３によってＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの色成分に分
光される。分光された照明光はリレーレンズ４２３によ
り平行光とされた上で、ＴＩＲプリズム４４に入射し、
ＤＭＤ３３上に照射される。

【００３１】ＤＭＤ３３は、ホストコンピュータ３から
与えられる２次元画像データに基づいて個々の微小ミラ
ーの傾斜角度を変化させることにより照明光のうちの断
面画像を投影するのに必要な光成分のみを投影光学系５
０に向けて反射させる。

【００３２】投影光学系５０は投影レンズ系５１とスク
リーン３８とを有している。投影レンズ系５１は両テレ
セントリックレンズ５１１と投影レンズ５１３と投影ミ
ラー３６，３７と像回転補償機構３４とを備えており、
このうち投影レンズ５１３と投影ミラー３６，３７はス
クリーン３８を回転軸Ｚのまわりに回転させる回転部材
３９の内部側に配置されている。

【００３３】ＤＭＤ３３で反射された光（断面画像）は
両テレセントリックレンズ５１１により平行光にされ、
断面画像の回転補償を行うために像回転補償機構３４を
通過する。そして、像回転補償機構３４において回転補
償が行われた光束は投影ミラー３６、投影レンズ５１
３、投影ミラー３７を経由して最終的にスクリーン３８
の主面（投影面）上に投影される。したがって、投影光
学系５０とＤＭＤ３３とで、複数の断面画像を２次元画
像データに基づいて順次に生成し、スクリーン３８の回
転走査に同期して複数の断面画像をスクリーン上に順次
に投影する投影画像生成手段を形成する。

【００３４】この光学系において、投影ミラー３６、投
影レンズ５１３、投影ミラー３７及びスクリーン３８は
回転部材３９に固定されており、回転部材３９の回転と
ともにスクリーン３８の中心軸を含む垂直な回転軸Ｚの
回りに角速度Ωで回転する。つまり、体積走査を行うた
めにスクリーン３８を回転させる際には、回転部材３９
内部に配置された投影ミラー３６、投影レンズ５１３及
び投影ミラー３７もスクリーン３８と一体となって回転
するため、スクリーン３８がいかなる角度となっても常
にその正面側から断面画像の投影を行うことができるの
である。

【００３５】なお、スクリーン５３の回転角度は位置検
出器７３により常に検出されている。

【００３６】こうしてＤＭＤ３３において生成された断
面画像がスクリーン３８上に投影される。投影レンズ５
１３の役割は、光束がスクリーン３８上に至るところで
適切な画像サイズをなすようにすることである。また、
投影ミラー３７はスクリーン３８に投影される立体像を
観察する際に観察者の視線を妨げないように、スクリー
ン３８の正面の斜め下方向（図４の場合は回転部材３９
の内部側）から断面画像を投影するように配置されてい
る。なお、投影レンズ５１３の投影ミラー３６及び３７
に対する位置的な順序関係は必ずしも本実施形態にとら
われるものではない。

【００３７】ここで、像回転補償機構３４について説明
する。図４に示す像回転補償機構３４は、いわゆるイメ
ージローテータの構成によって実現されている。スクリ
ーン３８が取り付けられている回転部材３９がある回転
角度に位置する場合に、スクリーン３８上に投影されて
いる断面画像を基準像とする。もし像回転補償機構３４
を用いないとすると、回転部材３９が回転するにつれ投
影される断面画像はスクリーン３８上で面内回転し、回
転部材３９が１８０゜回転したところで投影される断面
画像は基準像に対し上下が逆転した像になってしまう。
この現象を防ぐものが像回転補償機構３４である。

【００３８】図４に示す像回転補償機構３４は複数のミ
ラーを組み合わせて構成されるイメージローテータを使
用している。イメージローテータを光軸まわりに回転さ
せると、入射画像に対する出射画像がイメージローテー
タの角速度の２倍の角速度で回転して出射される性質が
ある。したがって、スクリーン３８が取り付けられてい
る回転部材３９の角速度の１／２の角速度でイメージロ
ーテータを回転させることによって、スクリーンの回転
にかかわらず正立した断面像を常に投影できる。

【００３９】なお、像回転補償機構としてはイメージロ
ーテータ以外にダブ（タイプ）プリズムを使用しても同
様の効果が得られる。また、ここに説明した像回転補償
機構３４を使用せず、ＤＭＤ３３の表面上に生成する断
面画像をスクリーン３８の回転角度に応じて光軸まわり
に回転する像とすることで投影像の回転を打ち消すよう
にしても良い。

【００４０】すなわち、ＤＭＤ３３の表面上で生成され
る断面画像が、体積走査の開始時では正立像（あるいは
倒立像）であり、スクリーン３８の回転とともに自転し
て体積走査が完了した時点では倒立像（あるいは正立
像）となるように断面画像の生成のための２次元画像デ
ータを、ＤＭＤ３３に与える前の段階で補正するように
しても良い。

【００４１】ここで、スクリーン３８および回転部材３
９の斜視概観図の一例を図５に示す。図５に示すように
回転部材３９は円盤形状をなし、その側面に回転駆動手
段となるモータ７４の回転軸が接することによって回転
駆動される。なお、回転部材３９の中心軸にモータを直
結したり、歯車やベルトを介して駆動させるようにして
も良い。

【００４２】図５に示すようにスクリーン３８がある回
転角度θ１にあるとき、θ１に対応した表示対象物の断
面画像Ｐ１（ＤＭＤ３３で生成）が、図４に示した投影
ミラー３６と投影レンズ５１３と投影ミラー３７とを経
由してスクリーン３８上に投影される。そこから微小時
間が経過してスクリーン３８が回転し、その回転角度が
θ２になったとき、今度はθ２に対応した表示対象物の
断面画像Ｐ２（ＤＭＤ３３で生成）が、図４に示した投
影ミラー３６と投影レンズ５１３と投影ミラー３７とを
経由してスクリーン３８上に投影される。

【００４３】投影ミラー３６、投影レンズ５１３および
投影ミラー３７はスクリーン３８に対して一定の位置関
係を保ったまま共に回転するので、スクリーン３８上に
は回転にかかわらず常に断面像が投影され続ける。そし
て回転部材３９を１８０゜回転（若しくは３６０°回
転）させた時点で再び始めと同じ断面画像が現れ、１回
の体積走査が完了する。以上の動作を回転部材３９の回
転の速度を残像効果が起きるように十分に速く、かつ投
影する断面像の枚数を十分に多くすることによって、観
察者は断面画像の包絡として表示対象物の立体像を視認
することができるのである。

【００４４】次に断面画像の大きさ（解像度）について
述べる。図６はスクリーン３８に投影される断面画像の
大きさを示す図である。断面画像は２５６画素（水平方
向）×２５６画素（垂直方向）の大きさで、スクリーン
３８の回転軸に対して対称に投影される。すなわち、回
転軸を中心として周方向に向かって左右１２８画素の大
きさとなる。投影される断面画像はスクリーン３８と一
定の関係を保ったまま共に回転するので、スクリーン３
８の回転にかかわらず、投影される断面画像の大きさは
一定である。なお、図６に示す断面画像の大きさは単な
る一例であり、使用されるＤＭＤ３３に設けられた微小
ミラーの数に応じて任意の大きさが設定可能である。

【００４５】＜Ｃ．立体画像表示システムにおける制御
機構＞次に、この立体画像表示システム１において立体
画像を表示するための制御機構について説明する。

【００４６】図７は、立体画像表示システム１の機能構
成を示すブロック図である。図７において実線矢印は電
気信号の流れを示しており、破線矢印は光の流れを示し
ている。なお、図７に示す照明光学系４０および投影光
学系５０は上述した内容のものである。

【００４７】表示対象物の断面画像に関する２次元画像
データはディジタル入出力端子２４を経由してホストコ
ンピュータ３からインタフェース６６に入力されたり、
あるいは記録メディア４からインタフェース６６に入力
される。

【００４８】一般に画像データは他の種類のデータに比
べデータ量が多いため、インタフェース６６に入力され
る２次元画像データにはＭＰＥＧ２方式等によるデータ
圧縮が施されている場合も多い。この場合は、圧縮され
た２次元画像データを伸張（復元）する必要がある。そ
こで、図７の構成では圧縮された２次元画像データを伸
張するためのデータ伸張器６５が設けられている。な
お、インタフェース６６に入力される２次元画像データ
にデータ圧縮が施されていない場合ではデータ伸張器６
５を設ける必要性はない。

【００４９】伸張された２次元画像データは、ＤＭＤ３
３における断面画像の生成を制御するＤＭＤ駆動部６０
に与えられる。ＤＭＤ駆動部６０はＤＭＤ３３とＤＭＤ
コントローラ６２とメモリ６３ａ，６３ｂとを備えてい
る。メモリ６３ａ及び６３ｂはそれぞれ独立に書き込み
又は読み出しが制御されるように構成され、それぞれが
複数の２次元画像データを記憶する記憶手段として機能
する。ＤＭＤコントローラ６２はＤＭＤ３３に対して階
調信号を与えたり、位置検出器７３で検出されるスクリ
ーン３８の回転角度に応じてカラーフィルタ４３を駆動
するためのドライバ７１を制御するとともにメモリ６３
ａ，６３ｂにおける書き込み動作と読み出し動作とを制
御する。

【００５０】ここで、記憶手段となるメモリの構成につ
いて説明する。上述した例示のように体積走査を行う場
合にＤＭＤ３３で生成できる断面画像の数を６０枚とす
る。立体表示を行うには断面画像をスクリーン３８の回
転角度に応じて断続的に投影するので、６０枚の断面画
像群を１シーンとするとその断面画像群に含まれる２次
元画像データを順次に繰り返してＤＭＤ３３にデータ転
送する必要がある。このため、ＤＭＤ３３に２次元画像
データを供給するためのメモリの記憶容量は、少なくと
も１シーンに相当する６０枚分の２次元画像データを記
憶しておくことのできるメモリサイズが必要になる。

【００５１】つまり、２次元画像データ用のメモリサイ
ズが小さい場合、例えば６０枚に満たない断面画像分の
２次元画像データしかメモリに記憶することができない
場合は、ホストコンピュータ３あるいは記録メディア４
から断面画像ごとの２次元画像データを繰り返し転送し
続けないと静止画像ですら適切に立体表示することがで
きない。一般にはホストコンピュータ３あるいは記録メ
ディア４から２次元画像データを転送する際の速度はメ
モリからＤＭＤ３３に対して２次元画像データを供給す
る際の速度に比べて低速であるため、高速回転するスク
リーン３８の回転位置に応じた２次元画像データの供給
が間に合わないという事態が生じ、適切な立体表示がで
きなくなるのである。

【００５２】これに対して、６０枚分以上のメモリサイ
ズがあれば、１シーンを構成する断面画像群についての
２次元画像データを全てメモリに格納しておくことがで
きるので、一旦メモリに２次元画像データを格納してお
けば、このメモリからスクリーン３８の回転位置に応じ
て２次元画像データを順次にＤＭＤ３３に与えることに
よって適切に立体画像の表示を行うことができるのであ
る。

【００５３】以上のことは、立体表示を行う際に静止画
像を表示する場合であっても動画像を表示する場合であ
っても同様である。

【００５４】そして次に、動画像を表示する場合のメモ
リ構成について説明する。カラー表示を行うためにＲ，
Ｇ，Ｂの各色成分ごとの画像を構成すると、これらＲ，
Ｇ，Ｂ画像が一組で１枚の断面画像を構成することにな
る。したがって、６０枚分をＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に対
応させると各色成分ごとの画像は２０枚の構成となる。
このため、１枚の立体表示を行うために必要なメモリサ
イズは、上記図６に示した断面画像の大きさについて考
えると、２５６×２５６×３×２０＝３．７５ＭＢｙｔ
ｅ（＝３０Ｍｂｉｔ）となる。

【００５５】図８は、メモリの構成例を示す図である。
図８（ａ）はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像ごとに１つの
メモリを使用する例を示しており、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応す
る３つのメモリで１つの断面画像についての２次元画像
データを記憶する。したがって、図８（ａ）の場合は個
々のメモリのメモリサイズは小さくてもよいが１シーン
分の２次元画像データを記憶するために少なくとも６０
個のメモリが必要となる。また、図８（ｂ）は１つのメ
モリで構成した例を示しており、図８（ｃ）は２つのメ
モリで構成した例を示している。

【００５６】表示する立体画像が静止画像であれば、図
８（ｂ）のようにメモリ１つの構成で１シーン全ての断
面画像群に関する２次元画像データを記憶しておき、そ
れを順次に繰り返してＤＭＤ３３に出力することにより
立体表示することができる。しかしながら、動画像を表
示する場合には、スクリーン３８の回転に伴って１シー
ンとして表示すべき断面画像の内容が時々刻々と変化し
ていくため、メモリ内の２次元画像データを順次に更新
していく必要がある。つまり、動画像を扱う場合には、
２次元画像データの読み出し（表示）と書き込み（更
新）とを並列的に同時に行うことが必要である。このた
め、図８（ｂ）に示すようなメモリ１つの構成では記憶
された２次元画像データの読み出しと新たな２次元画像
データの書き込みとを同時に行うことができず、動画像
表示に対応することができない。

【００５７】一方、図８（ａ）および（ｃ）に示すよう
に複数のメモリを備える構成の場合は、読み出し対象と
なるメモリと書き込み対象となるメモリとを順次に切り
換えていくようにすれば、２次元画像データの読み出し
と書き込みとを時間的に平行して行うことができ、動画
像表示に対応することができる。

【００５８】そこで、図８（ａ）と（ｃ）とのメモリ構
成を比較した場合、（ａ）の構成では６０個のメモリが
存在するため、装置構成が複雑化するとともに、読み出
し対象となるメモリと書き込み対象となるメモリとを順
次に切り換えていく際のメモリ制御も複雑化するのに対
し、（ｃ）の構成では２つのメモリで読み出し対象と書
き込み対象とを交互に切り換えていけばよいため構成お
よびメモリ制御が比較的簡単になる。このため、この実
施形態では表示対象物の動画像を立体表示することので
きるメモリ構成として図８（ｃ）のメモリ構成を採用し
たものを一例として図７に示している。

【００５９】ところが、図８（ｃ）に示すメモリ構成を
採用するにあたってはデータ転送速度の問題を解決する
必要がある。図８（ｃ）の構成の場合は、１シーン分の
２５６×２５６×３×２０Ｂｙｔｅの２次元画像データ
を２つのメモリで分離して記憶する。この場合は、第１
メモリに格納された２５６×２５６×３×１０Ｂｙｔｅ
の２次元画像データを読み出してＤＭＤ３３に供給して
いる間に第２メモリに対して次の２５６×２５６×３×
１０Ｂｙｔｅの２次元画像データを格納しなければなら
ない。既述したようにホストコンピュータ３あるいは記
録メディア４から２次元画像データを転送する際の速度
はメモリからＤＭＤ３３に対して２次元画像データを供
給する際の速度に比べて低速であるため、一方のメモリ
からの１／２シーン分の２次元画像データを読み出して
いる間に他方のメモリに次の１／２シーン分の２次元画
像データの書き込みが完了しないことも考えられる。こ
のような事態が発生すると、スクリーン３８が１回転す
るときの後半部分については断面画像の投影ができなく
なるのである。

【００６０】この問題を解決するために、この実施形態
においては図８（ｃ）に示すメモリ構成を採用するにあ
たって、各メモリの記憶容量を少なくとも１シーン分の
２次元画像データを記憶することができるように構成す
る。例えば、図９に示すようにそれぞれのメモリについ
て２５６×２５６×３×２０Ｂｙｔｅのメモリサイズを
確保し、それぞれのメモリで１シーン分の２次元画像デ
ータを記憶することができるように構成するのである。
このような構成を採用することによって、一方のメモリ
からの１シーン分の２次元画像データ（先に入力した先
行データ群）を読み出している間に他方のメモリに次の
１シーン分の２次元画像データ（先行データ群よりも後
に入力される後続データ群）の書き込みが完了していな
い場合には、もう一度繰り返して前回と同じシーンを表
示することができるのである。この結果、断面画像がと
ぎれることなくスクリーン３８上に投影され続けるた
め、残像効果を維持することができる。

【００６１】したがって、この実施形態では図７に示す
メモリ６３ａとメモリ６３ｂとのそれぞれは、１シーン
分、すなわち、表示対象物の立体画像を表示するのに必
要な断面画像群の全ての２次元画像データを記憶するこ
とができるメモリサイズを有するように構成される。

【００６２】図７の説明に戻り、システムコントローラ
６４は、投影レンズ系５１における像回転補償機構３４
の回転動作及びモータ７４の動作を制御するスクリーン
コントローラ７２に対して駆動指令を与える。また、シ
ステムコントローラ６４は白色光源４１を駆動するドラ
イバ７０の制御や、インタフェース６６及びデータ伸張
器６５を管理・制御してＤＭＤ駆動部６０に対する２次
元画像データの供給状況等のＤＭＤコントローラ６２へ
の伝達等を行う。

【００６３】また、システムコントローラ６４はキャラ
クタジェネレータ６９に対して液晶ディスプレイ２１の
画面上に適切な文字や記号等を表示させるための指示を
与えるとともに、着脱可能な操作スイッチ２２からの入
力情報をも入力することができるように構成されてい
る。操作スイッチ２２と立体画像表示装置１００とは赤
外線通信を行うように構成されており、立体画像表示装
置１００側には赤外線通信用の送受信部７５ａとドライ
バ７５ｂとを有し、操作スイッチ２２側には送受信部７
６ａとドライバ７６ｂとを有している。

【００６４】なお、２次元画像データに含まれる音声デ
ータは、データ伸張器６５の内部に設けられた図示しな
いオーディオデコーダによって復元され、そこで得られ
た音声データはＤ／Ａ変換器６８ａとアンプ部６８ｂと
を経由してスピーカ２５から出力される。また、電源６
７は図７に示す立体画像表示装置１００の各部に対して
電源供給を行う。

【００６５】図１０は、図７に示した構成のうちの要部
を抜き出した図である。上述したようにこの実施形態に
おいては表示対象物の立体像を時々刻々と変化させて表
示対象物に関する動画像を表示させるために２個のメモ
リ６３ａ，６３ｂを設け、一方のメモリへの書き込み動
作と他方のメモリからの読み出し動作とを時間的に平行
して行うような構成とされている。具体的には、ＤＭＤ
コントローラ６２内におけるメモリ制御部６２ａが読み
出し対象となるメモリと書き込み対象となるメモリとを
切り換える制御手段として機能し、位置検出器７３によ
って得られるスクリーン３８の回転角度に応じてメモリ
６３ａ及び６３ｂの読み出し動作と書き込み動作とを交
互に切り換える。なお、このメモリ制御部６２ａと２個
のメモリ６３ａ，６３ｂが一体となって表示対象物の１
シーンの全体を複数の断面画像によって集合的に表現し
た２次元画像データ群を入力した際にバッファするバッ
ファ手段として機能する。

【００６６】データ伸張器６５から供給される２次元画
像データはメモリ６３ａ，６３ｂの双方に供給される
が、２つのメモリのうちのメモリ制御部６２ａによって
書き込み指令の与えられたメモリのみが指定されたアド
レスから順次２次元画像データを書き込んでいく（又は
更新していく）。その一方で、メモリ制御部６２ａから
読み出し指令の与えられたメモリは既に格納している複
数の２次元画像データをメモリ制御部６２ａからの指令
に基づいて順次に出力してＤＭＤ３３に与える。

【００６７】メモリ制御部６２ａは位置検出器７３から
得られる回転角度に基づいてＤＭＤ３３において断面画
像の生成を行わせるべく、一方のメモリ６３ａ（又は６
３ｂ）に対して読み出しアドレスを指定することによっ
て２次元画像データの読み出し動作を制御することによ
り、断面画像の表示を制御する。そして、１シーン分の
断面画像群の投影を完了したときに、他方のメモリ６３
ｂ（又は６３ａ）に対する次の１シーン分の２次元画像
データ（後続データ群）の書き込みが終了しているかど
うかを調べ、終了している場合には読み出し対象と書き
込み対象とのメモリを切り換え、終了していない場合に
は読み出し対象である一方のメモリ６３ａ（又は６３
ｂ）から再度繰り返して同じシーンを投影させるべく、
１シーン分の２次元画像データ（先行データ群）を順次
読み出すように制御する。つまり、このとき、メモリ制
御部６２ａは先行データ群の読み出しを繰り返し行わせ
る繰り返し制御手段として機能する。

【００６８】図１１はこのようなメモリ６３ａ，６３ｂ
における動作の一例を示すタイミング図である。なお、
図１１に示す「Ｗ」は１シーン分の書き込み動作時間を
示しており、「Ｒ」は１シーン分の読み出し動作時間を
示している。上記のように１シーン分の２次元画像デー
タ群を一方のメモリに書き込んでいる間は他方のメモリ
からの読み出し動作を繰り返し行うようにすると、メモ
リ６３ａ，６３ｂのタイミング動作は図１１（ａ）と
（ｂ）との２つのパターンが考えられる。図１１（ａ）
では書き込み対象となっているメモリへの１シーン分の
２次元画像データの書き込みが終了した時点で直ちに書
き込み対象と読み出し対象とのメモリを切り換えるので
はなく、読み出し対象のメモリがその時点で読み出し動
作を行っている１シーン分の２次元画像データを全て読
み出した後の時点で切り換えを行うようなタイミング動
作となっている。一方、図１１（ｂ）では書き込み対象
となっているメモリへの１シーン分の２次元画像データ
の書き込みが終了した時点で直ちに書き込み対象と読み
出し対象とのメモリを切り換えるようなタイミング動作
となっている。

【００６９】これらいずれのタイミング動作もメモリ制
御部６２ａによる制御で実現可能であるが、図１１
（ｂ）の場合は書き込み対象となっているメモリへの１
シーン分の２次元画像データの書き込みが終了した時点
で直ちに切り換えを行うため、その時点で表示中である
表示対象物の１シーンがとぎれてしまうとともに、シー
ンごとの表示における原点角度がずれてしまうことにな
る。このような不都合は、表示対象物の形状等によって
は特に問題とならないこともあると考えられるが、図１
１（ａ）のようなタイミング動作を行うように制御すれ
ば予めそのような不都合を回避することができるので好
ましい。

【００７０】このような制御を行うメモリ制御部６２ａ
の詳細を機能ブロック図として示すと図１２に示すよう
になる。すなわち、位置検出器７３から得られる回転角
度に応じたパルス信号をカウンタ８１がカウントしてそ
の結果を読み出しアドレス発生部８２と切換部８４に送
る。読み出しアドレス発生部８２では、カウント結果に
基づいてスクリーン３８の現在位置に適した断面画像を
特定してその２次元画像データを読み出すための読み出
しアドレスを発生させる。一方、書き込みアドレス発生
部８３は、システムコントローラ６４から伝達されるデ
ータ伸張器６５からの２次元画像データの供給状況に基
づいて供給される２次元画像データの書き込みアドレス
を発生させる。読み出しアドレス発生部８２と書き込み
アドレス発生部８３とで発生するアドレスはそれぞれ切
換部８４に導かれる。そして切換部８４はカウンタ８１
からの回転角度に基づいて１シーン分の断面画像群の投
影を完了したと判断したときに他方のメモリに対する次
の１シーン分の２次元画像データの書き込みが終了して
いるかどうかを調べて、終了している場合には読み出し
対象と書き込み対象とのメモリを切り換えて読み出しア
ドレスと書き込みアドレスとの送出先を切り換え、終了
していない場合には切り換え動作を行わない。

【００７１】このような構成および制御を行うことによ
り、スクリーン３８の回転に伴ってスクリーン３８上に
投影される断面画像を更新していくことができ、体積走
査による立体表示において表示対象物の動画像をも表示
することが可能になる。また、読み出し対象となってい
るメモリから１シーン分の断面画像群に関する２次元画
像データの読み出しが終了したときに、ホストコンピュ
ータ３等からの入力又はデータ伸張器６５における伸張
処理が未だ終了しておらず、他方のメモリに対する２次
元画像データの書き込み（更新）が完了していない場合
であっても、スクリーン３８上に投影される断面画像が
とぎれることを回避することができ、常に適切な立体表
示を維持することが可能になる。

【００７２】次に、断面画像に関する２次元画像データ
の生成について説明する。図１３は図７のホストコンピ
ュータ３における機能構成を示すブロック図である。ホ
ストコンピュータ３のＣＰＵ３ａは、立体データ記憶部
９１、立体表示条件入力部９２、断面画像演算部９３と
して機能する。そして、表示対象物の３次元画像データ
から、スクリーン３８の回転角度に対応させた断面画像
ごとに２次元画像データを導出し、当該データを立体画
像表示装置１００側に供給する。

【００７３】立体データ記憶部９１は表示対象物の３次
元画像データを記憶する。ここで記憶される３次元画像
データは表示対象物の動画像についてのデータである。
一例を挙げると、表示対象物の初期状態から最終状態に
至るまでの各形態をそれぞれ１つの３次元画像データと
して立体データ記憶部９１に格納することによって、表
示対象物の動画像に関する３次元画像データを記憶させ
ておくことができる。

【００７４】また、記憶されている表示対象物をどのよ
うな大きさや姿勢で表示するかについての表示条件等を
設定する立体表示条件入力部９２が設けられ、立体デー
タ記憶部９１から読み出される３次元画像データと、立
体表示条件入力部９２から与えられる表示条件に基づい
て、所定の角度刻みごとに表示対象物を切断した断面画
像の２次元画像データを断面画像演算部９３で導出す
る。

【００７５】図１４は、断面画像演算部９３において行
われる３次元画像データから２次元画像データへの変換
過程を示す図である。まず、図１４（ａ）のような表示
対象物の３次元画像データに対して、回転表示を行う際
の中心軸となる回転軸を設定する。この状態が図１４
（ｂ）である。そして、３次元画像データを１回転で何
分割するかを設定し、図１４（ｃ）に示すように分割数
に応じて表示対象物をほぼ均等な角度ごとの放射面状に
切断する。この切断によって導かれる表示対象物の断面
像を画像データとして表現することにより、図１４
（ｄ）に示すような所定角度ごとに切断された表示対象
物の断面画像に関する２次元画像データが生成される。

【００７６】図１４（ｄ）に示すような１回転する際に
表示対象物の立体画像を表示するのに必要な断面画像群
の全ての２次元画像データが１シーン分の２次元画像デ
ータとなる。この１シーン分の２次元画像データに基づ
いて立体表示を行うことにより、表示対象物がある一つ
の状態にあるときの立体画像を投影することができるの
である。そして、動画像の場合は、断面画像演算部９３
において表示対象物の初期状態から最終状態に至るまで
の各形態のそれぞれについて、１シーンを１つのまとま
りとする２次元画像データが順次に導出されていき、そ
れらデータが順次に立体画像表示装置１００側に供給さ
れていくのである。

【００７７】なお、導出された２次元画像データは必要
に応じてＭＰＥＧ２等の方式によりデータ圧縮が行われ
る。

【００７８】＜Ｄ．投影像の補正＞次に、投影像の補正
の必要性について説明する。投影像を補正することが必
要な点として、２つの点がある。第１には、スクリーン
３８への断面画像の投影においてスクリーン３８の上方
と下方との間での光路長の相違による断面画像のひずみ
を補正することである。第２には、スクリーン３８を１
８０゜回転させた時点で１回の体積走査が完了するよう
にした場合に、スクリーン３８の投影面が観察者に対し
て前面側にあるときと裏面側にあるときとで、投影する
断面画像を左右反転させることである。

【００７９】まず、第１の投影像の補正について説明す
る。立体画像表示装置１００においては立体像の観察に
際して観察者の視線を防げないために、図４に示すよう
に、投影ミラー３７はスクリーン３８の正面よりも斜め
下方にずらした位置に配置されている。従ってスクリー
ン３８の上方と下方とで光路長が異なり、スクリーン３
８の下方に比べて上方では断面像が相対的に大きく拡大
されて投影されることになる。この状態では立体像がい
びつになるので、投影像のスケールの差違を補正する必
要がある。

【００８０】投影像の補正方法の一例としては、ＤＭＤ
３３で生成される断面画像に、予め像の上方と下方とで
スケールに差を与える補正を施す方法がある。具体的に
は、実際に投影したい断面画像Ｐ３が図１５（ａ）に示
すような矩形環状であるとき、ＤＭＤ３３で生成される
断面画像Ｐ４は、図１５（ｂ）に示すように下方に比べ
上方でスケールを縮小した台形環状の像となるようにＤ
ＭＤ３３に与える２次元画像データを補正しておく。こ
の補正を行う補正手段としては、ホストコンピュータ３
側で２次元画像データを生成する際に下方に比べて上方
のスケールを縮小するようにしてホストコンピュータ３
自体を補正手段としてもよく、また図７に示すデータ伸
張器６５において伸張を行う際に補正するようにしてデ
ータ伸張器６５を補正手段としてもよく、さらにはデー
タ伸張器６５の後段側に上記のようは補正を行う補正手
段を単体で設けてもよい。なお、スケールの縮小率は、
スクリーン３８への投影の際の拡大係率を打ち消すよう
に設定することが好ましいため、補正手段は立体画像表
示装置１００側に設けることが好ましい。

【００８１】また、投影像の補正方法の他の例として
は、例えば、光軸に対して非対称な屈折特性を有するレ
ンズ系（上方側には倍率が小さく、下方側には倍率が小
さくなるレンズ系）を投影光学系に配置する方法があ
る。この場合、当該レンズ系は、投影ミラー３６と投影
ミラー３７の間、投影ミラー３７とスクリーン３８との
間、ＤＭＤ３３と像回転補償機構の間に配設することが
できる。

【００８２】また、投影ミラー３６と投影ミラー３７の
いずれかを上方側に投影される光に対しては像を縮小
し、下方側に投影される光に対しては像を拡大するよう
な複数の曲率を有する曲面ミラーにする方法を採用して
も良い。なお、投影ミラー３６と投影ミラー３７をとも
に曲面ミラーにして、最終的にスクリーン３８に投影す
る際に、上方側に投影される光に対しては像を縮小し、
下方側に投影される光に対しては像を拡大するようにし
ても良い。

【００８３】次に、第２の投影像の補正について説明す
る。スクリーン３８が３６０°回転する際に投影する断
面画像群の全ての２次元画像データをメモリ６３ａ，６
３ｂに格納し、スクリーン３８の３６０°回転を１回の
体積走査とする場合はスクリーン３８の投影面が観察者
に対して前面側と裏面側のいずれにあるときでも適切な
断面画像の投影を行うことができる。

【００８４】しかしながら、スクリーン３８が１８０°
回転する際に投影する断面画像群の２次元画像データを
メモリ６３ａ，６３ｂに格納し、スクリーン３８の１８
０°回転を１回の体積走査とする場合はスクリーン３８
上に非回転対称の立体像を投影する際には投影面が前面
側にあるときと裏面側にあるときとで断面画像を左右反
転させることが必要になる。なぜなら、例えば表示対象
物としてコーヒーカップの立体像を表示させようとして
左右反転を行わない場合には表示対象物のコーヒーカッ
プには取っ手部分が１つしかないにもかかわらず、立体
表示される表示像には回転軸に対して対称な位置関係に
２つの取っ手部分が表示されることになるからである。

【００８５】この左右反転を行う方法の一例として、メ
モリ６３ａ，６３ｂからＤＭＤ３３に対して２次元画像
データを供給する際におけるメモリ６３ａ，６３ｂの読
み出しアドレスをスクリーン３８の回転角度に応じて切
り換える方法がある。この方法では、スクリーン３８が
１８０°回転するごとに断面画像を反転させるために、
断面画像における水平方向についてのデータ読み出し順
序を切り換えるだけでよく、断面画像の垂直方向につい
ては変更する必要がない。

【００８６】例えば、断面画像の大きさが図６に示した
ような２５６画素（水平方向）×２５６画素（垂直方
向）である場合、各メモリ６３ａ，６３ｂから２次元画
像データを読み出す際の水平アドレスは８ビットとな
り、水平方向の０番目〜２５５番目までの画素を指定す
ることができる。そして、図１０に示したメモリ制御部
６２ａが位置検出器７３から得られるスクリーン３８の
回転角度に応じてメモリ６３ａ，６３ｂからＤＭＤ３３
に与える２次元画像データの水平方向の読み出し順序を
切り換える。

【００８７】図１６は、スクリーン３８の回転角度θに
応じてメモリ６３ａ，６３ｂからの読み出し順序を示す
図である。図１６に示すように、メモリ６３ａ，６３ｂ
にはスクリーン３８が１８０°回転する際に投影する断
面画像群としてｎ枚分の２次元画像データが格納され
る。そして図１６（ａ）に示すようにスクリーン３８の
回転角度θが０°≦θ＜１８０°の範囲内である場合に
は、ｎ枚分の２次元画像データはそれぞれ水平方向の右
方向に順次１画素ずつの画像データＤ０、Ｄ１、Ｄ２、
…、Ｄ２５５が読み出されてＤＭＤ３３に供給される。
これに対し、図１６（ｂ）に示すようにスクリーン３８
の回転角度θが１８０°≦θ＜３６０°の範囲内である
場合には、ｎ枚分の２次元画像データはそれぞれ水平方
向の左方向に順次１画素ずつの画像データＤ２５５、Ｄ
２５４、Ｄ２５３、…、Ｄ０が読み出されてＤＭＤ３３
に供給される。

【００８８】つまり、スクリーン３８の回転角度θが０
°≦θ＜１８０°の範囲内である場合には第１の読み出
しモードとして２次元画像データのそれぞれの画像デー
タを回転軸Ｚに直交する水平方向の右方向に順次読み出
していくのに対し、スクリーン３８の回転角度θが１８
０°≦θ＜３６０°の範囲内である場合には第２の読み
出しモードとして２次元画像データのそれぞれの画像デ
ータを回転軸Ｚに直交する水平方向の左方向に順次読み
出していくのである。

【００８９】このような読み出し順序を切り換えるため
の制御機構の一例を図１７に示す。図１７には図１２に
示した読み出しアドレス発生部８２の詳細構成を示して
いる。図１７に示すように読み出しアドレス発生部８２
は第１アドレス発生部８２ａと第２アドレス発生部８２
ｂとアドレス選択部８２ｃとを備える。第１アドレス発
生部８２ａはスクリーン３８の回転角度θが０°≦θ＜
１８０°の範囲内にあるときの読み出しアドレスを発生
し、第２アドレス発生部８２ｂはスクリーン３８の回転
角度θが１８０°≦θ＜３６０°の範囲内にあるときの
読み出しアドレス（すなわち第１アドレス発生部８２ａ
で発生される水平方向の読み出し順序を逆順序に設定し
た読み出しアドレス）を発生する。第１アドレス発生部
８２ａおよび第２アドレス発生部８２ｂは双方ともカウ
ンタ８１から得られるカウント結果に基づいてスクリー
ン３８の現在位置に適した断面画像を特定してその２次
元画像データを読み出すための読み出しアドレスを常時
発生させる。

【００９０】図１８はこれらのアドレス発生部８２ａ，
８２ｂで発生される８ビットの水平アドレス信号の一例
を示す図である。図１８において、（ａ）は第１アドレ
ス発生部８２ａで発生されるアドレス信号を示してお
り、（ｂ）は第２アドレス発生部８２ｂで発生されるア
ドレス信号を示している。なお、図１８（ａ），（ｂ）
においてＡ０〜Ａ７はビット単位ごとの信号を示してい
る。

【００９１】図１８に示すように、スクリーン３８の回
転角度が０°≦θ＜１８０°の範囲内にあるときと１８
０°≦θ＜３６０°の範囲内にあるときとでは各ビット
信号Ａ０〜Ａ７はレベル反転した関係にある。この結
果、０°≦θ＜１８０°の範囲内にあるときには図１６
（ａ）に示した順序で１画素ごとのデータが読み出され
ていき、１８０°≦θ＜３６０°の範囲内にあるときに
は図１６（ｂ）に示した順序で１画素ごとのデータが読
み出されていく。なお、図１８に示すように２次元画像
データの２ライン目以降についても１ライン目と同様の
読み出し手順（方向）で読み出しアドレスを設定する。

【００９２】このようにして第１アドレス発生部８２ａ
と第２アドレス発生部８２ｂとの双方で発生された読み
出しアドレスはアドレス選択部８２ｃに導かれる。アド
レス選択部８２ｃではカウンタ８１から得られる回転角
度θが０°≦θ＜１８０°の範囲と１８０°≦θ＜３６
０°の範囲とのいずれの範囲内にあるかを調べ、０°≦
θ＜１８０°の範囲内にある場合には第１アドレス発生
部８２ａで発生されたアドレス信号（図１８（ａ）参
照）を上述した切換部８４に供給し、また、１８０°≦
θ＜３６０°の範囲内にある場合には第２アドレス発生
部８２ｂで発生されたアドレス信号（図１８（ｂ）参
照）を上述した切換部８４に供給する。

【００９３】以上のような構成を採用することにより、
メモリ６３ａ又は６３ｂから２次元画像データを読み出
す際に断面画像の水平方向に相当する読み出し順序をス
クリーン３８の回転角度に応じて反転させる（切り換え
る）ことが可能になる。この結果、ＤＭＤ３３に与えら
れる２次元画像データはスクリーン３８の１８０°回転
ごとに左右の反転されたデータとなり、スクリーン３８
上に投影される断面画像も１８０°回転ごとに左右反転
が行われる。この結果、スクリーン３８の１８０°回転
を１回の体積走査とする場合における断面画像の左右反
転を実現することが可能になり、投影像の補正が良好に
行えるのである。

【００９４】＜Ｅ．立体画像表示装置１００における処
理手順の概要＞次に、立体画像表示装置１００において
実際に立体画像を表示する際の処理手順の概要について
説明する。図１９ないし図２１はこの処理手順を示すフ
ローチャートであり、特に図２０は立体表示を行う際の
画像が静止画像である場合の表示処理に関するフローチ
ャートであり、図２１は立体表示を行う際の画像が動画
像である場合の表示処理に関するフローチャートであ
る。

【００９５】図１９のフローチャートにおいて、まず初
期設定が行われる（ステップＳ１）。この初期設定の内
容には電源の安定化や各種処理条件に関するパラメータ
の初期化等が含まれる。

【００９６】そしてステップＳ２に進み、観察者（操作
者）は操作スイッチ２２からデータファイルの選択のた
めの入力を行う。例えば、図７の構成において２次元画
像データが記録メディア４内に格納されている場合に
は、その２次元画像データに関するファイル名等が液晶
ディスプレイ２１上に表示され、観察者はこの液晶ディ
スプレイ２１の表示内容を視認しながら所望するデータ
ファイルの選択を行う。また、２次元画像データがホス
トコンピュータ３側に格納されている場合には、システ
ムコントローラ６４の指令の下に立体画像表示装置１０
０とホストコンピュータ３との間でデータ通信が行わ
れ、ホストコンピュータ３において格納されている２次
元画像データに関するファイル名等が液晶ディスプレイ
２１上に表示される。その結果、観察者はこの液晶ディ
スプレイ２１の表示内容を視認しながら所望するデータ
ファイルの選択を行う。

【００９７】そして、データファイルの選択が行われる
とステップＳ３に進み、ステップＳ２で選択されたデー
タファイルのヘッダファイルの入力が行われる。すなわ
ち、システムコントローラ６４が記録メディア４又はホ
ストコンピュータ３からヘッダファイルを取得する。こ
のヘッダファイルには、断面画像の大きさ、すなわち断
面画像の水平方向および垂直方向がそれぞれ何画素で構
成されているかという情報、１シーンを構成する断面画
像の数、１回の体積走査が１８０°回転とするか３６０
°回転とするかという情報、動画像の場合におけるシー
ン数、２次元画像データが静止画像形式であるか動画像
形式であるかを示すデータ形式等の立体表示のために必
要な各種情報が含まれている。

【００９８】そしてステップＳ４に進み、システムコン
トローラ６４はヘッダファイルからデータ形式を識別
し、表示すべき立体像が静止画像であるのか動画像であ
るのかを識別する。そして上記各種情報を各部に伝達し
て立体表示の準備段階に入る。

【００９９】その後、操作スイッチ２２からの入力待機
状態となり（ステップＳ５）、観察者からの表示開始指
示（すなわちスタートボタン２２２の操作）があった場
合にはステップＳ６に進み、表示開始指示がない場合に
はステップＳ２に戻る。なお、観察者は静止画像につい
ての表示開始指示を入力する場合にはその静止画像の表
示時間の設定をも行うものとする。

【０１００】ステップＳ６では、ステップＳ４で識別し
たデータ形式が静止画像であるか動画像であるかを判断
し、静止画像である場合はステップＳ７に進み、動画像
である場合はステップＳ８に進む。

【０１０１】図２０に示すように静止画像表示モード
（ステップＳ７）に進んだ場合には、まず、システムコ
ントローラ６４による制御の下に記録メディア４又はホ
ストコンピュータ３からの２次元画像データの入力を開
始する。この結果、静止画像についての２次元画像デー
タは断面画像ごとに順次にインタフェース６６を介して
データ伸張器６５に供給される。そして、データ伸張器
６５において伸張処理を行いつつ伸張された２次元画像
データは２つのメモリ６３ａ，６３ｂのうちの一方のメ
モリ６３ａ（又は６３ｂ）に書き込まれていく（ステッ
プＳ７１）。このときＤＭＤコントローラ６０における
メモリ制御部６２ａは一方のメモリ６３ａ（又は６３
ｂ）を指定して、そのメモリに対して書き込みアドレス
を順次に指定していくことになる。そして、静止画像を
表示するための全ての断面画像に関する２次元画像デー
タの書き込みが終了すると、ステップＳ７２に進む。

【０１０２】そして、ステップＳ７２では２次元画像デ
ータが書き込まれた一のメモリ６３ａ（又は６３ｂ）か
らの２次元画像データを順次に読み出していき、その読
み出した２次元画像データをＤＭＤ３３に与える。この
結果、回転するスクリーン３８上にはＤＭＤ３３に与え
られた２次元画像データに対応する断面画像が投影され
る。

【０１０３】そしてメモリ６３ａ（又は６３ｂ）に格納
されている２次元画像データの全てが一通りＤＭＤ３３
に供給されると、ステップＳ７３に進み、表示時間が設
定された時間を超過したかどうかを判定し、設定時間に
満たない場合には再度同じ断面画像の表示を行うべくス
テップＳ７２に戻る。一方、設定時間を過ぎていた場合
には静止画像の表示に関する処理は終了する。

【０１０４】なお、ステップＳ７２の処理が繰り返し行
われる場合であってスクリーン３８の１８０°回転を１
回の体積走査としている場合には、このステップＳ７２
が行われる度に上述した断面画像の左右の反転を行うよ
うな読み出しアドレスを発生させる。こうすることによ
り、静止画像表示における投影像の補正が良好に行える
のである。

【０１０５】次に、図２１に示すように動画像表示モー
ド（ステップＳ８）に進んだ場合について説明する。動
画像表示モード（ステップＳ８）に進んだ場合にも、ま
ず、システムコントローラ６４による制御の下に記録メ
ディア４又はホストコンピュータ３からの２次元画像デ
ータの入力を開始する。この結果、動画像についての２
次元画像データは断面画像ごとに順次にインタフェース
６６を介してデータ伸張器６５に供給される。ただし、
動画像の場合は、１つの静止画像についての２次元画像
データが複数個集合したものと同様であるので、２次元
画像データの入力を開始しても直ぐにはデータ入力は完
了しない。このため、記録メディア４やホストコンピュ
ータ３からのデータ入力を行いつつ動画像についての立
体表示を行うことになる。

【０１０６】データ伸張器６５ではインタフェース６６
を介して入力される２次元画像データに対して順次に伸
張処理を施していき、その結果得られる２次元画像デー
タを順次にメモリ６３ａ，６３ｂに対して出力してい
く。

【０１０７】ステップＳ８１では、ＤＭＤコントローラ
６０のメモリ制御部６２ａが一方のメモリ６３ａを書き
込み対象とし、そのメモリ６３ａに対して書き込みアド
レスの指定を行う。この結果、最初の１シーン分の２次
元画像データが順次にメモリ６３ａに書き込まれていく
ことになる。そして１シーン分の２次元画像データの書
き込みが終了すると、ステップＳ８２に進む。

【０１０８】ステップＳ８２では、メモリ制御部６２ａ
はメモリ６３ａに書き込まれた２次元画像データをＤＭ
Ｄ３３に与えるために、メモリ６３ａを読み出し対象と
するとともに、他方のメモリ６３ｂを書き込み対象とし
て設定する。この結果、最初の１シーン分の２次元画像
データはＤＭＤ３３に供給されて回転するスクリーン３
８上に投影され、データ伸張器６５から得られる次の１
シーン分の２次元画像データはメモリ６３ｂに順次書き
込まれていく。なお、このステップＳ８２において、メ
モリ６３ａに格納されている２次元画像データの読み出
しが一通り終了したときにメモリ６３ｂに対する次の１
シーン分の書き込み動作が終了していない場合には、再
度メモリ６３ａからの読み出しを繰り返し行い、スクリ
ーン３８に対して前回と同じ断面画像を投影する。これ
に対し、メモリ６３ａに格納されている２次元画像デー
タの読み出しが一通り終了したときにメモリ６３ｂに対
する次の１シーン分の書き込み動作が終了していた場合
には、ステップＳ８３に進む。

【０１０９】そして、ステップＳ８３ではデータ伸張器
６５からメモリ６３ａ，６３ｂ側に供給される２次元画
像データが終了したかどうかを判定する。すなわち、動
画像を表示するための全てのシーン分の２次元画像デー
タがメモリ６３ａ，６３ｂに格納されたかどうかを判定
するのである。そして、データ伸張器６５からメモリ６
３ａ，６３ｂ側に供給される２次元画像データが続く場
合は、さらに次のシーンが存在することになるので、ス
テップＳ８３において「ＮＯ」と判断され、ステップＳ
８４に進む。これに対して、メモリ６３ａ，６３ｂ側に
供給される２次元画像データが存在しない場合は、ステ
ップＳ８２でメモリ６３ｂに書き込んだ２次元画像デー
タが最後のシーンということになるので、その最後のシ
ーンを表示すべくステップＳ８６に進む。

【０１１０】ステップＳ８４では、メモリ制御部６２ａ
はメモリ６３ｂに書き込まれた２次元画像データをＤＭ
Ｄ３３に与えるために、メモリ６３ｂを読み出し対象と
するとともに、他方のメモリ６３ａを書き込み対象（更
新対象）として設定する。この結果、ステップＳ８２に
おいて表示された１シーンに続く１シーン分の２次元画
像データがＤＭＤ３３に供給されて回転するスクリーン
３８上に投影されるとともに、データ伸張器６５から得
られるさらに次の１シーン分の２次元画像データがメモ
リ６３ａに順次書き込まれていく。なお、このステップ
Ｓ８４においてもメモリ６３ｂに格納されている２次元
画像データの読み出しが一通り終了たときにメモリ６３
ａに対する次の１シーン分の書き込み動作が終了してい
ない場合には、再度メモリ６３ｂからの読み出しを繰り
返し行い、スクリーン３８に対して前回と同じ断面画像
を投影する。これに対し、メモリ６３ｂに格納されてい
る２次元画像データの読み出しが一通り終了したときに
メモリ６３ａに対する次の１シーン分の書き込み動作が
終了していた場合には、ステップＳ８５に進む。

【０１１１】そして、ステップＳ８５ではステップＳ８
３と同様の判定が行われる。したがって、データ伸張器
６５からメモリ６３ａ，６３ｂ側に供給される２次元画
像データがさらに続く場合は、さらに次のシーンが存在
することになるので、ステップＳ８５において「ＮＯ」
と判断されてステップＳ８２に進み、メモリ６３ａ，６
３ｂ側に供給される２次元画像データが存在しない場合
は、ステップＳ８５でメモリ６３ａに書き込んだ２次元
画像データが最後のシーンということになるので、その
最後のシーンを表示すべくステップＳ８６に進む。

【０１１２】なお、ステップＳ８２及びＳ８４では、一
方のメモリへの２次元画像データの書き込みと他方のメ
モリからの２次元画像データの読み出しとを同時並列的
に行われることは既に説明した内容から明らかである。

【０１１３】ステップＳ８６では、最後の１シーンをス
クリーン３８上に投影すべく、一方のメモリ６３ａ又は
６３ｂから２次元画像データを読み出してそれをＤＭＤ
３３に与える動作が行われる。

【０１１４】このようにして動画像表示が行われるので
あるが、ステップＳ８２，Ｓ８４，Ｓ８６においてメモ
リ６３ａ又は６３ｂからの２次元画像データを読み出す
際に、スクリーン３８上に投影する断面画像を左右反転
させる必要のあるときには、上述したように水平方向の
読み出し方向を変更すべく読み出しアドレスの切り換え
が行われる。

【０１１５】上記のような処理手順を行うことにより、
静止画像のみならず動画像をも適切に立体表示すること
が可能になるのである。

【０１１６】＜Ｆ．特徴的作用効果＞以上説明したよう
に、この実施形態における立体画像表示装置において
は、表示対象物の立体画像を表示するのに必要な断面画
像群の全ての２次元画像データ、すなわち１シーン分の
２次元画像データをそれぞれに記憶することができるよ
うなメモリサイズを有する２つのメモリ６３ａ，６３ｂ
が設けられ、ＤＭＤコントローラ６２内のメモリ制御部
６２ａがこれら２つのメモリ６３ａ，６３ｂのうちの一
方のメモリから２次元画像データを読み出す動作と、他
方のメモリに対して２次元画像データを書き込む動作と
を同時に行うように制御するとともに、読み出し対象と
なるメモリと書き込み対象となるメモリとを切り換える
ように構成されているため、動画像のように複数のシー
ン分からなる２次元画像データを順次連続的に入力する
場合であっても立体表示を行いつつ、次のシーンの２次
元画像データをメモリ内に格納することができる。すな
わち、このような構成を採用することによって表示対象
物の立体表示において動画像をも表示することが可能に
なるのである。

【０１１７】また、メモリ制御部６２ａが、一方のメモ
リへの２次元画像データの書き込み動作が終了するまで
の間は他方のメモリからの２次元画像データの読み出し
動作を繰り返し行うことができるので、この立体画像表
示装置１００に対して２次元画像データを供給する際の
データ転送速度が小さい場合であってもスクリーン３８
上に投影される断面画像がとぎれることを回避すること
ができ、立体表示を維持しつつ次のシーンの２次元画像
データの書き込みを行うことができる。

【０１１８】また、メモリ制御部６２ａが、読み出し対
象となるメモリから２次元画像データの読み出し動作を
行う際に、スクリーン３８の回転角度に応じて断面画像
の水平方向に相当する読み出し順序を反転させることに
よって表示対象物に忠実な立体表示を行うことが可能な
る。つまり、読み出し順序を反転させることによって非
回転対称の表示対象物の適切な立体表示が可能になるの
である。

【０１１９】＜Ｇ．変形例＞以上、この発明に係る立体
画像表示装置および立体画像表示システムについての一
実施形態を詳細に説明したが、この発明は上記説明した
ものに限定されるものではない。

【０１２０】例えば、上記説明においては記憶手段とし
てのメモリは２個の場合を例示したが２個に限定される
べき技術的制限は伴わないので２個以上の複数個であっ
てもよい。この場合、読み出し対象となる一のメモリと
書き込み対象となる一のメモリとを切り換える際には、
複数のメモリ間で循環的に切り換えが行われるように構
成すればよい。

【０１２１】また、読み出し対象となるメモリから与え
られる２次元画像データに基づいてスクリーン３８に投
影する断面画像を生成する画像生成手段の一例としてＤ
ＭＤ３３を例示したが、ＤＭＤ３３以外の素子を使用し
てもよい。

【０１２２】また、上記説明においては主として所定の
回転軸Ｚを中心に回転するスクリーン上に断面画像を投
影することによって表示対象物の立体像を表示する構成
例について説明したが、この発明はこれに限定されるも
のではなく、スクリーンの投影面に対して垂直な方向に
直進走査するような体積走査であってもよい。つまり、
スクリーンが３次元的な所定空間内を周期的に走査する
ものであればよいのである。

【０１２３】なお、上記説明においてはスクリーン３８
の材質については特に言及しなかったが、スクリーン３
８の材質を工夫することで立体画像が表示されているデ
ューティー比を倍増させることができる。

【０１２４】すなわち、スクリーン３８を１８０゜回転
させることで体積走査が完了するが、スクリーン３８が
不透明な材質で構成されている場合、断面画像が投影さ
れているスクリーンの投影面が観察者から見て裏面側
（反対側）に向いている間は断面像を視認することがで
きない。従って、立体画像が表示されているデューティ
ー比は１／２となる。このため、体積走査終了後、観察
者の眼に残像があるうちにさらにスクリーン３８を回転
させて、結果的に３６０゜回転させる必要がある。

【０１２５】しかし、スクリーン３８の材質として、投
影像が投影側から十分に視認できるだけの拡散反射性能
を有すると同時に、その像をスクリーン３８の裏側の方
向からも視認できるような光透過性を有する材質を採用
することで、スクリーン３８の表裏両方から投影像を視
認することが可能となる。したがって、スクリーン３８
の角度にかかわらず断面画像を視認することができ、立
体画像表示のデューティー比は１となる。このため、残
像効果を維持できる時間内にスクリーン３８を回転させ
なければならない角度は１８０゜で済む。これにより、
スクリーン３８の回転数を１／２に抑えることが可能と
なり、その分だけ投影する断面画像の角度刻みを細かく
でき、断面画像の数を増して表示される立体画像の品位
を向上させることができる。

【０１２６】スクリーン３８の材質としては、例えば、
すりガラスや、透明樹脂板の表面をすりガラス状に加工
して白く曇らせたものや、薄い紙などのように半透明の
材質を利用すれば良い。

【０１２７】

【発明の効果】本発明に係る請求項１に記載の立体画像
表示装置によれば、バッファ手段が、それぞれが２次元
画像データ群の全体を記憶可能な複数の記憶手段と、複
数の記憶手段から、読み出し対象となる読出記憶手段と
書き込み対象となる書込記憶手段とを時間的に切り換え
るとともに、時間的に前後して入力される複数の２次元
画像データ群のうち先に入力されて読出記憶手段に記憶
されている先行データ群を当該読出記憶手段から読み出
す制御と、先行データ群よりも後に入力される後続デー
タ群を書込記憶手段へ書き込む制御とを、時間的に並行
して実行する制御手段とを備えるため、連続的に入力す
る２次元画像データを書込記憶手段に書き込みつつ、読
出記憶手段から２次元画像データを読み出して断面画像
の投影を行うことができるので、表示対象物の立体表示
において動画像をも表示することができる。

【０１２８】請求項２に記載の立体画像表示装置によれ
ば、制御手段は、書込記憶手段への後続データ群の書き
込みが終了するまで、読出記憶手段からの先行データ群
の読み出しを繰り返し行わせる繰返し制御手段を備える
ため、スクリーン上に投影される断面画像がとぎれるこ
とを回避しつつ、他の記憶手段に対する２次元画像デー
タの書き込みを継続することができる。

【０１２９】請求項３に記載の立体画像表示装置によれ
ば、読出記憶手段からの先行データ群の読み出しの途中
で書込記憶手段への後続データ群の書き込みが終了して
も、当該読み出しが完了するまでは、当該読み出しを中
止しないため、次の１シーンの表示を行う際の原点位置
が変化してしまうことを回避することができる。

【０１３０】請求項４に記載の立体画像表示装置によれ
ば、制御手段が、２次元画像データのそれぞれの画素情
報を、スクリーン上において所定軸に直交する第１の方
向に沿った順序で読出記憶手段から読み出す第１読み出
しモードと、第１の方向とは逆の方向に沿った順序で読
出記憶手段から読み出す第２読み出しモードとをスクリ
ーンの回転角度に応じて選択する手段を備えるため、表
示対象物に忠実な立体表示を行うことができる。

【０１３１】請求項５に記載の立体画像表示システムに
よれば、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の立
体画像表示装置による立体画像表示を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る立体画像表示シス
テムの全体的な構成を示す図である。

【図２】立体画像表示装置の概観を示す図である。

【図３】着脱可能な操作スイッチの拡大図である。

【図４】立体画像表示装置における光学系を含む構成を
示す図である。

【図５】スクリーンおよび回転部材の斜視概観図であ
る。

【図６】スクリーンに投影される断面画像の大きさ（解
像度）を示す図である。

【図７】立体画像表示システムの機能構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】メモリの構成例を示す図である。

【図９】この発明の実施の形態におけるメモリの構成例
を示す図である。

【図１０】図７に示した構成のうちの要部を抜き出した
図である。

【図１１】メモリの切り換えタイミングを示す図であ
る。

【図１２】メモリ制御部の詳細を示すブロック図であ
る。

【図１３】ホストコンピュータにおける機能構成を示す
ブロック図である。

【図１４】３次元画像データから２次元画像データへの
変換過程を示す図である。

【図１５】断面画像（投影像）の補正の一例を示す図で
ある。

【図１６】スクリーンの回転角度θに応じたメモリから
の読み出し順序を示す図である。

【図１７】２次元画像データの読み出し順序を切り換え
るための制御機構の一例を示す図である。

【図１８】アドレス発生部で発生される８ビットの水平
アドレス信号の一例を示す図である。

【図１９】立体画像表示装置において実際に立体画像を
表示する際の処理手順を示すフローチャートである。

【図２０】立体画像表示装置において実際に立体画像を
表示する際の処理手順を示すフローチャートである。

【図２１】立体画像表示装置において実際に立体画像を
表示する際の処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 立体画像表示システム ３３ ＤＭＤ（ディジタル・マイクロミラー・デバイ
ス）（画像生成手段） ３８ スクリーン ６２ ＤＭＤコントローラ ６２ａ メモリ制御部（制御手段） ６３ａ，６３ｂ メモリ（記憶手段） ９１ 立体画像データ記憶部（立体画像データ記憶手
段） ９３ 断面画像演算部（断面画像演算手段） １００ 立体画像表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杭迫 真奈美 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 吉井 謙 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 糊田 寿夫 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C061 AA23 AA29 AB12 AB17 5C080 AA18 BB05 CC03 CC04 DD01 DD08 DD21 EE19 EE29 EE30 FF07 FF09 GG02 GG12 JJ01 JJ02 JJ04 JJ06 JJ07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 残像効果を利用する体積走査法によって
   立体画像を表示する立体画像表示装置であって、 (a) ３次元的な所定空間内を周期的に走査するスクリー
   ンと、 (b) ３次元的な表示対象物の１シーンの全体を複数の断
   面画像によって集合的に表現した２次元画像データ群を
   入力してバッファするバッファ手段と、 (c) 前記バッファ手段から出力された前記２次元画像デ
   ータ群に基づいて前記複数の断面画像を順次に生成し、
   前記走査に同期して前記複数の断面画像を前記スクリー
   ンに順次に投影する投影画像生成手段と、を備え、 前記バッファ手段が、 (b-1) それぞれが前記２次元画像データ群の全体を記憶
   可能な複数の記憶手段と、 (b-2) 前記複数の記憶手段から、読み出し対象となる読
   出記憶手段と書き込み対象となる書込記憶手段とを時間
   的に切り換えるとともに、時間的に前後して入力される
   複数の２次元画像データ群のうち先に入力されて前記読
   出記憶手段に記憶されている先行データ群を当該読出記
   憶手段から読み出す制御と、前記先行データ群よりも後
   に入力される後続データ群を前記書込記憶手段へ書き込
   む制御とを、時間的に並行して実行する制御手段と、を
   備えることを特徴とする立体画像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の立体画像表示装置にお
   いて、 前記制御手段は、 前記書込記憶手段への前記後続データ群の書き込みが終
   了するまで、前記読出記憶手段からの前記先行データ群
   の読み出しを繰り返し行わせる繰返し制御手段、を備え
   ることを特徴とする立体画像表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の立体画像表示装置にお
   いて、 前記読出記憶手段からの前記先行データ群の読み出しの
   途中で前記書込記憶手段への前記後続データ群の書き込
   みが終了しても、当該読み出しが完了するまでは、当該
   読み出しを中止しないことを特徴とする立体画像表示装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の立体画像表示装置において、 前記スクリーンは所定軸まわりに繰り返して回転するも
   のであり、 前記制御手段が、 i) 前記２次元画像データのそれぞれの画素情報を、前
   記スクリーン上において前記所定軸に直交する第１の方
   向に沿った順序で前記読出記憶手段から読み出す第１読
   み出しモードと、 ii) 前記２次元画像データのそれぞれの画素情報を、前
   記第１の方向とは逆の方向に沿った順序で前記読出記憶
   手段から読み出す第２読み出しモードとを、前記スクリ
   ーンの回転角度に応じて選択する手段、を備えることを
   特徴とする立体画像表示装置。
5. 【請求項５】 立体画像表示システムであって、 (A) 表示対象物の３次元画像データを供給する立体デー
   タ供給手段と、 (B) 前記３次元画像データに基づいて、前記表示対象物
   を複数の面で切断した各断面での画像パターンの集合を
   ２次元画像データ群として生成する断面画像演算手段
   と、 (C) 前記２次元画像データ群に基づいて立体画像表示を
   行う請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の立体画
   像表示装置と、を備えることを特徴とする立体画像表示
   システム。