JP2000324514A - 立体画像表示装置および立体画像表示システム - Google Patents
立体画像表示装置および立体画像表示システムInfo
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- JP2000324514A JP2000324514A JP11319871A JP31987199A JP2000324514A JP 2000324514 A JP2000324514 A JP 2000324514A JP 11319871 A JP11319871 A JP 11319871A JP 31987199 A JP31987199 A JP 31987199A JP 2000324514 A JP2000324514 A JP 2000324514A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 人間の眼の残像効果を利用する体積走査法に
おいて表示対象物の周囲からみた立体像を観察者が移動
することなく同一視点から視認できること。 【解決手段】 スクリーン３８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に供給される２次元画像データ
はメモリ６３に格納される。そして表示対象物の立体画
像を表示するのに必要な一連の断面画像はスクリーン３
８の回転に同期して繰り返して生成される。この一連の
断面画像を生成するタイミングを一時的または継続的に
調整することによって、立体画像を任意の方向に向ける
ことができるように構成される。
おいて表示対象物の周囲からみた立体像を観察者が移動
することなく同一視点から視認できること。 【解決手段】 スクリーン３８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に供給される２次元画像データ
はメモリ６３に格納される。そして表示対象物の立体画
像を表示するのに必要な一連の断面画像はスクリーン３
８の回転に同期して繰り返して生成される。この一連の
断面画像を生成するタイミングを一時的または継続的に
調整することによって、立体画像を任意の方向に向ける
ことができるように構成される。
Description
【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。
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。
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という垂直走査を行う
方法と、回転自在なスクリーンを所定の回転軸を中心に
高速回転させ、スクリーンの回転角度に応じて物体の断
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
つつ投影するという回転走査を行う方法とがある。
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という垂直走査を行う
方法と、回転自在なスクリーンを所定の回転軸を中心に
高速回転させ、スクリーンの回転角度に応じて物体の断
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
つつ投影するという回転走査を行う方法とがある。
【０００４】垂直走査による体積走査法ではスクリーン
の前方側から投影像を見ることによってはじめて物体の
立体像が視認されるものであるのに対し、回転走査によ
る体積走査法ではスクリーンの周囲いずれの場所におい
ても物体の立体像を視認することができる点でメリット
がある。
の前方側から投影像を見ることによってはじめて物体の
立体像が視認されるものであるのに対し、回転走査によ
る体積走査法ではスクリーンの周囲いずれの場所におい
ても物体の立体像を視認することができる点でメリット
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回転走査による体積走査法を利用した装置では、静止物
体の立体表示を行うことを目的としているので、同一視
点からでは常に同一の立体像しか視認することができな
いという問題があった。つまり、従来の回転走査による
装置では、観察者が異なる視点からの立体像を視認した
い場合には観察者自らが回転スクリーンの周囲を移動し
なければならなかったのである。
回転走査による体積走査法を利用した装置では、静止物
体の立体表示を行うことを目的としているので、同一視
点からでは常に同一の立体像しか視認することができな
いという問題があった。つまり、従来の回転走査による
装置では、観察者が異なる視点からの立体像を視認した
い場合には観察者自らが回転スクリーンの周囲を移動し
なければならなかったのである。
【０００６】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表示対象物の周囲からみ
た立体像を観察者が移動することなく同一視点から視認
する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。
を利用する体積走査法において表示対象物の周囲からみ
た立体像を観察者が移動することなく同一視点から視認
する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。
【０００７】
【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) 主面に平行な中心軸の回りに回転自在なス
クリーンと、(b) 表示対象物を異なる角度で放射状に切
断した断面群での一連の断面画像群を前記スクリーンの
回転に同期して順次かつ繰り返して生成する画像生成手
段と、(c) 前記一連の断面画像群を生成するタイミング
を一時的にまたは継続的に調整することにより、前記立
体画像の向きを任意の方向に向けて表示させるタイミン
グ調整手段とを備えている。
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) 主面に平行な中心軸の回りに回転自在なス
クリーンと、(b) 表示対象物を異なる角度で放射状に切
断した断面群での一連の断面画像群を前記スクリーンの
回転に同期して順次かつ繰り返して生成する画像生成手
段と、(c) 前記一連の断面画像群を生成するタイミング
を一時的にまたは継続的に調整することにより、前記立
体画像の向きを任意の方向に向けて表示させるタイミン
グ調整手段とを備えている。
【０００８】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、前記タイミング調整手段
が、前記一連の断面画像群を生成する際における繰り返
しタイミングを所定のインターバルでシフトさせ、それ
によって前記立体画像を空間的に回転させることを特徴
としている。
の立体画像表示装置において、前記タイミング調整手段
が、前記一連の断面画像群を生成する際における繰り返
しタイミングを所定のインターバルでシフトさせ、それ
によって前記立体画像を空間的に回転させることを特徴
としている。
【０００９】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、前記タイミング調整手段
が、(c-1) 前記一連の断面画像群を発生する際における
繰り返しタイミングを、前記スクリーンの所定の回転回
数ごとにずらしていくシフト手段を備えることを特徴と
している。
の立体画像表示装置において、前記タイミング調整手段
が、(c-1) 前記一連の断面画像群を発生する際における
繰り返しタイミングを、前記スクリーンの所定の回転回
数ごとにずらしていくシフト手段を備えることを特徴と
している。
【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の立体画像表示装置において、前記タイミング調整手段
が、(c-2) 前記一連の断面画像群に関する２次元画像デ
ータ群を記憶する記憶手段と、(c-3) 前記２次元画像デ
ータ群の読み出しアドレスを発生して前記記憶手段に供
給することにより、前記記憶手段から前記２次元画像デ
ータを前記画像生成手段に与える制御手段とを備えてお
り、前記シフト手段が、前記スクリーンの所定の回転回
数ごとに、前記制御手段における前記読み出しアドレス
の発生タイミングを所定のシフト時間に応じてずらせる
手段を備えることを特徴としている。
の立体画像表示装置において、前記タイミング調整手段
が、(c-2) 前記一連の断面画像群に関する２次元画像デ
ータ群を記憶する記憶手段と、(c-3) 前記２次元画像デ
ータ群の読み出しアドレスを発生して前記記憶手段に供
給することにより、前記記憶手段から前記２次元画像デ
ータを前記画像生成手段に与える制御手段とを備えてお
り、前記シフト手段が、前記スクリーンの所定の回転回
数ごとに、前記制御手段における前記読み出しアドレス
の発生タイミングを所定のシフト時間に応じてずらせる
手段を備えることを特徴としている。
【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項２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おい
て、(d) 操作入力手段と、(e) 前記操作入力手段からの
操作入力に応じて前記インターバルを変更する手段とを
さらに備えている。
請求項４のいずれかに記載の立体画像表示装置におい
て、(d) 操作入力手段と、(e) 前記操作入力手段からの
操作入力に応じて前記インターバルを変更する手段とを
さらに備えている。
【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項２ないし
請求項５のいずれかに記載の立体画像表示装置におい
て、前記タイミング調整手段が、前記所定のインターバ
ルごとに、前記一連の断面画像群の生成の繰り返しタイ
ミングを遅延させていくものであることを特徴としてい
る。
請求項５のいずれかに記載の立体画像表示装置におい
て、前記タイミング調整手段が、前記所定のインターバ
ルごとに、前記一連の断面画像群の生成の繰り返しタイ
ミングを遅延させていくものであることを特徴としてい
る。
【００１３】請求項７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、(d)前記立体画像を観察
する観察者の位置する方向を特定する観察方向特定手段
をさらに備え、前記タイミング調整手段が、前記観察方
向特定手段によって特定された方向に対して、前記立体
画像の所定部分を向けて表示させるように前記タイミン
グを調整することを特徴としている。
の立体画像表示装置において、(d)前記立体画像を観察
する観察者の位置する方向を特定する観察方向特定手段
をさらに備え、前記タイミング調整手段が、前記観察方
向特定手段によって特定された方向に対して、前記立体
画像の所定部分を向けて表示させるように前記タイミン
グを調整することを特徴としている。
【００１４】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の立体画像表示装置において、前記タイミング調整手段
が、前記観察者特定手段によって特定される方向が複数
方向である場合に、前記複数方向が含まれる領域のほぼ
中心に向かう方向に対し、前記立体画像の所定部位を向
けて表示させるように前記タイミングを調整することを
特徴としている。
の立体画像表示装置において、前記タイミング調整手段
が、前記観察者特定手段によって特定される方向が複数
方向である場合に、前記複数方向が含まれる領域のほぼ
中心に向かう方向に対し、前記立体画像の所定部位を向
けて表示させるように前記タイミングを調整することを
特徴としている。
【００１５】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の立体画像表示装置において、前記観察方向特定手段
が、前記中心軸の周囲を分割して形成された複数の領域
のうちから観察者の位置する領域を特定し、前記タイミ
ング調整手段が、前記観察方向特定手段において特定さ
れた領域のほぼ中心に向かう方向に対し、前記立体画像
の所定部位を向けて表示させるように前記タイミングを
調整することを特徴としている。
の立体画像表示装置において、前記観察方向特定手段
が、前記中心軸の周囲を分割して形成された複数の領域
のうちから観察者の位置する領域を特定し、前記タイミ
ング調整手段が、前記観察方向特定手段において特定さ
れた領域のほぼ中心に向かう方向に対し、前記立体画像
の所定部位を向けて表示させるように前記タイミングを
調整することを特徴としている。
【００１６】請求項１０に記載の発明は、請求項１また
は請求項７に記載の立体画像表示装置において、前記タ
イミング調整手段が、前記立体画像の所定部分が向く方
向が、前記中心軸の周囲の所定区間を往復移動するよう
に、前記タイミングを調整することを特徴としている。
は請求項７に記載の立体画像表示装置において、前記タ
イミング調整手段が、前記立体画像の所定部分が向く方
向が、前記中心軸の周囲の所定区間を往復移動するよう
に、前記タイミングを調整することを特徴としている。
【００１７】請求項１１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
を記憶する立体データ記憶手段と、(B) 前記３次元画像
データに基づいて、前記表示対象物を異なる角度で放射
状に切断した断面群での各断面画像の集合を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１０のいずれかに記載の立体画像表示
装置とを備えている。
システムであって、(A) 表示対象物の３次元画像データ
を記憶する立体データ記憶手段と、(B) 前記３次元画像
データに基づいて、前記表示対象物を異なる角度で放射
状に切断した断面群での各断面画像の集合を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１０のいずれかに記載の立体画像表示
装置とを備えている。
【００１８】
【発明の実施の形態】＜＜第１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、回転走査の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。
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、回転走査の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。
【００１９】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。
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。
【００２０】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。
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。
【００２１】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。
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。
【００２２】＜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。
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。
【００２３】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。
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。
【００２４】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。
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。
【００２５】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。
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。
【００２６】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。
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。
【００２７】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。
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。
【００２８】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。
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。
【００２９】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。
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。
【００３０】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。
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。
【００３１】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、残像効果を発生させるような断面画像の高速生成
を行うことができるように実現される。
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、残像効果を発生させるような断面画像の高速生成
を行うことができるように実現される。
【００３２】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
体の表示をも行うことができるのである。
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
体の表示をも行うことができるのである。
【００３３】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。
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。
【００３４】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。
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。
【００３５】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。
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。
【００３６】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。
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。
【００３７】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。
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。
【００３８】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。
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。
【００３９】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。
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。
【００４０】なお、スクリーン３８の回転角度は位置検
出器７３により常に検出されている。
出器７３により常に検出されている。
【００４１】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。
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。
【００４２】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。
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。
【００４３】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。
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。
【００４４】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。
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。
【００４５】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。
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。
【００４６】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。
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。
【００４７】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。
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。
【００４８】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。
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。
【００４９】このようにして静止した立体像を表示する
ことが可能になるのであるが、この実施形態において
は、さらにこの静止した立体像がスクリーンの回転軸を
中心に回転するような表示を行うことができるように構
成されている。なお、この立体像の回転表示を実現する
ための詳細な構成については後述する説明において明ら
かにする。
ことが可能になるのであるが、この実施形態において
は、さらにこの静止した立体像がスクリーンの回転軸を
中心に回転するような表示を行うことができるように構
成されている。なお、この立体像の回転表示を実現する
ための詳細な構成については後述する説明において明ら
かにする。
【００５０】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。
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。
【００５１】＜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。
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。
【００５２】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。
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。
【００５３】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。
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。
【００５４】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。
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。
【００５５】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６３とを備えている。メモリ
６３は複数の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における書き込み動作と読み出し動作とを制御す
る。
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６３とを備えている。メモリ
６３は複数の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における書き込み動作と読み出し動作とを制御す
る。
【００５６】ここで、記憶手段となるメモリ６３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
面画像群を表示対象物の立体表示を行うことができる１
シーンであるとすると、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６３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。
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
面画像群を表示対象物の立体表示を行うことができる１
シーンであるとすると、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６３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。
【００５７】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６３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６３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。
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６３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６３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。
【００５８】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６３に格納しておくこと
ができるので、一旦メモリ６３に全ての２次元画像デー
タを格納しておけば、このメモリ６３からスクリーン３
８の回転位置に応じて２次元画像データを順次にＤＭＤ
３３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。
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６３に格納しておくこと
ができるので、一旦メモリ６３に全ての２次元画像デー
タを格納しておけば、このメモリ６３からスクリーン３
８の回転位置に応じて２次元画像データを順次にＤＭＤ
３３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。
【００５９】したがって、この実施形態において図７に
示すメモリ６３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。
示すメモリ６３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。
【００６０】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。
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。
【００６１】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。
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。
【００６２】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。
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。
【００６３】図８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。上述したように表示対象物の断面
画像を時々刻々と変化させて立体像の表示を行うために
メモリ６３を設け、このメモリ６３から２次元画像デー
タを読み出してそれをＤＭＤ３３に供給するように構成
されている。メモリ６３にはスクリーン３８が回転する
際に表示対象物の立体画像を表示するのに必要な各角度
に対応する断面画像群を構成する全ての２次元画像デー
タがデータ伸張器６５より供給されて格納される。そし
て、これら一連の断面画像群をスクリーン３８の回転に
同期して順次かつ繰り返して投影することによって表示
対象物の静止画像を表示することができるのであるが、
この実施形態においては、一連の断面画像群を繰り返し
投影する際の繰り返しタイミングを所定のインターバル
でシフトさせていくことにより、回転スクリーンで表示
される立体画像を空間的に回転させていくように構成さ
れる。
抜き出した図である。上述したように表示対象物の断面
画像を時々刻々と変化させて立体像の表示を行うために
メモリ６３を設け、このメモリ６３から２次元画像デー
タを読み出してそれをＤＭＤ３３に供給するように構成
されている。メモリ６３にはスクリーン３８が回転する
際に表示対象物の立体画像を表示するのに必要な各角度
に対応する断面画像群を構成する全ての２次元画像デー
タがデータ伸張器６５より供給されて格納される。そし
て、これら一連の断面画像群をスクリーン３８の回転に
同期して順次かつ繰り返して投影することによって表示
対象物の静止画像を表示することができるのであるが、
この実施形態においては、一連の断面画像群を繰り返し
投影する際の繰り返しタイミングを所定のインターバル
でシフトさせていくことにより、回転スクリーンで表示
される立体画像を空間的に回転させていくように構成さ
れる。
【００６４】ＤＭＤコントローラ６２はメモリ制御部６
２ａと位相時間設定部６２ｂとを有している。メモリ制
御部６２ａはスクリーン３８の回転に同期して読み出し
アドレスをメモリ６３に送出する。つまり、メモリ制御
部６２ａはメモリ６３の読み出し動作を制御する制御手
段として機能するのである。
２ａと位相時間設定部６２ｂとを有している。メモリ制
御部６２ａはスクリーン３８の回転に同期して読み出し
アドレスをメモリ６３に送出する。つまり、メモリ制御
部６２ａはメモリ６３の読み出し動作を制御する制御手
段として機能するのである。
【００６５】位相時間設定部６２ｂは操作スイッチ２２
から予め設定入力されたシフト時間と規定回転回数とを
記憶保持しており、このシフト時間と規定回転回数とを
常にメモリ制御部６２ａに対して供給する。シフト時間
と規定回転回数とはそれぞれスクリーン３８が所定回数
回転するごとにＤＭＤ３３における断面画像の生成タイ
ミングをずらせる際のインターバルを定めるパラメータ
である。
から予め設定入力されたシフト時間と規定回転回数とを
記憶保持しており、このシフト時間と規定回転回数とを
常にメモリ制御部６２ａに対して供給する。シフト時間
と規定回転回数とはそれぞれスクリーン３８が所定回数
回転するごとにＤＭＤ３３における断面画像の生成タイ
ミングをずらせる際のインターバルを定めるパラメータ
である。
【００６６】そして、メモリ制御部６２ａは、位相時間
設定部６２ｂから与えられるシフト時間と規定回転回数
とに基づいて、スクリーン３８の回転角度ごとの断面画
像を生成するタイミングをずらしていくように構成され
ている。すなわち、メモリ制御部６２ａと位相時間設定
部６２ｂとメモリ６３とは一体となってスクリーン３８
の所定回転回数ごとにＤＭＤ３３における断面画像の生
成タイミングを調整するタイミング調整手段として機能
するのである。
設定部６２ｂから与えられるシフト時間と規定回転回数
とに基づいて、スクリーン３８の回転角度ごとの断面画
像を生成するタイミングをずらしていくように構成され
ている。すなわち、メモリ制御部６２ａと位相時間設定
部６２ｂとメモリ６３とは一体となってスクリーン３８
の所定回転回数ごとにＤＭＤ３３における断面画像の生
成タイミングを調整するタイミング調整手段として機能
するのである。
【００６７】既述したようにメモリ６３にはスクリーン
３８が回転する際の各角度に対応する断面画像群の２次
元画像データが格納されている。そして、スクリーン３
８の回転中においてスクリーン３８の回転角度がある角
度を示すときに投影される断面画像が常に同じ断面画像
である場合には、立体像の回転は生じない。これに対し
て、タイミング調整手段の働きによってスクリーン３８
の回転角度がある角度を示すときに投影される断面画像
をスクリーンの所定回転回数ごとにずらしていく（シフ
トさせていく）ように構成すれば、それによって静止す
る立体像が擬似的に回転しているかのような立体表示を
行うことができるのである。
３８が回転する際の各角度に対応する断面画像群の２次
元画像データが格納されている。そして、スクリーン３
８の回転中においてスクリーン３８の回転角度がある角
度を示すときに投影される断面画像が常に同じ断面画像
である場合には、立体像の回転は生じない。これに対し
て、タイミング調整手段の働きによってスクリーン３８
の回転角度がある角度を示すときに投影される断面画像
をスクリーンの所定回転回数ごとにずらしていく（シフ
トさせていく）ように構成すれば、それによって静止す
る立体像が擬似的に回転しているかのような立体表示を
行うことができるのである。
【００６８】例えば、図９および図１０は立体像の回転
を説明する図である。図９および図１０の（ａ）はこの
立体画像表示装置１００の周囲の同一の位置から立体像
を見た際の概念図を示しており、（ｂ）はこの立体画像
表示装置１００の上方から見た際の概念図を示してい
る。
を説明する図である。図９および図１０の（ａ）はこの
立体画像表示装置１００の周囲の同一の位置から立体像
を見た際の概念図を示しており、（ｂ）はこの立体画像
表示装置１００の上方から見た際の概念図を示してい
る。
【００６９】従来の装置では、スクリーンがある回転角
度に位置するときには常に同一の断面画像が投影されて
いたため、時間が経過してスクリーン３８の回転回数が
累積していったとしても立体像は常に図９に示すような
同一の状態で表示され続ける。これに対して、立体画像
表示装置１００がタイミング調整手段としての機能を有
している場合には、スクリーン３８が所定回転回数を示
すごとにある回転角度に位置するときに表示する断面画
像をずらしていけば図１０に示すように静止立体像が回
転するように表示することができるのである。例えば、
図１０（ｂ）に示すように最初の時刻ｔ１において点線
で示すような状態で表示されていた立体像が時間の経過
とともに回転し、時刻ｔ２においては時刻ｔ１の状態か
ら幾分回転した立体像となる。なお、立体像が回転する
際の回転中心はスクリーン３８の回転軸Ｚであることは
明らかである。
度に位置するときには常に同一の断面画像が投影されて
いたため、時間が経過してスクリーン３８の回転回数が
累積していったとしても立体像は常に図９に示すような
同一の状態で表示され続ける。これに対して、立体画像
表示装置１００がタイミング調整手段としての機能を有
している場合には、スクリーン３８が所定回転回数を示
すごとにある回転角度に位置するときに表示する断面画
像をずらしていけば図１０に示すように静止立体像が回
転するように表示することができるのである。例えば、
図１０（ｂ）に示すように最初の時刻ｔ１において点線
で示すような状態で表示されていた立体像が時間の経過
とともに回転し、時刻ｔ２においては時刻ｔ１の状態か
ら幾分回転した立体像となる。なお、立体像が回転する
際の回転中心はスクリーン３８の回転軸Ｚであることは
明らかである。
【００７０】このような立体像を回転させるための詳細
な構成およびその動作について説明する。図１１は、タ
イミング調整手段として機能する特徴的部分を示すもの
であり、立体像を回転させるための詳細な構成を示すブ
ロック図である。図１１に示すようにメモリ制御部６２
ａはカウンタ８１と読み出しアドレス発生部８２とを備
えている。
な構成およびその動作について説明する。図１１は、タ
イミング調整手段として機能する特徴的部分を示すもの
であり、立体像を回転させるための詳細な構成を示すブ
ロック図である。図１１に示すようにメモリ制御部６２
ａはカウンタ８１と読み出しアドレス発生部８２とを備
えている。
【００７１】カウンタ８１は位置検出器７３（図８参
照）からの回転位置情報を入力するとともに、位相時間
設定部６２ｂからシフト時間と規定回転回数とを入力す
る。規定回転回数はスクリーン３８が何回転したときに
断面画像の生成タイミングをずらせるかを示したインタ
ーバルに関するデータであり、シフト時間はスクリーン
３８が規定回転回数に達したときに断面画像の生成タイ
ミングをずらせる際のシフト量を時間として示したデー
タである。
照）からの回転位置情報を入力するとともに、位相時間
設定部６２ｂからシフト時間と規定回転回数とを入力す
る。規定回転回数はスクリーン３８が何回転したときに
断面画像の生成タイミングをずらせるかを示したインタ
ーバルに関するデータであり、シフト時間はスクリーン
３８が規定回転回数に達したときに断面画像の生成タイ
ミングをずらせる際のシフト量を時間として示したデー
タである。
【００７２】位置検出器７３から得られる回転位置情報
には原点位置信号と回転位置信号とが含まれている。原
点位置信号はスクリーン３８が１回転するごとに１個の
パルスを発生させる信号であり、回転位置信号はスクリ
ーン３８の１回転をｎ分割（ただし、ｎは任意の自然
数）したものであって１回転ごとにｎ個のパルスをほぼ
等間隔で発生させる信号である。したがって、スクリー
ン３８が１回転する間に回転位置信号が発生させるパル
ス数はｎ個として予め判っているので、カウンタ８１は
回転位置信号のパルス数をカウントすることにより、ス
クリーン３８の回転角度（位置）を検出することができ
る。
には原点位置信号と回転位置信号とが含まれている。原
点位置信号はスクリーン３８が１回転するごとに１個の
パルスを発生させる信号であり、回転位置信号はスクリ
ーン３８の１回転をｎ分割（ただし、ｎは任意の自然
数）したものであって１回転ごとにｎ個のパルスをほぼ
等間隔で発生させる信号である。したがって、スクリー
ン３８が１回転する間に回転位置信号が発生させるパル
ス数はｎ個として予め判っているので、カウンタ８１は
回転位置信号のパルス数をカウントすることにより、ス
クリーン３８の回転角度（位置）を検出することができ
る。
【００７３】そして、カウンタ８１はスクリーン３８の
回転角度が任意の断面画像を投影するタイミングとなっ
たときに読み出しアドレス発生部８２に対してアドレス
発生のタイミングを送出する。また、カウンタ８１はシ
フト手段としても機能し、スクリーン３８が規定回転回
数に相当する回転を行うごとに読み出しアドレス発生部
８２における読み出しアドレスの発生タイミングをシフ
ト時間に応じてずらせるように構成されている。
回転角度が任意の断面画像を投影するタイミングとなっ
たときに読み出しアドレス発生部８２に対してアドレス
発生のタイミングを送出する。また、カウンタ８１はシ
フト手段としても機能し、スクリーン３８が規定回転回
数に相当する回転を行うごとに読み出しアドレス発生部
８２における読み出しアドレスの発生タイミングをシフ
ト時間に応じてずらせるように構成されている。
【００７４】読み出しアドレス発生部８２は、カウンタ
８１から送られてくるタイミングに応じて２次元画像デ
ータの読み出しアドレスを発生し、それをメモリ６３に
与える。その結果、メモリ６３からは読み出しアドレス
で指定される２次元画像データがＤＭＤ３３に供給さ
れ、ＤＭＤ３３で生成される断面画像がスクリーン３８
に投影されるのである。したがって、カウンタ８１によ
って読み出しアドレスの発生タイミングがずらされた場
合には読み出しアドレス発生部８２での読み出しアドレ
スの発生タイミングがシフトすることになり、スクリー
ンの投影される断面画像の表示タイミングも時間的にシ
フトする。
８１から送られてくるタイミングに応じて２次元画像デ
ータの読み出しアドレスを発生し、それをメモリ６３に
与える。その結果、メモリ６３からは読み出しアドレス
で指定される２次元画像データがＤＭＤ３３に供給さ
れ、ＤＭＤ３３で生成される断面画像がスクリーン３８
に投影されるのである。したがって、カウンタ８１によ
って読み出しアドレスの発生タイミングがずらされた場
合には読み出しアドレス発生部８２での読み出しアドレ
スの発生タイミングがシフトすることになり、スクリー
ンの投影される断面画像の表示タイミングも時間的にシ
フトする。
【００７５】このようなタイミング調整手段としての動
作を詳細に説明する。なお、以下の説明においては説明
内容を簡単にするために、規定回転回数が１回転として
定められており、かつ、スクリーン３８が１回転する間
に表示される断面画像の数が回転位置信号のパルス数と
同じｎ個であると仮定する。
作を詳細に説明する。なお、以下の説明においては説明
内容を簡単にするために、規定回転回数が１回転として
定められており、かつ、スクリーン３８が１回転する間
に表示される断面画像の数が回転位置信号のパルス数と
同じｎ個であると仮定する。
【００７６】図１２は、位置検出器７３から得られる回
転位置情報とメモリ６３から読み出される２次元画像デ
ータの関係を示すタイミング図である。なお、図１２に
おいてθ０，θ１，…は１シーンを構成する断面画像そ
れぞれの２次元画像データをスクリーン３８の回転に伴
って表示される順序で示したものである。また、図１２
（ａ）はシフト時間Δｔ＝０の場合を、図１２（ｂ）は
シフト時間Δｔ＞０の場合を、図１２（ｃ）はシフト時
間Δｔ＜０の場合をそれぞれ示している。
転位置情報とメモリ６３から読み出される２次元画像デ
ータの関係を示すタイミング図である。なお、図１２に
おいてθ０，θ１，…は１シーンを構成する断面画像そ
れぞれの２次元画像データをスクリーン３８の回転に伴
って表示される順序で示したものである。また、図１２
（ａ）はシフト時間Δｔ＝０の場合を、図１２（ｂ）は
シフト時間Δｔ＞０の場合を、図１２（ｃ）はシフト時
間Δｔ＜０の場合をそれぞれ示している。
【００７７】まず、図１２（ａ）に示すようにシフト時
間Δｔ＝０の場合には、スクリーン３８の回転回数が１
回転を示しても読み出しアドレス発生部８２における読
み出しアドレスの発生タイミングはシフトしないので、
スクリーン３８がある回転角度を示すときには常に同じ
断面画像が投影され、立体表示される画像は通常の静止
画像となる。つまり、シフト時間Δｔ＝０のときは静止
表示モードとなり、従来の装置と同様に静止した立体画
像が表示されるのである。
間Δｔ＝０の場合には、スクリーン３８の回転回数が１
回転を示しても読み出しアドレス発生部８２における読
み出しアドレスの発生タイミングはシフトしないので、
スクリーン３８がある回転角度を示すときには常に同じ
断面画像が投影され、立体表示される画像は通常の静止
画像となる。つまり、シフト時間Δｔ＝０のときは静止
表示モードとなり、従来の装置と同様に静止した立体画
像が表示されるのである。
【００７８】この静止表示モードでは、カウンタ８１は
位置検出器７３から得られる回転位置信号をカウントし
ていき、１回転分（規定回転回数として定められた回転
数分）のｎ個のパルスをカウントしたときにカウント動
作をリセットし、その直後から再びカウント動作を繰り
返す。そして、カウンタ８１は回転位置信号の１パルス
をカウントするごとに読み出しアドレスの発生させるタ
イミング信号を読み出しアドレス発生部８２に送出する
のである。
位置検出器７３から得られる回転位置信号をカウントし
ていき、１回転分（規定回転回数として定められた回転
数分）のｎ個のパルスをカウントしたときにカウント動
作をリセットし、その直後から再びカウント動作を繰り
返す。そして、カウンタ８１は回転位置信号の１パルス
をカウントするごとに読み出しアドレスの発生させるタ
イミング信号を読み出しアドレス発生部８２に送出する
のである。
【００７９】この結果、メモリ６３からは２次元画像デ
ータθ０，θ１，…，θｎが順次に読み出されるととも
に、スクリーン３８の回転回数が累積していったとして
もスクリーン３８がある回転角度に位置するときに投影
される断面画像は常に同一であるため立体画像は静止し
た状態で表示される。
ータθ０，θ１，…，θｎが順次に読み出されるととも
に、スクリーン３８の回転回数が累積していったとして
もスクリーン３８がある回転角度に位置するときに投影
される断面画像は常に同一であるため立体画像は静止し
た状態で表示される。
【００８０】なお、カウンタ８１がカウント動作をリセ
ットして次のタイミング信号を送出するときには繰り返
し表示される１シーンの最初の断面画像に対応する２次
元画像データθ０を読み出させるための強制指令も同時
に送出する。
ットして次のタイミング信号を送出するときには繰り返
し表示される１シーンの最初の断面画像に対応する２次
元画像データθ０を読み出させるための強制指令も同時
に送出する。
【００８１】次に、図１２（ｂ）に示すようにシフト時
間Δｔ＞０の場合には、スクリーン３８の回転回数が１
回転を示したときから、読み出しアドレス発生部８２に
おける読み出しアドレスの発生タイミングはシフト時間
Δｔに応じた時間だけ時間後方側にシフトされる。この
ため、スクリーン３８が１回転目のある回転角度を示す
ときに投影された断面画像は、２回転目においては同じ
回転角度を示すときには投影されず、スクリーン３８の
回転方向にシフト時間Δｔだけ遅れた位置で投影され
る。そしてこの断面画像は、さらに３回転目では２回転
目に投影された位置からシフト時間Δｔだけ遅れた位置
で投影される。以降、スクリーン３８が回転を重ねても
同様に、ある断面画像は前回の回転時に投影された位置
からシフト時間Δｔだけ遅れた位置で投影されることに
なる。つまり、シフト時間Δｔ＞０のときは第１の回転
表示モードとなり、立体表示される立体画像はスクリー
ン３８の回転方向に向かってしだいに回転していくこと
になる。
間Δｔ＞０の場合には、スクリーン３８の回転回数が１
回転を示したときから、読み出しアドレス発生部８２に
おける読み出しアドレスの発生タイミングはシフト時間
Δｔに応じた時間だけ時間後方側にシフトされる。この
ため、スクリーン３８が１回転目のある回転角度を示す
ときに投影された断面画像は、２回転目においては同じ
回転角度を示すときには投影されず、スクリーン３８の
回転方向にシフト時間Δｔだけ遅れた位置で投影され
る。そしてこの断面画像は、さらに３回転目では２回転
目に投影された位置からシフト時間Δｔだけ遅れた位置
で投影される。以降、スクリーン３８が回転を重ねても
同様に、ある断面画像は前回の回転時に投影された位置
からシフト時間Δｔだけ遅れた位置で投影されることに
なる。つまり、シフト時間Δｔ＞０のときは第１の回転
表示モードとなり、立体表示される立体画像はスクリー
ン３８の回転方向に向かってしだいに回転していくこと
になる。
【００８２】この第１の回転表示モードでは、カウンタ
８１は位置検出器７３から得られる回転位置信号をカウ
ントしていき、１回転分（規定回転回数として定められ
た回転数分）のｎ個のパルスをカウントしたときにカウ
ント動作をリセットし、そのときからシフト時間Δｔの
間はカウント動作を停止する。そして、カウント動作の
リセットからシフト時間Δｔが経過した後に再びカウン
ト動作を繰り返す。そして、静止表示モードの場合と同
様に、カウンタ８１は回転位置信号の１パルスをカウン
トするごとに読み出しアドレスの発生させるタイミング
信号を読み出しアドレス発生部８２に送出するのであ
る。
８１は位置検出器７３から得られる回転位置信号をカウ
ントしていき、１回転分（規定回転回数として定められ
た回転数分）のｎ個のパルスをカウントしたときにカウ
ント動作をリセットし、そのときからシフト時間Δｔの
間はカウント動作を停止する。そして、カウント動作の
リセットからシフト時間Δｔが経過した後に再びカウン
ト動作を繰り返す。そして、静止表示モードの場合と同
様に、カウンタ８１は回転位置信号の１パルスをカウン
トするごとに読み出しアドレスの発生させるタイミング
信号を読み出しアドレス発生部８２に送出するのであ
る。
【００８３】このためメモリ６３からは２次元画像デー
タθ０，θ１，…，θｎが順次に読み出されていくので
あるが、繰り返し表示される１シーンの最初の断面画像
（２次元画像データθ０に対応する断面画像）の投影さ
れるタイミングが１回転ごとにシフト時間Δｔで定めら
れる一定時間ずつ遅延されていくことになる。そして、
この遅延される間もスクリーン３８は回転し続けている
ため、遅延された後に表示される各断面画像は前回の回
転時において投影された位置とは異なった位置で投影さ
れることになる。この結果、立体表示される立体画像は
スクリーン３８の回転方向に向かって回転するのであ
る。
タθ０，θ１，…，θｎが順次に読み出されていくので
あるが、繰り返し表示される１シーンの最初の断面画像
（２次元画像データθ０に対応する断面画像）の投影さ
れるタイミングが１回転ごとにシフト時間Δｔで定めら
れる一定時間ずつ遅延されていくことになる。そして、
この遅延される間もスクリーン３８は回転し続けている
ため、遅延された後に表示される各断面画像は前回の回
転時において投影された位置とは異なった位置で投影さ
れることになる。この結果、立体表示される立体画像は
スクリーン３８の回転方向に向かって回転するのであ
る。
【００８４】次に、図１２（ｃ）に示すようにシフト時
間Δｔ＜０の場合には、スクリーン３８の回転回数が１
回転を示すときから読み出しアドレス発生部８２におけ
る読み出しアドレスの発生タイミングはシフト時間Δｔ
に応じた時間だけ時間前方側にシフトされる。
間Δｔ＜０の場合には、スクリーン３８の回転回数が１
回転を示すときから読み出しアドレス発生部８２におけ
る読み出しアドレスの発生タイミングはシフト時間Δｔ
に応じた時間だけ時間前方側にシフトされる。
【００８５】つまり、スクリーン３８が１回転目のある
回転角度を示すときに投影された断面画像は、２回転目
においては同じ回転角度を示すときには投影されず、ス
クリーン３８の回転方向とは反対方向にシフト時間Δｔ
だけ進んだ位置で投影される。このため、スクリーン３
８が１回転する際に投影するｎ個の断面画像の全てを１
シーンとして投影することができない可能性が生じる。
この場合には、ｎ個の断面画像のうちのシーン後方の断
面画像を切り捨てる。シフト時間Δｔはスクリーン３８
の１回転に要する時間に比べて十分に小さいのでシーン
後方の断面画像を切り捨てても大きな問題は生じないか
らである。そして、スクリーン３８が１回転に要する時
間からシフト時間Δｔだけ早いタイミングにおいて１シ
ーンの最初の断面画像の投影を繰り返すのである。
回転角度を示すときに投影された断面画像は、２回転目
においては同じ回転角度を示すときには投影されず、ス
クリーン３８の回転方向とは反対方向にシフト時間Δｔ
だけ進んだ位置で投影される。このため、スクリーン３
８が１回転する際に投影するｎ個の断面画像の全てを１
シーンとして投影することができない可能性が生じる。
この場合には、ｎ個の断面画像のうちのシーン後方の断
面画像を切り捨てる。シフト時間Δｔはスクリーン３８
の１回転に要する時間に比べて十分に小さいのでシーン
後方の断面画像を切り捨てても大きな問題は生じないか
らである。そして、スクリーン３８が１回転に要する時
間からシフト時間Δｔだけ早いタイミングにおいて１シ
ーンの最初の断面画像の投影を繰り返すのである。
【００８６】このようにすると、スクリーン３８が回転
を重ねていくと、ある断面画像は前回の回転時に投影さ
れた位置からシフト時間Δｔだけ早いタイミングとなる
位置で投影されることになる。すなわち、シフト時間Δ
ｔ＜０のときは第２の回転表示モードとなり、立体表示
される立体画像はスクリーン３８の回転方向とは反対方
向に向かってしだいに回転していくことになる。
を重ねていくと、ある断面画像は前回の回転時に投影さ
れた位置からシフト時間Δｔだけ早いタイミングとなる
位置で投影されることになる。すなわち、シフト時間Δ
ｔ＜０のときは第２の回転表示モードとなり、立体表示
される立体画像はスクリーン３８の回転方向とは反対方
向に向かってしだいに回転していくことになる。
【００８７】スクリーン３８が等速回転を行っていると
き、スクリーン３８の１回転に要する時間は予め知るこ
とができる。この第２の回転表示モードでは、カウンタ
８１は位置検出器７３から得られる回転位置信号をカウ
ントしていき、１回転（規定回転回数として定められた
回転数）するタイミングよりもシフト時間Δｔだけ早い
タイミングとなったときにカウント動作をリセットし、
その直後から再びカウント動作を繰り返す。そして以後
同様に、カウント動作を再開したときから１回転するタ
イミングよりもシフト時間Δｔだけ早いタイミングとな
ったときにカウント動作のリセットと再開とを繰り返
す。
き、スクリーン３８の１回転に要する時間は予め知るこ
とができる。この第２の回転表示モードでは、カウンタ
８１は位置検出器７３から得られる回転位置信号をカウ
ントしていき、１回転（規定回転回数として定められた
回転数）するタイミングよりもシフト時間Δｔだけ早い
タイミングとなったときにカウント動作をリセットし、
その直後から再びカウント動作を繰り返す。そして以後
同様に、カウント動作を再開したときから１回転するタ
イミングよりもシフト時間Δｔだけ早いタイミングとな
ったときにカウント動作のリセットと再開とを繰り返
す。
【００８８】カウンタ８１は回転位置信号の１パルスを
カウントするごとに読み出しアドレスの発生させるタイ
ミング信号を読み出しアドレス発生部８２に送出する。
カウントするごとに読み出しアドレスの発生させるタイ
ミング信号を読み出しアドレス発生部８２に送出する。
【００８９】ここで、カウンタ８１はカウント動作をリ
セットして次のタイミング信号を送出するときには繰り
返し表示される１シーンの最初の断面画像に対応する２
次元画像データθ０を読み出させるための強制指令も同
時に送出するため、１シーンを構成する全ての断面画像
の投影が終了していない場合でも強制的に１シーンの最
初の断面画像（２次元画像データθ０に対応する断面画
像）がスクリーン３８に投影されるのである。
セットして次のタイミング信号を送出するときには繰り
返し表示される１シーンの最初の断面画像に対応する２
次元画像データθ０を読み出させるための強制指令も同
時に送出するため、１シーンを構成する全ての断面画像
の投影が終了していない場合でも強制的に１シーンの最
初の断面画像（２次元画像データθ０に対応する断面画
像）がスクリーン３８に投影されるのである。
【００９０】このためメモリ６３からは２次元画像デー
タθ０，θ１，…が順次に読み出されていくのである
が、繰り返し表示される１シーンの最初の断面画像（２
次元画像データθ０に対応する断面画像）の投影される
タイミングが１回転ごとにシフト時間Δｔで定められる
一定時間ずつ早いタイミングに進められていくことにな
る。この結果、立体表示される立体画像はスクリーン３
８の回転方向とは反対方向に向かって回転するのであ
る。
タθ０，θ１，…が順次に読み出されていくのである
が、繰り返し表示される１シーンの最初の断面画像（２
次元画像データθ０に対応する断面画像）の投影される
タイミングが１回転ごとにシフト時間Δｔで定められる
一定時間ずつ早いタイミングに進められていくことにな
る。この結果、立体表示される立体画像はスクリーン３
８の回転方向とは反対方向に向かって回転するのであ
る。
【００９１】このようなタイミング調整の結果、１回転
（規定回転回数として定められた回転数）ごとに各断面
画像が投影されるタイミングは図１３に示すようにな
る。図１３において（ａ）は静止表示モード、（ｂ）は
第１の回転表示モード、（ｃ）は第２の回転表示モード
である。
（規定回転回数として定められた回転数）ごとに各断面
画像が投影されるタイミングは図１３に示すようにな
る。図１３において（ａ）は静止表示モード、（ｂ）は
第１の回転表示モード、（ｃ）は第２の回転表示モード
である。
【００９２】まず、図１３（ａ）に示すようにシフト時
間Δｔ＝０の場合には、スクリーン３８の回転回数が累
積していっても、スクリーン３８がある回転角度にある
ときに投影される断面画像は常に同一のものである。し
たがって、この場合は立体画像は回転せずに静止した状
態で表示される。
間Δｔ＝０の場合には、スクリーン３８の回転回数が累
積していっても、スクリーン３８がある回転角度にある
ときに投影される断面画像は常に同一のものである。し
たがって、この場合は立体画像は回転せずに静止した状
態で表示される。
【００９３】また、図１３（ｂ）に示すようにシフト時
間Δｔ＞０の場合には、スクリーン３８の回転回数が１
回転するごとにシフト時間Δｔに相当する時間だけ繰り
返しの１シーンの最初の断面画像が投影されるタイミン
グが遅延されるので、立体画像はスクリーン３８の回転
方向に向かって回転していく。
間Δｔ＞０の場合には、スクリーン３８の回転回数が１
回転するごとにシフト時間Δｔに相当する時間だけ繰り
返しの１シーンの最初の断面画像が投影されるタイミン
グが遅延されるので、立体画像はスクリーン３８の回転
方向に向かって回転していく。
【００９４】さらに、図１３（ｃ）に示すようにシフト
時間Δｔ＜０の場合には、スクリーン３８の回転回数が
１回転するごとに繰り返しの１シーンの最初の断面画像
が投影されるタイミングがシフト時間Δｔに相当する時
間だけ早いタイミングとされるので、立体画像はスクリ
ーン３８の回転方向とは反対方向に向かって回転してい
く。
時間Δｔ＜０の場合には、スクリーン３８の回転回数が
１回転するごとに繰り返しの１シーンの最初の断面画像
が投影されるタイミングがシフト時間Δｔに相当する時
間だけ早いタイミングとされるので、立体画像はスクリ
ーン３８の回転方向とは反対方向に向かって回転してい
く。
【００９５】なお、第２の回転表示モードの場合は、繰
り返しシーンの最初の断面画像を投影するタイミングを
全ての断面画像の投影が終了するタイミングよりも早い
タイミングに設定されるので、シーン後方の断面画像は
スクリーン３８に投影されることがない。このため、第
２の回転表示モードでは立体表示を行う際の解像度が若
干低下する。これに対して、第１の回転表示モードの場
合は、繰り返しシーンの最初の断面画像を投影するタイ
ミングを遅延させるものであるので、立体画像を回転さ
せても１シーンに含まれる全ての断面画像群を投影させ
ることができ、立体表示を行う際の解像度の低下を招く
ことがない。このことから第１と第２の回転表示モード
を比較すると、第１の回転表示モードのように繰り返し
シーンの投影タイミングを遅延させることがより好まし
い形態である。
り返しシーンの最初の断面画像を投影するタイミングを
全ての断面画像の投影が終了するタイミングよりも早い
タイミングに設定されるので、シーン後方の断面画像は
スクリーン３８に投影されることがない。このため、第
２の回転表示モードでは立体表示を行う際の解像度が若
干低下する。これに対して、第１の回転表示モードの場
合は、繰り返しシーンの最初の断面画像を投影するタイ
ミングを遅延させるものであるので、立体画像を回転さ
せても１シーンに含まれる全ての断面画像群を投影させ
ることができ、立体表示を行う際の解像度の低下を招く
ことがない。このことから第１と第２の回転表示モード
を比較すると、第１の回転表示モードのように繰り返し
シーンの投影タイミングを遅延させることがより好まし
い形態である。
【００９６】以上の説明においては予め設定されている
規定回転回数が「１回転」である場合を例示したが、規
定回転回数は任意の回転数を設定することができる。例
えば、規定回転回数を２回転，３回転，…として設定し
た場合には、第１および第２の回転表示モードでシフト
時間Δｔに応じた時間がシフトされる周期を変更するこ
とができるので、立体画像が回転する速度を調整するこ
とが可能になる。
規定回転回数が「１回転」である場合を例示したが、規
定回転回数は任意の回転数を設定することができる。例
えば、規定回転回数を２回転，３回転，…として設定し
た場合には、第１および第２の回転表示モードでシフト
時間Δｔに応じた時間がシフトされる周期を変更するこ
とができるので、立体画像が回転する速度を調整するこ
とが可能になる。
【００９７】また、位相時間設定部６２ｂからカウンタ
８１に導かれるシフト時間は所定のパルス信号であり、
設定されるシフト時間に応じてそのパルス数を増減させ
ることによって、図１２と図１３とに示したシフト時間
Δｔを可変させることができる。そして、このシフト時
間Δｔを可変させることによっても立体画像が回転する
速度を調整することが可能になる。
８１に導かれるシフト時間は所定のパルス信号であり、
設定されるシフト時間に応じてそのパルス数を増減させ
ることによって、図１２と図１３とに示したシフト時間
Δｔを可変させることができる。そして、このシフト時
間Δｔを可変させることによっても立体画像が回転する
速度を調整することが可能になる。
【００９８】したがって、操作スイッチ２２からの操作
入力によって位相時間設定部６２ｂに記憶保持されるシ
フト時間または規定回転回数を変更することによって、
スクリーン３８が所定回数回転するごとにＤＭＤ３３に
おける一連の断面画像の繰り返しタイミングをずらせる
際のインターバルを変更することができ、それによって
立体画像の回転速度を調整することが可能になる。
入力によって位相時間設定部６２ｂに記憶保持されるシ
フト時間または規定回転回数を変更することによって、
スクリーン３８が所定回数回転するごとにＤＭＤ３３に
おける一連の断面画像の繰り返しタイミングをずらせる
際のインターバルを変更することができ、それによって
立体画像の回転速度を調整することが可能になる。
【００９９】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１４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。
の生成について説明する。図１４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。
【０１００】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。
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。
【０１０１】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。
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。
【０１０２】図１５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１５（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１５
（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１５（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に放射状に切
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１５（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。
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１５（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１５
（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１５（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に放射状に切
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１５（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。
【０１０３】図１５（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、表示対象物の立体画像
を投影することができるのである。
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、表示対象物の立体画像
を投影することができるのである。
【０１０４】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。
に応じてＭＰＥＧ２等の方式によりデータ圧縮が行われ
る。
【０１０５】＜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。
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。
【０１０６】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。
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。
【０１０７】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１６（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１６（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な補正を行う補正手
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。
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１６（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１６（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な補正を行う補正手
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。
【０１０８】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、下方側には倍率が大
きくなるレンズ系）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。
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、下方側には倍率が大
きくなるレンズ系）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。
【０１０９】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。
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。
【０１１０】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６３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。
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６３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。
【０１１１】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６３に格納し、スクリーン３８の１８０°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。
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６３に格納し、スクリーン３８の１８０°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。
【０１１２】この左右反転を行う方法の一例として、メ
モリ６３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６３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。
モリ６３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６３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。
【０１１３】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、メモリ６３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８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６３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。
ような２５６画素（水平方向）×２５６画素（垂直方
向）である場合、メモリ６３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８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６３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。
【０１１４】図１７は、スクリーン３８の回転角度θに
応じてメモリ６３からの読み出し順序を示す図である。
図１７に示すように、メモリ６３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１７（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１７
（ｂ）に示すようにスクリーン３８の回転角度θが１８
０°≦θ＜３６０°の範囲内である場合には、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、Ｄ２５４、Ｄ２５３、
…、Ｄ０が読み出されてＤＭＤ３３に供給される。
応じてメモリ６３からの読み出し順序を示す図である。
図１７に示すように、メモリ６３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１７（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１７
（ｂ）に示すようにスクリーン３８の回転角度θが１８
０°≦θ＜３６０°の範囲内である場合には、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、Ｄ２５４、Ｄ２５３、
…、Ｄ０が読み出されてＤＭＤ３３に供給される。
【０１１５】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。
°≦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。
【０１１６】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１８に示す。図１８には図１１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１８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と閾値格納部８２ｄと比較部
８２ｅ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
れるタイミング信号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。
の制御機構の一例を図１８に示す。図１８には図１１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１８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と閾値格納部８２ｄと比較部
８２ｅ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
れるタイミング信号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。
【０１１７】図１９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１９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１９（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。
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１９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１９（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。
【０１１８】図１９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１７
（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１７（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１９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。
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１７
（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１７（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１９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。
【０１１９】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。
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。
【０１２０】一方、カウンタ８１は位置検出器７３から
得られる回転位置信号をそのまま比較部８２ｅに送出す
る。また、閾値格納部８２ｄにはスクリーン３８が１８
０°回転するときに発生される回転位置信号のパルス数
が閾値として格納されている。例えば、スクリーン３８
が１回転するときに回転位置信号がｎ個のパルスを発生
させる場合には、閾値格納部８２ｄには「ｎ／２」が閾
値として格納されている。そして、この閾値は比較部８
２ｅに送出される。
得られる回転位置信号をそのまま比較部８２ｅに送出す
る。また、閾値格納部８２ｄにはスクリーン３８が１８
０°回転するときに発生される回転位置信号のパルス数
が閾値として格納されている。例えば、スクリーン３８
が１回転するときに回転位置信号がｎ個のパルスを発生
させる場合には、閾値格納部８２ｄには「ｎ／２」が閾
値として格納されている。そして、この閾値は比較部８
２ｅに送出される。
【０１２１】比較部８２ｅは、カウンタ８１から得られ
る回転位置信号のパルスをカウントし、カウント数と閾
値格納部８２ｄから送られてくる閾値とを比較する。そ
して、カウント数が閾値と一致したときにはスクリーン
３８が１８０°回転したことになるので、比較部８２ｅ
はアドレス選択部８２ｃに対して第１と第２とのアドレ
ス発生部８２ａ，８２ｂで発生される読み出しアドレス
の選択を切り換えるように選択指令を送出する。
る回転位置信号のパルスをカウントし、カウント数と閾
値格納部８２ｄから送られてくる閾値とを比較する。そ
して、カウント数が閾値と一致したときにはスクリーン
３８が１８０°回転したことになるので、比較部８２ｅ
はアドレス選択部８２ｃに対して第１と第２とのアドレ
ス発生部８２ａ，８２ｂで発生される読み出しアドレス
の選択を切り換えるように選択指令を送出する。
【０１２２】そして、アドレス選択部８２ｃでは比較部
８２ｅからの選択指令に応じてメモリ６３に与える読み
出しアドレスを第１アドレス発生部８２ａで発生された
ものと第２アドレス発生部８２ｂで発生されたものとで
交互に切り換える。
８２ｅからの選択指令に応じてメモリ６３に与える読み
出しアドレスを第１アドレス発生部８２ａで発生された
ものと第２アドレス発生部８２ｂで発生されたものとで
交互に切り換える。
【０１２３】この結果、スクリーン３８の回転角度θが
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１９
（ａ）参照）がメモリ６３に与えられ、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１９（ｂ）参
照）がメモリ６３に与えられる。
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１９
（ａ）参照）がメモリ６３に与えられ、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１９（ｂ）参
照）がメモリ６３に与えられる。
【０１２４】以上のような構成を採用することにより、
メモリから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。
メモリから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。
【０１２５】＜Ｅ．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、表示対象物を異なる角度で放射状に切断した断面群
での一連の断面画像群をスクリーン３８の回転に同期し
て順次かつ繰り返して生成するにあたって、一連の断面
画像群を生成するタイミングを継続的に調整することに
より、立体画像の向きを任意の方向に向けて回転表示さ
せるように構成されているため、表示対象物の周囲から
みた立体像を観察者が移動することなく同一視点から視
認することが可能になる。
に、この実施形態における立体画像表示装置において
は、表示対象物を異なる角度で放射状に切断した断面群
での一連の断面画像群をスクリーン３８の回転に同期し
て順次かつ繰り返して生成するにあたって、一連の断面
画像群を生成するタイミングを継続的に調整することに
より、立体画像の向きを任意の方向に向けて回転表示さ
せるように構成されているため、表示対象物の周囲から
みた立体像を観察者が移動することなく同一視点から視
認することが可能になる。
【０１２６】より具体的には、表示対象物を異なる角度
で放射状に切断した断面群での一連の断面画像群をスク
リーン３８の回転に同期して繰り返して生成する際にお
ける繰り返しタイミングを所定のインターバルでシフト
させ、それによって立体画像を空間的に回転させること
で、立体画像表示装置の周囲の一点から立体像を観察し
ていても、立体画像が空間的に回転するので、観察者が
移動することなく同一視点から立体像の全周を視認する
ことが可能になる。
で放射状に切断した断面群での一連の断面画像群をスク
リーン３８の回転に同期して繰り返して生成する際にお
ける繰り返しタイミングを所定のインターバルでシフト
させ、それによって立体画像を空間的に回転させること
で、立体画像表示装置の周囲の一点から立体像を観察し
ていても、立体画像が空間的に回転するので、観察者が
移動することなく同一視点から立体像の全周を視認する
ことが可能になる。
【０１２７】また、一連の断面画像群を発生する際にお
ける繰り返しタイミングを、スクリーン３８の所定の回
転回数ごとにずらしていくように構成されているため、
適切な立体画像の表示を維持しつつその立体画像を回転
させることができる。
ける繰り返しタイミングを、スクリーン３８の所定の回
転回数ごとにずらしていくように構成されているため、
適切な立体画像の表示を維持しつつその立体画像を回転
させることができる。
【０１２８】また、タイミング調整手段として、一連の
断面画像群に関する２次元画像データ群を記憶するメモ
リ６３と、２次元画像データ群の読み出しアドレスを発
生してメモリ６３に供給することにより、メモリ６３か
ら２次元画像データをＤＭＤ３３に与えるメモリ制御部
６２ａとを備えており、スクリーン３８の所定の回転回
数ごとに、メモリ制御部６２ａにおける読み出しアドレ
スの発生タイミングを所定のシフト時間に応じてずらせ
るように構成されているので、立体画像の回転を行わせ
るための特別な機構部を設けることなく、比較的簡単な
構成で立体画像の回転を行うことが可能になる。
断面画像群に関する２次元画像データ群を記憶するメモ
リ６３と、２次元画像データ群の読み出しアドレスを発
生してメモリ６３に供給することにより、メモリ６３か
ら２次元画像データをＤＭＤ３３に与えるメモリ制御部
６２ａとを備えており、スクリーン３８の所定の回転回
数ごとに、メモリ制御部６２ａにおける読み出しアドレ
スの発生タイミングを所定のシフト時間に応じてずらせ
るように構成されているので、立体画像の回転を行わせ
るための特別な機構部を設けることなく、比較的簡単な
構成で立体画像の回転を行うことが可能になる。
【０１２９】さらに、操作スイッチ２２からの操作入力
に応じて上記のインターバルを変更するように構成され
ているので、立体画像の回転する速度調整を行うことも
可能である。
に応じて上記のインターバルを変更するように構成され
ているので、立体画像の回転する速度調整を行うことも
可能である。
【０１３０】＜＜第２の実施の形態＞＞次に、第２の実
施の形態について説明する。上記第１の実施の形態にお
いては、シフト時間Δｔに基づいて立体像を回転させる
形態について説明したが、このシフト時間Δｔに基づい
て立体像の回転表示を行う技術を適用すれば、立体像を
任意の方向に向けて表示することが可能になる。
施の形態について説明する。上記第１の実施の形態にお
いては、シフト時間Δｔに基づいて立体像を回転させる
形態について説明したが、このシフト時間Δｔに基づい
て立体像の回転表示を行う技術を適用すれば、立体像を
任意の方向に向けて表示することが可能になる。
【０１３１】この実施の形態では、位相時間設定部６２
ｂに設定されるΔｔを、立体像の表示中に、手動操作に
応じて変更するいくつかの構成例について説明する。な
お、基本となる動作概念等は第１の実施の形態で説明し
たものと同様である。また、以下の構成例においては、
システムコントローラ６４もタイミング調整手段の一部
として機能することになる。
ｂに設定されるΔｔを、立体像の表示中に、手動操作に
応じて変更するいくつかの構成例について説明する。な
お、基本となる動作概念等は第１の実施の形態で説明し
たものと同様である。また、以下の構成例においては、
システムコントローラ６４もタイミング調整手段の一部
として機能することになる。
【０１３２】＜Ａ．第１の構成例＞まず、第１の構成例
について説明する。操作スイッチ２２における複数のボ
タンのうち少なくとも２つのボタンに対して、それぞれ
右方向回転ボタンとしての機能および左方向回転ボタン
としての機能を設定する。そして、立体像の表示中に、
観察者が操作スイッチ２２における回転ボタンを操作
し、そのボタン操作が行われている間だけ立体像を回転
させる一方、ボタン操作が停止されると立体像の回転を
停止させるというように立体画像表示装置１００を構成
することができる。具体的には、システムコントローラ
６４が操作スイッチ２２における右方向回転ボタンまた
は左方向回転ボタンのいずれのボタンが操作されたかを
判断し、その方向に応じて位相時間設定部６２ｂのシフ
ト時間Δｔに所定時間Ｔまたは−Ｔを設定するのであ
る。
について説明する。操作スイッチ２２における複数のボ
タンのうち少なくとも２つのボタンに対して、それぞれ
右方向回転ボタンとしての機能および左方向回転ボタン
としての機能を設定する。そして、立体像の表示中に、
観察者が操作スイッチ２２における回転ボタンを操作
し、そのボタン操作が行われている間だけ立体像を回転
させる一方、ボタン操作が停止されると立体像の回転を
停止させるというように立体画像表示装置１００を構成
することができる。具体的には、システムコントローラ
６４が操作スイッチ２２における右方向回転ボタンまた
は左方向回転ボタンのいずれのボタンが操作されたかを
判断し、その方向に応じて位相時間設定部６２ｂのシフ
ト時間Δｔに所定時間Ｔまたは−Ｔを設定するのであ
る。
【０１３３】図２０は、このシステムコントローラ６４
の動作手順を示すフローチャートであり、システムコン
トローラ６４の動作中において定期的に実行される処理
シーケンスである。ステップＳ１０１においてシステム
コントローラ６４が操作スイッチのうちの右方向回転ボ
タンまたは左方向回転ボタンのいずれかがボタン操作さ
れたか否かを判断し、「ＹＥＳ」であればステップＳ１
０２にて、いずれの回転ボタンが操作されたかを判断す
ることによって回転方向を特定する。そして、左方向回
転であれば、ステップＳ１０３にてシフト時間Δｔに対
して所定時間Ｔを設定する。一方、右方向回転であれ
ば、ステップＳ１０４にてシフト時間Δｔに対して所定
時間−Ｔを設定する。ステップＳ１０３，Ｓ１０４にお
けるシフト時間Δｔの設定により、立体像が回転を開始
する。そしてその後、ボタン操作が停止されると、ステ
ップＳ１０５にてシフト時間Δｔが０に設定されること
になり、立体像の回転が停止するのである。つまり、こ
のような構成にすることで、観察者が希望する任意の方
向に立体像の所定部分を向けることが可能になるのであ
る。なお、右方向回転ボタンおよび左方向回転ボタンと
しての機能をジョイスティック等によって実現してもよ
い。
の動作手順を示すフローチャートであり、システムコン
トローラ６４の動作中において定期的に実行される処理
シーケンスである。ステップＳ１０１においてシステム
コントローラ６４が操作スイッチのうちの右方向回転ボ
タンまたは左方向回転ボタンのいずれかがボタン操作さ
れたか否かを判断し、「ＹＥＳ」であればステップＳ１
０２にて、いずれの回転ボタンが操作されたかを判断す
ることによって回転方向を特定する。そして、左方向回
転であれば、ステップＳ１０３にてシフト時間Δｔに対
して所定時間Ｔを設定する。一方、右方向回転であれ
ば、ステップＳ１０４にてシフト時間Δｔに対して所定
時間−Ｔを設定する。ステップＳ１０３，Ｓ１０４にお
けるシフト時間Δｔの設定により、立体像が回転を開始
する。そしてその後、ボタン操作が停止されると、ステ
ップＳ１０５にてシフト時間Δｔが０に設定されること
になり、立体像の回転が停止するのである。つまり、こ
のような構成にすることで、観察者が希望する任意の方
向に立体像の所定部分を向けることが可能になるのであ
る。なお、右方向回転ボタンおよび左方向回転ボタンと
しての機能をジョイスティック等によって実現してもよ
い。
【０１３４】＜Ｂ．第２の構成例＞次に、第２の構成例
について説明する。この構成例では、観察者が操作スイ
ッチ２２より直接的に回転角を入力し、システムコント
ローラ６４がその回転角からシフト時間Δｔを演算によ
って求め、そのシフト時間Δｔを位相時間設定部６２ｂ
に設定するように構成される。上記第１の構成例では、
観察者が操作スイッチ２２を操作している間、立体像が
徐々に回転していき、立体像の向きが観察者の希望する
方向に達したときに観察者が操作を停止すれば、立体像
の回転も停止する。これに対して、この第２の構成例で
は、立体像の向きを瞬時に切り換えることが可能になる
のである。
について説明する。この構成例では、観察者が操作スイ
ッチ２２より直接的に回転角を入力し、システムコント
ローラ６４がその回転角からシフト時間Δｔを演算によ
って求め、そのシフト時間Δｔを位相時間設定部６２ｂ
に設定するように構成される。上記第１の構成例では、
観察者が操作スイッチ２２を操作している間、立体像が
徐々に回転していき、立体像の向きが観察者の希望する
方向に達したときに観察者が操作を停止すれば、立体像
の回転も停止する。これに対して、この第２の構成例で
は、立体像の向きを瞬時に切り換えることが可能になる
のである。
【０１３５】具体的には、位相時間設定部６２ｂはシス
テムコントローラ６４から与えられるシフト時間Δｔの
値をスクリーン３８が１回転する時間だけ有効な値とし
て保持し、スクリーン３８が２回転目に入るとシフト時
間Δｔを０に初期化するのである。つまり、この構成例
においては、シフト時間Δｔに基づく立体像の回転は、
回転するスクリーン３８の１回転（１周期）のみに対し
て行われ、その回転時に立体像の向きが瞬時に変更され
るのである。そしてその直後、シフト時間Δｔは位相時
間設定部６２ｂにおいて０に初期化され、立体像の向き
は変更された状態で静止する。
テムコントローラ６４から与えられるシフト時間Δｔの
値をスクリーン３８が１回転する時間だけ有効な値とし
て保持し、スクリーン３８が２回転目に入るとシフト時
間Δｔを０に初期化するのである。つまり、この構成例
においては、シフト時間Δｔに基づく立体像の回転は、
回転するスクリーン３８の１回転（１周期）のみに対し
て行われ、その回転時に立体像の向きが瞬時に変更され
るのである。そしてその直後、シフト時間Δｔは位相時
間設定部６２ｂにおいて０に初期化され、立体像の向き
は変更された状態で静止する。
【０１３６】図２１は、このシステムコントローラ６４
の動作手順を示すフローチャートであり、観察者によっ
て回転角の入力が行われた場合に実行される処理シーケ
ンスである。観察者によって回転角が入力されると、シ
ステムコントローラ６４は入力された回転角を時間Ｔに
変換する（ステップＳ１１０）。この時間Ｔは、スクリ
ーン３８が所定の回転速度で回転するときに、入力され
た回転角だけ回転するのに要する時間である。そして、
システムコントローラ６４はステップＳ１１０で得られ
た時間Ｔを位相時間設定部６２ｂのシフト時間Δｔとし
て設定する（ステップＳ１１２）。以上のような処理を
システムコントローラ６４が行うとともに、位相時間設
定部６２ｂが１回転した後にシフト時間Δｔを０に初期
化するように構成することで、立体像の向きを瞬時に切
り換えることが可能になるのである。
の動作手順を示すフローチャートであり、観察者によっ
て回転角の入力が行われた場合に実行される処理シーケ
ンスである。観察者によって回転角が入力されると、シ
ステムコントローラ６４は入力された回転角を時間Ｔに
変換する（ステップＳ１１０）。この時間Ｔは、スクリ
ーン３８が所定の回転速度で回転するときに、入力され
た回転角だけ回転するのに要する時間である。そして、
システムコントローラ６４はステップＳ１１０で得られ
た時間Ｔを位相時間設定部６２ｂのシフト時間Δｔとし
て設定する（ステップＳ１１２）。以上のような処理を
システムコントローラ６４が行うとともに、位相時間設
定部６２ｂが１回転した後にシフト時間Δｔを０に初期
化するように構成することで、立体像の向きを瞬時に切
り換えることが可能になるのである。
【０１３７】＜Ｃ．第３の構成例＞次に、第３の構成例
について説明する。この構成例では、表示される立体像
の正面方向が予め設定されている。また、図２２に示す
ように立体画像表示装置１００におけるハウジング２０
の周囲には全周にわたって、ほぼ等間隔に複数の操作ボ
タン２２ａ〜２２ｅが配置されている。この構成例で
は、観察者が操作ボタン２２ａ〜２２ｅのうちの任意の
ボタンを操作することにより、そのボタンの配置された
方向に立体像の正面方向が一致するように構成される。
具体的には、操作ボタン２２ａには方向Ｆ１が、操作ボ
タン２２ｂには方向Ｆ２が、操作ボタン２２ｃには方向
Ｆ３が、操作ボタン２２ｄには方向Ｆ４が、操作ボタン
２２ｅには方向Ｆ５がそれぞれ対応づけられており、例
えば予め設定されている立体像の正面方向がＦ２方向で
あるとすると、観察者が操作ボタン２２ｃを操作したと
きには、立体像の正面方向がＦ３方向に瞬時に変更され
るのである。
について説明する。この構成例では、表示される立体像
の正面方向が予め設定されている。また、図２２に示す
ように立体画像表示装置１００におけるハウジング２０
の周囲には全周にわたって、ほぼ等間隔に複数の操作ボ
タン２２ａ〜２２ｅが配置されている。この構成例で
は、観察者が操作ボタン２２ａ〜２２ｅのうちの任意の
ボタンを操作することにより、そのボタンの配置された
方向に立体像の正面方向が一致するように構成される。
具体的には、操作ボタン２２ａには方向Ｆ１が、操作ボ
タン２２ｂには方向Ｆ２が、操作ボタン２２ｃには方向
Ｆ３が、操作ボタン２２ｄには方向Ｆ４が、操作ボタン
２２ｅには方向Ｆ５がそれぞれ対応づけられており、例
えば予め設定されている立体像の正面方向がＦ２方向で
あるとすると、観察者が操作ボタン２２ｃを操作したと
きには、立体像の正面方向がＦ３方向に瞬時に変更され
るのである。
【０１３８】具体的には、観察者によって操作ボタン２
２ａ〜２２ｅのいずれかが操作されると、システムコン
トローラ６４が操作された操作ボタンの方向と現在の立
体像の正面方向との角度差を計算し、その角度差を時間
に変換してシフト時間Δｔとして位相時間設定部６２ｂ
に与える。位相時間設定部６２ｂはシステムコントロー
ラ６４から与えられるシフト時間Δｔの値をスクリーン
３８が１回転する時間だけ有効な値として保持し、スク
リーン３８が２回転目に入るとシフト時間Δｔを０に初
期化するのである。つまり、この構成例においても、シ
フト時間Δｔに基づく立体像の回転は、回転するスクリ
ーン３８の１回転（１周期）のみに対して行われ、その
回転時に立体像の向きが瞬時に変更されるのである。そ
してその１回転の後、シフト時間Δｔは位相時間設定部
６２ｂにおいて０に初期化され、立体像の向きは変更さ
れた状態で静止する。
２ａ〜２２ｅのいずれかが操作されると、システムコン
トローラ６４が操作された操作ボタンの方向と現在の立
体像の正面方向との角度差を計算し、その角度差を時間
に変換してシフト時間Δｔとして位相時間設定部６２ｂ
に与える。位相時間設定部６２ｂはシステムコントロー
ラ６４から与えられるシフト時間Δｔの値をスクリーン
３８が１回転する時間だけ有効な値として保持し、スク
リーン３８が２回転目に入るとシフト時間Δｔを０に初
期化するのである。つまり、この構成例においても、シ
フト時間Δｔに基づく立体像の回転は、回転するスクリ
ーン３８の１回転（１周期）のみに対して行われ、その
回転時に立体像の向きが瞬時に変更されるのである。そ
してその１回転の後、シフト時間Δｔは位相時間設定部
６２ｂにおいて０に初期化され、立体像の向きは変更さ
れた状態で静止する。
【０１３９】図２３は、この構成例におけるシステムコ
ントローラ６４の動作手順を示すフローチャートであ
り、観察者によって操作ボタン２２ａ〜２２ｅの操作が
行われた場合に実行される処理シーケンスである。観察
者によって操作ボタンが操作されると、システムコント
ローラ６４は操作された操作ボタンの位置から観察者の
位置する方向と現在の立体像の正面方向との角度差を算
出する（ステップＳ１２０）。そして、この角度差を時
間Ｔに変換する（ステップＳ１２１）。そして、ステッ
プＳ１２１で得られた時間Ｔを位相時間設定部６２ｂの
シフト時間Δｔとして設定する（ステップＳ１２２）。
以上のような処理をシステムコントローラ６４が行うと
ともに、位相時間設定部６２ｂが１回転した後にシフト
時間Δｔを０に初期化するように構成することで、立体
像の向きを瞬時に切り換えることが可能になるのであ
る。
ントローラ６４の動作手順を示すフローチャートであ
り、観察者によって操作ボタン２２ａ〜２２ｅの操作が
行われた場合に実行される処理シーケンスである。観察
者によって操作ボタンが操作されると、システムコント
ローラ６４は操作された操作ボタンの位置から観察者の
位置する方向と現在の立体像の正面方向との角度差を算
出する（ステップＳ１２０）。そして、この角度差を時
間Ｔに変換する（ステップＳ１２１）。そして、ステッ
プＳ１２１で得られた時間Ｔを位相時間設定部６２ｂの
シフト時間Δｔとして設定する（ステップＳ１２２）。
以上のような処理をシステムコントローラ６４が行うと
ともに、位相時間設定部６２ｂが１回転した後にシフト
時間Δｔを０に初期化するように構成することで、立体
像の向きを瞬時に切り換えることが可能になるのであ
る。
【０１４０】以上のような各構成例を適用することで、
立体像を観察者の希望する方向に向けて表示することが
可能になるのである。
立体像を観察者の希望する方向に向けて表示することが
可能になるのである。
【０１４１】＜Ｄ．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、操作スイッチ２２や立体画像表示装置１００のハウ
ジング２０周囲全周にほぼ等間隔で設けられた複数の操
作ボタン２２ａ〜２２ｅ等の操作入力手段からの入力に
基づいて、立体像を観察者の希望する方向に向けて表示
することが可能なように実現される。また、タイミング
調整手段が、操作入力手段からの入力に基づいて、一連
の断面画像群を生成するタイミングを一時的に調整する
（上記構成例においては、スクリーン３８が１回転する
時間だけ有効にする）ことにより、立体画像の向きを任
意の方向に向けて表示させるように構成されているの
で、観察者の希望する方向に立体像を瞬時に向けること
が可能になっている。
に、この実施形態における立体画像表示装置において
は、操作スイッチ２２や立体画像表示装置１００のハウ
ジング２０周囲全周にほぼ等間隔で設けられた複数の操
作ボタン２２ａ〜２２ｅ等の操作入力手段からの入力に
基づいて、立体像を観察者の希望する方向に向けて表示
することが可能なように実現される。また、タイミング
調整手段が、操作入力手段からの入力に基づいて、一連
の断面画像群を生成するタイミングを一時的に調整する
（上記構成例においては、スクリーン３８が１回転する
時間だけ有効にする）ことにより、立体画像の向きを任
意の方向に向けて表示させるように構成されているの
で、観察者の希望する方向に立体像を瞬時に向けること
が可能になっている。
【０１４２】＜＜第３の実施の形態＞＞次に、第３の実
施の形態について説明する。上記第２の実施の形態で
は、観察者が操作入力手段を介して、手動操作で立体像
を任意の方向に向ける実施形態について説明したが、こ
の実施の形態では立体画像表示装置１００にて立体画像
を観察する観察者の位置する方向を自動的に特定し、そ
の特定された方向に対して立体像を任意の方向に向ける
ことで、観察者による手動操作を必要としない実施形態
について説明する。なお、この実施の形態においても基
本となる動作概念等は第１の実施の形態で説明したもの
と同様である。
施の形態について説明する。上記第２の実施の形態で
は、観察者が操作入力手段を介して、手動操作で立体像
を任意の方向に向ける実施形態について説明したが、こ
の実施の形態では立体画像表示装置１００にて立体画像
を観察する観察者の位置する方向を自動的に特定し、そ
の特定された方向に対して立体像を任意の方向に向ける
ことで、観察者による手動操作を必要としない実施形態
について説明する。なお、この実施の形態においても基
本となる動作概念等は第１の実施の形態で説明したもの
と同様である。
【０１４３】＜Ａ．観察者の位置する方向を特定するた
めの構成＞まず、この実施の形態における観察者の位置
する方向を特定するための構成について説明する。この
実施の形態の立体画像表示システム１では、上述の立体
画像表示装置１００に対して、観察者の位置を検出する
検出手段として機能するカメラが設けられる。
めの構成＞まず、この実施の形態における観察者の位置
する方向を特定するための構成について説明する。この
実施の形態の立体画像表示システム１では、上述の立体
画像表示装置１００に対して、観察者の位置を検出する
検出手段として機能するカメラが設けられる。
【０１４４】図２４は、カメラ１０と立体画像表示装置
１００との設置関係の一例を示す図である。カメラ１０
は、立体画像表示装置１００が設置される部屋５の天井
部分５ａに設置される。立体画像表示装置１００は部屋
５の中央に設置され、カメラ１０はその視野範囲のほぼ
中心に立体画像表示装置１００を撮像することができる
ように設置される。カメラ１０の視野範囲は、部屋５内
の任意の位置の観察者を撮像することができるように設
定することが望ましい。そして、カメラ１０によって得
られる画像データは伝送線１１を介して立体画像表示装
置１００に導かれる。なお、ホストコンピュータ３は部
屋５内に設置されてもよいし、外部に配置されてもよ
い。
１００との設置関係の一例を示す図である。カメラ１０
は、立体画像表示装置１００が設置される部屋５の天井
部分５ａに設置される。立体画像表示装置１００は部屋
５の中央に設置され、カメラ１０はその視野範囲のほぼ
中心に立体画像表示装置１００を撮像することができる
ように設置される。カメラ１０の視野範囲は、部屋５内
の任意の位置の観察者を撮像することができるように設
定することが望ましい。そして、カメラ１０によって得
られる画像データは伝送線１１を介して立体画像表示装
置１００に導かれる。なお、ホストコンピュータ３は部
屋５内に設置されてもよいし、外部に配置されてもよ
い。
【０１４５】図２５は、この実施の形態における立体画
像表示システム１の機能構成を示すブロック図であり、
図７にて説明したものと同一符号を付しているものにつ
いては、既述した内容と同様であるので、ここではそれ
らについての説明を省略する。
像表示システム１の機能構成を示すブロック図であり、
図７にて説明したものと同一符号を付しているものにつ
いては、既述した内容と同様であるので、ここではそれ
らについての説明を省略する。
【０１４６】システムコントローラ６４は、カメラ１０
から得られる画像に基づいて立体画像表示装置１００に
対する観察者の位置する方向を特定し、それによって立
体画像の特定部分（例えば正面部分）をスクリーン３８
の周囲のどの方向に向けて立体表示を行うかを特定す
る。したがって、カメラ１０とシステムコントローラ６
４とは、一体となって、立体画像を観察する観察者の位
置する方向を特定する観察方向特定手段として機能する
ことになる。
から得られる画像に基づいて立体画像表示装置１００に
対する観察者の位置する方向を特定し、それによって立
体画像の特定部分（例えば正面部分）をスクリーン３８
の周囲のどの方向に向けて立体表示を行うかを特定す
る。したがって、カメラ１０とシステムコントローラ６
４とは、一体となって、立体画像を観察する観察者の位
置する方向を特定する観察方向特定手段として機能する
ことになる。
【０１４７】＜Ｂ．立体表示＞上記のような構成での立
体画像の表示形態を説明する。図２６は、カメラ１０と
システムコントローラ６４とが観察方向特定手段として
機能する際の観察者の位置を特定するための概念を示す
図である。図２６（ａ）は部屋５内に観察者がいない状
態でカメラ１０が取り込んだ画像Ｇ１０を示しており、
その中央部分には立体画像表示装置１００を上方側から
撮像した画像が含まれる。また、図２６（ｂ）は複数の
観察者が部屋５内に存在する状態でカメラ１０が取り込
んだ画像Ｇ２０を示しており、図２６（ｃ）はシステム
コントローラ６４によって生成される観察者特定のため
の画像Ｇ３０を示している。
体画像の表示形態を説明する。図２６は、カメラ１０と
システムコントローラ６４とが観察方向特定手段として
機能する際の観察者の位置を特定するための概念を示す
図である。図２６（ａ）は部屋５内に観察者がいない状
態でカメラ１０が取り込んだ画像Ｇ１０を示しており、
その中央部分には立体画像表示装置１００を上方側から
撮像した画像が含まれる。また、図２６（ｂ）は複数の
観察者が部屋５内に存在する状態でカメラ１０が取り込
んだ画像Ｇ２０を示しており、図２６（ｃ）はシステム
コントローラ６４によって生成される観察者特定のため
の画像Ｇ３０を示している。
【０１４８】まず、図２６（ａ）に示すようにシステム
コントローラ６４は観察者のいない状態で部屋５内を撮
像した画像Ｇ１０を記憶しておく。そして、観察者Ｂが
部屋５内に存在する状態で得られた画像Ｇ２０を入力す
ると、システムコントローラ６４は画像Ｇ１０と画像Ｇ
２０との画像成分の差分を求めることによって画像Ｇ３
０を生成する。すなわち、画像Ｇ３０＝画像Ｇ２０−画
像Ｇ１０となる。この演算によって、部屋５内に存在す
る固定配置されたものについては画像Ｇ３０からは除去
されるため、観察者Ｂの分布状態のみが画像Ｇ３０の構
成要素となる。
コントローラ６４は観察者のいない状態で部屋５内を撮
像した画像Ｇ１０を記憶しておく。そして、観察者Ｂが
部屋５内に存在する状態で得られた画像Ｇ２０を入力す
ると、システムコントローラ６４は画像Ｇ１０と画像Ｇ
２０との画像成分の差分を求めることによって画像Ｇ３
０を生成する。すなわち、画像Ｇ３０＝画像Ｇ２０−画
像Ｇ１０となる。この演算によって、部屋５内に存在す
る固定配置されたものについては画像Ｇ３０からは除去
されるため、観察者Ｂの分布状態のみが画像Ｇ３０の構
成要素となる。
【０１４９】したがって、システムコントローラ６４は
画像Ｇ３０に基づいて、観察者Ｂが立体画像表示装置１
００に対してどのような位置に位置するかを特定するこ
とが可能になる。そして、システムコントローラ６４は
そのような観察者Ｂの位置する方向に向けて立体像を表
示するようにシフト時間Δｔを一時的に設定し、立体像
が観察者Ｂの位置する方向に向いた状態で立体像の静止
表示を行う。
画像Ｇ３０に基づいて、観察者Ｂが立体画像表示装置１
００に対してどのような位置に位置するかを特定するこ
とが可能になる。そして、システムコントローラ６４は
そのような観察者Ｂの位置する方向に向けて立体像を表
示するようにシフト時間Δｔを一時的に設定し、立体像
が観察者Ｂの位置する方向に向いた状態で立体像の静止
表示を行う。
【０１５０】ここで、立体画像表示装置１００の周囲に
一人の観察者Ｂが存在だけであれば、その一人の観察者
の位置する方向に向けて立体像を表示すればよいが、複
数の観察者Ｂが存在する場合には、立体像をどのような
方向に向けるかという点に関していくつかの実施例が考
えられる。
一人の観察者Ｂが存在だけであれば、その一人の観察者
の位置する方向に向けて立体像を表示すればよいが、複
数の観察者Ｂが存在する場合には、立体像をどのような
方向に向けるかという点に関していくつかの実施例が考
えられる。
【０１５１】第１の表示形態について説明する。図２７
は、観察者が複数の場合の第１の表示形態の概念を示す
図であり、立体画像表示装置１００を上方側から見た図
である。例えば、図２７（ａ）に示すように、立体画像
表示装置１００において立体画像１５０の正面部分等の
ような特定部分１５０ａが方向Ｆ８を向いて表示されて
いるとする。この表示状態では、特定部分１５０ａが４
人の観察者Ｂの方向に向いていないため、特定部分１５
０ａの表示方向を観察者Ｂの位置する方向に向けること
になる。
は、観察者が複数の場合の第１の表示形態の概念を示す
図であり、立体画像表示装置１００を上方側から見た図
である。例えば、図２７（ａ）に示すように、立体画像
表示装置１００において立体画像１５０の正面部分等の
ような特定部分１５０ａが方向Ｆ８を向いて表示されて
いるとする。この表示状態では、特定部分１５０ａが４
人の観察者Ｂの方向に向いていないため、特定部分１５
０ａの表示方向を観察者Ｂの位置する方向に向けること
になる。
【０１５２】このとき、システムコントローラ６４は、
図２７（ｂ）に示すようにスクリーン３８の中心軸を基
準とし、この基準点から観察者Ｂを見る角度位置α１，
α２を特定する。つまり、角度位置α１，α２で挟まれ
る領域に、全ての観察者Ｂが含まれるように、角度位置
α１，α２を特定する。
図２７（ｂ）に示すようにスクリーン３８の中心軸を基
準とし、この基準点から観察者Ｂを見る角度位置α１，
α２を特定する。つまり、角度位置α１，α２で挟まれ
る領域に、全ての観察者Ｂが含まれるように、角度位置
α１，α２を特定する。
【０１５３】そして、システムコントローラ６４は、角
度位置α１，α２で張る角度を求め、その中心位置（平
均位置）を求める。すなわち、システムコントローラ６
４は角度位置α１，α２に基づいて、（α１＋α２）／
２の演算を行うことにより、複数の観察者が位置する領
域の中心位置を特定する。そして、この中心位置方向に
向けて立体像の特定部分を表示するようにすれば、複数
の観察者Ｂの分布する中心方向に向けて立体像を表示す
ることができる。立体像の特定部分が、例えば立体像の
正面部分である場合には、その正面部分を観察者に対し
て向けることが可能になる。具体的な手法としては、図
２７（ｂ）に示すように複数の観察者の分布する中心方
向Ｆ９と現在の表示方向Ｆ８との角度差βを求め、この
角度差β分だけ、立体像を回転させればよい。
度位置α１，α２で張る角度を求め、その中心位置（平
均位置）を求める。すなわち、システムコントローラ６
４は角度位置α１，α２に基づいて、（α１＋α２）／
２の演算を行うことにより、複数の観察者が位置する領
域の中心位置を特定する。そして、この中心位置方向に
向けて立体像の特定部分を表示するようにすれば、複数
の観察者Ｂの分布する中心方向に向けて立体像を表示す
ることができる。立体像の特定部分が、例えば立体像の
正面部分である場合には、その正面部分を観察者に対し
て向けることが可能になる。具体的な手法としては、図
２７（ｂ）に示すように複数の観察者の分布する中心方
向Ｆ９と現在の表示方向Ｆ８との角度差βを求め、この
角度差β分だけ、立体像を回転させればよい。
【０１５４】図２８は、このような第１の表示形態にお
けるシステムコントローラ６４の動作手順を示すフロー
チャートである。システムコントローラ６４は、カメラ
１０から得られる画像に基づいて観察者の位置する方向
に応じた立体像の表示すべき方向を特定する（ステップ
Ｓ１３０）。このとき、複数の観察者が特定された場合
には、上記のように複数の観察者の分布する中心方向を
求め、その方向を表示すべき方向として特定する。そし
て、現在の立体像の表示方向と、ステップＳ１３０にて
特定された表示すべき方向との角度差を算出する（ステ
ップＳ１３１）。そして、この角度差を時間Ｔに変換し
（ステップＳ１３２）、ステップＳ１３２で得られた時
間Ｔを位相時間設定部６２ｂのシフト時間Δｔとして設
定する（ステップＳ１３４）。以上のような処理をシス
テムコントローラ６４が行うとともに、位相時間設定部
６２ｂが１回転した後にシフト時間Δｔを０に初期化す
るように構成することで、立体像の向きを瞬時に切り換
えることが可能になるのである。
けるシステムコントローラ６４の動作手順を示すフロー
チャートである。システムコントローラ６４は、カメラ
１０から得られる画像に基づいて観察者の位置する方向
に応じた立体像の表示すべき方向を特定する（ステップ
Ｓ１３０）。このとき、複数の観察者が特定された場合
には、上記のように複数の観察者の分布する中心方向を
求め、その方向を表示すべき方向として特定する。そし
て、現在の立体像の表示方向と、ステップＳ１３０にて
特定された表示すべき方向との角度差を算出する（ステ
ップＳ１３１）。そして、この角度差を時間Ｔに変換し
（ステップＳ１３２）、ステップＳ１３２で得られた時
間Ｔを位相時間設定部６２ｂのシフト時間Δｔとして設
定する（ステップＳ１３４）。以上のような処理をシス
テムコントローラ６４が行うとともに、位相時間設定部
６２ｂが１回転した後にシフト時間Δｔを０に初期化す
るように構成することで、立体像の向きを瞬時に切り換
えることが可能になるのである。
【０１５５】次に、第２の表示形態について説明する。
この表示形態では、立体画像表示装置１００の周囲（す
なわち、スクリーン３８の中心軸の周囲）をほぼ等間隔
で複数の領域に分割し、観察者が位置する領域を特定し
て、その領域に立体像の特定部分を向けて表示する。
この表示形態では、立体画像表示装置１００の周囲（す
なわち、スクリーン３８の中心軸の周囲）をほぼ等間隔
で複数の領域に分割し、観察者が位置する領域を特定し
て、その領域に立体像の特定部分を向けて表示する。
【０１５６】図２９は、カメラ１０から得られる画像に
基づいて観察者の位置を特定するための概念を示す図で
ある。図２９（ａ）は部屋５内に観察者がいない状態で
カメラ１０が取り込んだ画像Ｇ１１を示しており、その
中央部分には立体画像表示装置１００を上方側から撮像
した画像が含まれる。また、図２９（ｂ）は複数の観察
者が部屋５内に存在する状態でカメラ１０が取り込んだ
画像Ｇ２１を示しており、図２９（ｃ）はシステムコン
トローラ６４によって生成される観察者特定のための画
像Ｇ３１を示している。
基づいて観察者の位置を特定するための概念を示す図で
ある。図２９（ａ）は部屋５内に観察者がいない状態で
カメラ１０が取り込んだ画像Ｇ１１を示しており、その
中央部分には立体画像表示装置１００を上方側から撮像
した画像が含まれる。また、図２９（ｂ）は複数の観察
者が部屋５内に存在する状態でカメラ１０が取り込んだ
画像Ｇ２１を示しており、図２９（ｃ）はシステムコン
トローラ６４によって生成される観察者特定のための画
像Ｇ３１を示している。
【０１５７】まず、図２９（ａ）に示すようにシステム
コントローラ６４は観察者のいない状態で部屋５内を撮
像した画像Ｇ１１を記憶し、画像Ｇ１１に対して、立体
画像表示装置１００の中心位置、すなわちスクリーン３
８の中心軸（回転軸）を基準にして、その周囲を所定角
度幅ごとに放射状に分割された複数の領域Ｒ１〜Ｒ４を
設定する。
コントローラ６４は観察者のいない状態で部屋５内を撮
像した画像Ｇ１１を記憶し、画像Ｇ１１に対して、立体
画像表示装置１００の中心位置、すなわちスクリーン３
８の中心軸（回転軸）を基準にして、その周囲を所定角
度幅ごとに放射状に分割された複数の領域Ｒ１〜Ｒ４を
設定する。
【０１５８】そして、観察者Ｂが部屋５内に存在する状
態で得られた画像Ｇ２１を入力すると、システムコント
ローラ６４は画像Ｇ１１と画像Ｇ２１との画像成分の差
分を求めることによって画像Ｇ３１を生成する。
態で得られた画像Ｇ２１を入力すると、システムコント
ローラ６４は画像Ｇ１１と画像Ｇ２１との画像成分の差
分を求めることによって画像Ｇ３１を生成する。
【０１５９】そして、システムコントローラ６４は画像
Ｇ３１における複数の領域Ｒ１〜Ｒ４のうちのどの領域
に観察者Ｂが位置するかを特定し、立体像の特定部分を
その特定された領域の方向に向けて立体表示する。
Ｇ３１における複数の領域Ｒ１〜Ｒ４のうちのどの領域
に観察者Ｂが位置するかを特定し、立体像の特定部分を
その特定された領域の方向に向けて立体表示する。
【０１６０】ここで、特定された領域が一つである場合
には、その領域に向けて立体表示を行うのであるが、領
域はある程度の角度幅を有しているので、立体像を向け
る方向は特定された領域の中心方向とすることが好まし
い。なぜなら、特定された領域の中心方向に向けて表示
することによって、特定された領域内のどの位置に観察
者がいるかが判らずとも、およそ観察者の方向に立体像
の特定部分が向けられることになるからである。
には、その領域に向けて立体表示を行うのであるが、領
域はある程度の角度幅を有しているので、立体像を向け
る方向は特定された領域の中心方向とすることが好まし
い。なぜなら、特定された領域の中心方向に向けて表示
することによって、特定された領域内のどの位置に観察
者がいるかが判らずとも、およそ観察者の方向に立体像
の特定部分が向けられることになるからである。
【０１６１】例えば、図３０は一つの領域が特定された
場合の表示形態の一例を示す図である。図３０（ａ）に
示すように、観察者が位置する領域が領域Ｒ２であり、
現在の立体像１５０の表示方向がＦ１１である場合に
は、システムコントローラ６４は現在の表示方向Ｆ１１
と領域Ｒ２の中心方向Ｆ１２との角度差を計算し、その
角度差を時間Ｔに変換し、それを一時的にシフト時間Δ
ｔとして位相時間設定部６２ｂに設定する。この結果、
図３０（ｂ）に示すように、立体像１５０の特定部分１
５０ａが領域Ｒ２の中心方向Ｆ１２を向いた状態で立体
表示されることになる。
場合の表示形態の一例を示す図である。図３０（ａ）に
示すように、観察者が位置する領域が領域Ｒ２であり、
現在の立体像１５０の表示方向がＦ１１である場合に
は、システムコントローラ６４は現在の表示方向Ｆ１１
と領域Ｒ２の中心方向Ｆ１２との角度差を計算し、その
角度差を時間Ｔに変換し、それを一時的にシフト時間Δ
ｔとして位相時間設定部６２ｂに設定する。この結果、
図３０（ｂ）に示すように、立体像１５０の特定部分１
５０ａが領域Ｒ２の中心方向Ｆ１２を向いた状態で立体
表示されることになる。
【０１６２】また、特定された領域が複数である場合、
すなわち複数の領域に観察者Ｂが分布している場合に
は、それら複数の領域の中心方向に立体像の特定部分を
向けて立体表示を行う。
すなわち複数の領域に観察者Ｂが分布している場合に
は、それら複数の領域の中心方向に立体像の特定部分を
向けて立体表示を行う。
【０１６３】例えば、図３１は複数の領域が特定された
場合の表示形態の一例を示す図である。図３１（ａ）に
示すように、観察者が位置する領域が領域Ｒ２と領域Ｒ
３との複数であり、現在の立体像１５０の表示方向がＦ
１１である場合には、システムコントローラ６４は現在
の表示方向Ｆ１１と領域Ｒ２およびＲ３の中心方向Ｆ１
３との角度差を計算し、その角度差を時間Ｔに変換し、
それを一時的にシフト時間Δｔとして位相時間設定部６
２ｂに設定する。この結果、図３１（ｂ）に示すよう
に、立体像１５０の特定部分１５０ａが領域Ｒ２および
Ｒ３の中心方向Ｆ１３を向いた状態で立体表示され、領
域Ｒ２に位置する観察者からも立体像１５０の特定部分
１５０ａが視認できることになる。
場合の表示形態の一例を示す図である。図３１（ａ）に
示すように、観察者が位置する領域が領域Ｒ２と領域Ｒ
３との複数であり、現在の立体像１５０の表示方向がＦ
１１である場合には、システムコントローラ６４は現在
の表示方向Ｆ１１と領域Ｒ２およびＲ３の中心方向Ｆ１
３との角度差を計算し、その角度差を時間Ｔに変換し、
それを一時的にシフト時間Δｔとして位相時間設定部６
２ｂに設定する。この結果、図３１（ｂ）に示すよう
に、立体像１５０の特定部分１５０ａが領域Ｒ２および
Ｒ３の中心方向Ｆ１３を向いた状態で立体表示され、領
域Ｒ２に位置する観察者からも立体像１５０の特定部分
１５０ａが視認できることになる。
【０１６４】また、特定された領域が複数である場合に
は、立体像の特定部分の表示方向をそれら複数の領域間
で往復回転移動させることも可能である。
は、立体像の特定部分の表示方向をそれら複数の領域間
で往復回転移動させることも可能である。
【０１６５】例えば、図３２は立体像の特定部分の表示
方向を複数の領域間で往復回転移動させる場合の表示形
態の一例を示す図である。図３２に示すように、特定さ
れた領域が領域Ｒ２と領域Ｒ３との複数である場合に
は、領域Ｒ２の中心方向Ｆ１２と領域Ｒ３の中心方向Ｆ
１１との間を立体像１５０の特定部分１５０ａが往復移
動するように立体表示することで、いずれの領域に位置
する観察者も立体像１５０の特定部分１５０ａを定期的
に視認することが可能になる。
方向を複数の領域間で往復回転移動させる場合の表示形
態の一例を示す図である。図３２に示すように、特定さ
れた領域が領域Ｒ２と領域Ｒ３との複数である場合に
は、領域Ｒ２の中心方向Ｆ１２と領域Ｒ３の中心方向Ｆ
１１との間を立体像１５０の特定部分１５０ａが往復移
動するように立体表示することで、いずれの領域に位置
する観察者も立体像１５０の特定部分１５０ａを定期的
に視認することが可能になる。
【０１６６】図３３は複数領域間で往復回転移動表示を
行う場合のシステムコントローラ６４の動作手順を示す
フローチャートである。システムコントローラ６４は予
め図３２に示すように往復移動させる移動領域を求めて
おく。そして、ステップＳ１４０においてシステムコン
トローラ６４は、回転表示を開始させるべく位相時間設
定部６２ｂのシフト時間Δｔとして所定時間Ｔ（または
−Ｔでもよい。）を設定する。これにより、立体画像表
示装置１００にて表示される立体画像は左方向（または
右方向）に向かって回転を開始する。そして、ステップ
Ｓ１４１にて、立体像１５０の特定部分１５０ａが目標
位置（すなわち移動領域の端部）に達したかどうかを判
定し、「ＹＥＳ」であればステップＳ１４２に進み、
「ＮＯ」であれば、ステップＳ１４１の判定を繰り返
す。ステップＳ１４２に進むと、現在の回転方向の特定
が行われる。この判定は、現在設定されているシフト時
間Δｔの正負を判断すればよい。つまり、シフト時間Δ
ｔが時間Ｔであれば、現在左方向に回転しており、ま
た、シフト時間Δｔが時間−Ｔであれば、現在右方向に
回転していることになる。したがって、右方向回転であ
ると判定された場合には、ステップＳ１４３にて回転方
向を左方向に切り換えるべくシフト時間Δｔを所定時間
Ｔに設定する一方、左方向回転であると判定された場合
には、ステップＳ１４４にて回転方向を右方向に切り換
えるべくシフト時間Δｔを所定時間−Ｔに設定する。そ
して、その後ステップＳ１４１からの処理を繰り返すこ
とで、図３２に示すように領域Ｒ２の中心方向Ｆ１２
と、領域Ｒ３の中心方向Ｆ１１との間の領域を立体像１
５０の特定部分１５０ａが往復回転移動することにな
る。
行う場合のシステムコントローラ６４の動作手順を示す
フローチャートである。システムコントローラ６４は予
め図３２に示すように往復移動させる移動領域を求めて
おく。そして、ステップＳ１４０においてシステムコン
トローラ６４は、回転表示を開始させるべく位相時間設
定部６２ｂのシフト時間Δｔとして所定時間Ｔ（または
−Ｔでもよい。）を設定する。これにより、立体画像表
示装置１００にて表示される立体画像は左方向（または
右方向）に向かって回転を開始する。そして、ステップ
Ｓ１４１にて、立体像１５０の特定部分１５０ａが目標
位置（すなわち移動領域の端部）に達したかどうかを判
定し、「ＹＥＳ」であればステップＳ１４２に進み、
「ＮＯ」であれば、ステップＳ１４１の判定を繰り返
す。ステップＳ１４２に進むと、現在の回転方向の特定
が行われる。この判定は、現在設定されているシフト時
間Δｔの正負を判断すればよい。つまり、シフト時間Δ
ｔが時間Ｔであれば、現在左方向に回転しており、ま
た、シフト時間Δｔが時間−Ｔであれば、現在右方向に
回転していることになる。したがって、右方向回転であ
ると判定された場合には、ステップＳ１４３にて回転方
向を左方向に切り換えるべくシフト時間Δｔを所定時間
Ｔに設定する一方、左方向回転であると判定された場合
には、ステップＳ１４４にて回転方向を右方向に切り換
えるべくシフト時間Δｔを所定時間−Ｔに設定する。そ
して、その後ステップＳ１４１からの処理を繰り返すこ
とで、図３２に示すように領域Ｒ２の中心方向Ｆ１２
と、領域Ｒ３の中心方向Ｆ１１との間の領域を立体像１
５０の特定部分１５０ａが往復回転移動することにな
る。
【０１６７】また、特定された領域が複数である場合に
は、立体像の特定部分の表示方向をゆっくりと回転移動
させることも可能である。このような回転移動表示は、
複数の領域のうちの多数（例えば、半数以上）の領域に
観察者が位置するとして特定された場合に有効である。
は、立体像の特定部分の表示方向をゆっくりと回転移動
させることも可能である。このような回転移動表示は、
複数の領域のうちの多数（例えば、半数以上）の領域に
観察者が位置するとして特定された場合に有効である。
【０１６８】例えば、図３４は立体像の特定部分の表示
方向を一定方向にゆっくりと回転移動させる場合の表示
形態の一例を示す図である。図３４（ａ）に示すよう
に、観察者Ｂが位置する領域が複数の領域Ｒ１〜Ｒ４の
全ての領域である場合、システムコントローラ６４は第
１の実施の形態で詳細に説明したように継続的なシフト
時間Δｔとして所定時間Ｔを位相時間設定部６２ｂに設
定することによって、図３４（ｂ）に示すように、立体
像１５０の特定部分１５０ａは一定速度で一定方向に回
転移動することになる。この結果、各領域に位置する観
察者Ｂは定期的に立体像１５０の特定部分１５０ａを視
認することが可能になる。
方向を一定方向にゆっくりと回転移動させる場合の表示
形態の一例を示す図である。図３４（ａ）に示すよう
に、観察者Ｂが位置する領域が複数の領域Ｒ１〜Ｒ４の
全ての領域である場合、システムコントローラ６４は第
１の実施の形態で詳細に説明したように継続的なシフト
時間Δｔとして所定時間Ｔを位相時間設定部６２ｂに設
定することによって、図３４（ｂ）に示すように、立体
像１５０の特定部分１５０ａは一定速度で一定方向に回
転移動することになる。この結果、各領域に位置する観
察者Ｂは定期的に立体像１５０の特定部分１５０ａを視
認することが可能になる。
【０１６９】＜Ｃ．他の構成例＞なお、上記説明におい
ては、観察者の位置を特定するための方法として、立体
画像表示装置１００の上方位置にカメラ１０を設置し、
このカメラ１０から得られる画像に対して所定の画像処
理を行うことによってシステムコントローラ６４が観察
者の位置を特定する構成について説明したが、他の構成
を採用してもよい。以下に、立体画像を観察する観察者
の位置を特定するためのいくつかの構成について説明す
る。
ては、観察者の位置を特定するための方法として、立体
画像表示装置１００の上方位置にカメラ１０を設置し、
このカメラ１０から得られる画像に対して所定の画像処
理を行うことによってシステムコントローラ６４が観察
者の位置を特定する構成について説明したが、他の構成
を採用してもよい。以下に、立体画像を観察する観察者
の位置を特定するためのいくつかの構成について説明す
る。
【０１７０】まず、第１には、立体画像表示装置の周囲
に複数のカメラを配置することで装置周囲の観察者を検
出することができるため、それによって観察者の位置を
特定することができる。図３５は、このような立体画像
表示装置１００を示す図である。なお、（ａ）は斜視図
であり、（ｂ）は上方側から見た図である。図３５
（ａ）に示すように立体画像表示装置１００のハウジン
グの側面部にほぼ等間隔で複数のカメラ１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄを配置する。なお、図３５において
は側面部の全周にカメラ１０ａ〜１０ｄが４台設置され
る場合を例示している。各カメラは、図３５（ｂ）に示
すように立体画像表示装置１００の周囲を所定角度幅で
分割して得られた複数の領域Ｒ１〜Ｒ４のうちの１つの
領域を撮影するように設置されている。そして、各カメ
ラの撮影した画像をシステムコントローラ６４に入力す
れば、観察者の位置を特定することが可能になる。
に複数のカメラを配置することで装置周囲の観察者を検
出することができるため、それによって観察者の位置を
特定することができる。図３５は、このような立体画像
表示装置１００を示す図である。なお、（ａ）は斜視図
であり、（ｂ）は上方側から見た図である。図３５
（ａ）に示すように立体画像表示装置１００のハウジン
グの側面部にほぼ等間隔で複数のカメラ１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄを配置する。なお、図３５において
は側面部の全周にカメラ１０ａ〜１０ｄが４台設置され
る場合を例示している。各カメラは、図３５（ｂ）に示
すように立体画像表示装置１００の周囲を所定角度幅で
分割して得られた複数の領域Ｒ１〜Ｒ４のうちの１つの
領域を撮影するように設置されている。そして、各カメ
ラの撮影した画像をシステムコントローラ６４に入力す
れば、観察者の位置を特定することが可能になる。
【０１７１】例えば、図３５の立体画像表示装置１００
の周囲に設けられた複数のカメラ１０ａ〜１０ｄで、図
２９（ｂ）に示すように観察者Ｂが分布する状態を撮影
すると、各カメラで得られる画像は図３６に示すように
なる。図３６（ａ）〜（ｄ）に示すような各画像に対し
て周知の画像認識処理等を施せば、いずれの画像に観察
者Ｂが含まれているかを容易に判定することができ、観
察者の位置する方向を特定することが可能になる。
の周囲に設けられた複数のカメラ１０ａ〜１０ｄで、図
２９（ｂ）に示すように観察者Ｂが分布する状態を撮影
すると、各カメラで得られる画像は図３６に示すように
なる。図３６（ａ）〜（ｄ）に示すような各画像に対し
て周知の画像認識処理等を施せば、いずれの画像に観察
者Ｂが含まれているかを容易に判定することができ、観
察者の位置する方向を特定することが可能になる。
【０１７２】次に、第２には、立体画像表示装置周囲の
観察者を光ビームや赤外線等を用いて検出し、それによ
って観察者の位置を特定することもできる。例えば、図
３５に示した複数のカメラ１０ａ〜１０ｄの代わりに、
立体画像表示装置の側面部に複数の光センサを設置する
のである。そして、各光センサから放射状に光ビームや
赤外線光等を投射すれば、その光路上に観察者が位置す
る場合に反射光を検出することができる。したがって、
複数の光センサのうち反射光を検出した光センサに対向
する位置に観察者が位置すると判定することができ、観
察者の位置する方向を特定することが可能になる。ま
た、光センサ以外に熱センサ等を用いても同様に観察者
の位置を特定することが可能になる。このようにセンサ
からの出力を用いて観察者の位置を特定するように構成
すれば、画像処理を行う場合に比べて比較的高速に特定
を行うことができる。
観察者を光ビームや赤外線等を用いて検出し、それによ
って観察者の位置を特定することもできる。例えば、図
３５に示した複数のカメラ１０ａ〜１０ｄの代わりに、
立体画像表示装置の側面部に複数の光センサを設置する
のである。そして、各光センサから放射状に光ビームや
赤外線光等を投射すれば、その光路上に観察者が位置す
る場合に反射光を検出することができる。したがって、
複数の光センサのうち反射光を検出した光センサに対向
する位置に観察者が位置すると判定することができ、観
察者の位置する方向を特定することが可能になる。ま
た、光センサ以外に熱センサ等を用いても同様に観察者
の位置を特定することが可能になる。このようにセンサ
からの出力を用いて観察者の位置を特定するように構成
すれば、画像処理を行う場合に比べて比較的高速に特定
を行うことができる。
【０１７３】このように、上記構成のいずれを採用して
も立体画像表示装置のシステムコントローラ６４におい
て観察者の位置を特定することが可能であるため、立体
画像表示装置１００の周囲における観察者Ｂを検出する
ための構成（検出手段等）は上記のうちのいずれを採用
してもよい。したがって、観察方向特定手段も、カメラ
以外の検出手段を備えて構成されてもよい。また、立体
画像表示装置１００の周囲において、観察者Ｂの位置す
る方向が特定できれば十分であるため、上記以外の他の
形態を採用してもよいことは明らかである。
も立体画像表示装置のシステムコントローラ６４におい
て観察者の位置を特定することが可能であるため、立体
画像表示装置１００の周囲における観察者Ｂを検出する
ための構成（検出手段等）は上記のうちのいずれを採用
してもよい。したがって、観察方向特定手段も、カメラ
以外の検出手段を備えて構成されてもよい。また、立体
画像表示装置１００の周囲において、観察者Ｂの位置す
る方向が特定できれば十分であるため、上記以外の他の
形態を採用してもよいことは明らかである。
【０１７４】＜Ｄ．特徴的作用効果＞以上説明したよう
に、この実施の形態の立体画像表示装置１００では、カ
メラ１０等の検出手段での検出結果に基づいて、観察方
向特定手段が観察者の位置する方向を特定するように構
成されており、その特定された方向に対して自動的に、
立体画像の所定部分が向けられるように立体表示する構
成となっている。このため、観察者が移動したり、特定
の操作を行ったりする必要がなく、観察者が立体画像表
示装置１００の周囲のどの位置にいたとしても、立体画
像の所定部分を視認することが可能になる。
に、この実施の形態の立体画像表示装置１００では、カ
メラ１０等の検出手段での検出結果に基づいて、観察方
向特定手段が観察者の位置する方向を特定するように構
成されており、その特定された方向に対して自動的に、
立体画像の所定部分が向けられるように立体表示する構
成となっている。このため、観察者が移動したり、特定
の操作を行ったりする必要がなく、観察者が立体画像表
示装置１００の周囲のどの位置にいたとしても、立体画
像の所定部分を視認することが可能になる。
【０１７５】＜＜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い
くつかの実施の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。
画像表示装置および立体画像表示システムについてのい
くつかの実施の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。
【０１７６】例えば、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
ＤＭＤ３３を例示したが、ＤＭＤ３３以外の素子を使用
してもよい。
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
ＤＭＤ３３を例示したが、ＤＭＤ３３以外の素子を使用
してもよい。
【０１７７】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。
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。
【０１７８】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。
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。
【０１７９】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。
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。
【０１８０】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。
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。
【０１８１】
【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、表示対象物を異なる角度で放射状に
切断した断面群での一連の断面画像群をスクリーンの回
転に同期して繰り返して生成する際におけるタイミング
を一時的にまたは継続的に調整することにより、立体画
像の向きを任意の方向に向けて表示させるように構成さ
れているため、立体画像の向きを瞬時にまたはゆくっり
と変更することができ、立体画像を任意の方向に向ける
ことが可能になる。
表示装置によれば、表示対象物を異なる角度で放射状に
切断した断面群での一連の断面画像群をスクリーンの回
転に同期して繰り返して生成する際におけるタイミング
を一時的にまたは継続的に調整することにより、立体画
像の向きを任意の方向に向けて表示させるように構成さ
れているため、立体画像の向きを瞬時にまたはゆくっり
と変更することができ、立体画像を任意の方向に向ける
ことが可能になる。
【０１８２】請求項２に記載の立体画像表示装置によれ
ば、一連の断面画像群を生成する際における繰り返しタ
イミングを所定のインターバルでシフトさせ、それによ
って立体画像を空間的に回転させるように構成されてい
るため、表示対象物の周囲からみた立体像を観察者が移
動することなく同一視点から視認することが可能にな
る。
ば、一連の断面画像群を生成する際における繰り返しタ
イミングを所定のインターバルでシフトさせ、それによ
って立体画像を空間的に回転させるように構成されてい
るため、表示対象物の周囲からみた立体像を観察者が移
動することなく同一視点から視認することが可能にな
る。
【０１８３】請求項３に記載の立体画像表示装置によれ
ば、タイミング調整手段は、一連の断面画像群を発生す
る際における繰り返しタイミングを、スクリーンの所定
の回転回数ごとにずらしていくように構成されているた
め、適切な立体画像の表示を維持しつつその立体画像を
回転させることができる。
ば、タイミング調整手段は、一連の断面画像群を発生す
る際における繰り返しタイミングを、スクリーンの所定
の回転回数ごとにずらしていくように構成されているた
め、適切な立体画像の表示を維持しつつその立体画像を
回転させることができる。
【０１８４】請求項４に記載の立体画像表示装置によれ
ば、スクリーンの所定の回転回数ごとに、制御手段にお
ける読み出しアドレスの発生タイミングを所定のシフト
時間に応じてずらせるため、立体画像の回転を行わせる
ための特別な機構部を設けることなく、比較的簡単な構
成で立体画像の回転を行うことが可能になる。
ば、スクリーンの所定の回転回数ごとに、制御手段にお
ける読み出しアドレスの発生タイミングを所定のシフト
時間に応じてずらせるため、立体画像の回転を行わせる
ための特別な機構部を設けることなく、比較的簡単な構
成で立体画像の回転を行うことが可能になる。
【０１８５】請求項５に記載の立体画像表示装置によれ
ば、操作入力手段からの操作入力に応じてインターバル
を変更するように構成されるため、立体画像の回転する
速度調整を行うことができる。
ば、操作入力手段からの操作入力に応じてインターバル
を変更するように構成されるため、立体画像の回転する
速度調整を行うことができる。
【０１８６】請求項６に記載の立体画像表示装置によれ
ば、タイミング調整手段は、所定のインターバルごと
に、一連の断面画像群の生成の繰り返しタイミングを遅
延させていくものであるため、一連の断面画像群を全て
スクリーンに投影することができるので、立体表示を行
う際の解像度の低下を招くことがない。
ば、タイミング調整手段は、所定のインターバルごと
に、一連の断面画像群の生成の繰り返しタイミングを遅
延させていくものであるため、一連の断面画像群を全て
スクリーンに投影することができるので、立体表示を行
う際の解像度の低下を招くことがない。
【０１８７】請求項７に記載の立体画像表示装置によれ
ば、立体画像を観察する観察者の位置する方向を特定す
る観察方向特定手段をさらに備えており、その観察方向
特定手段によって特定された方向に対して、立体画像の
所定部分を向けて表示させるように構成されているた
め、観察者が移動したり、操作を行ったりする必要がな
く、観察者がどのような位置にいても立体画像の特定部
分を視認することが可能になる。
ば、立体画像を観察する観察者の位置する方向を特定す
る観察方向特定手段をさらに備えており、その観察方向
特定手段によって特定された方向に対して、立体画像の
所定部分を向けて表示させるように構成されているた
め、観察者が移動したり、操作を行ったりする必要がな
く、観察者がどのような位置にいても立体画像の特定部
分を視認することが可能になる。
【０１８８】請求項８に記載の立体画像表示装置によれ
ば、タイミング調整手段は、観察者特定手段によって特
定される方向が複数方向である場合に、複数方向が含ま
れる領域のほぼ中心に向かう方向に対し、立体画像の所
定部位を向けて表示させるように構成されているため、
複数観察者の分布状態に対する平均的な位置に向けて立
体画像の所定部位を立体表示させることが可能になる。
ば、タイミング調整手段は、観察者特定手段によって特
定される方向が複数方向である場合に、複数方向が含ま
れる領域のほぼ中心に向かう方向に対し、立体画像の所
定部位を向けて表示させるように構成されているため、
複数観察者の分布状態に対する平均的な位置に向けて立
体画像の所定部位を立体表示させることが可能になる。
【０１８９】請求項９に記載の立体画像表示装置によれ
ば、観察方向特定手段は、中心軸の周囲を分割して形成
された複数の領域のうちから観察者の位置する領域を特
定し、タイミング調整手段は、観察方向特定手段におい
て特定された領域のほぼ中心に向かう方向に対し、立体
画像の所定部位を向けて表示させるように構成されてい
るため、観察方向特定手段においては領域を特定するだ
けでよいので効率的に特定を行うことができるととも
に、複数観察者の分布状態に対する平均的な位置に向け
て立体画像の所定部位を立体表示させることが可能にな
る。
ば、観察方向特定手段は、中心軸の周囲を分割して形成
された複数の領域のうちから観察者の位置する領域を特
定し、タイミング調整手段は、観察方向特定手段におい
て特定された領域のほぼ中心に向かう方向に対し、立体
画像の所定部位を向けて表示させるように構成されてい
るため、観察方向特定手段においては領域を特定するだ
けでよいので効率的に特定を行うことができるととも
に、複数観察者の分布状態に対する平均的な位置に向け
て立体画像の所定部位を立体表示させることが可能にな
る。
【０１９０】請求項１０に記載の立体画像表示装置によ
れば、タイミング調整手段は、立体画像の所定部分が向
く方向が、中心軸の周囲の所定区間を往復移動するよう
に構成されているため、観察者は移動することなく、定
期的に立体画像の所定部分を視認することが可能にな
る。
れば、タイミング調整手段は、立体画像の所定部分が向
く方向が、中心軸の周囲の所定区間を往復移動するよう
に構成されているため、観察者は移動することなく、定
期的に立体画像の所定部分を視認することが可能にな
る。
【０１９１】請求項１１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１０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。
によれば、請求項１ないし請求項１０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。
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。
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。
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。
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。
ク図である。
【図８】図７に示した構成のうちの要部を抜き出した図
である。
である。
【図９】立体像の回転を説明する図である。
【図１０】立体像の回転を説明する図である。
【図１１】立体像を回転させるための詳細な構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１２】回転位置情報と２次元画像データの関係を示
すタイミング図である。
すタイミング図である。
【図１３】各断面画像が投影されるタイミングを示す図
である。
である。
【図１４】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。
ブロック図である。
【図１５】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。
変換過程を示す図である。
【図１６】断面画像（投影像）の補正の一例を示す図で
ある。
ある。
【図１７】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。
の読み出し順序を示す図である。
【図１８】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。
るための制御機構の一例を示す図である。
【図１９】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。
アドレス信号の一例を示す図である。
【図２０】システムコントローラの動作手順の一例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図２１】システムコントローラの動作手順の一例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図２２】立体画像表示装置におけるハウジング周囲に
複数の操作ボタンを配置した例を示す図である。
複数の操作ボタンを配置した例を示す図である。
【図２３】システムコントローラの動作手順の一例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図２４】第３の実施の形態におけるカメラと立体画像
表示装置との設置関係の一例を示す図である。
表示装置との設置関係の一例を示す図である。
【図２５】第３の実施の形態における立体画像表示シス
テムの機能構成を示すブロック図である。
テムの機能構成を示すブロック図である。
【図２６】観察者の位置を特定するための概念を示す図
である。
である。
【図２７】観察者が複数の場合の第１の表示形態の概念
を示す図である。
を示す図である。
【図２８】第１の表示形態におけるシステムコントロー
ラの動作手順を示すフローチャートである。
ラの動作手順を示すフローチャートである。
【図２９】観察者の位置を特定するための概念を示す図
である。
である。
【図３０】一つの領域が特定された場合の表示形態の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３１】複数の領域が特定された場合の表示形態の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３２】立体像の特定部分の表示方向を往復回転移動
させる場合の表示形態の一例を示す図である。
させる場合の表示形態の一例を示す図である。
【図３３】往復回転移動表示を行う場合のシステムコン
トローラの動作手順を示すフローチャートである。
トローラの動作手順を示すフローチャートである。
【図３４】立体像の特定部分の表示方向を回転移動させ
る場合の表示形態の一例を示す図である。
る場合の表示形態の一例を示す図である。
【図３５】立体画像表示装置の周囲に複数のカメラが配
置された構成例を示す図である。
置された構成例を示す図である。
【図３６】図３５の各カメラで得られる画像を示す図で
ある。
ある。
１ 立体画像表示システム １０，１０ａ〜１０ｄ カメラ 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） ６２ｂ 位相時間設定部 ６３ メモリ（記憶手段） ６４ システムコントローラ（観察方向特定手段） 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 Δｔ シフト時間
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） ６２ｂ 位相時間設定部 ６３ メモリ（記憶手段） ６４ システムコントローラ（観察方向特定手段） 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 Δｔ シフト時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 八木 史也 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
Claims (11)
- 【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) 主面に平行な中心軸の回りに回転自在なスクリーン
と、 (b) 表示対象物を異なる角度で放射状に切断した断面群
での一連の断面画像群を前記スクリーンの回転に同期し
て順次かつ繰り返して生成する画像生成手段と、 (c) 前記一連の断面画像群を生成するタイミングを一時
的にまたは継続的に調整することにより、前記立体画像
の向きを任意の方向に向けて表示させるタイミング調整
手段と、を備えることを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の立体画像表示装置にお
いて、 前記タイミング調整手段は、前記一連の断面画像群を生
成する際における繰り返しタイミングを所定のインター
バルでシフトさせ、それによって前記立体画像を空間的
に回転させることを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の立体画像表示装置にお
いて、 前記タイミング調整手段は、 (c-1) 前記一連の断面画像群を発生する際における繰り
返しタイミングを、前記スクリーンの所定の回転回数ご
とにずらしていくシフト手段、を備えることを特徴とす
る立体画像表示装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の立体画像表示装置にお
いて、 前記タイミング調整手段は、 (c-2) 前記一連の断面画像群に関する２次元画像データ
群を記憶する記憶手段と、 (c-3) 前記２次元画像データ群の読み出しアドレスを発
生して前記記憶手段に供給することにより、前記記憶手
段から前記２次元画像データを前記画像生成手段に与え
る制御手段と、を備え、 前記シフト手段は、 前記スクリーンの所定の回転回数ごとに、前記制御手段
における前記読み出しアドレスの発生タイミングを所定
のシフト時間に応じてずらせる手段、を備えることを特
徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項５】 請求項２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おいて、 (d) 操作入力手段と、 (e) 前記操作入力手段からの操作入力に応じて前記イン
ターバルを変更する手段と、をさらに備えることを特徴
とする立体画像表示装置。 - 【請求項６】 請求項２ないし請求項５のいずれかに記
載の立体画像表示装置において、 前記タイミング調整手段は、前記所定のインターバルご
とに、前記一連の断面画像群の生成の繰り返しタイミン
グを遅延させていくものであることを特徴とする立体画
像表示装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の立体画像表示装置にお
いて、 (d) 前記立体画像を観察する観察者の位置する方向を特
定する観察方向特定手段をさらに備え、 前記タイミング調整手段は、前記観察方向特定手段によ
って特定された方向に対して、前記立体画像の所定部分
を向けて表示させるように前記タイミングを調整するこ
とを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の立体画像表示装置にお
いて、 前記タイミング調整手段は、前記観察者特定手段によっ
て特定される方向が複数方向である場合に、前記複数方
向が含まれる領域のほぼ中心に向かう方向に対し、前記
立体画像の所定部位を向けて表示させるように前記タイ
ミングを調整することを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項９】 請求項７に記載の立体画像表示装置にお
いて、 前記観察方向特定手段は、前記中心軸の周囲を分割して
形成された複数の領域のうちから観察者の位置する領域
を特定し、 前記タイミング調整手段は、前記観察方向特定手段にお
いて特定された領域のほぼ中心に向かう方向に対し、前
記立体画像の所定部位を向けて表示させるように前記タ
イミングを調整することを特徴とする立体画像表示装
置。 - 【請求項１０】 請求項１または請求項７に記載の立体
画像表示装置において、 前記タイミング調整手段は、前記立体画像の所定部分が
向く方向が、前記中心軸の周囲の所定区間を往復移動す
るように、前記タイミングを調整することを特徴とする
立体画像表示装置。 - 【請求項１１】 立体画像表示システムであって、 (A) 表示対象物の３次元画像データを記憶する立体デー
タ記憶手段と、 (B) 前記３次元画像データに基づいて、前記表示対象物
を異なる角度で放射状に切断した断面群での各断面画像
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１０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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11319871A JP2000324514A (ja) | 1999-03-10 | 1999-11-10 | 立体画像表示装置および立体画像表示システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6306499 | 1999-03-10 | ||
| JP11-63064 | 1999-03-10 | ||
| JP11319871A JP2000324514A (ja) | 1999-03-10 | 1999-11-10 | 立体画像表示装置および立体画像表示システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000324514A true JP2000324514A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=26404138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11319871A Pending JP2000324514A (ja) | 1999-03-10 | 1999-11-10 | 立体画像表示装置および立体画像表示システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000324514A (ja) |
-
1999
- 1999-11-10 JP JP11319871A patent/JP2000324514A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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