JP2000347132A - Picture display device and method - Google Patents

Picture display device and method

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JP2000347132A
JP2000347132A JP11162261A JP16226199A JP2000347132A JP 2000347132 A JP2000347132 A JP 2000347132A JP 11162261 A JP11162261 A JP 11162261A JP 16226199 A JP16226199 A JP 16226199A JP 2000347132 A JP2000347132 A JP 2000347132A
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dimensional
picture
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Japanese (ja)
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Tsutomu Ozaka
Toshiyuki Sudo
勉 尾坂
敏行 須藤
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Mr System Kenkyusho:Kk
株式会社エム・アール・システム研究所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a device capable of observing a natural three-dimensional picture and also displaying a two-dimensional picture and the three-dimensional picture or switching and observing both pictures by displaying a monocular parallactic picture in a lateral direction and displaying a monocular parallactic picture in a longitudinal direction by acting synchronously with a picture display unit. SOLUTION: The monocular parallactic picture in the lateral direction is displayed by the picture display unit displaying the parallactic picture and a deflecting control means deflecting and controlling the display directivity of the parallactic picture synchronously with the parallactic picture. Then, the device is provided with a picture separating means capable of being attached to the observer' s head or face and displaying the monocular parallactic picture in the longitudinal direction by acting synchronously with the picture display unit. In this device, a slit-shaped aperture panel 3 for scanning in order to generate monocular parallax in the lateral direction and the picture display unit 1 for displaying the parallactic picture 7 are utilized. Then, the slit-shaped picture separating means (slit spectacles 100) scanning in the longitudinal direction and provided near the observer in order to generate monocular parallax in the longitudinal direction and the picture display unit 1 are utilized.

Description

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

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は画像表示装置および画像表示方法に関し、例えば観察者に対して右眼と左眼のそれぞれに単眼視差画像を観察させることによって自然な奥行きのある像(3次元像)を提供し、3次元画像を観察する際に好適なものである。 The present invention relates to relates to an image display device and an image display method, for example, an image with natural depth by observing the monocular parallax images to respective right and left eyes to the viewer (three-dimensional providing an image), which is suitable when observing a three-dimensional image.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来から奥行きのある物を奥行きの有るように再生する方法として様々な方式が試みられている。 A variety of methods are tried BACKGROUND ART Some conventional depth as a method of reproducing such a depth. このうち、右眼と左眼の視差を利用して立体感を表現する立体画像表示装置(立体表示装置)は実現の容易さから実用化されている。 Of these, three-dimensional image display device to express a stereoscopic effect by using the parallax between the right and left eyes (stereoscopic display device) is practically the ease of implementation. 両眼視差を利用する立体表示装置の構成としては、観察者に液晶シャッタ眼鏡や偏光眼鏡を掛けさせる眼鏡方式と、パララックスバリア方式のように眼鏡を必要としない方式がある。 The structure of the stereoscopic display device using binocular parallax, and glasses method which makes multiplying the liquid crystal shutter glasses and polarized glasses the viewer, there is a method that does not require glasses as a parallax barrier type.

【0003】パララックス・バリヤ方式については、S. [0003] For the parallax barrier method, S.
H.Kalplan,”Theory of ParallaxBarriers”,J.SMPTE,V H.Kalplan, "Theory of ParallaxBarriers", J.SMPTE, V
ol.59,No.7,pp.11-21(1952)に開示されており、複数視点からの複数の視差画像から左右画像が少なくとも交互に配列されたストライプ画像を、この画像から所定の距離だけ離れた位置に設けられた所定の開口部を有するスリット(パララックス・バリヤと呼ばれる)を介して、 ol.59, No.7, pp.11-21 are disclosed in (1952), the stripe image left and right images are arranged in at least alternately a plurality of parallax images from a plurality of viewpoints, the distance from the image of a predetermined through the slit (called parallax barrier) having predetermined opening portions provided in a position apart,
それぞれの眼でそれぞれの眼に対応した視差画像を観察することにより立体視を行うことができる。 Parallax images corresponding to each eye in each eye it is possible to perform stereoscopic by observing.

【0004】更に、2次元画像(一視点画像)表示装置との両立性を向上させるためにパララックス・バリヤを透過型液晶表示装置を用いて電子的に発生させ、バリヤ・ストライプの形状や位置などを電子的に可変制御するようにした立体表示装置が、特開平3−119889号公報、特開平5−122733号公報等に開示されている。 [0004] Furthermore, electronically generate, shape and position of the barrier stripe using a transmission type liquid crystal display device parallax barrier in order to improve the compatibility between the two-dimensional image (one viewpoint image) display device stereoscopic display apparatus designed to electronically variably controlling the like are, Hei 3-119889 and JP disclosed in JP-a 5-122733 Patent Publication.

【0005】図10は特開平3−119889号公報に開示されている立体画像表示装置の基本構成図である。 [0005] FIG. 10 is a basic configuration diagram of a stereoscopic image display apparatus disclosed in JP-A-3-119889.
同図において画像表示を行う透過型液晶表示面201に厚さdのスペーサー202を介して透過型液晶表示素子から成る電子的なパララック・バリヤ203を配置している。 It is arranged electronic Pararakku-barrier 203 comprising a transmissive liquid crystal display transmission via a spacer 202 having a thickness of d to surface 201 liquid crystal display device for displaying an image in FIG.

【0006】透過型液晶表示面201には2方向または多方向から撮像した視差を有する縦ストライプ画像を表示し、電子式パララックス・バリヤ203にはXYアドレスをマイクロコンピュータ204等の制御手段で指定することにより、コントローラ205,Xドライバ20 [0006] specified in the transmission type liquid crystal display surface 201 displays the vertical stripe image having parallax captured from two directions or multiple directions, the control unit of the microcomputer 204 such as an XY address the electronic parallax barrier 203 by the controller 205, X driver 20
6,Yドライバー207を介してバリヤ面上の任意の位置にパララックス・バリヤパターンを形成し、前記パララックス・バリヤ方式の原理に従って立体視している。 6, through the Y driver 207 to form a parallax barrier pattern at an arbitrary position on the barrier surface, and stereoscopic according to the principle of the parallax barrier scheme.

【0007】図11は特開平3−119889号公報に開示されている液晶パネルディスプレイと電子式バリヤによって構成された立体画像表示装置の表示部の構成図である。 [0007] Figure 11 is a block diagram of a display unit of the stereoscopic image display apparatus constructed by a liquid crystal panel display and an electronic barrier disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-119889. 2枚の液晶層215、225をそれぞれ2枚の偏光板211、218および偏光板221、228で挟んだ構成になっている。 It has two liquid crystal layers 215 and 225 to the structure sandwiched between the respective two polarizing plates 211,218 and the polarizing plate 221,228.

【0008】この装置において、2次元画像表示を行う際には、電子式パララックス・バリヤパターン(電子式バリア)203の表示を停止し、画像表示領域の全域にわたって無色透明な状態にすることで、従来のパララックス・バリヤ方式を用いた立体画像表示装置とは異なって2次元表示との両立性を実現している。 [0008] In this apparatus, when performing the two-dimensional image display is to stop displaying electronic parallax barrier pattern (electronic barrier) 203, by a colorless transparent state over the entire image display area realizes compatibility with different two-dimensional display and the stereoscopic image display apparatus using the conventional parallax barrier method.

【0009】特開平5−122733号公報には、図1 [0009] Japanese Patent Laid-Open No. 5-122733, Fig. 1
2に示すように透過型液晶表示素子から成る電子式パララックス・バリヤ203の一部領域のみにバリア・ストライプのパターンを発生させることが出来る構成とし、 Only a partial region of the electronic parallax barrier 203 consisting of the transmission type liquid crystal display device as shown in 2 in a configuration that can generate a pattern of barrier stripes,
立体画像と2次元画像とを同一面内で混在表示することを可能とした例が開示されている。 Example made it possible to mix displaying a stereoscopic image and a two-dimensional image in the same plane is disclosed.

【0010】眼鏡を必要としない立体画像表示方式ではレンチキュラを用いた方式も多く提案されている。 [0010] In the stereoscopic image display system that does not require glasses have been proposed many methods using lenticular. レンチキュラ方式はディスプレイの前面にかまぼこ状のレンズを多数ならべたレンチキュラレンズを設け、空間的に左右の眼に入る画像を分離して、観察者に立体画像を観察させるものである。 Lenticular method is provided lenticular lens array of a number of semi-cylindrical lens in front of the display, by separating the image into the eye of spatially left, it is intended to observe a stereoscopic image to the observer.

【0011】これらのうち、両眼視差を用いて観察者に立体視を行わせる方法(眼鏡方式、パララックスバリア方式、レンチキュラ方式など)は広く利用されているが、眼の調節機能による3次元認識と、輻輳による立体認識との間に矛盾が生じるため、観察者は疲労や違和感を覚えることが少なくない。 [0011] Of these, a method to perform a stereoscopic vision the observer with binocular disparity (glass method, parallax barrier method, such as lenticular method) Although widely used, three-dimensional by regulating the function of the eye and recognition, since conflict between the stereoscopic recognition by congestion occurs, the viewer is not less likely to feel fatigue or discomfort. また、こうした両眼視差のみに頼らず、眼の3次元認識機能の全てを満足する3次元画像を再生する方法が数多く試みられている。 Further, without relying only on these binocular disparity, a method for reproducing a three-dimensional image satisfying all the three-dimensional recognition of the eye has been attempted numerous.

【0012】特開昭64−84993号公報には、ホログラフィ技術を用いて3次元物体を再生するための方法が開示されている。 [0012] JP-A-64-84993, a method for reproducing a three-dimensional object using holography techniques have been disclosed. 上記特許公報では、液晶ドットマトリクス表示素子を用いたリアルタイムホログラム再生装置が開示されている。 In the above patent publication, a real-time hologram reproducing device using a liquid crystal dot-matrix display device is disclosed.

【0013】図13はこの装置の構成を示した図である。 [0013] Figure 13 is a diagram showing the configuration of the device. 図中、マイクロプロセッサ301および映像制御装置302によって所望の立体画像再生を可能にする干渉縞パターンを生成し、ドライバ回路303にて上記干渉縞パターンを液晶ドットマトリクス素子304上に明暗のパターンとして描画する。 In the figure, generates an interference fringe pattern that allows a desired three-dimensional image reproduced by the microprocessor 301 and the video controller 302, draws the interference fringe pattern at the driver circuit 303 as a light-dark pattern on the liquid crystal dot matrix device 304 to.

【0014】これをレーザー発光回路305より発生するレーザー光にて照射し、方向Aから観察すれば観察者は立体画像を観察することが出来る。 [0014] This was irradiated by a laser beam generated from the laser emitting circuit 305, a viewer if observed from the direction A can be observed three-dimensional image. さらに、液晶ドットマトリクス素子304上に描画する干渉縞パターンを動的に変化させてゆけば立体動画像を得ることが出来る。 Further, the liquid crystal dot matrix device 304 dynamically changes the fringe pattern to be drawn on Yuke if the stereoscopic video can be obtained by.

【0015】ホログラフィは実物と同じ波面を生成するので、理想的な立体表示手段と言うことができる。 [0015] The holography because it generates the same wave front as that of the real thing, it can be said that the ideal three-dimensional display means. しかしながら、必要な干渉縞パターンを記録再生するには極めて高解像度のデバイスが必要であり、これが実用上の問題となっている。 However, the recording and reproducing an interference fringe pattern required is required a very high resolution of the device, and this is a practical problem.

【0016】両眼視差の疲労の問題とホログラフィの実現性の問題等に対して、単眼に2像以上の像を表示する超多眼方式を利用した立体画像表示装置が提案されている。 [0016] with respect to the binocular parallax fatigue problems and holographic feasibility issues such as monocular stereoscopic image display device using a super multiview system for displaying an image of two or more image it has been proposed. 尚、これについては、本発明の実施形態を説明するときに詳述する。 Incidentally, as will be described in detail when describing the embodiments of the present invention.

【0017】また、特開平11−72744号公報には、単一指向性光線放射光源列とこの光線制御手段を設けた3次元再生装置が提案されている。 Further, JP-A-11-72744, three-dimensional reproduction device has been proposed which is provided the light beam control means and a single directional light emitting light source array. 特願平9−36 Japanese Patent Application No. 9-36
1956号は前述の特開平11−72744号公報と同様の原理であり、光線制御手段として表示パネルと微小開口を走査すことで観察者の瞳に2本以上の光線、即ち単眼視差を生成する構成について述べてある。 1956 No. is the same principle as JP-11-72744 discloses the above, two or more light beams on the pupil of the observer by to scan the display panel and the very small aperture as the light beam control means, i.e. to produce a monocular parallax It is described configuration. 特願平1 Japanese Patent Application No. 1
0−211076にも単眼視差を生成する構成と手段が述べられている。 Configuration means for generating a monocular parallax is also described 0-211076.

【0018】さらに特願平9−368961号では、一つの観察者の瞳に2像以上を表示させ、観察時の疲労を軽減する目的で、微小開口が走査する観察メガネを用いる系について述べられている。 [0018] In yet Japanese Patent Application No. 9-368961, to display two or more images the pupil of one of the observer, in order to reduce fatigue at the time of observation, described for a system using a viewing glasses that microscopic aperture scans ing.

【0019】 [0019]

【発明が解決しようとする課題】2枚または複数の視差画像を右眼と左眼にそれぞれ観察させる両眼視差を用いた立体ディスプレイは表示条件によっては眼の焦点と輻輳が合致せず、より表示条件に拘束されない立体表示方式が望まれている。 Stereoscopic display using binocular disparity is observed respectively THE INVENTION Problems to be Solved by two or more parallax images to the right and left eyes do not coincide congestion focus of the eye by the display condition, and more stereoscopic display method is desired which is not bound by the display condition.

【0020】また、観察者に自然な立体像を提供するために超多眼方式の直視型ディスプレイが提案されているが、このディスプレイは以下の様な問題点がある。 Further, although direct-view display of super multiview system in order to provide a natural stereoscopic image to the observer has been proposed, this display has the following problems.

【0021】観察者の見る位置の自由度をある程度確保し、観察者の瞳に複数の画像(単眼視差)を表示するには非常に多くの視差画像が必要となり、データの再生または記録に大容量の記憶容量が必要であり、信号処理も高速で膨大となり、装置も複雑化する傾向にあった。 [0021] See the observer to some degree to ensure the freedom of position, so many parallax image to display a plurality of images (monocular parallax) on the pupil of the observer is required, a large playback or recording of data requires storage capacity of the capacitor, the signal processing also becomes enormous at high speed, it tended to be complicated apparatus.

【0022】また、上記ホログラフィを用いて3次元表示する立体画像表示装置に於いては干渉縞パターンを表示する空間変調素子の解像度が、従来の感光材料の解像度に比べてかなり低く、再生光の回折角をあまり大きくできない。 Further, the resolution of the spatial light modulator is at a stereoscopic image display device for displaying three dimensions using the holography to display an interference fringe pattern is considerably lower than the resolution of conventional photosensitive materials, of the reproduction light the diffraction angle can not be too large. よって再生像の観察域が狭くなってしまうという問題点があった。 Thus the observation area of ​​the reproduced image is disadvantageously narrowed.

【0023】本発明は、自然な3次元画像が観察できるとともに、2次元画像と3次元画像(両眼視差又は単眼視差)の表示又は双方を切り替えて観察することができる画像表示装置又は画像表示方法の提供を目的とする。 [0023] The present invention, it is possible to observe a natural three-dimensional image, two-dimensional images and three-dimensional image display or image display device or the image display can be observed by switching both (binocular parallax or monocular parallax) the object of the present invention to provide a method.

【0024】 [0024]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の画像表示装置は、視差画像を表示する画像表示器と、該視差画像と同期して該視差画像の表示指向性を偏向制御する偏向制御手段とにより横方向の単眼視差画像を表示するとともに、観察者の頭部または顔面に装着可能で縦方向の単眼視差画像を該画像表示器と同期的に動作して表示する画像分離手段を有していることを特徴としている。 The image display apparatus SUMMARY OF THE INVENTION The invention of claim 1 includes an image display for displaying a parallax image, a deflection control for deflection control display directivity of parallax images in synchronization with the parallax images and displays the monocular parallax image in the lateral direction by means, have a possible longitudinal monocular parallax images mounted on the observer's head or face the image separating means for displaying synchronously operated with said image display It is characterized in that it is.

【0025】請求項2の発明は請求項1の発明において、前記横方向および縦方向の単眼視差画像は観察者の瞳に2像以上表示されることを特徴としている。 [0025] The invention according to claim 2 characterized in that in the invention of claim 1, wherein the horizontal and vertical monocular parallax images is characterized in that appear more than two images to the viewer's pupil.

【0026】請求項3の発明は請求項1の発明において、前記偏向制御手段は横方向にスリット状の開口が走査する構成の開口パネルを有していることを特徴としている。 [0026] The invention according to claim 3 characterized in that in the invention of claim 1, wherein the deflection control means is characterized in that slit-like opening in the lateral direction has an opening panel configured to scan.

【0027】請求項4の発明は請求項1の発明において、前記偏向制御手段は横方向に振動するマイクロレンズアレイを有していることを特徴としている。 [0027] The invention according to claim 4 characterized in that in the invention of claim 1, wherein the deflection control means is characterized by having a micro-lens array that vibrates laterally.

【0028】請求項5の発明は請求項1の発明において、前記偏向制御手段は前記画像表示器からの光束を反射偏向するポリゴンミラーを有していることを特徴としている。 The invention of claim 5 is the invention of claim 1, wherein the deflection control means is characterized by having a polygon mirror that reflects and deflects the light beam from the image display device.

【0029】請求項6の発明は請求項1の発明において、前記画像表示器のフレーム周波数は、前記横方向の視差画像数と観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段の分離数と残像時間の逆数の積となるように設けられていることを特徴としている。 [0029] The invention of claim 6 characterized in that in the invention of claim 1, the frame frequency of the image display device, the number of separate said lateral parallax image number and the observer's head or the image separating unit that can be mounted to the face It is characterized in that is provided so as to be the product of the reciprocal of the afterimage time.

【0030】請求項7の発明は請求項6の発明において、前記残像時間内毎に表示する視差画像を同一の2次元画像を表示して、2次元表示を行うことを特徴としている。 The invention of claim 7 is the invention of claim 6, display the same two-dimensional image of the parallax images to be displayed for each in the afterimage time, is characterized by performing a two-dimensional display.

【0031】請求項8の発明は請求項3の発明において、前記横方向の視差画像を生成する偏向制御手段又は観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段のどちらか一方を全て透過制御し、残像時間内毎に表示する視差画像として同一の2次元画像を表示し、2次元画像表示を行うことを特徴としている。 [0031] The invention of claim 8 characterized in that in the invention of claim 3, either all transmission deflection control means or the observer's head or face to be attached image separation means for generating a parallax image of the lateral controlling to display the same two-dimensional image as a parallax image to be displayed every the afterimage time, it is characterized by performing the two-dimensional image display.

【0032】請求項9の発明は請求項3の発明において、前記横方向の視差画像を生成する偏向制御手段と観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段の両方を全て透過制御し、残像時間内毎に表示する視差画像として同一の2次元画像を表示して、2次元表示を行うことを特徴としている。 [0032] The invention of claim 9 characterized in that in the invention of claim 3, all transmission controlling both the transverse deflection control means and the observer's head or face to be attached image separation means for generating a disparity image , and display the same two-dimensional image as parallax images to be displayed every the afterimage time, it is characterized by performing a two-dimensional display.

【0033】請求項10の発明は請求項3の発明において、前記観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段の右眼と左眼を交互に全て遮光・透過の制御を行い、横方向の視差画像を生成する偏向制御手段を全て透過させる制御手段を有し、該画像分離手段の遮光・透過と同期して前記画像表示器に右眼用と左眼用の視差画像を交互に表示して、両眼視差画像を観察者に観察させることで立体像を表示することを特徴としている。 [0033] In the invention the present invention of claim 3 according to claim 10, and controls the entire light-shielding and transmission alternately right and left eyes of the image separating device which can be worn on the head or face of the observer, the horizontal a controlling unit for all transmitting deflection control means for generating a direction of parallax images, the parallax image for the right eye and left eye alternately on the image display device in synchronism with the light shielding and transmission of the image separating device display is characterized by displaying a stereoscopic image by causing the observed binocular parallax image to the observer.

【0034】請求項11の発明は請求項1の発明において、前記画像表示器に表示する表示画像の種類に応じて、画像表示の輝度調整を行うことを特徴としている。 [0034] The invention of claim 11 in the invention of claim 1, according to the type of a display image to be displayed on the image display device is characterized by performing brightness adjustment of the image display.

【0035】請求項12の発明は請求項1の発明において、観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段を観察者が装着しているか否かの検知手段を備え、その検知結果に応じて前記画像表示器に2次元または3次元画像表示を行うことを特徴としている。 [0035] The invention of claim 12 in the invention of claim 1, comprising a detecting means whether the observer is wearing image separating unit that can be mounted on the observer's head or face, on the detection result It is characterized by performing a 2-dimensional or 3-dimensional image displayed on the image display device according.

【0036】請求項13の発明は請求項12の発明において、前記3次元表示は両眼視差の3次元像または単眼視差の3次元像を表示することを特徴としている。 The invention of claim 13 is the invention of claim 12, wherein the three-dimensional display is characterized by displaying a three-dimensional image of the three-dimensional image or monocular parallax binocular parallax.

【0037】請求項14の発明の画像表示方法は請求項1から13のいずれか1項の画像表示装置で画像情報を表示することを特徴としている。 The image display method of the invention of claim 14 is characterized by displaying the image information in the image display apparatus of any one of claims 1 to 13.

【0038】 [0038]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態1,2について説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Next will be described first and second embodiments of the present invention. 説明上用いる図面に付された符号の同じ番号のものは、同一の機能を果たすものとして説明する。 Those of the same number of numerals in the drawings used for explanation, a description will be given assuming that the same function. また、実施形態2の説明は実施形態1の差異について説明し、実施形態1と同様な部分についての説明は割愛する。 Also, the description of Embodiment 2 explains differences embodiment 1, the description of the same parts as Embodiment 1 will be omitted.

【0039】(実施形態1)本発明の画像表示装置は左右の眼に単眼視差画像を観察させる超多眼方式を利用している。 [0039] (Embodiment 1) The image display device of the present invention utilizes an ultra-multiview system for observing the monocular parallax images to the left and right eyes.

【0040】本実施形態は横方向の単眼視差を生成するために横方向に走査するスリット状の開口パネルと、視差画像を表示する画像表示器とを利用している。 The present embodiment utilizes the opening panel slit that scans laterally to produce a monocular parallax lateral, and an image display for displaying a parallax image. 又、縦方向の単眼視差を生成するために観察者の近傍に設けられ縦方向に走査するスリット状の画像分離手段(スリットメガネ)と先述の画像表示器とを利用している。 Further, utilizing the slit-shaped image separating means for scanning in the vertical direction is provided in the vicinity of the viewer in order to generate the vertical monocular parallax between (slit glasses) and the previously described image display.

【0041】次に本発明で用いている超多眼方式について説明する。 [0041] Next, ultra-multiview system is described which is used in the present invention.

【0042】本発明の基礎となる超多眼方式の考え方は、梶木(通信・放送機構)らによって、「3次元画像コンファレンス'97」において「超多眼領域の立体表示における単眼視差の効果」(論文集P166−P17 The concept underlying super multi method of the present invention, the swordfish (TAO) et al., "3-dimensional image Conference '97" in "monocular parallax in the stereoscopic display of super multi-region effect" (Proceedings P166-P17
1)として述べられている。 It has been described as 1). この論文中では単眼の瞳内に複数の視差画像が入射する領域を超多眼領域と呼んでいる。 This paper in is called a region where a plurality of parallax images and enters the monocular pupil and super multi-region. また、一つの眼に複数の視差画像があることを単眼視差と呼ぶ。 Also referred to as monocular parallax that there are a plurality of parallax images in one eye. 超多眼領域では単眼内に生じる視差、即ち単眼視差の効果により、人に自然な立体像を提供できる可能性を提示している。 Parallax occurring monocular in a super multi-region, namely the effect of monocular parallax presents the possibility of providing a natural three-dimensional image to a human.

【0043】次に本発明の本実施形態の装置の構成について説明する。 [0043] Next, the structure of the apparatus of this embodiment of the present invention will be described.

【0044】図1は本発明の実施形態1の構成の概略を示す構成図である。 [0044] Figure 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention. 本実施形態では横方向と縦方向でことなる手段で単眼視差画像を観察者に提示している。 It presents a monocular parallax image to the observer by means of different in horizontal and vertical direction in this embodiment.

【0045】まず、横方向の単眼視差生成手段について述べる。 [0045] First, described lateral monocular parallax generating means. 横方向の視差画像の生成は基本的に特願平9− Generation of lateral parallax images basically Hei 9-
361956号公報の実施例で述べられているスリット開口をスキャンする方式と同様である。 361956 No. slit opening which is stated in the examples of Japanese is the same as the method of scanning the. 1は画像表示器で、たとえばCRT、液晶ディスプレイ、LEDマトリクスアレイパネル等の電子ディスプレイがこれに相当する。 1 denotes an image display device, for example a CRT, a liquid crystal display, electronic display such as an LED matrix array panel corresponds to this. 画像表示器1の表示面上には所定の視差を有する画像7が表示される。 The on the display surface of the image display 1 image 7 having a predetermined parallax is displayed. この画像7は適当な視野角を有しており、上下左右の広い範囲から観察することができる。 This image 7 has an appropriate viewing angle can be observed from a wide range of vertical and horizontal.
画像表示器1は画像情報を表示可能なデバイスであれば、その他の画像生成手段を用いてもかまわない。 If the image display 1 is a display device capable of image information, it may be other image generating means. プロジェクタのスクリーン部やレーザービーム等のスキャンによる画像生成面をこれにあててもよい。 An image generation plane by scanning such as a screen unit or a laser beam projector may be addressed to it.

【0046】2は光学系、3は偏向制御手段としての開口パネルである。 [0046] 2 optical system, 3 is an opening panel as deflection controller. 図1の構成では光学系2には凸レンズを用いている。 In the configuration of FIG. 1 is used a convex lens in the optical system 2. 開口パネル3は透過型の空間光変調器で構成されており、任意の位置の透過率を電子的に切り替え、光学的なスリット19を形成している。 Opening panel 3 is composed of a transmission type spatial light modulator switches the transmittance at an arbitrary position electronically so as to form an optical slit 19. 偏向制御手段としては、例えば液晶ディスプレイなどがこれに相当する。 The deflection control means such as a liquid crystal display corresponds to this. 光学系2と開口パネル3は近接して配置している。 Optical system 2 and the opening panel 3 is disposed close. 画像表示器1と開口パネル3はコントローラ(制御手段)50によって駆動・制御している。 Image display 1 and the opening panel 3 is driven and controlled by a controller (control means) 50.

【0047】スリット19は一定周期Tで開口パネル3 The opening panel 3 slits 19 at a predetermined period T
の全域を高速に水平方向(横方向)に移動している。 Is moving in the horizontal direction (lateral direction) the entire area of ​​the high speed. スリット移動の順序としては開口パネル3の右端から走査する方法や左端から走査する方法等が考えられるが、全域を一定周期T内に重複なく走査すればどのような順序であってもかまわない。 The order of the slit moving method or the like is conceivable to scan the method and the left end of the scanning from the right end of the opening panel 3, but may be any order if scanning without overlapping the entire area within a predetermined period T.

【0048】次に開口パネル3に発生したスリット19 [0048] Next slits 19 generated in the opening panel 3
と画像表示器1によって三次元像を再生する方法を図2 Figure 2 a method of reproducing a three-dimensional image by the image display device 1 and
〜図5を用いて説明する。 It will be described with reference to to 5.

【0049】尚、図2〜図5は本装置の平面図を示している。 [0049] Incidentally, FIGS. 2 to 5 is a plan view of the device. この平面図を用いて、3次元空間内の点像a〜c Using this plan view, the point image in the three-dimensional space a~c
を再生する方法を説明する。 How to play will be described. 図2はある時刻t1における本装置の状態を示している。 Figure 2 shows the state of the device at a certain time t1. スリット4は図中の位置に存在している。 Slit 4 is present in the position in FIG. 画像表示器1上の視差画像に基づく画像形成光は様々な方向に発散するが、このうち観察者の眼に到達するのはスリット4を通過した光線のみとなる。 Imaging light based on the parallax images on the image display device 1 diverges in various directions, but to reach the eye of the one observer is only light that has passed through the slit 4.

【0050】画像表示器1と光学系2は光学系の焦点距離fまたはそれ以上の微小距離だけ離れており、スリット4を通過する光は平行光もしくはそれに準ずる収束光のビームとなる。 The image display device 1 and the optical system 2 is spaced by the focal length f or more minute distance of the optical system, the light passing through the slit 4 becomes beam convergent light equivalent thereto or parallel light. 時刻t1において再生したい点像a〜 A point image you want to play at time t1 a~
cの位置とスリット4、光学系2の位置は一意的に決定しているので、スリット4通過後の光がどの方向に向かうかは画像表示器1上の画像情報によって制御している。 c position and the slit 4, the position of the optical system 2 are uniquely determined, whether the slits 4 after passing the light is directed in any direction is controlled by the image information on the image display device 1.

【0051】たとえば、点像aを再生する光線を発生させるためには、点像aから放射されスリット4を通り光学系2で屈折するような光線を逆トレースし、その光線と画像表示器1の表示面との交点1a'に点像aに対応する輝度を与えれば、しかるべき光線を生成することができる。 [0051] For example, in order to generate a light beam for reproducing the point image a is inversely traced rays that refract slit 4 is emitted from the point image a are as optics 2, the ray and the image display 1 be given a brightness corresponding to the point image a the intersection 1a 'of the display surface, it is possible to generate the appropriate light. 同様に、空間内の他の点b、cの再生についても表示すべき情報の交点1b'、1c'の位置が一意的に決定する。 Similarly, b other point in space, the intersection 1b of information to be displayed about playing c ', 1c' position of determined uniquely.

【0052】前述したとおり、スリット4はパネル3全面にわたって高速に移動し、それに伴って画像表示器1 [0052] As described above, the slit 4 is moved at high speed across the panel 3 the entire surface, the image display device 1 with it
に表示する視差画像を変化させている。 And by changing the parallax image displayed on.

【0053】図3は別の時刻t2における本装置の状態を示している。 [0053] Figure 3 shows a state of the apparatus at a different time t2. スリット4は図中の位置に移動しているので、画像表示器1に表示すべき他の視差画像の情報の交点1a'、1b'、1c'もそれにあわせて変化する。 Since the slit 4 is moved to the position of the figure, the intersection 1a of information other parallax image to be displayed on the image display device 1 ', 1b', 1c 'is also changed accordingly.
ただし、交点1a'、1b'、1c'の位置の決定方法は時刻t1の場合に準じて行えばよく、スリット4がどの位置に存在していても画像表示器1に表示すべき情報を一意的に決定することができる。 Unique However, intersection 1a ', 1b', a method of determining the position of 1c 'may be carried out according to the case of time t1, the information to be displayed on the image display device 1 be present in the slit 4 which position it can be determined to. 本装置ではスリット4 Slit 4 in the apparatus
が開口パネル3の全域を移動する周期Tは人間の眼の残像許容時間(1/30〜1/50秒)以下に設定されており、観察者は開口(スリット)4の移動を認識することはできない。 There is the period T to move the entire area of ​​the opening panel 3 is set to be equal to or less than the residual image time allowed of the human eye (1 / 30-1 / 50 sec), the observer can recognize the movement of the opening (slit) 4 can not. よって、周期T以上の時間が経過した場合、観察者は図4のように開口パネル3の全面から3次元的な点像a、b、cを再生する光が放射されているかのように認識する。 Therefore, if the period T or longer has elapsed, the observer recognizes as if the three-dimensional point image a from the entire surface of the opening panel 3 as shown in FIG. 4, b, the light for reproducing c is emitted to. 点像a〜cをより多数の点像の集合に拡張すれば(画像表示器1上でより多数の点像を表示すれば)、3次元的な面の表現が可能となるので、本装置によって一般的な3次元像8の再生が可能となる。 If extended to a set of a greater number of point image the point image a to c (if displayed a greater number of point images on the image display device 1), since it is possible to express the three-dimensional surface, the apparatus Play general three-dimensional image 8 made possible by.
尚、本平面図での説明は3次元像の水平方向の結像位置についての説明であり、垂直方向に関してはある程度光線を集束させるような光学的手段を有する。 The description of the present plan view is a description of the horizontal imaging position of the three-dimensional image, with respect to the vertical direction with the optical means to focus some light.

【0054】ただし、上記の方法で実際の3次元物体の観察に近い自然な状態を再現するためには再生する光線が一定の条件を満たしていなくてはならない。 [0054] However, light rays to be reproduced in order to reproduce the natural state close to the observation of the actual three-dimensional object by the above methods must meet certain conditions. 本発明の原理によれば、再生される点像はすべて複数の光線(ビーム)の交点として表現されている。 In accordance with the principles of the present invention, it is represented as all point image reproduced intersections of a plurality of rays (beams). よってこれを認識するには少なくとも二本以上のビームが観察者の瞳の中に入射する必要がある。 Therefore to recognize this at least two or more beams needs to be incident into the viewer's pupil. 人間の眼の瞳孔径は2mm〜7 The pupil diameter of the human eye is 2mm~7
mm程度であるので、まず第一に上記のビーム径は直径2mm以下でなくてはならない。 Because of the order of mm, above the beam diameter in the first first it must be less in diameter 2 mm.

【0055】また、観察者の瞳孔に少なくとも二本のビームが入射するためには、隣り合うビーム間距離がある程度小さくなくてはならない。 [0055] In order at least two beams are incident on the observer's pupil, the distance between adjacent beams must without some extent. これを幾何学的に考察すると、図5のような位置関係を考慮する必要がある。 When this geometrically consideration, it is necessary to consider the positional relationship shown in FIG. つまり、ピンホールパネル3上での隣り合うビーム間距離をΔ、ピンホールパネル3から点像Pまでの距離をL In other words, the inter-beam distance adjacent on pinhole panel 3 delta, the distance from the pinhole panel 3 until the point image P L
a、点像Pから観察者の瞳位置までの距離をLとすると、観察者の瞳位置でのビーム間距離pは p=Δ*L a, when the distance to the pupil position of the observer from the point image P is L, the beam distance p in a pupil position of the observer is p = delta * L
/Laと表され、距離pが2mm以内であれば、観察者の瞳孔に二本以上のビームが入射する状態となる。 / Is represented as La, if the distance p is within 2 mm, two or more beams to the observer's pupil in a state incident.

【0056】よって、ピンホールの大きさ、ピンホールパネル3の分解能、再生される点像位置、想定される観察者の観察位置等のパラメータが上記条件に基づいて設定されていれば、観察者は本装置の再生像を自然な3次元像として認識している。 [0056] Thus, the size of the pinhole, the resolution of the pinhole panel 3, the point image position to be reproduced, if parameters such as the observation position of the observer which is assumed is set based on the above conditions, the observer is aware of the reproduced image of the device as a natural three-dimensional image.

【0057】例えば開口パネル3から再生像Pまでの距離Laが300mm、再生像Pから観察者の瞳位置11 [0057] For example the distance La is 300mm from the opening panel 3 to the playing image P, the position of the eye of the observer from the reproduced image P 11
1までの距離Lが600mmの時、Δ≦=2La/L= When the distance L is 600mm to 1, Δ ≦ = 2La / L =
1(mm)より開口パネル3の分解能は1mm以下にすればよい。 Resolution of 1 (mm) from the opening panel 3 may be a 1mm or less.

【0058】また、画像表示器1に表示する画像情報(視差画像)を適切に制御することによって再生像を形成する光に指向性を与えている。 [0058] Moreover, giving directivity to light to form a reproduced image by appropriately controlling the image information (parallax images) to be displayed on the image display device 1.

【0059】今まで説明した構成は、スリット4の位置に対応した視差画像を画像表示器1に順次表示している。 [0059] The configuration described up to now are sequentially displayed by the parallax image corresponding to the position of the slit 4 to the image display device 1. これによって観察者に横方向の視差画像を提供している。 This provides a parallax image in the lateral direction to the observer by.

【0060】本実施形態において、より自然な立体像を生成するのは縦方向の視差画像が必要である。 [0060] In the present embodiment, it is required longitudinal direction of the parallax image to generate a more natural stereoscopic image. 縦方向の視差画像を表示するための方法として、例えば特願平9 As a method for displaying a vertical parallax image, for example, Japanese Patent Application No. 9
−36195号公報ではピンホール状の開口を走査する方法を開示している。 In -36195 discloses discloses a method of scanning a pinhole-like opening.

【0061】この方法では画像表示器のフレームレートが非常に高速となるが、縦方向も超多眼状態を生成でき、より自然な立体表示装置が提供できる。 [0061] While the frame rate of the image display in this way is very fast, the vertical direction to generate a super multi-state, provides a more natural stereoscopic display device. 本実施形態では、若干の画像表示装置のフレームレートの上昇で縦視差画像も表示できるよう構成している。 In the present embodiment, the vertical parallax images increases the frame rate of some of the image display device is also configured to show.

【0062】次に、本実施例の特徴である縦の視差画像の生成手段について図1を用いて説明する。 Next, the generating means of the vertical parallax images is a feature of this embodiment will be described with reference to FIG. 視差画像生成手段の原理は基本的に特願平9−368961号公報で開示されている方法と同様であるが、スリットの走査方向が異なる。 While the principles of the parallax image generating means is the same as the method disclosed in essentially Japanese Patent Application No. 9-368961 Publication, different scanning direction of the slit. 図1において100は縦視差を発生させるためのスリットメガネである。 100 is a slit glasses for generating a vertical parallax in FIG. 101は観察者がスリットを通して観察できる観察枠、102と103(斜線部)は観察枠101の中で光が遮断されている遮光部、 101 observation frame observer can observe through the slit, 102 and 103 (hatched portion) is shielding portion is interrupted the light in the observation frame 101,
104は光が透過可能なスリット部である。 104 light is capable of transmitting slits. 105は立体観察眼鏡の筐体で電気回路等も納められている。 105 is an electric circuit or the like even housed in the casing of the stereoscopic viewing glasses. このスリット104はコントローラ50によって観察枠10 The slit 104 is observed frame 10 by the controller 50
1の所定位置に発生させている。 And it is generated in the first place. このスリット104は液晶(LCD)などの光変調素子によって水平方向にスリットの長手方向が構成され、光の遮断或いは透過の制御を行っている。 The slit 104 is constructed in the longitudinal direction of the slit in the horizontal direction by the light modulating element such as a liquid crystal (LCD), control is performed in the blocking or transmission of light.

【0063】次に本実施形態の視差画像の表示タイミングを説明する。 [0063] Next will be described the display timing of the parallax images in the present embodiment. ここでは視差画像の表示と縦および横スリットの発生タイミングについて説明する。 Here will be described the generation timing of the display and the vertical and horizontal slits of the parallax images. 図6,図7 6, 7
はスリットのスキャンを説明する図で図6は開口パネルの正面図であり、スリットS Figure 6 a view for explaining the scanning of the slit is a front view of an opening panel, the slits S nがn番目にあることを示す。 n indicates that it is in the n-th.

【0064】図7はメガネ100の観察部を示す図である。 [0064] FIG. 7 is a diagram showing the observation portion of the glasses 100. 説明の都合上、横方向のスリット位置(視差画像の数)は70、縦方向のスリット位置(視差画像の数)は5として説明する。 For convenience of description, the lateral direction of the slit position (the number of parallax images) 70, the longitudinal direction of the slit position (the number of parallax images) is described as 5. 図6のS H1 ,S H2 ,S H3 ,‥‥ S H1, S H2, S H3 in FIG. 6, ‥‥
Hn 、、S H70は開口パネル3のスリット位置を示し、 S Hn ,, S H70 indicates the slit position of the opening panel 3,
これに対応して画像表示器1に各々、異なった70の示唆画像を表示している。 Correspondingly each image display 1, displaying a suggestion image different 70. 又、図7のS V1 ,S V2 ,S V3 Further, S V1, S V2, S V3 of FIG 7,
V4 、S V5はスリットメガネ100のスリット部の開口位置を表し、これに対応して画像表示器1に各々異なった5つの視差画像を表示している。 S V4, S V5 is displayed each different five parallax images representing the opening position of the slit portion of the slit glasses 100 and, correspondingly to the image display device 1.

【0065】本図では開口パネル3のスリット19の走査順序をS H1からS H70の方向に走査し、スリットメガネでは位置S V1から位置S V5の方向へ走査している。 [0065] order of scanning slit 19 of the opening panel 3 in this figure was scanned from S H1 in the direction of S H70, the slit glasses are scanned from the position S V1 in the direction of the position S V5.

【0066】図8はスリットメガネ100と開口パネル3のスリット19のタイミングを説明したタイミングチャートである。 [0066] FIG 8 is a timing chart for explaining the timing of the slit 19 of the slit glasses 100 and the opening panel 3. スリットメガネ100のスリット部10 Slit portion 10 of the slit glasses 100
4の開口が位置S V1のとき、開口パネル3は位置S H1から位置S H70までスリットが走査される。 When 4 of the opening is located at the position S V1, the opening panel 3 slits are scanned from the position S H1 to the position S H70.

【0067】この時に表示される視差画像はスリットメガネ100のスリット104が位置S V1の時の70個の視差画像を有し、且つ横方向の視差を持つものである。 [0067] parallax images displayed at this time has 70 pieces of parallax images when the slit 104 is positioned S V1 of the slit glasses 100, in which and with lateral parallax.

【0068】同様にスリットメガネの開口が位置S V2 [0068] Similarly the opening of the slit glasses position S V2,
V3 、S V4 、S V5のとき、横視差と縦視差の異なる各々の70の視差画素を表示し、これを繰り返すことになる。 When S V3, S V4, S V5 , to display the 70 parallax pixels of different respective of horizontal parallax and vertical parallax and repeats this. この繰り返し周期Tは人間の残像がある時間で、1 The repetition period T is a time where there is a man of afterimage, 1
/50〜1/60秒程度に設定される。 / It is set to about 50 to 1 / 60th of a second. また、この1周期Tに必要な視差画像数は、5×70=350枚 となる。 Further, the number of parallax images necessary for this one period T becomes 5 × 70 = 350 sheets. また、Tを1/60秒とすれば、フレーム周波数は、 350×60 = 21000Hz となる。 Furthermore, if the T 1/60 sec, the frame frequency becomes 350 × 60 = 21000Hz.

【0069】尚、参考までに特願平9−361956号公報で述べられているピンホール状の開口を走査する方式において縦視差を横方向と同様に生成しようとすれば、フレームレートは以下のようになる。 [0069] Note that, for reference when attempting to generate a vertical parallax in the method of scanning a pinhole-like opening which is stated in Japanese Patent Application No. 9-361956 as with lateral frame rate following so as to.

【0070】70×70×60 = 294000Hz また、必要な視差画像は 70×70=4,900枚 となって、本実施形態に比べ遙かに高速となる。 [0070] 70 × 70 × 60 = 294000Hz also required parallax image becomes 70 × 70 = 4,900 sheets, and high-speed much compared to the present embodiment.

【0071】次に制御信号と画像信号について説明する。 [0071] Next will be described the control signal and the image signal.

【0072】図9は本実施形態の信号の流れを説明するブロック図で、コントローラ50を中心に示してある。 [0072] Figure 9 is a block diagram illustrating a signal flow of this embodiment is shown around the controller 50.
図中、51は本装置を制御するためのシステムコントローラでコントローラ50内部の各要素や外部からのコントロール信号の状態によって、システム全体の動作の最適化を図っている。 In the figure, 51 is the state of the system controller in the controller 50 inside the control signals from each element or external for controlling the device, which is optimized for operation of the entire system.

【0073】52は装置外部からの立体画像の映像ソースを受け取るインターフェースであり、この映像ソースとしてはコンピュータからの映像データ等がある。 [0073] 52 is an interface for receiving the image source of the stereoscopic image from the outside of the apparatus, as the video source is video data and the like from the computer. 53 53
は、画像表示器1と開口パネル3とスリットメガネ10 The image display device 1 and the opening panel 3 and the slit glasses 10
0の同期をとる同期制御部であり、図8で説明したようなタイミングで画像表示器1の視差画像表示とスリットメガネ100のスリット位置と開口パネル3のスリット位置を制御する。 0 is a synchronization synchronization control unit controls the slit position and the slit position of the opening panel 3 of the parallax image display and the slit glasses 100 of the image display device 1 at a timing as described in FIG. 54は画像表示器の表示を制御する画像表示器駆動部、55は開口パネルの表示(スリット位置)を表示制御する開口パネル駆動部、56はスリットメガネのスリットを表示制御するスリットメガネ駆動部である。 54 image display device drive unit for controlling display of an image display device, 55 is an opening panel driver for displaying control display of the opening panel (slit position), 56 is a slit glasses driving unit for display control of the slit of the slit glasses is there.

【0074】以上述べてきた実施形態1の特徴をまとめると以下の様になる。 [0074] The above mentioned summarizes the characteristics of the first embodiment has become, in the following manner. ・縦方向と横方向の単眼視差画像があって、自然な立体感がある。 - longitudinal and when there is lateral monocular parallax image, there is a natural stereoscopic feeling. ・横方向への運動視差があり、回り込み効果もあり、観察位置が変わっても立体視ができる。 - there is motion parallax in the horizontal direction, wraparound effect there may stereoscopic vision changes observed position. ・本実施形態のスリットメガネを用意すれば2人以上での立体画像の観察が可能である。 And observation of a stereoscopic image of the slit glasses of the present embodiment in preparing them if two or more are possible.

【0075】次に実施形態1の他の構成について説明する。 [0075] Next, another configuration of the first embodiment will be described.

【0076】以上の実施形態1では、横方向の単眼視差を生成するために横方向に走査するスリット状の開口パネル3と視差画像を表示する画像表示器1とを用い、縦方向の単眼視差を生成するために観察者近傍に設けられ縦方向に走査するスリット状の開口制御手段(スリットメガネ)を用いている。 [0076] In the above embodiment 1, using the image display device 1 for displaying a slit-shaped opening panel 3 and a parallax image to be scanned in the transverse direction to produce a lateral monocular parallax, vertical monocular parallax and a slit-shaped opening control means for scanning in the vertical direction is provided to the viewer vicinity to produce a (slit glasses).

【0077】この他、横視画像差を発生する手段としては、特願平10−211076号公報の中で述べられている以下のような手段でもよい。 [0077] In addition, as a means for generating a lateral view image difference, or by the following means are described in Japanese Patent Application No. 10-211076. ・マイクロレンズアレイを機械的に振動させると共に視差画像表示する。 · Displaying parallax images a microlens array causes mechanically vibrated. ・ポリゴンミラーで表示画像を偏向し、表示デバイスを同期させる手段。 · Deflects display image in the polygon mirror, it means for synchronizing the display device.

【0078】また、非常に高精細な表示デバイスとそれに対応したマイクレンズアレイ等で構成しても良い。 [0078] It may also be constituted by a very high-definition display device and a microphone lens array or the like corresponding thereto.

【0079】次に本発明の実施形態2について説明する。 [0079] Next will be described a second embodiment of the present invention.

【0080】実施形態1では映像ソースとしては単眼視差を有する視差画像を前提に述べてきたが、通常の2次元画像や右眼と左眼の両眼視差画像の映像ソースに対応することは画像表示装置として望ましい。 [0080] As the image source in the first embodiment has been described assuming parallax image having a monocular parallax, normal two-dimensional image or the right eye and the binocular parallax image that is an image corresponding to the video source of the left eye desirable as a display device.

【0081】本実施形態ではスリットメガネ100のスリット部と開口パネル3のスリット19および画像表示器1の画像表示制御を適度に施すことで、従来の2次元表示ソースや両眼表示ソースに対応している。 [0081] In the present embodiment by performing reasonably an image display control slit 19 and the image display device 1 of the slit portion and the opening panel 3 of the slit glasses 100 corresponds to the conventional two-dimensional display source and binocular display source ing.

【0082】次に2次元表示を行う場合を説明する。 [0082] Next will be described the case of a two-dimensional display.

【0083】実施形態1の構成で2次元表示する為に以下のような3通りの制御を行っている。 [0083] control is performed in three ways as follows to display two-dimensional configuration of the first embodiment.

【0084】 図8で示しいる開口パネル3のタイミングで位置S H1から位置S H70までのスリット移動の際、画像表示器1に全て同じ画像表示すれば視差のない画像、つまり2次元表示が可能になる。 [0084] During the slits movement from the position S H1 at the timing of the opening panel 3 that shown in FIG. 8 to the position S H70, without any parallax if the same image displayed on the image display 1 image, i.e. allows two-dimensional display become.

【0085】 画像表示器1は従来の2次元表示と同様に行い、開口パネル3またはスリットメガネ100の一方を全て透過にする。 [0085] The image display device 1 is performed in the same manner as the conventional two-dimensional display, and all transmitted through the one opening panel 3 or slit glasses 100.

【0086】 画像表示器1は従来の2次元表示と同様に行い、開口パネル3とスリットメガネ100の両方を全て透過にする。 [0086] The image display device 1 is performed in the same manner as the conventional two-dimensional display, and all transmitted through both the opening panel 3 and the slit glasses 100.

【0087】上述したからまでの場合では観察者に届く光量、即ち輝度が異なるので、それぞれの場合においてシステムコントローラ51で画像表示器の輝度を調整している。 [0087] amount of light reaching the observer in the case of up from above, that is, the luminance is different, and adjust the brightness of the image display unit in the system controller 51 in each case.

【0088】尚、2次元表示される位置は本実施例の光学系によって、画像表示器1と結像関係にある3次元空間の1平面となる。 [0088] Incidentally, the position to be two-dimensionally displayed by the optical system of the present embodiment, the one plane of the three-dimensional space in the image display device 1 and the imaging relationship. また、2次元画像のひずみを除去する目的で画像表示器の表示画像に変換を加えても良い。 It may also be added to convert the images from the image display device for the purpose of removing the distortion of the two-dimensional image.

【0089】次にスリットメガネに装着検知を設けた場合について説明する。 [0089] Next will be described the case of providing the attachment detection in the slit glasses.

【0090】スリットメガネに観察者が装着しているか否かの検知器を設けることにより、2次元表示と3次元表示の切換えを行うことが可能になり、本実施形態の使い勝手が向上する。 [0090] By providing whether detectors observer slit glasses is wearing, it is possible to perform a two-dimensional display and three-dimensional display of the switching, the usability of the present embodiment is improved. 例えば、スリットメガネの観察者の装着側に投光用の発光素子と、その発光素子の観察者からの反射・戻り光を受光する受光素子があれば、簡便に観察者がスリットメガネを装着したか否かが検知できる。 For example, a light emitting element for emitting light to the mounting side of the slit glasses observer, if there is a light receiving element for receiving a reflected-back light from the observer of the light-emitting elements, conveniently observer wears the slit glasses whether or not it can be detected. 観察者がスリットメガネを装着していないと判断したときに、2次元表示することで操作性の良い装置が提供できる。 When the observer is determined not to be wearing the slit glasses, good operability device by displaying two-dimensional can be provided.

【0091】次に両眼視差の立体像を再生する場合について説明する。 [0091] Next will be described the case of reproducing a stereoscopic image of binocular disparity.

【0092】映像ソースとして、右眼用と左眼用の両眼視差画像信号が入力された時にはスリッとメガネの左右をそれぞれ透過と遮光の切り替えを行い、開口パネルは透過にし、画像表示器1にそれぞれ交互に視差画像を表示することでシャッタメガネ方式と同様に両眼視差による立体像が表示できる。 [0092] as a video source, switches the transmission and shielding respectively the left and right slits and glasses when binocular disparity image signals for the right and left eyes are input, the opening panel is a transmissive image display device 1 stereoscopic image can be displayed using binocular parallax similarly to the shutter glasses system by displaying parallax images are alternately respectively.

【0093】次に画像の種類を検知する場合について説明する。 [0093] Next, a description will be given of the case of detecting the type of image.

【0094】本実施形態の扱う映像ソースは、単眼視差を生成する視差画像、2次元画像、両眼視差画像である。 [0094] Video source handled by the present embodiment, the parallax images, two-dimensional images to produce a monocular parallax, a binocular disparity image. これらの画像の種類を検知し、自動的に表示方法を切り替えることによって使い勝手の良い装置となる。 Detecting the type of the images, a user-friendly device by switching automatically display method.

【0095】本実施形態によれば画像表示器1と開口パネル3とスリットメガネ100に所定の制御を行うことで、2次元表示や両眼視差による立体像を表示できるようになる。 [0095] According to this embodiment the image display device 1 and the opening panel 3 and the slit glasses 100 by performing a predetermined control, it becomes possible to display a stereoscopic image by the two-dimensional display and binocular disparity.

【0096】 [0096]

【発明の効果】本発明によれば、自然な3次元画像が観察できるとともに、2次元画像と3次元画像(両眼視差又は単眼視差)の表示又は双方を切り替えて観察することができる画像表示装置又は画像表示方法を達成することができる。 According to the present invention, it is possible to observe a natural three-dimensional image, the image display can be observed by switching the display or both of 2D and 3D images (binocular parallax or monocular parallax) apparatus or the image display method can be achieved.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施形態1の要部概略図 Schematic view of the essential portions of Embodiment 1 of the present invention

【図2】本発明における三次元再生の説明図 Illustration of a three-dimensional reproduction of the present invention; FIG

【図3】本発明における三次元再生の説明図 Illustration of a three-dimensional reproduction of the present invention; FIG

【図4】本発明における三次元再生の説明図 Illustration of a three-dimensional reproduction of the present invention; FIG

【図5】本発明における三次元再生の説明図 Illustration of a three-dimensional reproduction of the present invention; FIG

【図6】本発明における開口パネルの画像の表示タイミングの説明図 Illustration of a display timing of the image of the opening panel in the present invention; FIG

【図7】本発明におけるスリットカメラの画像の表示タイミングの説明図 Explanatory diagram of a display timing of the slit camera images in the present invention; FIG

【図8】本発明における開口パネルとスリットカメラの画像の表示タイミングの説明図 Figure 8 is an explanatory diagram of a display timing of the opening panel and the slit camera image according to the present invention

【図9】本発明における各機能を説明したブロック図 Block diagram for explaining the functions of the present invention; FIG

【図10】従来の立体画像表示装置の要部概略図 [Figure 10] schematic view of a main portion of a conventional stereoscopic image display apparatus

【図11】従来の立体画像表示装置の表示部の要部概略図 [Figure 11] schematic view of a main portion of a display unit of the conventional stereoscopic image display apparatus

【図12】従来の立体画像表示装置の一部分の要部概略図 [12] a main part schematic view of a portion of a conventional stereoscopic image display apparatus

【図13】従来の立体画像表示装置の要部概略図 [Figure 13] schematic view of a main portion of a conventional stereoscopic image display apparatus

【符号の説明】 1 画像表示器 2 光学系 3 開口パネル 7 視差画像 8 3次元像 19 光学的なスリット 50 コントローラ 51 システムコントローラ 52 インターフェース 53 同期制御部 54 画像表示器駆動部 55 開口パネル駆動部 56 スリットメガネ駆動部 100 スリットメガネ 101 観察枠 102,103 遮光部 104 スリット部 105 筐体 [Description of Reference Numerals] 1 image display device 2 optics 3 aperture panel 7 parallax images 8 3-dimensional image 19 optical slit 50 controller 51 system controller 52 interface 53 synchronization control unit 54 the image display device drive section 55 opening panel driving unit 56 slit glasses driving unit 100 slit glasses 101 observed frame 102, 103 light-shielding part 104 the slit portion 105 housing

Claims (14)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 視差画像を表示する画像表示器と、該視差画像と同期して該視差画像の表示指向性を偏向制御する偏向制御手段とにより横方向の単眼視差画像を表示するとともに、観察者の頭部または顔面に装着可能で縦方向の単眼視差画像を該画像表示器と同期的に動作して表示する画像分離手段を有していることを特徴とする画像表示装置。 And 1. A image display device for displaying a parallax image, and displays the monocular parallax image in the lateral direction by the deflection control means for deflecting control the display directionality of parallax images in synchronization with the parallax images, the observation user of the image display apparatus, wherein a longitudinal direction of monocular parallax images can be mounted on the head or face and an image separating means for displaying synchronously operated with said image display device.
  2. 【請求項2】 前記横方向および縦方向の単眼視差画像は観察者の瞳に2像以上表示されることを特徴とする請求項1の画像表示装置。 Wherein said horizontal and vertical monocular parallax images The image display apparatus according to claim 1, characterized in that appear more than two images to the viewer's pupil.
  3. 【請求項3】 前記偏向制御手段は横方向にスリット状の開口が走査する構成の開口パネルを有していることを特徴とする請求項1の画像表示装置。 Wherein said deflection controller is an image display apparatus according to claim 1, characterized in that the slit-like opening in the lateral direction has an opening panel configured to scan.
  4. 【請求項4】 前記偏向制御手段は横方向に振動するマイクロレンズアレイを有していることを特徴とする請求項1の画像表示装置。 Wherein said deflection controller is an image display apparatus according to claim 1, characterized in that it has a micro-lens array that vibrates laterally.
  5. 【請求項5】 前記偏向制御手段は前記画像表示器からの光束を反射偏向するポリゴンミラーを有していることを特徴とする請求項1の画像表示装置。 Wherein said deflection controller is an image display apparatus according to claim 1, characterized in that it has a polygonal mirror which reflects and deflects a light beam from the image display device.
  6. 【請求項6】 前記画像表示器のフレーム周波数は、前記横方向の視差画像数と観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段の分離数と残像時間の逆数の積となるように設けられていることを特徴とする請求項1の画像表示装置。 Frame frequency wherein said image display device, as the product of the reciprocal of the number of the separation horizontal direction parallax image number and the observer's head or face to be attached image separating means and the residual image time the image display apparatus according to claim 1, characterized in that are provided.
  7. 【請求項7】 前記残像時間内毎に表示する視差画像を同一の2次元画像を表示して、2次元表示を行うことを特徴とする請求項6の画像表示装置。 7. to display the same two-dimensional image a parallax image to be displayed for each in the residual image time, the image display apparatus according to claim 6, characterized in that the two-dimensional display.
  8. 【請求項8】 前記横方向の視差画像を生成する偏向制御手段又は観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段のどちらか一方を全て透過制御し、残像時間内毎に表示する視差画像として同一の2次元画像を表示し、 8. All permeation control either the said lateral deflection controller or observer of the image separating unit that can be mounted on the head or face to produce a parallax image, the parallax to be displayed every the afterimage time to display the same two-dimensional image as an image,
    2次元画像表示を行うことを特徴とする請求項3の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 3, characterized in that the two-dimensional image display.
  9. 【請求項9】 前記横方向の視差画像を生成する偏向制御手段と観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段の両方を全て透過制御し、残像時間内毎に表示する視差画像として同一の2次元画像を表示して、2次元表示を行うことを特徴とする請求項3の画像表示装置。 9. All transmitted control both the lateral image separating unit that can be mounted on the head or face of the deflection control means and the viewer for generating a parallax image, a parallax image to be displayed every the afterimage time and displaying the same two-dimensional image, the image display apparatus according to claim 3, characterized in that the two-dimensional display.
  10. 【請求項10】 前記観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段の右眼と左眼を交互に全て遮光・透過の制御を行い、横方向の視差画像を生成する偏向制御手段を全て透過させる制御手段を有し、該画像分離手段の遮光・透過と同期して前記画像表示器に右眼用と左眼用の視差画像を交互に表示して、両眼視差画像を観察者に観察させることで立体像を表示することを特徴とする請求項3の画像表示装置。 10. performs control of all the light-shielding and transmission of right and left eyes alternately in the observer's head or face to be attached image separation means, deflection control means for generating a parallax image in the lateral direction a controlling unit for all transmitted, the image separating unit shielding and transmission in synchronization with the display a parallax image for the right eye and left eye alternately on the image display device, observing the binocular disparity image's the image display apparatus according to claim 3, characterized in that displaying a stereoscopic image by causing observed.
  11. 【請求項11】 前記画像表示器に表示する表示画像の種類に応じて、画像表示の輝度調整を行うことを特徴とする請求項1の画像表示装置。 11. Depending on the type of the display image to be displayed on the image display device, an image display apparatus according to claim 1, wherein the performing brightness adjustment of the image display.
  12. 【請求項12】 観察者の頭部または顔面に装着可能な画像分離手段を観察者が装着しているか否かの検知手段を備え、その検知結果に応じて前記画像表示器に2次元または3次元画像表示を行うことを特徴とする請求項1 12. comprising a sensing means whether the observer is wearing image separating unit that can be mounted on the observer's head or face, two or three on the image display unit according to the detection result claim and performs dimension image display 1
    の画像表示装置。 Image display device.
  13. 【請求項13】 前記3次元表示は両眼視差の3次元像または単眼視差の3次元像を表示することを特徴とする請求項12の画像表示装置。 13. The image display apparatus according to claim 12 wherein the 3-dimensional display, characterized in that displaying a three-dimensional image of the three-dimensional image or monocular parallax binocular parallax.
  14. 【請求項14】 請求項1から13のいずれか1項の画像表示装置で画像情報を表示することを特徴とする画像表示方法。 14. The image display method characterized by displaying the image information in the image display apparatus of any one of claims 1 to 13.
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