JP2001346227A - 立体画像表示装置、立体画像表示システムおよび立体画像表示用データファイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示対象物の実際の大きさが捉えられる立体
画像表示を行う。 【解決手段】 断面画像を表わす２次元画像データに表
示対象物の実際の寸法を表わす寸法データを付加し、立
体画像表示の際には寸法データを参照して、等倍の場合
には（ａ）の表示対象物に対して、（ｂ）のようにズー
ム光学系により変倍を行って、表示サイズが実寸大とな
るように変倍してスクリーンに投影するとともに、「倍
率１倍」の文字を液晶ディスプレイ２１に表示する。同
様に、倍率１／２倍がユーザーにより設定されると、表
示サイズが実寸の１／２倍となるように変倍してスクリ
ーンに投影するとともに、「倍率１／２倍」の文字を液
晶ディスプレイ２１に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表示対象物の立
体画像を表示する立体画像表示装置、立体画像表示シス
テムおよび立体画像データに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、表示対象物を立体表示する立
体画像表示装置が知られている。例えば、表示対象物の
断面画像の２次元画像データを用いて体積走査法によ
り、３次元的な所定空間内を周期的に走査するスクリー
ンに表示対象物の断面画像を順次に投影して立体表示を
行う特開平５−２２７５４号公報等に示された装置が代
表的な例である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来装置では断面画像をスクリーンに投影する際に、
各種光学系の倍率や、表示素子の画素サイズ等により、
立体表示の大きさと表示対象物の大きさとが一致しない
ことが多く、実際の表示対象物の大きさが分らなかっ
た。

【０００４】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、表示対象物の実際の大きさが捉
えられる立体画像表示装置、立体画像表示システムおよ
び立体画像データを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、表示対象物の立体画像を表示す
る立体画像表示装置であって、前記表示対象物をほぼ実
寸大に立体表示している。

【０００６】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の立体画像表示装置であって、３次元的な所定空間内を
周期的に走査するスクリーンと、前記表示対象物を複数
の断面画像によって集合的に表現した２次元画像データ
群を取得する画像データ取得手段と、前記２次元画像デ
ータ群に関連付けられた、前記表示対象物の実寸を表わ
す寸法データを取得する寸法取得手段と、前記２次元画
像データ群を基に複数の断面画像を順次に生成する断面
画像生成手段と、前記断面画像生成手段によって生成さ
れた断面画像を前記スクリーンに投影する投影手段と、
前記表示手段と前記投影手段との間において前記断面画
像の光学的な変倍を行う光学変倍手段と、前記寸法デー
タに基づいて、前記スクリーンに表示される立体画像が
前記表示対象物のほぼ実寸となるように前記光学変倍手
段による倍率を制御する変倍制御手段と、を備えてい
る。

【０００７】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の立体画像表示装置であって、３次元的な所定空間内を
周期的に走査するスクリーンと、前記表示対象物を複数
の断面画像によって集合的に表現した２次元画像データ
群を取得する画像データ取得手段と、前記２次元画像デ
ータ群に関連付けられた寸法データを取得する寸法取得
手段と、前記２次元画像データ群を基に複数の断面画像
を順次に表示する断面画像表示手段と、前記断面画像生
成手段によって生成された断面画像を前記スクリーンに
投影する投影手段と、前記スクリーンに表示される立体
画像が前記表示対象物の実寸となるように、前記２次元
画像データ群における各２次元画像データに含まれる画
素数を変更する画素数変更手段と、を備えている。

【０００８】また、請求項４の発明は、表示対象物の立
体画像を表示する立体画像表示装置であって、前記表示
対象物をほぼ実寸大に立体表示する立体表示手段と、前
記立体表示手段における立体表示の前記実寸大に対する
相対的な大きさの関係を表示する関係表示手段と、を備
えている。

【０００９】また、請求項５の発明は、表示対象物の立
体画像を表示する立体画像表示システムであって、前記
表示対象物の３次元形状データから前記表示対象物を立
体表示するための表示用画像データおよび前記表示対象
物の実寸を表わす寸法データを生成するデータ生成装置
と、前記データ生成装置から送られた前記表示用画像デ
ータおよび前記寸法データを用いて前記表示対象物をほ
ぼ実寸大に立体表示する立体画像表示装置とを備えてい
る。

【００１０】さらに、請求項６の発明は、表示対象物の
立体画像を表示するためのデータファイルであって、表
示対象物の実寸を指定する寸法データが含まれる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しつつ説明する。

【００１２】［１．第１実施形態］ ＜Ａ．全体のシステム構成＞この発明に係る立体画像表
示システムの実施の形態として、立体画像表示システム
の全体的な構成を図１に示す。この立体画像表示システ
ム１は、体積走査法によって表示対象物の立体表示を行
う立体画像表示装置１００と、立体画像表示装置１００
に対して表示対象物の断面画像に関する２次元画像デー
タを供給するホストコンピュータ３とから構成されてい
る。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】＜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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】図４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。

【００２０】図３は表示対象物と、それを実寸および１
／２倍で表示した様子を示す図である。この実施の形態
では、断面画像を表わす２次元画像データに表示対象物
の実際の寸法を表わす寸法データを付加し、それを用い
て後述するような立体画像の表示を制御することによ
り、表示された立体画像から表示対象物の実際の大きさ
が判るようにしている。

【００２１】具体的には図３（ａ）に示す表示対象物に
対して、図３（ｂ）に示すように実寸で立体表示された
場合には液晶ディスプレイ２１にその設定倍率である
「倍率１倍」の文字が表示される。同様に、図３（ｃ）
に示すように倍率１／２倍で立体表示された場合には液
晶ディスプレイ２１にその設定倍率である「倍率１／２
倍」の文字が表示される。このように、この実施の形態
の立体画像表示システムによれば、寸法データを用いる
ことにより、実物の大きさの分る表示を行うことができ
る。

【００２２】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。

【００２３】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５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５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。

【００２４】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
る断面画像生成手段として機能するものであり、１辺が
１６μｍ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。

【００２５】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。なお、後述するよ
うに、この装置は白黒の立体画像も表示することができ
るが、そういった２次元画像データもＲＧＢの色成分に
より表現されたデータ形式を有するものを用いている。

【００２６】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。

【００２７】この実施形態においては、ＤＭＤ３３のも
う一つの大きな特徴である高速応答性を利用することに
より、残像効果を利用する体積走査法において表示対象
物の動画像をも表示することができるように実現され
る。

【００２８】ＤＭＤ３３は一枚一枚のミラーの偏向の応
答性が約１０μｓｅｃであることと、画像データの書き
込みが一般的なＳＲＡＭとほぼ同様の方法でできること
から、１枚の画像を生成するのに要する時間は１ｍｓｅ
ｃあるいはそれ以下ときわめて高速である。仮に１ｍｓ
ｅｃであるとすると、残像効果を実現するために１／１
８ｓｅｃで１８０゜（すなわち毎秒９回転）の体積走査
を行う場合に生成できる断面画像の数は約６０枚とな
る。従来の体積走査法で画像生成手段として使用されて
いたＣＲＴや液晶ディスプレイ等と比較すると、ＤＭＤ
３３は単位時間当たりはるかに多くの断面画像をスクリ
ーン３８上に投影することができ、非回転対称形状の立
体の表示のみならず、動画像の表示にも対応することが
できるのである。

【００２９】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。

【００３０】なお、図５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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】ＤＭＤ３３で反射された光（断面画像）は
両テレセントリックレンズ５１１により平行光にされ、
断面画像の回転補償を行うために像回転補償機構３４を
通過する。そして、像回転補償機構３４において回転補
償が行われた光束は投影ミラー３６、投影レンズ５１
３、投影ミラー３７を経由して最終的にスクリーン３８
の主面（投影面）上に投影される。したがって、投影光
学系５０とＤＭＤ３３とで、複数の断面画像を２次元画
像データに基づいて順次に生成し、スクリーン３８の回
転走査に同期して複数の断面画像をスクリーン上に順次
に投影する投影画像生成手段を形成する。

【００３５】図６は両テレセントリックレンズ５１１の
構成を示す図である。主な構成要素としては、入射側レ
ンズ群５１１１、出射側レンズ群５１１２、絞り５１１
３から成る。

【００３６】また、入射側レンズ群５１１１は入射側の
焦点距離が無限遠であるアフォーカルズーム光学系を構
成しており、レンズ５１１１ｂ〜５１１１ｄを後述のレ
ンズコントローラによって移動させることにより、表示
倍率を光学的に変更（拡大および縮小）することができ
る。また、このような構成であるので、この両テレセン
トリックレンズ５１１では、変倍を行っても両テレセン
トリック性は保たれる。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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５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。

【００４０】ここで、像回転補償機構３４について説明
する。図５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。

【００４１】図５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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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７に示す。図７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。

【００４５】図７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５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５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。

【００４６】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。

【００４７】次に断面画像の大きさ（解像度）について
述べる。図８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８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。

【００４８】＜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。

【００４９】図９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９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９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。

【００５０】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。

【００５１】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９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。

【００５２】伸張された２次元画像データは、ＤＭＤ３
３における断面画像の生成を制御するＤＭＤ駆動部６０
に与えられる。ＤＭＤ駆動部６０はＤＭＤ３３とＤＭＤ
コントローラ６２とメモリ６３ａ，６３ｂとを備えてい
る。メモリ６３ａ及び６３ｂはそれぞれ独立に書き込み
又は読み出しが制御されるように構成され、それぞれが
複数の２次元画像データを記憶する記憶手段として機能
する。ＤＭＤコントローラ６２はＤＭＤ３３に対して階
調信号を与えたり、位置検出器７３で検出されるスクリ
ーン３８の回転角度に応じてカラーフィルタ４３を駆動
するためのドライバ７１を制御するとともにメモリ６３
ａ，６３ｂにおける書き込み動作と読み出し動作とを制
御する。

【００５３】ここで、記憶手段となるメモリの構成につ
いて説明する。上述した例示のように体積走査を行う場
合にＤＭＤ３３で生成できる断面画像の数を６０枚とす
る。立体表示を行うには断面画像をスクリーン３８の回
転角度に応じて断続的に投影するので、６０枚の断面画
像群を１シーンとするとその断面画像群に含まれる２次
元画像データを順次に繰り返してＤＭＤ３３にデータ転
送する必要がある。このため、ＤＭＤ３３に２次元画像
データを供給するためのメモリの記憶容量は、少なくと
も１シーンに相当する６０枚分の２次元画像データを記
憶しておくことのできるメモリサイズが必要になる。

【００５４】つまり、２次元画像データ用のメモリサイ
ズが小さい場合、例えば６０枚に満たない断面画像分の
２次元画像データしかメモリに記憶することができない
場合は、ホストコンピュータ３あるいは記録メディア４
から断面画像ごとの２次元画像データを繰り返し転送し
続けないと静止画像ですら適切に立体表示することがで
きない。一般にはホストコンピュータ３あるいは記録メ
ディア４から２次元画像データを転送する際の速度はメ
モリからＤＭＤ３３に対して２次元画像データを供給す
る際の速度に比べて低速であるため、高速回転するスク
リーン３８の回転位置に応じた２次元画像データの供給
が間に合わないという事態が生じ、適切な立体表示がで
きなくなるのである。

【００５５】これに対して、６０枚分以上のメモリサイ
ズがあれば、１シーンを構成する断面画像群についての
２次元画像データを全てメモリに格納しておくことがで
きるので、一旦メモリに２次元画像データを格納してお
けば、このメモリからスクリーン３８の回転位置に応じ
て２次元画像データを順次にＤＭＤ３３に与えることに
よって適切に立体画像の表示を行うことができるのであ
る。

【００５６】以上のことは、立体表示を行う際に静止画
像を表示する場合であっても動画像を表示する場合であ
っても同様である。

【００５７】そして次に、動画像を表示する場合のメモ
リ構成について説明する。カラー表示を行うためにＲ，
Ｇ，Ｂの各色成分ごとの画像を構成すると、これらＲ，
Ｇ，Ｂ画像が一組で１枚の断面画像を構成することにな
る。したがって、６０枚分をＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に対
応させると各色成分ごとの画像は２０枚の構成となる。
このため、１枚の立体表示を行うために必要なメモリサ
イズは、上記図８に示した断面画像の大きさについて考
えると、２５６×２５６×３×２０＝３．７５ＭＢｙｔ
ｅ（＝３０Ｍｂｉｔ）となる。

【００５８】図１０は、メモリの構成例を示す図であ
る。図１０（ａ）はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像ごとに
１つのメモリを使用する例を示しており、Ｒ，Ｇ，Ｂに
対応する３つのメモリで１つの断面画像についての２次
元画像データを記憶する。したがって、図１０（ａ）の
場合は個々のメモリのメモリサイズは小さくてもよいが
１シーン分の２次元画像データを記憶するために少なく
とも６０個のメモリが必要となる。また、図１０（ｂ）
は１つのメモリで構成した例を示しており、図１０
（ｃ）は２つのメモリで構成した例を示している。

【００５９】表示する立体画像が静止画像であれば、図
１０（ｂ）のようにメモリ１つの構成で１シーン全ての
断面画像群に関する２次元画像データを記憶しておき、
それを順次に繰り返してＤＭＤ３３に出力することによ
り立体表示することができる。しかしながら、動画像を
表示する場合には、スクリーン３８の回転に伴って１シ
ーンとして表示すべき断面画像の内容が時々刻々と変化
していくため、メモリ内の２次元画像データを順次に更
新していく必要がある。つまり、動画像を扱う場合に
は、２次元画像データの読み出し（表示）と書き込み
（更新）とを並列的に同時に行うことが必要である。こ
のため、図１０（ｂ）に示すようなメモリ１つの構成で
は記憶された２次元画像データの読み出しと新たな２次
元画像データの書き込みとを同時に行うことができず、
動画像表示に対応することができない。

【００６０】一方、図１０（ａ）および（ｃ）に示すよ
うに複数のメモリを備える構成の場合は、読み出し対象
となるメモリと書き込み対象となるメモリとを順次に切
り換えていくようにすれば、２次元画像データの読み出
しと書き込みとを時間的に並行して行うことができ、動
画像表示に対応することができる。

【００６１】そこで、図１０（ａ）と（ｃ）とのメモリ
構成を比較した場合、（ａ）の構成では６０個のメモリ
が存在するため、装置構成が複雑化するとともに、読み
出し対象となるメモリと書き込み対象となるメモリとを
順次に切り換えていく際のメモリ制御も複雑化するのに
対し、（ｃ）の構成では２つのメモリで読み出し対象と
書き込み対象とを交互に切り換えていけばよいため構成
およびメモリ制御が比較的簡単になる。このため、この
実施形態では表示対象物の動画像を立体表示することの
できるメモリ構成として図１０（ｃ）のメモリ構成を採
用したものを一例として図９に示している。

【００６２】ところが、図１０（ｃ）に示すメモリ構成
を採用するにあたってはデータ転送速度の問題を解決す
る必要がある。図１０（ｃ）の構成の場合は、１シーン
分の２５６×２５６×３×２０Ｂｙｔｅの２次元画像デ
ータを２つのメモリで分離して記憶する。この場合は、
第１メモリに格納された２５６×２５６×３×１０Ｂｙ
ｔｅの２次元画像データを読み出してＤＭＤ３３に供給
している間に第２メモリに対して次の２５６×２５６×
３×１０Ｂｙｔｅの２次元画像データを格納しなければ
ならない。既述したようにホストコンピュータ３あるい
は記録メディア４から２次元画像データを転送する際の
速度はメモリからＤＭＤ３３に対して２次元画像データ
を供給する際の速度に比べて低速であるため、一方のメ
モリからの１／２シーン分の２次元画像データを読み出
している間に他方のメモリに次の１／２シーン分の２次
元画像データの書き込みが完了しないことも考えられ
る。このような事態が発生すると、スクリーン３８が１
回転するときの後半部分については断面画像の投影がで
きなくなるのである。

【００６３】この問題を解決するために、この実施形態
においては図１０（ｃ）に示すメモリ構成を採用するに
あたって、各メモリの記憶容量を少なくとも１シーン分
の２次元画像データを記憶することができるように構成
する。例えば、図１１に示すようにそれぞれのメモリに
ついて２５６×２５６×３×２０Ｂｙｔｅのメモリサイ
ズを確保し、それぞれのメモリで１シーン分の２次元画
像データを記憶することができるように構成するのであ
る。このような構成を採用することによって、一方のメ
モリからの１シーン分の２次元画像データ（先に入力し
た先行データ群）を読み出している間に他方のメモリに
次の１シーン分の２次元画像データ（先行データ群より
も後に入力される後続データ群）の書き込みが完了して
いない場合には、もう一度繰り返して前回と同じシーン
を表示することができるのである。この結果、断面画像
がとぎれることなくスクリーン３８上に投影され続ける
ため、残像効果を維持することができる。

【００６４】したがって、この実施形態では図９に示す
メモリ６３ａとメモリ６３ｂとのそれぞれは、１シーン
分、すなわち、表示対象物の立体画像を表示するのに必
要な断面画像群の全ての２次元画像データを記憶するこ
とができるメモリサイズを有するように構成される。

【００６５】図９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、両テレセントリックレンズ
５１１の入射側レンズ群５１１１におけるレンズ５１１
１ｂ〜５１１１ｄの駆動用の図示しないモータ７４の動
作を制御するレンズコントローラ７７に対して駆動指令
を与える。さらに、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ＤＭ
Ｄコントローラ６２への伝達等を行う。

【００６６】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。とりわけ、表示対象物の実寸に対するユーザーの所
望による立体画像表示の倍率であるユーザー設定倍率を
液晶ディスプレイ２１上に表示させるための指示を与え
るものとなっている。ここで、ユーザー設定倍率は換言
すると、立体画像表示の実寸大に対する相対的な大きさ
の関係を表わすものとなっている。

【００６７】また、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７６ａとドライバ７６ｂとを有している。

【００６８】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９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。

【００６９】図１２は、図９に示した構成のうちの要部
を抜き出した図である。上述したようにこの実施形態に
おいては表示対象物の立体像を時々刻々と変化させて表
示対象物に関する動画像を表示させるために２個のメモ
リ６３ａ，６３ｂを設け、一方のメモリへの書き込み動
作と他方のメモリからの読み出し動作とを時間的に平行
して行うような構成とされている。具体的には、ＤＭＤ
コントローラ６２内におけるメモリ制御部６２ａが読み
出し対象となるメモリと書き込み対象となるメモリとを
切り換える制御手段として機能し、位置検出器７３によ
って得られるスクリーン３８の回転角度に応じてメモリ
６３ａ及び６３ｂの読み出し動作と書き込み動作とを交
互に切り換える。なお、このメモリ制御部６２ａと２個
のメモリ６３ａ，６３ｂが一体となって表示対象物の１
シーンの全体を複数の断面画像によって集合的に表現し
た２次元画像データ群を入力した際にバッファするバッ
ファ手段として機能する。

【００７０】データ伸張器６５から供給される２次元画
像データはメモリ６３ａ，６３ｂの双方に供給される
が、２つのメモリのうちのメモリ制御部６２ａによって
書き込み指令の与えられたメモリのみが指定されたアド
レスから順次２次元画像データを書き込んでいく（又は
更新していく）。その一方で、メモリ制御部６２ａから
読み出し指令の与えられたメモリは既に格納している複
数の２次元画像データをメモリ制御部６２ａからの指令
に基づいて順次に出力してＤＭＤ３３に与える。

【００７１】メモリ制御部６２ａは位置検出器７３から
得られる回転角度に基づいてＤＭＤ３３において断面画
像の生成を行わせるべく、一方のメモリ６３ａ（又は６
３ｂ）に対して読み出しアドレスを指定することによっ
て２次元画像データの読み出し動作を制御することによ
り、断面画像の表示を制御する。そして、１シーン分の
断面画像群の投影を完了したときに、他方のメモリ６３
ｂ（又は６３ａ）に対する次の１シーン分の２次元画像
データ（後続データ群）の書き込みが終了しているかど
うかを調べ、終了している場合には読み出し対象と書き
込み対象とのメモリを切り換え、終了していない場合に
は読み出し対象である一方のメモリ６３ａ（又は６３
ｂ）から再度繰り返して同じシーンを投影させるべく、
１シーン分の２次元画像データ（先行データ群）を順次
読み出すように制御する。つまり、このとき、メモリ制
御部６２ａは先行データ群の読み出しを繰り返し行わせ
る繰り返し制御手段として機能する。

【００７２】図１３はこのようなメモリ６３ａ，６３ｂ
における動作の一例を示すタイミング図である。なお、
図１３に示す「Ｗ」は１シーン分の書き込み動作時間を
示しており、「Ｒ」は１シーン分の読み出し動作時間を
示している。上記のように１シーン分の２次元画像デー
タ群を一方のメモリに書き込んでいる間は他方のメモリ
からの読み出し動作を繰り返し行うようにすると、メモ
リ６３ａ，６３ｂのタイミング動作は図１３（ａ）と
（ｂ）との２つのパターンが考えられる。図１３（ａ）
では書き込み対象となっているメモリへの１シーン分の
２次元画像データの書き込みが終了した時点で直ちに書
き込み対象と読み出し対象とのメモリを切り換えるので
はなく、読み出し対象のメモリがその時点で読み出し動
作を行っている１シーン分の２次元画像データを全て読
み出した後の時点で切り換えを行うようなタイミング動
作となっている。一方、図１３（ｂ）では書き込み対象
となっているメモリへの１シーン分の２次元画像データ
の書き込みが終了した時点で直ちに書き込み対象と読み
出し対象とのメモリを切り換えるようなタイミング動作
となっている。

【００７３】これらいずれのタイミング動作もメモリ制
御部６２ａによる制御で実現可能であるが、図１３
（ｂ）の場合は書き込み対象となっているメモリへの１
シーン分の２次元画像データの書き込みが終了した時点
で直ちに切り換えを行うため、その時点で表示中である
表示対象物の１シーンがとぎれてしまうとともに、シー
ンごとの表示における原点角度がずれてしまうことにな
る。このような不都合は、表示対象物の形状等によって
は特に問題とならないこともあると考えられるが、図１
３（ａ）のようなタイミング動作を行うように制御すれ
ば予めそのような不都合を回避することができるので好
ましい。

【００７４】このような制御を行うメモリ制御部６２ａ
の詳細を機能ブロック図として示すと図１４に示すよう
になる。すなわち、位置検出器７３から得られる回転角
度に応じたパルス信号をカウンタ８１がカウントしてそ
の結果を読み出しアドレス発生部８２と切換部８４に送
る。読み出しアドレス発生部８２では、カウント結果に
基づいてスクリーン３８の現在位置に適した断面画像を
特定してその２次元画像データを読み出すための読み出
しアドレスを発生させる。一方、書き込みアドレス発生
部８３は、システムコントローラ６４から伝達されるデ
ータ伸張器６５からの２次元画像データの供給状況に基
づいて供給される２次元画像データの書き込みアドレス
を発生させる。読み出しアドレス発生部８２と書き込み
アドレス発生部８３とで発生するアドレスはそれぞれ切
換部８４に導かれる。そして切換部８４はカウンタ８１
からの回転角度に基づいて１シーン分の断面画像群の投
影を完了したと判断したときに他方のメモリに対する次
の１シーン分の２次元画像データの書き込みが終了して
いるかどうかを調べて、終了している場合には読み出し
対象と書き込み対象とのメモリを切り換えて読み出しア
ドレスと書き込みアドレスとの送出先を切り換え、終了
していない場合には切り換え動作を行わない。

【００７５】このような構成および制御を行うことによ
り、スクリーン３８の回転に伴ってスクリーン３８上に
投影される断面画像を更新していくことができ、体積走
査による立体表示において表示対象物の動画像をも表示
することが可能になる。また、読み出し対象となってい
るメモリから１シーン分の断面画像群に関する２次元画
像データの読み出しが終了したときに、ホストコンピュ
ータ３等からの入力又はデータ伸張器６５における伸張
処理が未だ終了しておらず、他方のメモリに対する２次
元画像データの書き込み（更新）が完了していない場合
であっても、スクリーン３８上に投影される断面画像が
とぎれることを回避することができ、常に適切な立体表
示を維持することが可能になる。

【００７６】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１５は図９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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】以下、３次元画像データと２次元画像デー
タについてより詳細に説明する。３次元画像データは表
１に示すようなデータ構造を有している。

【００８０】

【表１】

【００８１】すなわち、３次元画像データは表示対象物
の表面を多数のポリゴンに分割して表現したデータであ
り、ポリゴンの各頂点の座標データ、ポリゴンデータ、
テクスチャコーディネータおよびテクスチャデータから
なっている。

【００８２】ここで、各頂点の座標データはミリメート
ル単位で表現された３次元座標値で表わされる。ポリゴ
ンデータはそれら複数の頂点のうちのどの頂点が１組み
となってポリゴン平面を形成しているかを示すデータで
ある。テクスチャコーディネータは各ポリゴン表面の画
像（各ポリゴン表面に貼付けるべき画像）を表わす各テ
クスチャデータがどのポリゴン平面に対応しているかを
示すデータである。

【００８３】また、２次元画像データは表２に示すよう
なデータ構造を有している。

【００８４】

【表２】

【００８５】すなわち、２次元画像データはヘッダ部と
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分のデータとから成っている。

【００８６】ヘッダ部にはデータを一意に特定するデー
タファイル名およびコメント、画像サイズ、寸法デー
タ、カラー画像であるか白黒画像であるかを示すデー
タ、画像枚数を表わすデータが含まれている。

【００８７】このうち、画像サイズとは、２次元画像デ
ータの縦および横の画素数を示すデータと、各色成分の
階調値のレンジ（階調の最大値）を示すデータとからな
る。

【００８８】また、寸法データは表示対象物の実際の寸
法をミリメートル単位で示したデータである。

【００８９】さらに、ＲＧＢ色成分データはＲ、Ｇ、Ｂ
色成分それぞれの階調値を表わすデータであり、１枚の
断面画像データに含まれる画素数×画像枚数分のデータ
サイズとなっている。

【００９０】図１６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１６（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１６
（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１６（ｃ）に示すように分割数
に応じて表示対象物をほぼ均等な角度ごとの放射面状に
切断する。この切断によって導かれる表示対象物の断面
像を画像データとして表現することにより、図１６
（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。

【００９１】図１６（ｄ）に示すような１回転する際に
表示対象物の立体画像を表示するのに必要な断面画像群
の全ての２次元画像データが１シーン分の２次元画像デ
ータとなる。この１シーン分の２次元画像データに基づ
いて立体表示を行うことにより、表示対象物がある一つ
の状態にあるときの立体画像を投影することができるの
である。そして、動画像の場合は、断面画像演算部９３
において表示対象物の初期状態から最終状態に至るまで
の各形態のそれぞれについて、１シーンを１つのまとま
りとする２次元画像データが順次に導出されていき、そ
れらデータが順次に立体画像表示装置１００側に供給さ
れていくのである。

【００９２】以下、３次元画像データから２次元画像デ
ータへの変換をより具体的に説明する。まず、表示対象
物の３次元画像データにおける各ポリゴンデータを上述
の放射面状に切断し、その放射面と各ポリゴンとの交線
を求める。この交線は３次元画像データがミリメートル
単位で与えられているため、その各点の座標値もミリメ
ートル単位で得られることになる。

【００９３】次に、得られた交線を、予め記憶されてい
るＤＭＤ３３が有する表示可能画素数（表示面が長方形
であるのでその縦の画素数と横の画素数）で割ることに
より、ＤＭＤ３３における１画素の一辺の長さを表わす
寸法データが得られる。また、上記ＤＭＤ３３における
縦の画素数と横の画素数およびテクスチャデータの有す
る階調値のレンジをまとめて画像サイズデータとする。

【００９４】また、テクスチャコーディネータを基に、
上記各交線が含まれるポリゴンに対するテクスチャデー
タから、その放射面内の各点のＲＧＢ色成分データが得
られる。

【００９５】また、基の３次元画像データの数と各３次
元画像データにおける放射面の数との積が画像枚数とし
て求められる。

【００９６】以上のようにして、表１に示した長さの単
位で表わされた３次元画像データが表２に示した画素単
位の２次元画像データに変換されるのである。

【００９７】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。

【００９８】＜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。

【００９９】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５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。

【０１００】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１７（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１７（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９に示すデータ伸
張器６５において伸張を行う際に補正するようにしてデ
ータ伸張器６５を補正手段としてもよく、さらにはデー
タ伸張器６５の後段側に上記のようは補正を行う補正手
段を単体で設けてもよい。なお、スケールの縮小率は、
スクリーン３８への投影の際の拡大係率を打ち消すよう
に設定することが好ましいため、補正手段は立体画像表
示装置１００側に設けることが好ましい。

【０１０１】また、投影像の補正方法の他の例として
は、例えば、光軸に対して非対称な屈折特性を有するレ
ンズ系（上方側には倍率が小さく、下方側には倍率が小
さくなるレンズ系）を投影光学系に配置する方法があ
る。この場合、当該レンズ系は、投影ミラー３６と投影
ミラー３７の間、投影ミラー３７とスクリーン３８との
間、ＤＭＤ３３と像回転補償機構の間に配設することが
できる。

【０１０２】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。

【０１０３】次に、第２の投影像の補正について説明す
る。スクリーン３８が３６０°回転する際に投影する断
面画像群の全ての２次元画像データをメモリ６３ａ，６
３ｂに格納し、スクリーン３８の３６０°回転を１回の
体積走査とする場合はスクリーン３８の投影面が観察者
に対して前面側と裏面側のいずれにあるときでも適切な
断面画像の投影を行うことができる。

【０１０４】しかしながら、スクリーン３８が１８０°
回転する際に投影する断面画像群の２次元画像データを
メモリ６３ａ，６３ｂに格納し、スクリーン３８の１８
０°回転を１回の体積走査とする場合はスクリーン３８
上に非回転対称の立体像を投影する際には投影面が前面
側にあるときと裏面側にあるときとで断面画像を左右反
転させることが必要になる。なぜなら、例えば表示対象
物としてコーヒーカップの立体像を表示させようとして
左右反転を行わない場合には表示対象物のコーヒーカッ
プには取っ手部分が１つしかないにもかかわらず、立体
表示される表示像には回転軸に対して対称な位置関係に
２つの取っ手部分が表示されることになるからである。

【０１０５】この左右反転を行う方法の一例として、メ
モリ６３ａ，６３ｂからＤＭＤ３３に対して２次元画像
データを供給する際におけるメモリ６３ａ，６３ｂの読
み出しアドレスをスクリーン３８の回転角度に応じて切
り換える方法がある。この方法では、スクリーン３８が
１８０°回転するごとに断面画像を反転させるために、
断面画像における水平方向についてのデータ読み出し順
序を切り換えるだけでよく、断面画像の垂直方向につい
ては変更する必要がない。

【０１０６】例えば、断面画像の大きさが図８に示した
ような２５６画素（水平方向）×２５６画素（垂直方
向）である場合、各メモリ６３ａ，６３ｂから２次元画
像データを読み出す際の水平アドレスは８ビットとな
り、水平方向の０番目〜２５５番目までの画素を指定す
ることができる。そして、図１２に示したメモリ制御部
６２ａが位置検出器７３から得られるスクリーン３８の
回転角度に応じてメモリ６３ａ，６３ｂからＤＭＤ３３
に与える２次元画像データの水平方向の読み出し順序を
切り換える。

【０１０７】図１８は、スクリーン３８の回転角度θに
応じてメモリ６３ａ，６３ｂからの読み出し順序を示す
図である。図１８に示すように、メモリ６３ａ，６３ｂ
にはスクリーン３８が１８０°回転する際に投影する断
面画像群としてｎ枚分の２次元画像データが格納され
る。そして図１８（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１８（ｂ）に示すようにスクリーン３８
の回転角度θが１８０°≦θ＜３６０°の範囲内である
場合には、ｎ枚分の２次元画像データはそれぞれ水平方
向の左方向に順次１画素ずつの画像データＤ２５５、Ｄ
２５４、Ｄ２５３、…、Ｄ０が読み出されてＤＭＤ３３
に供給される。

【０１０８】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。

【０１０９】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１９に示す。図１９には図１４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１９に示すように読み出しアドレス発生部８２
は第１アドレス発生部８２ａと第２アドレス発生部８２
ｂとアドレス選択部８２ｃとを備える。第１アドレス発
生部８２ａはスクリーン３８の回転角度θが０°≦θ＜
１８０°の範囲内にあるときの読み出しアドレスを発生
し、第２アドレス発生部８２ｂはスクリーン３８の回転
角度θが１８０°≦θ＜３６０°の範囲内にあるときの
読み出しアドレス（すなわち第１アドレス発生部８２ａ
で発生される水平方向の読み出し順序を逆順序に設定し
た読み出しアドレス）を発生する。第１アドレス発生部
８２ａおよび第２アドレス発生部８２ｂは双方ともカウ
ンタ８１から得られるカウント結果に基づいてスクリー
ン３８の現在位置に適した断面画像を特定してその２次
元画像データを読み出すための読み出しアドレスを常時
発生させる。

【０１１０】図２０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２０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２０（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。

【０１１１】図２０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１８
（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１８（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２０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。

【０１１２】このようにして第１アドレス発生部８２ａ
と第２アドレス発生部８２ｂとの双方で発生された読み
出しアドレスはアドレス選択部８２ｃに導かれる。アド
レス選択部８２ｃではカウンタ８１から得られる回転角
度θが０°≦θ＜１８０°の範囲と１８０°≦θ＜３６
０°の範囲とのいずれの範囲内にあるかを調べ、０°≦
θ＜１８０°の範囲内にある場合には第１アドレス発生
部８２ａで発生されたアドレス信号（図２０（ａ）参
照）を上述した切換部８４に供給し、また、１８０°≦
θ＜３６０°の範囲内にある場合には第２アドレス発生
部８２ｂで発生されたアドレス信号（図２０（ｂ）参
照）を上述した切換部８４に供給する。

【０１１３】以上のような構成を採用することにより、
メモリ６３ａ又は６３ｂから２次元画像データを読み出
す際に断面画像の水平方向に相当する読み出し順序をス
クリーン３８の回転角度に応じて反転させる（切り換え
る）ことが可能になる。この結果、ＤＭＤ３３に与えら
れる２次元画像データはスクリーン３８の１８０°回転
ごとに左右の反転されたデータとなり、スクリーン３８
上に投影される断面画像も１８０°回転ごとに左右反転
が行われる。この結果、スクリーン３８の１８０°回転
を１回の体積走査とする場合における断面画像の左右反
転を実現することが可能になり、投影像の補正が良好に
行えるのである。

【０１１４】＜Ｅ．立体画像表示装置１００における処
理手順の概要＞次に、立体画像表示装置１００において
実際に立体画像を表示する際の処理手順の概要について
説明する。図２１ないし図２４はこの処理手順を示すフ
ローチャートであり、特に図２３は立体表示を行う際の
画像が静止画像である場合の表示処理に関するフローチ
ャートであり、図２４は立体表示を行う際の画像が動画
像である場合の表示処理に関するフローチャートであ
る。

【０１１５】図２１のフローチャートにおいて、まず初
期設定が行われる（ステップＳ１）。この初期設定の内
容には電源の安定化や各種処理条件に関するパラメータ
の初期化等が含まれる。

【０１１６】そしてステップＳ２に進み、観察者（操作
者）は操作スイッチ２２からデータファイルの選択のた
めの入力を行う。例えば、図９の構成において２次元画
像データが記録メディア４内に格納されている場合に
は、その２次元画像データに関するファイル名等が液晶
ディスプレイ２１上に表示され、観察者はこの液晶ディ
スプレイ２１の表示内容を視認しながら所望するデータ
ファイルの選択を行う。また、２次元画像データがホス
トコンピュータ３側に格納されている場合には、システ
ムコントローラ６４の指令の下に立体画像表示装置１０
０とホストコンピュータ３との間でデータ通信が行わ
れ、ホストコンピュータ３において格納されている２次
元画像データに関するファイル名等が液晶ディスプレイ
２１上に表示される。その結果、観察者はこの液晶ディ
スプレイ２１の表示内容を視認しながら所望するデータ
ファイルの選択を行う。

【０１１７】そして、データファイルの選択が行われる
とステップＳ３に進み、ステップＳ２で選択されたデー
タファイルのヘッダファイルの入力が行われる。すなわ
ち、システムコントローラ６４が記録メディア４又はホ
ストコンピュータ３からヘッダファイルを取得する。こ
のヘッダファイルには、断面画像の大きさ、すなわち断
面画像の水平方向および垂直方向がそれぞれ何画素で構
成されているかという情報、１シーンを構成する断面画
像の数、１回の体積走査が１８０°回転とするか３６０
°回転とするかという情報、動画像の場合におけるシー
ン数、２次元画像データが静止画像形式であるか動画像
形式であるかを示すデータ形式等の立体表示のために必
要な各種情報が含まれている。

【０１１８】そしてステップＳ４に進み、システムコン
トローラ６４はヘッダファイルからデータ形式を識別
し、表示すべき立体像が静止画像であるのか動画像であ
るのかを識別する。そして上記各種情報を各部に伝達し
て立体表示の準備段階に入る。

【０１１９】次に、１画素当りの寸法を示す寸法データ
が２次元画像データから読出され入力される（ステップ
Ｓ５）。

【０１２０】次に、ユーザー（観察者）が前述のユーザ
ー設定倍率を入力する（ステップＳ６）。ただし、等倍
（実寸表示）を希望する場合はユーザー設定倍率として
１倍を入力する。

【０１２１】次に、システムコントローラ６４が表示倍
率を算出する（ステップＳ７）。すなわち、寸法データ
の示す寸法で実際に立体表示するための実寸倍率とユー
ザー設定倍率とから表示倍率を算出するのである。

【０１２２】具体的には、２次元画像データにおける１
画素の一辺の長さを示す寸法データを、予め求められて
いた等倍時におけるスクリーン上での画素ピッチ、すな
わち、ＤＭＤ３３の１画素に対応するスクリーン上での
１画素の一辺の長さで割った商を実寸倍率とする。すな
わち、実寸倍率は立体画像を実寸大に表示するための投
影の際の倍率である。

【０１２３】そして、実際に立体表示を行う際にはこの
実寸倍率とユーザー設定倍率を用いて、次式から表示倍
率を求める。 表示倍率＝実寸倍率×ユーザー設定倍率 そして、得られた表示倍率を用いて両テレセントリック
レンズ５１１におけるズーム光学系である入射側レンズ
群５１１１を駆動するのである。

【０１２４】ただし、得られた表示倍率では、スクリー
ン３８で表示可能な範囲内に表示対象物の立体画像が収
まらない場合にはスクリーン３８からはみ出す部分の断
面画像データは予め削除される。

【０１２５】その後、操作スイッチ２２からの入力待機
状態となり（ステップＳ８）、観察者からの表示開始指
示（すなわちスタートボタン２２２の操作）があった場
合にはステップＳ９に進み、表示開始指示がない場合に
はステップＳ２に戻る。なお、観察者は静止画像につい
ての表示開始指示を入力する場合にはその静止画像の表
示時間の設定をも行うものとする。

【０１２６】図２２は立体画像表示のより詳細なフロー
チャートである。ステップＳ９では、ステップＳ４で識
別したデータ形式が静止画像であるか動画像であるかを
判断し（ステップＳ９１）、静止画像である場合はステ
ップＳ９２に進み、動画像である場合はステップＳ９３
に進む。

【０１２７】図２３に示すように静止画像表示モード
（ステップＳ９２）に進んだ場合には、まず、システム
コントローラ６４による制御の下に液晶ディスプレイ２
１に倍率表示、すなわち、ユーザー設定倍率の表示を行
う（ステップＳ７０）。また、システムコントローラ６
４による制御の下に記録メディア４又はホストコンピュ
ータ３からの２次元画像データの入力を開始する。この
結果、静止画像についての２次元画像データは断面画像
ごとに順次にインタフェース６６を介してデータ伸張器
６５に供給される。そして、データ伸張器６５において
伸張処理を行いつつ伸張された２次元画像データは２つ
のメモリ６３ａ，６３ｂのうちの一方のメモリ６３ａ
（又は６３ｂ）に書き込まれていく（ステップＳ７
１）。このときＤＭＤコントローラ６０におけるメモリ
制御部６２ａは一方のメモリ６３ａ（又は６３ｂ）を指
定して、そのメモリに対して書き込みアドレスを順次に
指定していくことになる。そして、静止画像を表示する
ための全ての断面画像に関する２次元画像データの書き
込みが終了すると、ステップＳ７２に進む。

【０１２８】そして、ステップＳ７２では２次元画像デ
ータが書き込まれた一のメモリ６３ａ（又は６３ｂ）か
らの２次元画像データを順次に読み出していき、その読
み出した２次元画像データをＤＭＤ３３に与える。この
結果、回転するスクリーン３８上にはＤＭＤ３３に与え
られた２次元画像データに対応する断面画像が投影され
る。

【０１２９】このとき、システムコントローラ６４はス
テップＳ７において得られていた表示倍率に応じて両テ
レセントリックレンズ５１１の入射側レンズ群５１１１
をレンズコントローラを介して駆動して、その表示倍率
に従った立体画像表示を行う。

【０１３０】そしてメモリ６３ａ（又は６３ｂ）に格納
されている２次元画像データの全てが一通りＤＭＤ３３
に供給されると、ステップＳ７３に進み、表示時間が設
定された時間を超過したかどうかを判定し、設定時間に
満たない場合には再度同じ断面画像の表示を行うべくス
テップＳ７２に戻る。一方、設定時間を過ぎていた場合
には静止画像の表示に関する処理は終了する。

【０１３１】なお、ステップＳ７２の処理が繰り返し行
われる場合であってスクリーン３８の１８０°回転を１
回の体積走査としている場合には、このステップＳ７２
が行われる度に上述した断面画像の左右の反転を行うよ
うな読み出しアドレスを発生させる。こうすることによ
り、静止画像表示における投影像の補正が良好に行える
のである。

【０１３２】次に、図２４に示すように動画像表示モー
ド（ステップＳ９３）に進んだ場合について説明する。
動画像表示モード（ステップＳ９３）に進んだ場合に
も、まず、システムコントローラ６４による制御の下に
記録メディア４又はホストコンピュータ３からの２次元
画像データの入力を開始する。この結果、動画像につい
ての２次元画像データは断面画像ごとに順次にインタフ
ェース６６を介してデータ伸張器６５に供給される。た
だし、動画像の場合は、１つの静止画像についての２次
元画像データが複数個集合したものと同様であるので、
２次元画像データの入力を開始しても直ぐにはデータ入
力は完了しない。このため、記録メディア４やホストコ
ンピュータ３からのデータ入力を行いつつ動画像につい
ての立体表示を行うことになる。

【０１３３】データ伸張器６５ではインタフェース６６
を介して入力される２次元画像データに対して順次に伸
張処理を施していき、その結果得られる２次元画像デー
タを順次にメモリ６３ａ，６３ｂに対して出力してい
く。

【０１３４】まず、システムコントローラ６４による制
御の下に液晶ディスプレイ２１に倍率表示、すなわち、
ユーザー設定倍率の表示を行う（ステップＳ８０）。ス
テップＳ８１では、ＤＭＤコントローラ６０のメモリ制
御部６２ａが一方のメモリ６３ａを書き込み対象とし、
そのメモリ６３ａに対して書き込みアドレスの指定を行
う。この結果、最初の１シーン分の２次元画像データが
順次にメモリ６３ａに書き込まれていくことになる。そ
して１シーン分の２次元画像データの書き込みが終了す
ると、ステップＳ８２に進む。

【０１３５】ステップＳ８２では、メモリ制御部６２ａ
はメモリ６３ａに書き込まれた２次元画像データをＤＭ
Ｄ３３に与えるために、メモリ６３ａを読み出し対象と
するとともに、他方のメモリ６３ｂを書き込み対象とし
て設定する。この結果、最初の１シーン分の２次元画像
データはＤＭＤ３３に供給されて回転するスクリーン３
８上に投影され、データ伸張器６５から得られる次の１
シーン分の２次元画像データはメモリ６３ｂに順次書き
込まれていく。

【０１３６】なお、このときにも、システムコントロー
ラ６４はステップＳ７において得られていた表示倍率に
応じて両テレセントリックレンズ５１１の入射側レンズ
群５１１１をレンズコントローラを介して駆動して、そ
の表示倍率に従った立体画像表示を行う。

【０１３７】また、このステップＳ８２において、メモ
リ６３ａに格納されている２次元画像データの読み出し
が一通り終了したときにメモリ６３ｂに対する次の１シ
ーン分の書き込み動作が終了していない場合には、再度
メモリ６３ａからの読み出しを繰り返し行い、スクリー
ン３８に対して前回と同じ断面画像を投影する。これに
対し、メモリ６３ａに格納されている２次元画像データ
の読み出しが一通り終了したときにメモリ６３ｂに対す
る次の１シーン分の書き込み動作が終了していた場合に
は、ステップＳ８３に進む。

【０１３８】そして、ステップＳ８３ではデータ伸張器
６５からメモリ６３ａ，６３ｂ側に供給される２次元画
像データが終了したかどうかを判定する。すなわち、動
画像を表示するための全てのシーン分の２次元画像デー
タがメモリ６３ａ，６３ｂに格納されたかどうかを判定
するのである。そして、データ伸張器６５からメモリ６
３ａ，６３ｂ側に供給される２次元画像データが続く場
合は、さらに次のシーンが存在することになるので、ス
テップＳ８３において「ＮＯ」と判断され、ステップＳ
８４に進む。これに対して、メモリ６３ａ，６３ｂ側に
供給される２次元画像データが存在しない場合は、ステ
ップＳ８２でメモリ６３ｂに書き込んだ２次元画像デー
タが最後のシーンということになるので、その最後のシ
ーンを表示すべくステップＳ８６に進む。

【０１３９】ステップＳ８４では、メモリ制御部６２ａ
はメモリ６３ｂに書き込まれた２次元画像データをＤＭ
Ｄ３３に与えるために、メモリ６３ｂを読み出し対象と
するとともに、他方のメモリ６３ａを書き込み対象（更
新対象）として設定する。この結果、ステップＳ８２に
おいて表示された１シーンに続く１シーン分の２次元画
像データがＤＭＤ３３に供給されて回転するスクリーン
３８上に投影されるとともに、データ伸張器６５から得
られるさらに次の１シーン分の２次元画像データがメモ
リ６３ａに順次書き込まれていく。なお、このステップ
Ｓ８４においてもメモリ６３ｂに格納されている２次元
画像データの読み出しが一通り終了たときにメモリ６３
ａに対する次の１シーン分の書き込み動作が終了してい
ない場合には、再度メモリ６３ｂからの読み出しを繰り
返し行い、スクリーン３８に対して前回と同じ断面画像
を投影する。これに対し、メモリ６３ｂに格納されてい
る２次元画像データの読み出しが一通り終了したときに
メモリ６３ａに対する次の１シーン分の書き込み動作が
終了していた場合には、ステップＳ８５に進む。

【０１４０】そして、ステップＳ８５ではステップＳ８
３と同様の判定が行われる。したがって、データ伸張器
６５からメモリ６３ａ，６３ｂ側に供給される２次元画
像データがさらに続く場合は、さらに次のシーンが存在
することになるので、ステップＳ８５において「ＮＯ」
と判断されてステップＳ８２に進み、メモリ６３ａ，６
３ｂ側に供給される２次元画像データが存在しない場合
は、ステップＳ８５でメモリ６３ａに書き込んだ２次元
画像データが最後のシーンということになるので、その
最後のシーンを表示すべくステップＳ８６に進む。

【０１４１】なお、ステップＳ８２及びＳ８４では、一
方のメモリへの２次元画像データの書き込みと他方のメ
モリからの２次元画像データの読み出しとを同時並列的
に行われることは既に説明した内容から明らかである。

【０１４２】ステップＳ８６では、最後の１シーンをス
クリーン３８上に投影すべく、一方のメモリ６３ａ又は
６３ｂから２次元画像データを読み出してそれをＤＭＤ
３３に与える動作が行われる。

【０１４３】このようにして動画像表示が行われるので
あるが、ステップＳ８２，Ｓ８４，Ｓ８６においてメモ
リ６３ａ又は６３ｂからの２次元画像データを読み出す
際に、スクリーン３８上に投影する断面画像を左右反転
させる必要のあるときには、上述したように水平方向の
読み出し方向を変更すべく読み出しアドレスの切り換え
が行われる。

【０１４４】次に、表示サイズを変更するか否かについ
て問い合せが行われ（ステップＳ１０）、表示サイズの
変更が指定された場合にはステップＳ５に戻る。逆に、
表示サイズの変更が指定されない場合には次のステップ
に進む。

【０１４５】次に、データファイルを変更するか否かに
ついて問い合せが行われ（ステップＳ１１）、データフ
ァイルの変更が指定された場合にはステップＳ２に戻
り、逆にデータファイルの変更が指定されない場合には
処理を終了する。

【０１４６】上記のような処理手順を行うことにより、
静止画像のみならず動画像をも実寸または実寸に対する
ユーザー設定倍率で立体表示することが可能になるので
ある。そして、液晶ディスプレイ２１にユーザー設定倍
率を表示するので、表示対象物の実際の大きさが捉えら
れる装置となっている。

【０１４７】また、寸法データに基づいて、スクリーン
３８に表示される立体画像が表示対象物のほぼ実寸とな
るように両テレセントリックレンズ５１１の入射側レン
ズ群５１１１（光学変倍手段）による倍率を制御するた
め、画素数を変更することによる変倍の場合と比べて、
画質の良好な立体画像表示を行うことができる。

【０１４８】［２．第２実施形態］図２５は、第２実施
形態に係る立体画像表示システムの要部を抜き出した図
である。この立体画像表示システムは、両テレセントリ
ックレンズ５１１にズーム光学系を備えない（図示省
略）代りに、データ伸張部で伸張された画像データに対
して画素数の変更を行う画素数変更部８０が設けられて
いる。画素数変更部８０はシステムコントローラ６４の
制御の基、得られた２次元画像データに対して表示倍率
に相当するように公知の補間または間引きといった解像
度変換処理を行い、それにより変倍を行う。

【０１４９】例えば、表示倍率が２倍である場合には２
次元画像データにおいて画素数を２倍にするように補間
を行い、逆に、表示倍率が１／２倍である場合には２次
元画像データの画素数を半分にするように間引き処理を
行うといった具合である。

【０１５０】このように、第２実施形態に係る立体画像
表示装置ではズーム光学系を備えなくても変倍を行うこ
とができる。

【０１５１】これらに伴い、第２実施形態における立体
画像を表示する際の処理手順は図２１〜図２４とほぼ同
様であるが、表示対象物の実寸（等倍）またはユーザー
設定倍率となるように、変倍をズーム光学系で行う代り
に、２次元画像データ群における各２次元画像データに
含まれる画素数を変更、すなわち解像度変換する点が異
なるのみである。

【０１５２】なお、その他の構成は第１実施形態と同様
である。

【０１５３】以上説明したように、第２実施形態によれ
ば、スクリーンに表示される立体画像が表示対象物の実
寸またはユーザー設定倍率となるように、２次元画像デ
ータ群における各２次元画像データに含まれる画素数を
変更する画素数変更部８０を備えるため、画素数変更部
８０より高価なズーム光学系が不要なので、製造コスト
を抑え、安価な装置とすることができる。

【０１５４】［３．変形例］上記実施の形態において立
体画像表示装置、立体画像表示システムおよび立体画像
表示用データファイルの例を示したが、この発明はこれ
に限定されるものではない。

【０１５５】また、読み出し対象となるメモリから与え
られる２次元画像データに基づいてスクリーン３８に投
影する断面画像を生成する画像生成手段の一例としてＤ
ＭＤ３３を例示したが、ＤＭＤ３３以外の素子を使用し
てもよい。

【０１５６】また、上記説明においては主として所定の
回転軸Ｚを中心に回転するスクリーン上に断面画像を投
影することによって表示対象物の立体像を表示する構成
例について説明したが、この発明はこれに限定されるも
のではなく、スクリーンの投影面に対して垂直な方向に
直進走査するような体積走査であってもよい。つまり、
スクリーンが３次元的な所定空間内を周期的に走査する
ものであればよいのである。

【０１５７】また、上記第１実施形態においては両テレ
セントリックレンズ５１１におけるズーム光学系によっ
て立体表示の倍率を変更するものとし、第２実施形態で
は画像データの画素数を変更することによって立体表示
の倍率を変更するものとしたが、両テレセントリックレ
ンズ５１１および画素数変更部８０の変更のいずれも備
えるものとすることにより、場合によって両変倍方法を
使い分けたり、両変倍方法を組合わせたりしてもよい。
特に両変倍方法を組合わせる場合には、表示サイズは、
画素数の変更による倍率β１とズーム光学系による倍率
β２から決まる。すなわち、表示サイズ＝２次元画像デ
ータの画素数×β１×β２となる。

【０１５８】なお、実際に寸法データに応じて変倍を行
う場合、ズーム光学系による変倍を優先させ、ズーム光
学系による変倍の限界に達しても、要求される倍率が得
られない場合には画素数の変更による変倍を追加的に行
う。これは、ズーム光学系による変倍の方が、画素数の
変更による変倍に比べて画質が良好であるためである。

【０１５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項３の発明によれば、表示対象物をほぼ実寸大に立体
表示するため、表示対象物の実際の大きさが捉えられ
る。

【０１６０】また、特に請求項２の発明によれば、寸法
データに基づいて、スクリーンに表示される立体画像が
表示対象物のほぼ実寸となるように光学変倍手段による
倍率を制御するため、画素数を変更することによる変倍
の場合と比べて、画質の良好な立体画像表示を行うこと
ができる。

【０１６１】また、特に請求項３の発明によれば、スク
リーンに表示される立体画像が表示対象物の実寸となる
ように、２次元画像データ群における各２次元画像デー
タに含まれる画素数を変更する画素数変更手段を備える
ため、画素数変更手段より高価な光学変倍手段が不要な
ので、製造コストを抑え、安価な装置とすることができ
る。

【０１６２】また、特に請求項４の発明によれば、立体
表示の実寸大に対する相対的な大きさの関係を表示する
ため、表示対象物の実際の大きさが捉えられる。

【０１６３】また、請求項５の発明によれば、表示対象
物の３次元形状データから表示対象物を立体表示するた
めの表示用画像データおよび表示対象物の実寸を表わす
寸法データを生成するデータ生成装置と、データ生成装
置から送られた表示用画像データおよび寸法データを用
いて表示対象物をほぼ実寸大に立体表示する立体画像表
示装置とを備えるため、表示対象物の３次元形状データ
から表示対象物の立体画像をほぼ実寸大に表示すること
ができる。

【０１６４】また、請求項６の発明によれば、表示対象
物の実寸を指定する寸法データが含まれる立体画像表示
用のデータファイルであるので、そのようなデータファ
イルを用いることにより立体画像表示装置によりほぼ実
寸大に表示対象物の立体画像を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

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

【図２】立体画像表示装置の概観を示す図である。

【図３】（ａ）表示対象物と、それを（ｂ）実寸および
（ｃ）１／２倍で表示した様子を示す図である。

【図４】着脱可能な操作スイッチの拡大図である。

【図５】立体画像表示装置における光学系を含む構成を
示す図である。

【図６】両テレセントリックレンズの構成を示す図であ
る。

【図７】スクリーンおよび回転部材の斜視概観図であ
る。

【図８】スクリーンに投影される断面画像の大きさを示
す図である。

【図９】立体画像表示システムの機能構成を示すブロッ
ク図である。

【図１０】メモリの構成例を示す図である。

【図１１】この発明の実施の形態におけるメモリの構成
例を示す図である。

【図１２】図９に示した構成のうちの要部を抜き出した
図である。

【図１３】メモリ６３ａ，６３ｂにおける動作の一例を
示すタイミング図である。

【図１４】メモリ制御部の詳細を示すブロック図であ
る。

【図１５】図９のホストコンピュータにおける機能構成
を示すブロック図である。

【図１６】断面画像演算部において行われる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。

【図１７】断面画像（投影像）の補正の一例を示す図で
ある。

【図１８】スクリーンの回転角度θに応じてメモリ６３
ａ，６３ｂからの読み出し順序を示す図である。

【図１９】２次元画像データの読み出し順序を切り換え
るための制御機構の一例を示す図である。

【図２０】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２１】立体画像表示装置において実際に立体画像を
表示する際の処理手順を示すフローチャートである。

【図２２】立体画像表示のより詳細なフローチャートで
ある。

【図２３】立体表示を行う際の画像が静止画像である場
合の表示処理に関するフローチャートである。

【図２４】立体画像表示装置において実際に立体画像を
表示する際の処理手順を示すフローチャートである。

【図２５】第２実施形態に係る立体画像表示システムの
要部を抜き出した図である。

【符号の説明】

１ 立体画像表示システム ３ ホストコンピュータ（データ生成装置） ２１ 液晶ディスプレイ（関係表示手段） ２４ ディジタル入出力端子 ３３ ＤＭＤ（断面画像生成手段） ３８ スクリーン（立体表示手段） ５１ 投影レンズ系（投影手段） ６４ システムコントローラ（寸法取得手段、変倍制御
手段、画素数変更手段） ６５ データ伸張器（２４，６６とともに画像データ取
得手段） ６６ インタフェース（２４とともに画像データ取得手
段） ７７ レンズコントローラ ８０ 画素数変更部 １００ 立体画像表示装置 ５１１ 両テレセントリックレンズ ５１１１ 入射側レンズ群（光学変倍手段） ５１１１ｂ〜５１１１ｄ レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杭迫 真奈美 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C061 AA06 AA21 AA23 AA25 AB01 AB08 AB14 AB16 AB21 AB24 5G435 AA01 BB17 CC11 DD06 LL15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示対象物の立体画像を表示する立体画
   像表示装置であって、 前記表示対象物をほぼ実寸大に立体表示することを特徴
   とする立体画像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の立体画像表示装置であ
   って、 ３次元的な所定空間内を周期的に走査するスクリーン
   と、 前記表示対象物を複数の断面画像によって集合的に表現
   した２次元画像データ群を取得する画像データ取得手段
   と、 前記２次元画像データ群に関連付けられた、前記表示対
   象物の実寸を表わす寸法データを取得する寸法取得手段
   と、 前記２次元画像データ群を基に複数の断面画像を順次に
   生成する断面画像生成手段と、 前記断面画像生成手段によって生成された断面画像を前
   記スクリーンに投影する投影手段と、 前記表示手段と前記投影手段との間において前記断面画
   像の光学的な変倍を行う光学変倍手段と、 前記寸法データに基づいて、前記スクリーンに表示され
   る立体画像が前記表示対象物のほぼ実寸となるように前
   記光学変倍手段による倍率を制御する変倍制御手段と、
   を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の立体画像表示装置であ
   って、 ３次元的な所定空間内を周期的に走査するスクリーン
   と、 前記表示対象物を複数の断面画像によって集合的に表現
   した２次元画像データ群を取得する画像データ取得手段
   と、 前記２次元画像データ群に関連付けられた寸法データを
   取得する寸法取得手段と、 前記２次元画像データ群を基に複数の断面画像を順次に
   表示する断面画像表示手段と、 前記断面画像生成手段によって生成された断面画像を前
   記スクリーンに投影する投影手段と、 前記スクリーンに表示される立体画像が前記表示対象物
   の実寸となるように、前記２次元画像データ群における
   各２次元画像データに含まれる画素数を変更する画素数
   変更手段と、を備えることを特徴とする立体画像表示装
   置。
4. 【請求項４】 表示対象物の立体画像を表示する立体画
   像表示装置であって、 前記表示対象物をほぼ実寸大に立体表示する立体表示手
   段と、 前記立体表示手段における立体表示の前記実寸大に対す
   る相対的な大きさの関係を表示する関係表示手段と、を
   備えることを特徴とする立体画像表示装置。
5. 【請求項５】 表示対象物の立体画像を表示する立体画
   像表示システムであって、 前記表示対象物の３次元形状データから前記表示対象物
   を立体表示するための表示用画像データおよび前記表示
   対象物の実寸を表わす寸法データを生成するデータ生成
   装置と、 前記データ生成装置から送られた前記表示用画像データ
   および前記寸法データを用いて前記表示対象物をほぼ実
   寸大に立体表示する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。
6. 【請求項６】 表示対象物の立体画像を表示するための
   データファイルであって、 表示対象物の実寸を指定する寸法データが含まれること
   を特徴とする立体画像表示用データファイル。