JP2001352565A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適正な立体画像表示を行う。 【解決手段】 角度分解能変更モードと画素数変更モー
ドとをユーザーが選択する（ステップＳ６０１）。角度
分解能変更モードでは、スクリーン回転速度をユーザー
が設定し（ステップＳ６０２）、そのスクリーン回転速
度に応じて、断面画像データを所定間隔で読み飛ばすよ
うに読み出しアドレス発生のためのパラメータ設定を行
う（ステップＳ６０３）。逆に、画素数変更モードで
は、スクリーン回転速度をユーザーが設定し（ステップ
Ｓ６０４）、モード選択をユーザーが行い（ステップＳ
６０５）、間引きモード、圧縮モード、切り出しモード
のうちの選択されたモードに応じた読み出しアドレス発
生のためのパラメータ設定を行う（ステップＳ６０
６）。設定されたパラメータに応じた読み出しアドレス
発生のもとに立体画像表示を行う（ステップＳ６０
７）。

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、３次元的な所定
空間内を回転走査するスクリーンに、投影手段により表
示対象物の複数の断面画像を断続的に投影することによ
り表示対象物の立体画像を表示する立体画像表示装置に
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回転走査するスクリーンに
表示対象物の断面画像を断続的かつ順次に投影し、残像
効果により立体画像を連続的に表示する特開平５−２２
７５４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、上記従来装
置では、残像効果を用いて連続的に表示するためスクリ
ーンの回転速度を適正な値にして適正な残像効果を得る
必要があるが、回転速度を制御するといったことはなさ
れておらず、そのため、適正な残像効果のもとに立体画
像表示を行うことができなかった。

【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、適正な立体画像表示を行うこと
ができる立体画像表示装置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、３次元的な所定空間内を回転走
査するスクリーンに、投影手段により表示対象物の複数
の断面画像を断続的に投影することにより表示対象物の
立体画像を表示する立体画像表示装置であって、前記ス
クリーンを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転駆動
手段を制御して前記スクリーンの回転速度を可変とする
速度制御手段と、を備えている。

【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、さらに、前記スクリーン
の回転における単位角度当りに投影する前記断面画像の
数である角度分解能を変更する角度分解能変更手段と、
前記回転速度に応じて前記角度分解能を変更するよう前
記角度分解能変更手段を制御する角度分解能制御手段
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、さらに、前記断面画像の
画素数を変更する画素数変更手段と、前記回転速度に応
じて前記断面画像の画素数を変更するよう前記画素数手
段を制御する画素数変更制御手段と、を備えている。

【０００８】また、請求項４の発明は、請求項３に記載
の立体画像表示装置であって、前記画素数変更手段によ
る断面画像の画素数の変更が断面画像の画素の間引きで
ある。

【０００９】また、請求項５の発明は、請求項３に記載
の立体画像表示装置であって、前記画素数変更手段によ
る断面画像の画素数の変更が断面画像の圧縮である。

【００１０】さらに、請求項６の発明は、請求項３に記
載の立体画像表示装置であって、前記画素数変更手段に
よる断面画像の画素数の変更が断面画像の一部領域の切
り出しである。

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

【００２０】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。

【００２１】次に、立体画像表示装置１００においてス
クリーン３８上に断面画像を投影するための光学系につ
いて説明する。図４は、立体画像表示装置１００におけ
る光学系を含む構成を示す図である。図４に示すように
立体画像表示装置１００における光学系は、照明光学系
４０と投影光学系５０とＤＭＤ（ディジタル・マイクロ
ミラー・デバイス）３３とＴＩＲプリズム４４とを備え
て構成される。

【００２２】まず、ＤＭＤ３３について説明する。ＤＭ
Ｄ３３は、スクリーン３８に投影する断面画像を生成す
る画像生成手段として機能するものであり、１辺が１６
μｍ程度の矩形の金属片（例えばアルミニウム片）の極
めて小さなミラーを１画素として１チップあたり数十万
枚の規模で平面に敷き詰めた構造を有し、各画素直下に
配置されたＳＲＡＭ出力の静電電界作用により各ミラー
の傾斜角を個々に±１０度で制御できるデバイスであ
る。なお、ミラーの角度制御は、ＳＲＡＭ出力の
「１」、「０」に対応して、ＯＮ／ＯＦＦのバイナリ制
御であり、光源からの光が当たると、ＯＮ（またはＯＦ
Ｆ）の方向を向いているミラーで反射した光だけが投影
光学系５０の方向に進み、ＯＦＦ（またはＯＮ）の方向
を向いているミラーで反射した光は有効な光路から外れ
投影光学系５０の方向には進まない。このミラーのＯＮ
／ＯＦＦ制御により、ＯＮ／ＯＦＦのミラー分布に対応
した断面画像が生成されてスクリーン３８に投影される
ことになる。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】なお、図４に示すようにＤＭＤ３３の画像
生成面側には、照明光学系４０からの照明光を各微小ミ
ラーに導くとともに、ＤＭＤ３３で生成された断面画像
を投影光学系５０に導くためにＴＩＲプリズム４４が配
設されている。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】こうしてＤＭＤ３３において生成された断
面画像がスクリーン３８上に投影される。投影レンズ５
１３の役割は、光束がスクリーン３８上に至るところで
適切な画像サイズをなすようにすることである。また、
投影ミラー３７はスクリーン３８に投影される立体像を
観察する際に観察者の視線を妨げないように、スクリー
ン３８の正面の斜め下方向（図４の場合は回転部材３９
の内部側）から断面画像を投影するように配置されてい
る。なお、投影レンズ５１３の投影ミラー３６及び３７
に対する位置的な順序関係は必ずしも本実施形態にとら
われるものではない。

【００３６】ここで、像回転補償機構３４について説明
する。図４に示す像回転補償機構３４は、いわゆるイメ
ージローテータの構成によって実現されている。スクリ
ーン３８が取り付けられている回転部材３９がある回転
角度に位置する場合に、スクリーン３８上に投影されて
いる断面画像を基準像とする。もし像回転補償機構３４
を用いないとすると、回転部材３９が回転するにつれ投
影される断面画像はスクリーン３８上で面内回転し、回
転部材３９が１８０゜回転したところで投影される断面
画像は基準像に対し上下が逆転した像になってしまう。
この現象を防ぐものが像回転補償機構３４である。

【００３７】図４に示す像回転補償機構３４は複数のミ
ラーを組み合わせて構成されるイメージローテータを使
用している。イメージローテータを光軸まわりに回転さ
せると、入射画像に対する出射画像がイメージローテー
タの角速度の２倍の角速度で回転して出射される性質が
ある。したがって、スクリーン３８が取り付けられてい
る回転部材３９の角速度の１／２の角速度でイメージロ
ーテータを回転させることによって、スクリーンの回転
にかかわらず正立した断面像を常に投影できる。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】ここで、スクリーン３８および回転部材３
９の斜視概観図の一例を図５に示す。図５に示すように
回転部材３９は円盤形状をなし、その側面に回転駆動手
段となるモータ７４の回転軸が接することによって回転
駆動される。なお、回転部材３９の中心軸にモータを直
結したり、歯車やベルトを介して駆動させるようにして
も良い。

【００４１】図５に示すようにスクリーン３８がある回
転角度θ１にあるとき、θ１に対応した表示対象物の断
面画像Ｐ１（ＤＭＤ３３で生成）が、図４に示した投影
ミラー３６と投影レンズ５１３と投影ミラー３７とを経
由してスクリーン３８上に投影される。そこから微小時
間が経過してスクリーン３８が回転し、その回転角度が
θ２になったとき、今度はθ２に対応した表示対象物の
断面画像Ｐ２（ＤＭＤ３３で生成）が、図４に示した投
影ミラー３６と投影レンズ５１３と投影ミラー３７とを
経由してスクリーン３８上に投影される。

【００４２】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。

【００４３】次に断面画像の大きさ（解像度）について
述べる。図６はスクリーン３８に投影される断面画像の
大きさを示す図である。断面画像は２５６画素（水平方
向）×２５６画素（垂直方向）の大きさで、スクリーン
３８の回転軸に対して対称に投影される。すなわち、回
転軸を中心として周方向に向かって左右１２８画素の大
きさとなる。投影される断面画像はスクリーン３８と一
定の関係を保ったまま共に回転するので、スクリーン３
８の回転にかかわらず、投影される断面画像の大きさは
一定である。なお、図６に示す断面画像の大きさは単な
る一例であり、使用されるＤＭＤ３３に設けられた微小
ミラーの数に応じて任意の大きさが設定可能である。

【００４４】＜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。

【００４５】図７は、立体画像表示システム１の機能構
成を示すブロック図である。図７において実線矢印は電
気信号の流れを示しており、破線矢印は光の流れを示し
ている。なお、図７に示す照明光学系４０および投影光
学系５０は上述した内容のものである。

【００４６】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。

【００４７】一般に画像データは他の種類のデータに比
べデータ量が多いため、インタフェース６６に入力され
る２次元画像データにはＭＰＥＧ２方式等によるデータ
圧縮が施されている場合も多い。この場合は、圧縮され
た２次元画像データを伸張（復元）する必要がある。そ
こで、図７の構成では圧縮された２次元画像データを伸
張するためのデータ伸張器６５が設けられている。な
お、インタフェース６６に入力される２次元画像データ
にデータ圧縮が施されていない場合ではデータ伸張器６
５を設ける必要性はない。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】そして次に、動画像を表示する場合のメモ
リ構成について説明する。カラー表示を行うためにＲ，
Ｇ，Ｂの各色成分ごとの画像を構成すると、これらＲ，
Ｇ，Ｂ画像が一組で１枚の断面画像を構成することにな
る。したがって、６０枚分をＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に対
応させると各色成分ごとの画像は２０枚の構成となる。
このため、１枚の立体表示を行うために必要なメモリサ
イズは、上記図６に示した断面画像の大きさについて考
えると、２５６×２５６×３×２０＝３．７５ＭＢｙｔ
ｅ（＝３０Ｍｂｉｔ）となる。

【００５４】図８は、メモリの構成例を示す図である。
図８（ａ）はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像ごとに１つの
メモリを使用する例を示しており、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応す
る３つのメモリで１つの断面画像についての２次元画像
データを記憶する。したがって、図８（ａ）の場合は個
々のメモリのメモリサイズは小さくてもよいが１シーン
分の２次元画像データを記憶するために少なくとも６０
個のメモリが必要となる。また、図８（ｂ）は１つのメ
モリで構成した例を示しており、図８（ｃ）は２つのメ
モリで構成した例を示している。

【００５５】表示する立体画像が静止画像であれば、図
８（ｂ）のようにメモリ１つの構成で１シーン全ての断
面画像群に関する２次元画像データを記憶しておき、そ
れを順次に繰り返してＤＭＤ３３に出力することにより
立体表示することができる。しかしながら、動画像を表
示する場合には、スクリーン３８の回転に伴って１シー
ンとして表示すべき断面画像の内容が時々刻々と変化し
ていくため、メモリ内の２次元画像データを順次に更新
していく必要がある。つまり、動画像を扱う場合には、
２次元画像データの読み出し（表示）と書き込み（更
新）とを並列的に同時に行うことが必要である。このた
め、図８（ｂ）に示すようなメモリ１つの構成では記憶
された２次元画像データの読み出しと新たな２次元画像
データの書き込みとを同時に行うことができず、動画像
表示に対応することができない。

【００５６】一方、図８（ａ）および（ｃ）に示すよう
に複数のメモリを備える構成の場合は、読み出し対象と
なるメモリと書き込み対象となるメモリとを順次に切り
換えていくようにすれば、２次元画像データの読み出し
と書き込みとを時間的に平行して行うことができ、動画
像表示に対応することができる。

【００５７】そこで、図８（ａ）と（ｃ）とのメモリ構
成を比較した場合、（ａ）の構成では６０個のメモリが
存在するため、装置構成が複雑化するとともに、読み出
し対象となるメモリと書き込み対象となるメモリとを順
次に切り換えていく際のメモリ制御も複雑化するのに対
し、（ｃ）の構成では２つのメモリで読み出し対象と書
き込み対象とを交互に切り換えていけばよいため構成お
よびメモリ制御が比較的簡単になる。このため、この実
施形態では表示対象物の動画像を立体表示することので
きるメモリ構成として図８（ｃ）のメモリ構成を採用し
たものを一例として図７に示している。

【００５８】ところが、図８（ｃ）に示すメモリ構成を
採用するにあたってはデータ転送速度の問題を解決する
必要がある。図８（ｃ）の構成の場合は、１シーン分の
２５６×２５６×３×２０Ｂｙｔｅの２次元画像データ
を２つのメモリで分離して記憶する。この場合は、第１
メモリに格納された２５６×２５６×３×１０Ｂｙｔｅ
の２次元画像データを読み出してＤＭＤ３３に供給して
いる間に第２メモリに対して次の２５６×２５６×３×
１０Ｂｙｔｅの２次元画像データを格納しなければなら
ない。既述したようにホストコンピュータ３あるいは記
録メディア４から２次元画像データを転送する際の速度
はメモリからＤＭＤ３３に対して２次元画像データを供
給する際の速度に比べて低速であるため、一方のメモリ
からの１／２シーン分の２次元画像データを読み出して
いる間に他方のメモリに次の１／２シーン分の２次元画
像データの書き込みが完了しないことも考えられる。こ
のような事態が発生すると、スクリーン３８が１回転す
るときの後半部分については断面画像の投影ができなく
なるのである。

【００５９】この問題を解決するために、この実施形態
においては図８（ｃ）に示すメモリ構成を採用するにあ
たって、各メモリの記憶容量を少なくとも１シーン分の
２次元画像データを記憶することができるように構成す
る。例えば、図９に示すようにそれぞれのメモリについ
て２５６×２５６×３×２０Ｂｙｔｅのメモリサイズを
確保し、それぞれのメモリで１シーン分の２次元画像デ
ータを記憶することができるように構成するのである。
このような構成を採用することによって、一方のメモリ
からの１シーン分の２次元画像データ（先に入力した先
行データ群）を読み出している間に他方のメモリに次の
１シーン分の２次元画像データ（先行データ群よりも後
に入力される後続データ群）の書き込みが完了していな
い場合には、もう一度繰り返して前回と同じシーンを表
示することができるのである。この結果、断面画像がと
ぎれることなくスクリーン３８上に投影され続けるた
め、残像効果を維持することができる。

【００６０】したがって、この実施形態では図７に示す
メモリ６３ａとメモリ６３ｂとのそれぞれは、１シーン
分、すなわち、表示対象物の立体画像を表示するのに必
要な断面画像群の全ての２次元画像データを記憶するこ
とができるメモリサイズを有するように構成される。

【００６１】図７の説明に戻り、システムコントローラ
６４は、投影レンズ系５１における像回転補償機構３４
の回転動作及びモータ７４の動作を制御するスクリーン
コントローラ７２に対して駆動指令を与える。また、シ
ステムコントローラ６４は白色光源４１を駆動するドラ
イバ７０の制御や、インタフェース６６及びデータ伸張
器６５を管理・制御してＤＭＤ駆動部６０に対する２次
元画像データの供給状況等のＤＭＤコントローラ６２へ
の伝達等を行う。

【００６２】また、システムコントローラ６４はキャラ
クタジェネレータ６９に対して液晶ディスプレイ２１の
画面上に適切な文字や記号等を表示させるための指示を
与えるとともに、着脱可能な操作スイッチ２２からの入
力情報をも入力することができるように構成されてい
る。操作スイッチ２２と立体画像表示装置１００とは赤
外線通信を行うように構成されており、立体画像表示装
置１００側には赤外線通信用の送受信部７５ａとドライ
バ７５ｂとを有し、操作スイッチ２２側には送受信部７
６ａとドライバ７６ｂとを有している。

【００６３】なお、２次元画像データに含まれる音声デ
ータは、データ伸張器６５の内部に設けられた図示しな
いオーディオデコーダによって復元され、そこで得られ
た音声データはＤ／Ａ変換器６８ａとアンプ部６８ｂと
を経由してスピーカ２５から出力される。また、電源６
７は図７に示す立体画像表示装置１００の各部に対して
電源供給を行う。

【００６４】図１０は、図７に示した構成のうちの要部
を抜き出した図である。上述したようにこの実施形態に
おいては表示対象物の立体像を時々刻々と変化させて表
示対象物に関する動画像を表示させるために２個のメモ
リ６３ａ，６３ｂを設け、一方のメモリへの書き込み動
作と他方のメモリからの読み出し動作とを時間的に平行
して行うような構成とされている。具体的には、ＤＭＤ
コントローラ６２内におけるメモリ制御部６２ａが読み
出し対象となるメモリと書き込み対象となるメモリとを
切り換える制御手段として機能し、位置検出器７３によ
って得られるスクリーン３８の回転角度に応じてメモリ
６３ａ及び６３ｂの読み出し動作と書き込み動作とを交
互に切り換える。なお、このメモリ制御部６２ａと２個
のメモリ６３ａ，６３ｂが一体となって表示対象物の１
シーンの全体を複数の断面画像によって集合的に表現し
た２次元画像データ群を入力した際にバッファするバッ
ファ手段として機能する。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】図１１はこのようなメモリ６３ａ，６３ｂ
における動作の一例を示すタイミング図である。なお、
図１１に示す「Ｗ」は１シーン分の書き込み動作時間を
示しており、「Ｒ」は１シーン分の読み出し動作時間を
示している。上記のように１シーン分の２次元画像デー
タ群を一方のメモリに書き込んでいる間は他方のメモリ
からの読み出し動作を繰り返し行うようにすると、メモ
リ６３ａ，６３ｂのタイミング動作は図１１（ａ）と
（ｂ）との２つのパターンが考えられる。図１１（ａ）
では書き込み対象となっているメモリへの１シーン分の
２次元画像データの書き込みが終了した時点で直ちに書
き込み対象と読み出し対象とのメモリを切り換えるので
はなく、読み出し対象のメモリがその時点で読み出し動
作を行っている１シーン分の２次元画像データを全て読
み出した後の時点で切り換えを行うようなタイミング動
作となっている。一方、図１１（ｂ）では書き込み対象
となっているメモリへの１シーン分の２次元画像データ
の書き込みが終了した時点で直ちに書き込み対象と読み
出し対象とのメモリを切り換えるようなタイミング動作
となっている。

【００６８】これらいずれのタイミング動作もメモリ制
御部６２ａによる制御で実現可能であるが、図１１
（ｂ）の場合は書き込み対象となっているメモリへの１
シーン分の２次元画像データの書き込みが終了した時点
で直ちに切り換えを行うため、その時点で表示中である
表示対象物の１シーンがとぎれてしまうとともに、シー
ンごとの表示における原点角度がずれてしまうことにな
る。このような不都合は、表示対象物の形状等によって
は特に問題とならないこともあると考えられるが、図１
１（ａ）のようなタイミング動作を行うように制御すれ
ば予めそのような不都合を回避することができるので好
ましい。

【００６９】このような制御を行うメモリ制御部６２ａ
の詳細を機能ブロック図として示すと図１２に示すよう
になる。すなわち、位置検出器７３から得られる回転角
度に応じたパルス信号をカウンタ８１がカウントしてそ
の結果を読み出しアドレス発生部８２と切換部８４に送
る。読み出しアドレス発生部８２では、カウント結果に
基づいてスクリーン３８の現在位置に適した断面画像を
特定してその２次元画像データを読み出すための読み出
しアドレスを発生させる。ただし、この装置では後述す
るようにスクリーン３８の回転速度を変更することがで
きるため、スクリーン回転速度変更の際にはシステムコ
ントローラ６４の制御のもと、読み出しアドレスを変更
することにより角度分解能や断面画像画素数を変更す
る。なお、読み出しアドレス発生の詳細は後述する。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。

【００７０】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。

【００７１】次に、断面画像に関する２次元画像データ
の生成について説明する。図１３は図７のホストコンピ
ュータ３における機能構成を示すブロック図である。ホ
ストコンピュータ３のＣＰＵ３ａは、立体データ記憶部
９１、立体表示条件入力部９２、断面画像演算部９３と
して機能する。そして、表示対象物の３次元画像データ
から、スクリーン３８の回転角度に対応させた断面画像
ごとに２次元画像データを導出し、当該データを立体画
像表示装置１００側に供給する。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】図１４は、断面画像演算部９３において行
われる３次元画像データから２次元画像データへの変換
過程を示す図である。まず、図１４（ａ）のような表示
対象物の３次元画像データに対して、回転表示を行う際
の中心軸となる回転軸を設定する。この状態が図１４
（ｂ）である。そして、３次元画像データを１回転で何
分割するかを設定し、図１４（ｃ）に示すように分割数
に応じて表示対象物をほぼ均等な角度ごとの放射面状に
切断する。この切断によって導かれる表示対象物の断面
像を画像データとして表現することにより、図１４
（ｄ）に示すような所定角度ごとに切断された表示対象
物の断面画像に関する２次元画像データが生成される。

【００７５】図１４（ｄ）に示すような１回転する際に
表示対象物の立体画像を表示するのに必要な断面画像群
の全ての２次元画像データが１シーン分の２次元画像デ
ータとなる。この１シーン分の２次元画像データに基づ
いて立体表示を行うことにより、表示対象物がある一つ
の状態にあるときの立体画像を投影することができるの
である。そして、動画像の場合は、断面画像演算部９３
において表示対象物の初期状態から最終状態に至るまで
の各形態のそれぞれについて、１シーンを１つのまとま
りとする２次元画像データが順次に導出されていき、そ
れらデータが順次に立体画像表示装置１００側に供給さ
れていくのである。

【００７６】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。

【００７７】＜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。

【００７８】まず、第１の投影像の補正について説明す
る。立体画像表示装置１００においては立体像の観察に
際して観察者の視線を防げないために、図４に示すよう
に、投影ミラー３７はスクリーン３８の正面よりも斜め
下方にずらした位置に配置されている。従ってスクリー
ン３８の上方と下方とで光路長が異なり、スクリーン３
８の下方に比べて上方では断面像が相対的に大きく拡大
されて投影されることになる。この状態では立体像がい
びつになるので、投影像のスケールの差違を補正する必
要がある。

【００７９】投影像の補正方法の一例としては、ＤＭＤ
３３で生成される断面画像に、予め像の上方と下方とで
スケールに差を与える補正を施す方法がある。具体的に
は、実際に投影したい断面画像Ｐ３が図１５（ａ）に示
すような矩形環状であるとき、ＤＭＤ３３で生成される
断面画像Ｐ４は、図１５（ｂ）に示すように下方に比べ
上方でスケールを縮小した台形環状の像となるようにＤ
ＭＤ３３に与える２次元画像データを補正しておく。こ
の補正を行う補正手段としては、ホストコンピュータ３
側で２次元画像データを生成する際に下方に比べて上方
のスケールを縮小するようにしてホストコンピュータ３
自体を補正手段としてもよく、また図７に示すデータ伸
張器６５において伸張を行う際に補正するようにしてデ
ータ伸張器６５を補正手段としてもよく、さらにはデー
タ伸張器６５の後段側に上記のようは補正を行う補正手
段を単体で設けてもよい。なお、スケールの縮小率は、
スクリーン３８への投影の際の拡大係率を打ち消すよう
に設定することが好ましいため、補正手段は立体画像表
示装置１００側に設けることが好ましい。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】例えば、断面画像の大きさが図６に示した
ような２５６画素（水平方向）×２５６画素（垂直方
向）である場合、各メモリ６３ａ，６３ｂから２次元画
像データを読み出す際の水平アドレスは８ビットとな
り、水平方向の０番目〜２５５番目までの画素を指定す
ることができる。そして、図１０に示したメモリ制御部
６２ａが位置検出器７３から得られるスクリーン３８の
回転角度に応じてメモリ６３ａ，６３ｂからＤＭＤ３３
に与える２次元画像データの水平方向の読み出し順序を
切り換える。

【００８６】図１６は、スクリーン３８の回転角度θに
応じてメモリ６３ａ，６３ｂからの読み出し順序を示す
図である。図１６に示すように、メモリ６３ａ，６３ｂ
にはスクリーン３８が１８０°回転する際に投影する断
面画像群としてｎ枚分の２次元画像データが格納され
る。そして図１６（ａ）に示すようにスクリーン３８の
回転角度θが０°≦θ＜１８０°の範囲内である場合に
は、ｎ枚分の２次元画像データはそれぞれ水平方向の右
方向に順次１画素ずつの画像データＤ０、Ｄ１、Ｄ２、
…、Ｄ２５５が読み出されてＤＭＤ３３に供給される。
これに対し、図１６（ｂ）に示すようにスクリーン３８
の回転角度θが１８０°≦θ＜３６０°の範囲内である
場合には、ｎ枚分の２次元画像データはそれぞれ水平方
向の左方向に順次１画素ずつの画像データＤ２５５、Ｄ
２５４、Ｄ２５３、…、Ｄ０が読み出されてＤＭＤ３３
に供給される。

【００８７】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。

【００８８】このような読み出し順序を切り換えるため
の制御機構の一例を図１７に示す。図１７には図１２に
示した読み出しアドレス発生部８２の詳細構成を示して
いる。図１７に示すように読み出しアドレス発生部８２
は第１アドレス発生部８２ａと第２アドレス発生部８２
ｂとアドレス選択部８２ｃとを備える。第１アドレス発
生部８２ａはスクリーン３８の回転角度θが０°≦θ＜
１８０°の範囲内にあるときの読み出しアドレスを発生
し、第２アドレス発生部８２ｂはスクリーン３８の回転
角度θが１８０°≦θ＜３６０°の範囲内にあるときの
読み出しアドレス（すなわち第１アドレス発生部８２ａ
で発生される水平方向の読み出し順序を逆順序に設定し
た読み出しアドレス）を発生する。第１アドレス発生部
８２ａおよび第２アドレス発生部８２ｂは双方ともカウ
ンタ８１から得られるカウント結果に基づいてスクリー
ン３８の現在位置に適した断面画像を特定してその２次
元画像データを読み出すための読み出しアドレスを常時
発生させる。

【００８９】図１８はこれらのアドレス発生部８２ａ，
８２ｂで発生される８ビットの水平アドレス信号の一例
を示す図である。図１８において、（ａ）は第１アドレ
ス発生部８２ａで発生されるアドレス信号を示してお
り、（ｂ）は第２アドレス発生部８２ｂで発生されるア
ドレス信号を示している。なお、図１８（ａ），（ｂ）
においてＡ０〜Ａ７はビット単位ごとの信号を示してい
る。

【００９０】図１８に示すように、スクリーン３８の回
転角度が０°≦θ＜１８０°の範囲内にあるときと１８
０°≦θ＜３６０°の範囲内にあるときとでは各ビット
信号Ａ０〜Ａ７はレベル反転した関係にある。この結
果、０°≦θ＜１８０°の範囲内にあるときには図１６
（ａ）に示した順序で１画素ごとのデータが読み出され
ていき、１８０°≦θ＜３６０°の範囲内にあるときに
は図１６（ｂ）に示した順序で１画素ごとのデータが読
み出されていく。なお、図１８に示すように２次元画像
データの２ライン目以降についても１ライン目と同様の
読み出し手順（方向）で読み出しアドレスを設定する。

【００９１】このようにして第１アドレス発生部８２ａ
と第２アドレス発生部８２ｂとの双方で発生された読み
出しアドレスはアドレス選択部８２ｃに導かれる。アド
レス選択部８２ｃではカウンタ８１から得られる回転角
度θが０°≦θ＜１８０°の範囲と１８０°≦θ＜３６
０°の範囲とのいずれの範囲内にあるかを調べ、０°≦
θ＜１８０°の範囲内にある場合には第１アドレス発生
部８２ａで発生されたアドレス信号（図１８（ａ）参
照）を上述した切換部８４に供給し、また、１８０°≦
θ＜３６０°の範囲内にある場合には第２アドレス発生
部８２ｂで発生されたアドレス信号（図１８（ｂ）参
照）を上述した切換部８４に供給する。

【００９２】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。

【００９３】＜Ｅ．スクリーン回転速度制御＞立体画像
表示装置の照明環境が蛍光灯であり、スクリーン回転速
度が固定である場合、そのスクリーン回転速度と蛍光灯
の点滅との干渉であるフリッカーの影響で表示のちらつ
きを生じることが考えられる。フリッカーの影響は固定
ではないので、影響を低下させるにはスクリーン回転速
度を制御できることが望ましい。

【００９４】また、一般に、残像効果の現われ方は観察
者による差（個人差）があり、スクリーン回転速度が固
定であれば観察者によって、見え方が違う。したがっ
て、観察者によって適正な残像効果を得るために、スク
リーン回転速度を制御できることが望ましい。

【００９５】以上に鑑み、この実施の形態に係る立体画
像表示装置１００ではユーザーの設定によりスクリーン
回転速度を可変としている。具体的には、ユーザーによ
る設定に応じてスクリーンコントローラ７２がモータ７
４の回転駆動を制御することによりスクリーン回転速度
がユーザーの所望する速度に調節される。

【００９６】ところで、スクリーンに表示する画像（断
面画像）のフレームレートは、画像表示デバイス（ここ
ではＤＭＤ３３）の駆動スピードによって決まってい
る。すなわち、画像表示デバイスの単位時間あたりの表
示可能画素数は一定である。

【００９７】また、スクリーン回転式の立体画像表示に
おいて、画像表示デバイスの駆動スピード、表示画素
数、スクリーンの角度分解能、スクリーン回転速度等の
関係により、表示の見え方が違ってくる。ここで、角度
分解能とは、スクリーンの回転における単位角度当りに
投影する前記断面画像の数である。

【００９８】以下、スクリーン回転速度と、角度分解能
または断面画像画素数との関係について説明する。

【００９９】まず、断面画像の画素数を固定にし、角度
分解能を変更する場合において、スクリーン回転速度と
角度分解能との関係について説明する。図１９はスクリ
ーン回転速度と角度分解能との関係を示す図であり、表
１はスクリーン回転速度と角度分解能との関係を示す表
である。

【０１００】

【表１】

【０１０１】図１９（ａ）はスクリーン回転速度が基準
速度の場合を示しており、スクリーンの単位時間あたり
の回転角度がθである。図１９（ｂ）はスクリーン回転
速度が基準速度の２倍、すなわち、スクリーンの単位時
間あたりの回転角度が２θであり、この場合、角度分解
能は基準速度の場合の１／２となっている。図１９
（ｃ）はスクリーン回転速度が基準速度の４倍、すなわ
ち、スクリーンの単位時間あたりの回転角度が４θであ
り、この場合、角度分解能は基準速度の場合の１／４と
なっている。なお、図１９（ａ）〜（ｃ）において前述
のように断面画像の画素数は一定である。

【０１０２】従って、表１に示すようにスクリーン回転
速度が大きいほど角度分解能は小さくなり、残像効果が
大きくなる。

【０１０３】次に、断面画像の角度分解能を固定にし、
断面画像の画素数を変更する場合において、スクリーン
回転速度と断面画像画素数との関係について説明する。
図２０はスクリーン回転速度と断面画像画素数との関係
を示す図であり、表１はスクリーン回転速度と断面画像
画素数との関係を示す表である。

【０１０４】

【表２】

【０１０５】図２０（ａ）はスクリーン回転速度が基準
速度の場合を示しており、基準断面画像画素数を有して
いる。図２０（ｂ）はスクリーン回転速度が基準速度の
２倍、すなわち、スクリーンの単位時間あたりの回転角
度が２θであるが、断面画像画素数を１／２とすること
により、基準速度の場合の２倍の断面画像数を表示して
角度分解能を基準速度の場合と同じにしている。また、
図２０（ｃ）はスクリーン回転速度が基準速度の４倍、
すなわち、スクリーンの単位時間あたりの回転角度が４
θであるが、断面画像画素数を１／４とすることによ
り、基準速度の場合の４倍の断面画像数を表示して角度
分解能を基準速度の場合と同じにしている。

【０１０６】従って、表２に示すように、スクリーン回
転速度を大きくするにつれて、断面画像画素数を小さく
する必要があるが、残像効果は大きくなる。

【０１０７】そこで、この装置では、スクリーン回転速
度に応じて、角度分解能または画素数の何れかを制御で
きるものとしている。以下、スクリーン回転速度のマニ
ュアル設定について説明する。

【０１０８】角度分解能変更モードではスクリーン回転
速度に反比例して断面画像数が変化する。表示する画像
は、各断面画像をθi（ｉは自然数）とするとき、 θt+1＝θt＋１＋Δθ ・・・式１ ここで、ｍを回転速度の倍率とすると、 Δθ＝ｍ−１ である。

【０１０９】そして、式１に従って各角度に対応する２
次元画像データを読み出す。例えば、スクリーン回転速
度が基準速度であれば図１４（ｄ）のようにθ1、θ2、
θ3、…、θnと角度に対応した画像データを順次読み出
すのに対して、スクリーン回転速度が２倍の場合ではθ
1、θ3、θ5、…のように飛ばして読み出すことにな
る。

【０１１０】画素数変更モードでは間引きモード、圧縮
モード、切り出しモードの３つのモードを備えている。
図２１は画素数変更モードにおける断面画像データの様
子を示す図であり、（ａ）は間引きモード、（ｂ）は圧
縮モード、（ｃ）は切り出しモードの場合を示す図であ
る。図２１（ａ）に示すように、間引きモードでは画像
サイズは同じであるが、内部の画素が間引かれている
（詳細図示省略）。図２１（ｂ）に示すように、圧縮モ
ードでは内部の画素が削除され画像サイズが減少してい
る。図２１（ｃ）に示すように、切り出しモードでは断
面画像中の一部の領域が切り出されている。

【０１１１】そして、このような各モードによって、メ
モリからの２次元画像データ（断面画像データ）の読み
出しアドレスの発生方法が異なる。

【０１１２】図２２は間引きモードにおける読み出しア
ドレス発生の様子を示す図であり、図２３は圧縮モード
における読み出しアドレス発生の様子を示す図である。
また、図２２および図２３において（ａ）はメモリにお
ける読み出し画素位置を表わし、（ｂ）はＤＭＤ３３に
おける表示の様子を示し、（ｃ）はｘ，ｙアドレスと読
出しデータの様子を示している。また、図２２、図２３
はいずれも倍率が２倍である場合を図示している。

【０１１３】図２２および図２３から分るように、間引
きモード及び圧縮モードでは、ｘ、ｙアドレスを次式に
より求める。

【０１１４】

【数１】

【０１１５】ここで、ｉ，ｊはそれぞれｘ，ｙ方向の画
素位置を表わす整数（以下同様）を、ｘi，ｙjはそれぞ
れｉ，ｊ番目の画素に対応するｘ，ｙアドレスを、ｘ
0，ｙ0はそれぞれ先頭画素のｘ，ｙアドレス（ここでは
便宜上０としている）を、Ｍは画像の面積の倍率を、
Ｘ，Ｙはそれぞれ元の画像のｘ，ｙ方向の最大画素数
（以下同様）を、ＩＮＴ（）は整数化関数を表わす（以
下同様）。

【０１１６】そして、設定されたスクリーン回転速度に
応じて、式２に基づいて読み出しアドレスを発生する。

【０１１７】なお、図２２（ｂ）から分るように間引き
モードではＤＭＤ３３の表示において、読み出されなか
ったアドレスの画素は表示を行わないようＤＭＤコント
ローラ６２が制御される。逆に、図２３（ｂ）から分る
ように圧縮モードでは、ＤＭＤ３３の表示において、読
み出された画素データを詰めた（間隔を開けない）状態
で表示を行うようＤＭＤコントローラ６２が制御され
る。

【０１１８】図２４は切り出しモードにおける読み出し
アドレス発生の様子を示す図である。また、図２４にお
いて（ａ）はメモリにおける読み出し画素位置を表わ
し、（ｂ）はＤＭＤ３３における表示の様子を示し、
（ｃ）はｘ、ｙアドレスと読出しデータの様子を示して
いる。図２４から分るように、切り出しモードでは、
ｘ、ｙアドレスを次式により求める。

【０１１９】

【数２】

【０１２０】ここで、（ｘinit，ｙinit）は読み出し開
始アドレスを表わす。なお、ｉ，ｊの最大値が式３に示
すものとなっていることから、読み出し終了アドレス
も、元の断面画像データにおけるｘおよびｙ方向の最大
アドレスからｘinitおよびｙinitだけ小さいアドレスと
なっている。

【０１２１】そして、設定されたスクリーン回転速度に
応じて、式３に基づいて読み出しアドレスを発生する。

【０１２２】なお、これら読み出しアドレスは、カウン
タ８１のデータとシステムコントローラ６４経由で設定
されたスクリーン回転速度データ等から読み出しアドレ
ス発生部８２で演算され求められる。

【０１２３】以上のようにスクリーン回転速度の制御を
行うことにより、立体画像表示装置１００では適正な立
体画像を表示することができるものとなっている。

【０１２４】＜Ｆ．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２５ないし図３０はこの処理手順を示すフ
ローチャートであり、特に、図２８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２９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。

【０１２５】図２５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。

【０１２６】そしてステップＳ２に進み、ユーザー（観
察者）は操作スイッチ２２からデータファイルの選択の
ための入力を行う。例えば、図７の構成において２次元
画像データが記録メディア４内に格納されている場合に
は、その２次元画像データに関するファイル名等が液晶
ディスプレイ２１上に表示され、観察者はこの液晶ディ
スプレイ２１の表示内容を視認しながら所望するデータ
ファイルの選択を行う。また、２次元画像データがホス
トコンピュータ３側に格納されている場合には、システ
ムコントローラ６４の指令の下に立体画像表示装置１０
０とホストコンピュータ３との間でデータ通信が行わ
れ、ホストコンピュータ３において格納されている２次
元画像データに関するファイル名等が液晶ディスプレイ
２１上に表示される。その結果、観察者はこの液晶ディ
スプレイ２１の表示内容を視認しながら所望するデータ
ファイルの選択を行う。

【０１２７】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。

【０１２８】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。

【０１２９】その後、操作スイッチ２２からの入力待機
状態となり（ステップＳ５）、観察者からの表示開始指
示（すなわちスタートボタン２２２の操作）があった場
合にはステップＳ６に進み、表示開始指示がない場合に
はステップＳ２に戻る。なお、観察者は静止画像につい
ての表示開始指示を入力する場合にはその静止画像の表
示時間の設定をも行うものとする。

【０１３０】そして、スクリーン回転速度制御および立
体画像表示を行う（ステップＳ６）。

【０１３１】図２６は回転速度制御および立体画像表示
処理の具体的な処理を示すフローチャートである。ま
ず、システムコントローラ６４は液晶ディスプレイ２１
を通じて表示状態を変更するか否かを問い合せる（ステ
ップＳ６１）。そして、表示状態を変更する必要がない
とのユーザーによる指示が入力された場合には、システ
ムコントローラ６４の制御のもとスクリーン回転速度を
基準回転速度とし、角度分解能および画素数も標準値と
して立体画像表示を行う（ステップＳ６２）。

【０１３２】図２７は立体画像表示の処理を示すフロー
チャートである。

【０１３３】ステップＳ６１１では、ステップＳ４で識
別したデータ形式が静止画像であるか動画像であるかを
判断し、静止画像である場合はステップＳ６１２に進
み、動画像である場合はステップＳ６１３に進む。

【０１３４】図２８に示すように静止画像表示モード
（ステップＳ６１２）に進んだ場合には、まず、システ
ムコントローラ６４による制御の下に記録メディア４又
はホストコンピュータ３からの２次元画像データの入力
を開始する。この結果、静止画像についての２次元画像
データは断面画像ごとに順次にインタフェース６６を介
してデータ伸張器６５に供給される。そして、データ伸
張器６５において伸張処理を行いつつ伸張された２次元
画像データは２つのメモリ６３ａ，６３ｂのうちの一方
のメモリ６３ａ（又は６３ｂ）に書き込まれていく（ス
テップＳ７１）。このときＤＭＤコントローラ６０にお
けるメモリ制御部６２ａは一方のメモリ６３ａ（又は６
３ｂ）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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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。

【０１３８】次に、図２９に示すように動画像表示モー
ド（ステップＳ６１３）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Ｓ６１３）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。

【０１３９】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。

【０１４０】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。

【０１４１】ステップＳ８２では、メモリ制御部６２ａ
はメモリ６３ａに書き込まれた２次元画像データをＤＭ
Ｄ３３に与えるために、メモリ６３ａを読み出し対象と
するとともに、他方のメモリ６３ｂを書き込み対象とし
て設定する。この結果、最初の１シーン分の２次元画像
データはＤＭＤ３３に供給されて回転するスクリーン３
８上に投影され、データ伸張器６５から得られる次の１
シーン分の２次元画像データはメモリ６３ｂに順次書き
込まれていく。なお、このステップＳ８２において、メ
モリ６３ａに格納されている２次元画像データの読み出
しが一通り終了したときにメモリ６３ｂに対する次の１
シーン分の書き込み動作が終了していない場合には、再
度メモリ６３ａからの読み出しを繰り返し行い、スクリ
ーン３８に対して前回と同じ断面画像を投影する。これ
に対し、メモリ６３ａに格納されている２次元画像デー
タの読み出しが一通り終了したときにメモリ６３ｂに対
する次の１シーン分の書き込み動作が終了していた場合
には、ステップＳ８３に進む。

【０１４２】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。

【０１４３】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。

【０１４４】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。

【０１４５】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。

【０１４６】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。

【０１４７】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。

【０１４８】上記のような処理手順を行うことにより、
静止画像のみならず動画像をも適切に立体表示すること
が可能になるのである。

【０１４９】図２６の説明に戻る。ステップＳ６１にお
いて、表示状態を変更するとの指示が行われた場合に
は、次に、回転速度マニュアル設定を行う（ステップＳ
６３）。すなわち、スクリーン回転速度を、回転角度分
解能および画素数の何れかの変更の基に、ユーザーの所
望により手動で設定するのである。以下、具体的処理に
ついて説明する。ただし、以下に示すように、スクリー
ン回転速度を標準の回転速度である基準回転速度のまま
とすることもできるようになっている。

【０１５０】図３０は回転速度マニュアル設定の具体的
処理を示すフローチャートである。

【０１５１】まず、システムコントローラ６４は角度分
解能変更モードと画素数変更モードとを液晶ディスプレ
イ２１に表示してユーザーに選択させる（ステップＳ６
０１）。なお、図３０において特に断らない限り各ステ
ップにおける動作制御はシステムコントローラ６４が行
う。

【０１５２】角度分解能変更モードでは、まず、スクリ
ーン回転速度をユーザーに設定させる（ステップＳ６０
２）。そして、設定されたスクリーン回転速度に応じ
て、前述のように式１に従って断面画像データを読み飛
ばすように読み出しアドレス発生のためのパラメータ設
定を行う（ステップＳ６０３）。具体的には読み出しア
ドレスを発生させる方法を特定するためのパラメータで
あるアドレス発生パラメータを、式１に従って読み出し
アドレスを発生する旨のものに設定する。そして、ステ
ップＳ６０７に進む。

【０１５３】逆に、ステップＳ６０１において、画素数
変更モードが選択された場合には、まず、スクリーン回
転速度をユーザーに設定させ（ステップＳ６０４）、次
に、モード選択をユーザーに行わせる（ステップＳ６０
５）。具体的には、前述の間引きモード、圧縮モード、
切り出しモードの何れかを選択させるのである。そし
て、スクリーン回転速度と選択されたモードとに応じた
読み出しアドレス発生のためのパラメータ設定を行う
（ステップＳ６０６）。具体的には間引きモードおよび
圧縮モードの場合には式２に従って、切り出しモードの
場合には式３に従って読み出しアドレスを発生させる旨
のアドレス発生パラメータを設定する。

【０１５４】そして、立体画像表示を行う（ステップＳ
６０７）。この処理は図２６のステップＳ６２の処理と
基本的には同じであるが、ステップＳ６０３またはステ
ップＳ６０６において設定された、アドレス発生パラメ
ータに従って読み出しアドレス発生部が読み出しアドレ
スを発生し、そのアドレスから読出された２次元画像デ
ータがスクリーンに投影されることのみが異なってい
る。なお、その際、断面画像データはメモリ６３ａとメ
モリ６３ｂとから、交互に読み出されるが、その際、読
み出しアドレスの発生は、それまでに両メモリに書込ま
れたデータ量分のアドレスの飛びを減じて発生される。

【０１５５】図２６の説明に戻り、次に、表示状態が改
善したか否かをユーザーが判定し（ステップＳ６４）、
フリッカーの低減効果や適正な残像効果が得られなかっ
た場合には、システムコントローラ６４はステップＳ６
３に戻って、回転速度マニュアル設定処理を繰返す。そ
して、表示状態が改善した場合には回転速度制御および
立体画像表示処理を終了する。

【０１５６】以上説明したように、上記実施の形態によ
れば、スクリーンの回転速度を可変とするため、回転速
度を適当に調節することにより、蛍光灯によるフリッカ
ー等の影響を低減したり、観察者毎に残像効果を適正に
設定することができ、適正な立体画像表示を行うことが
できる。

【０１５７】また、スクリーン回転速度に応じて角度分
解能を変更する場合には、ＤＭＤ３３の単位時間あたり
の画像表示能力が一定であるところ、角度分解能を変更
することにより、スクリーンの回転速度によらず、断面
画像の画素数を一定にできる。

【０１５８】また、スクリーン回転速度に応じて断面画
像の画素数を変更するため、ＤＭＤ３３の単位時間あた
りの画像表示能力が一定であるところ、断面画像の画素
数を変更することにより、スクリーンの回転速度によら
ず、角度分解能を一定にすることができる。

【０１５９】また、断面画像の画素数の変更を間引きモ
ードおよび圧縮モードで行う場合には、画像サイズを縮
小することなく断面画像の画素数を変更することができ
る。

【０１６０】さらに、断面画像の画素数の変更を切り出
しモードで行う場合には、断面画像の解像度を変更する
ことなく断面画像の画素数を変更することができる。

【０１６１】＜Ｇ．変形例＞上記実施の形態において立
体画像表示装置の例を示したが、この発明はこれに限定
されるものではない。

【０１６２】例えば、上記実施の形態ではスクリーン回
転速度をマニュアルで変更する構成を示したが、蛍光灯
によるフリッカーを自動的に低減するように、スクリー
ン回転速度を自動制御するものとしてもよい。具体的に
は、装置の外界の照度等の外界の照明状態の検出手段と
して測光センサを設け、それから得られる照明状態（照
度）の変化の周波数（または周期）を蛍光灯の周波数
（または周期）として検出し、スクリーンの単位時間あ
たりの回転数（または回転周期）を蛍光灯の周波数（ま
たは周期）の整数倍にならないように制御するのであ
る。これにより、ユーザーの手を煩わせることなくフリ
ッカーの少ない立体画像表示を行うことができる。

【０１６３】また、上記実施の形態では表示対象物の形
状、すなわち、３次元画像データによってはスクリーン
回転速度を変更することは行わなかったが、表示対象物
が球面に近い場合や回転対称形の場合では角度分解能を
減らしても、表示の見え方に対する影響が少ないので、
スクリーン回転速度を速くしても構わない。

【０１６４】さらに、読み出し対象となるメモリから与
えられる２次元画像データに基づいてスクリーン３８に
投影する断面画像を生成する画像生成手段の一例として
ＤＭＤ３３を例示したが、ＤＭＤ３３以外の素子を使用
してもよい。

【０１６５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項６の発明によれば、スクリーンの回転速度を可変と
するため、回転速度を適当に調節することにより、蛍光
灯によるフリッカー等の影響を低減したり、観察者毎に
残像効果を適正に設定することができ、適正な立体画像
表示を行うことができる。

【０１６６】また、特に請求項２の発明によれば、スク
リーンの回転速度に応じて角度分解能を変更するため、
単位時間あたりの画像表示能力が一定の場合に、角度分
解能を変更することにより、スクリーンの回転速度によ
らず、断面画像の画素数を一定にできる。

【０１６７】また、特に請求項３の発明によれば、回転
速度に応じて断面画像の画素数を変更するため、単位時
間あたりの画像表示能力が一定の場合に、断面画像の画
素数を変更することにより、スクリーンの回転速度によ
らず、角度分解能を一定にすることができる。

【０１６８】また、特に請求項４の発明によれば、断面
画像の画素数の変更が断面画像の画素の間引きであるた
め、画像サイズを縮小することなく断面画像の画素数を
変更することができる。

【０１６９】また、特に請求項５の発明によれば、断面
画像の画素数の変更が断面画像の圧縮であるため、請求
項４と同様の効果を奏する。

【０１７０】さらに、特に請求項６の発明によれば、断
面画像の画素数の変更が断面画像の一部領域の切り出し
であるため、断面画像の解像度を変更することなく断面
画像の画素数を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

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

【図２】立体画像表示装置の概観を示す図である。

【図３】着脱可能な操作スイッチの拡大図である。

【図４】立体画像表示装置における光学系を含む構成を
示す図である。

【図５】スクリーンおよび回転部材の斜視概観図であ
る。

【図６】スクリーンに投影される断面画像の大きさ（解
像度）を示す図である。

【図７】立体画像表示システムの機能構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】メモリの構成例を示す図である。

【図９】この発明の実施の形態におけるメモリの構成例
を示す図である。

【図１０】図７に示した構成のうちの要部を抜き出した
図である。

【図１１】メモリの切り換えタイミングを示す図であ
る。

【図１２】メモリ制御部の詳細を示すブロック図であ
る。

【図１３】ホストコンピュータにおける機能構成を示す
ブロック図である。

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

【図１５】断面画像（投影像）の補正の一例を示す図で
ある。

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

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

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

【図１９】スクリーン回転速度と角度分解能との関係を
示す図である。

【図２０】スクリーン回転速度と断面画像画素数との関
係を示す図である。

【図２１】画素数変更モードにおける断面画像データの
様子を示す図である。

【図２２】間引きモードにおける読み出しアドレス発生
の様子を示す図である。

【図２３】圧縮モードにおける読み出しアドレス発生の
様子を示す図である。

【図２４】切り出しモードにおける読み出しアドレス発
生の様子を示す図である。

【図２５】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２６】回転速度制御および立体画像表示処理の具体
的な処理を示すフローチャートである。

【図２７】立体画像表示の処理を示すフローチャートで
ある。

【図２８】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２９】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。

【図３０】この処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

３６,３７ 投影ミラー ３８ スクリーン ６４ システムコントローラ（角度分解能制御手段、画
素数変更制御手段） ７２ スクリーンコントローラ（６４とともに速度制御
手段） ７４ モータ ８２ 読み出しアドレス発生部（角度分解能変更手段、
画素数変更手段） １００ 立体画像表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６１ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６１ 19/12 19/12 Ｊ Ｆターム(参考） 5B057 CD05 CD07 CE09 5C061 AA06 AA11 AA23 AA25 AB16 AB24 5G435 AA01 BB11 BB16 BB17 CC09 CC11 CC12 DD00 DD04 DD05 DD11 EE16 EE22 FF03 GG02 GG03 GG12 GG13 GG28 GG46 LL15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元的な所定空間内を回転走査するス
   クリーンに、投影手段により表示対象物の複数の断面画
   像を断続的に投影することにより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、 前記スクリーンを回転駆動する回転駆動手段と、 前記回転駆動手段を制御して前記スクリーンの回転速度
   を可変とする速度制御手段と、を備えることを特徴とす
   る立体画像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の立体画像表示装置であ
   って、さらに、 前記スクリーンの回転における単位角度当りに投影する
   前記断面画像の数である角度分解能を変更する角度分解
   能変更手段と、 前記回転速度に応じて前記角度分解能を変更するよう前
   記角度分解能変更手段を制御する角度分解能制御手段
   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、さらに、 前記断面画像の画素数を変更する画素数変更手段と、 前記回転速度に応じて前記断面画像の画素数を変更する
   よう前記画素数手段を制御する画素数変更制御手段と、
   を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の立体画像表示装置であ
   って、 前記画素数変更手段による断面画像の画素数の変更が断
   面画像の画素の間引きであることを特徴とする立体画像
   表示装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の立体画像表示装置であ
   って、 前記画素数変更手段による断面画像の画素数の変更が断
   面画像の圧縮であることを特徴とする立体画像表示装
   置。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の立体画像表示装置であ
   って、 前記画素数変更手段による断面画像の画素数の変更が断
   面画像の一部領域の切り出しであることを特徴とする立
   体画像表示装置。