JP2002112290A - 眼鏡型ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で小型化に適し、フリッカがなく、外光
の映り込みもない立体視観察等に適した眼鏡型ディスプ
レイ装置を提供する。 【解決手段】 撮像された左右の像に対応する映像信号
４はＦＭＤ６に入力され、ＲＧＢデコーダ１１で分離さ
れたＲＧＢ信号は左右の液晶表示パネル５Ｌ，５ＲのＲ
ＧＢ入力端に入力され、また分離された同期信号ＳＹＮ
Ｃからタイミングジュネレータ１６により生成された画
像の表示位置を決定する水平スタート信号１７と垂直ス
タート信号１８は左右の画像シフト回路１９，２０によ
って、両スタート信号１７、１８に対してカウンタで遅
延処理して左右の画像が表示面の中央に表示されるよう
な水平スタート信号２１、２２と垂直スタート信号２
３、２４に変換して左右の液晶表示パネル５Ｌ，５Ｒの
水平及び垂直スタート信号入力端にそれぞれ入力するこ
とにより、映像信号側に対する信号処理を行う場合より
も安価に立体視観察等に適した画像表示を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は立体観察等に用いられる眼鏡型デ
ィスプレイ装置に関する。

【０００２】

【発明の属する技術分野】

【０００３】

【従来の技術】近年、立体観察等ができる眼鏡型ディス
プレイ装置が普及する状況にある。例えば第２６８５７
５７号の特許公報には図１０に示すような構成の立体視
観察システム９１が開示されている。

【０００４】図１０において、一対の対物レンズ９２
Ｌ，９２Ｒにより被写体９３の像が単一の撮像素子９４
に左右に結像される。この場合、図１１（Ａ）に示すよ
うに撮像素子９４の左右の異なる位置に左右の被写体像
９５Ｌ，９５Ｒが結ばれる。

【０００５】撮像素子９４の出力信号はＣＣＵ９６に入
力され、映像信号に変換された後、１画面中に視差のあ
る左右の像に対応する映像信号はＡ／Ｄ変換器９７でＡ
／Ｄ変換された後、メモリ制御部９８による書き込み制
御で一旦フレームメモリ９９に書き込まれる。

【０００６】このフレームメモリ９９に書き込まれた信
号は、メモリ制御部９８による読み出し制御で、読み出
され、Ｄ／Ａ変換器１００に入力されてアナログの映像
信号に変換された後、モニタ１０１に表示される。

【０００７】この場合、フレームメモリ９９への書き込
み順序または読み出し順序を適当に設定することによ
り、図１１（Ｂ）のように左右の画像が１フィールド毎
に交互に、かつ観察者が立体視できるような位置に表示
される。さらに液晶眼鏡１０２の左右の液晶シャッタ１
０３、１０４はメモリ制御部９８の制御によりモニタ１
０１のフィールド走査に応じて、駆動される。

【０００８】被写体９３に対し、右側の対物レンズ９２
Ｒによる像がモニタ１０１に表示されている時は右側の
シャッタ１１０４が開き、左側のシャッタ１０３は閉
じ、逆に左側の像がモニタ１０１に表示されている時は
右側のシャッタ１０４が閉じ、左側のシャッタ１０３が
開く。これにより観察者の両眼には視差を持った２つの
画像が与えられることにより立体視が行えるものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術であっ
ては、１フィールド毎に左右の画像を切り換えたり、観
察者が立体視できるような位置に画像を表示するため、
Ａ／Ｄ変換器９７、フレームメモリ９９、フレームメモ
リ書き込み及びフレームメモリ読み出しを行うメモリ制
御部９８、Ｄ／Ａ変換器１００が必要となり、このため
装置が大型化したり、コストアップする欠点があった。

【００１０】さらに片眼には１フィールド毎にしか画像
が与えられないので、観察者がフリッカを感じてしまっ
たり、モニタ１０１に外光反射等で撮像した画像以外の
不要画像も映ってしまい易く、見づらくなるという問題
があった。

【００１１】（発明の目的）本発明は上記問題に鑑み、
安価で小型化に適し、フリッカがなく、外光の映り込み
もない立体視観察等に適した眼鏡型ディスプレイ装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】撮像素子により被写体像
が撮像され、生成された映像信号が入力される映像信号
入力部と、前記映像信号における画像の表示位置を決め
る表示位置制御信号入力部とをそれぞれ有する第１の表
示パネル及び第２の表示パネルと、前記撮像素子の撮像
面に形成された被写体像のうち、この撮像面の第１の領
域に形成された被写体像が前記第１の表示パネルの所定
の位置に画像として表示され、前記撮像面の第２の領域
に形成された被写体像が前記第２の表示パネルの所定の
位置に画像として表示されるように、前記映像信号にお
ける画像の各画素を前記第１及び第２の表示パネルの各
表示画素に対応させる表示制御信号を前記第１及び第２
の表示パネルの表示位置制御信号入力部に供給する表示
位置設定手段と、を備えたことにより、映像信号入力部
に入力される映像信号に対してその画像表示位置に対す
る信号処理を行うのでなく、画像の表示位置を決める表
示位置制御信号により表示位置を設定するようにしてい
るので、安価にでき、また映像信号に対して直接信号処
理を行う回路を不要にして安価、かつ小型化などを可能
にしている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図７は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を備えた立
体視観察システムの構成を示し、図２は画像シフト回路
による画像シフトの説明図を示し、図３は液晶表示パネ
ルの構成を示し、図４は画像シフト部のより詳細な構成
を示し、図５は図４の各回路の出力等を遅延時間がゼロ
の場合と２クロック分とした場合で比較して示し、図６
は遅延量可変手段の模式的な構成例を示し、図７は立体
視用眼鏡型ディスプレイ装置の２Ｄ／３Ｄ選択スイッチ
等の構成例を示す。

【００１４】図１に示す立体視観察システム１は、立体
視用の撮像を行う立体視用撮像装置（以下、単に撮像装
置と略記）２と、この撮像装置２から出力される撮像信
号から映像信号生成の処理を行うカメラコントロールユ
ニット（ＣＣＵと略記）３と、このＣＣＵ３から出力さ
れる映像信号４が入力されることにより、左右の液晶表
示パネル５Ｌ、５Ｒに左右の映像（画像）をそれぞれ表
示する立体視用眼鏡型ディスプレイ装置を構成するＦａ
ｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ（ＦＭＤと略記）６
とから構成される。

【００１５】撮像装置２は光学特性が揃った左右の対物
レンズ７Ｌ、７Ｒと、これら２つの対物レンズ７Ｌ、７
Ｒにより被写体８の像を撮像できるように、対物レンズ
７Ｌ、７Ｒの結像位置に配置された電荷結合素子等から
なる例えば単一の撮像素子９とからなる。

【００１６】２つの対物レンズ７Ｌ、７Ｒは撮像素子９
の中心位置から左右に偏心して配置され、図２（Ａ）に
示すように被写体８に対して視差のある左右の像１０
Ｌ、１０Ｒを撮像素子面に左右に分離して結ぶ。

【００１７】この撮像素子９で光電変換された撮像信号
はＣＣＵ３に入力され、このＣＣＵにより撮像信号に対
して映像信号生成の処理が行われ、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ等
の標準的な映像信号４が生成され、この映像信号４は映
像出力端から（第１の実施の形態を構成する）ＦＭＤ６
側に出力される。

【００１８】この映像信号４は、ＦＭＤ６内のＲＧＢデ
コーダ１１に入力され、このＲＧＢデコーダ１１によ
り、映像信号成分と同期信号成分、具体的にはＲＧＢ信
号Ｒ，Ｇ，Ｂと同期信号ＳＹＮＣに分離される。ＲＧＢ
信号Ｒ，Ｇ，Ｂは左右の液晶表示パネル５Ｌ、５Ｒの映
像信号入力端、具体的にはＲ，Ｇ，Ｂ入力端に入力され
る。

【００１９】また、同期信号ＳＹＮＣはタイミングジェ
ネレータ１６に入力される。このタイミングジェネレー
タ１６は左右の液晶表示パネル５Ｌ、５Ｒを駆動し、画
像の表示位置を決定する水平スタート信号１７及び垂直
スタート信号１８を左右の画像シフト回路１９、２０に
出力し、左右の画像シフト回路１９、２０は入力される
水平スタート信号１７及び垂直スタート信号１８に対し
て遅延処理して生成した水平スタート信号２１、２２と
垂直スタート信号２３、２４を左右の液晶表示パネル５
Ｌ，５Ｒの駆動信号入力部としての水平スタート信号入
力端（図１等ではＨスタートと略記）及び垂直スタート
信号入力端（図１等ではＶスタートと略記）にそれぞれ
印加する。

【００２０】この場合、タイミングジェネレータ１６で
生成される水平スタート信号１７及び垂直スタート信号
１８を左右の画像シフト回路１９、２０を介することな
く、左右の液晶表示パネル５Ｌ，５Ｒに印加すると、液
晶表示パネル５Ｌ，５Ｒには撮像素子９の撮像面に結像
された像、つまり図２（Ａ）の像１０Ｌ，１０Ｒに対応
する映像信号４の画像がそのまま表示されることにな
る。なお、説明を簡単化するために、液晶表示パネル５
Ｌ，５Ｒに表示される左右の画像も１０Ｌ，１０Ｒを用
いる。

【００２１】画像シフト回路１９、２０は、図２（Ａ）
のように表示される画像１０Ｌ，１０Ｒが、図２
（Ｂ）、図２（Ｃ）に示すように左右の液晶表示パネル
５Ｌ，５Ｒの表示面の中央位置の領域にそれぞれ表示さ
れる様に水平方向及び垂直方向に画像をシフトするため
の信号処理（より具体的には表示制御或いは表示駆動信
号に対する信号遅延処理）を行う表示位置設定手段を形
成している。

【００２２】そして、左右の液晶表示パネル５Ｌ、５Ｒ
にはタイミングジェネレータ１６からの水平スタート信
号１７及び垂直スタート信号１８が画像シフト回路１
９、２０による画像をシフトして表示させる処理が施さ
れた水平スタート信号２１、２２及び垂直スタート信号
２３、２４にしてそれぞれ印加される。

【００２３】なお、画像シフト回路１９、２０による画
像をシフトさせるのみの処理では、図２（Ａ）の画像１
０Ｌ、１０Ｒは図２（Ｂ）、図２（Ｃ）のようにそれぞ
れ観察対象となる画像１０Ｌ、１０Ｒが中央にシフトさ
れるが、他方の画像１０Ｒ、１０Ｌがその両側に半分づ
つ分割されて表示される位置になるので、観察の邪魔に
なる。

【００２４】そこで、観察対象となる一方の画像１０
Ｌ、１０Ｒのみがそれぞれ中央位置の領域部分で表示さ
れるように左右の液晶表示パネル５Ｌ、５Ｒに（中央領
域を除く左右の隅側を遮光する）マスク板を配置した
り、或いはＲＧＢデコーダ１１と左右の液晶表示パネル
５Ｌ、５Ｒとの間に電気的に不要な画像部分をマスクす
る処理を行うマスキング回路（図示せず）を設けてい
る。そして、左右の液晶表示パネル５Ｌ、５Ｒをユーザ
が左右の眼で実際に観察じた場合には、図２（Ｄ）、図
２（Ｅ）に示すように観察対象となる画像１０Ｌ、１０
Ｒのみがそれぞれ観察されるようにしている。

【００２５】図３はＦＭＤ６内に設けたアクティブマト
リクス駆動方式の液晶表示パネル５Ｌ（５Ｒも同様）の
構造を示す。液晶表示パネル５Ｌは大きく分けてアドレ
ス部３１、データ部３２、表示部３３からなり、アドレ
ス部３１は線順次走査を行いながら表示部３３のアドレ
スバス３４の１行分のアドレスバスラインを選択し、デ
ータ部３２は表示部３３に１行分づつの映像信号（ＲＧ
Ｂ信号）をデータバス３５に供給する。

【００２６】表示部３３は２枚の平板状のガラス基板に
液晶が挟まれるように封入されており、一方のガラス基
板には全面にわたって透明電極が設けられており、所定
の電位に接続される。

【００２７】他方のガラス基板上には絶縁膜を介して、
多数のアドレスバス３４とデータバス３５が上下、左右
に格子状に走っている。そして、アドレスバス３４とデ
ータバス３５との各交差点に電界効果型トランジスタ
（ＦＥＴと略記）３６が配置されており、各ＦＥＴ３６
のゲートはアドレスバス３４に、ドレインはデータバス
３５に接続されている。

【００２８】また、各ＦＥＴ３６のソースはモザイク状
に多数設けられた透明電極３７に接続されている。そし
て、１つの透明電極３７、その近傍の液晶、そして他方
の（全面にわたる）透明電極によって１画素分の液晶表
示部が構成される。各画素は電気的に平行平板電極のコ
ンデンサと見なせる。そして、特定のアドレスバスライ
ンが“Ｈｉｇｈ”状態になると、そのアドレスバスライ
ンに結ばれた１行分のＦＥＴ３６がオン状態になるか
ら、１行分のＦＥＴ３６に対しデータバス３５からの電
気信号が一度に流れ込む。

【００２９】一方、他の“Ｌｏｗ”状態にあるアドレス
バスラインに結ばれたＦＥＴ３６は全てオフ状態にある
から、それに接続されたコンデンサはデータバス３５の
信号によって乱されないで、過去に蓄えた電荷をホール
ドし続ける。そして、コンデンサに蓄えられた電荷によ
る電界によって液晶の光学的性質が変わることを利用し
て、２次元的な光学像を得る。

【００３０】アドレス部３１は多数のフリップフロップ
を使ったシフトレジスタ３８で構成されており、このシ
フトレジスタ３８（の初段のフリップフロップ）の入力
端子Ｄには１垂直クロック分の時間幅で“Ｈｉｇｈ”と
なる垂直スタート信号２４が供給され、各フリップフロ
ップの出力Ｑはアドレスバスラインに接続されている。
また、各フリップフロップのクロック入力端には垂直ク
ロック信号が印加される。

【００３１】垂直スタート信号２４は垂直クロック信号
に同期して転送されていくことで、その“Ｈｉｇｈ”と
なるアドレス信号を順次、アドレスバス３４の下行側の
ラインに転送していく。

【００３２】一方、データ部３２は水平スタート信号２
１が入力されるシフトレジスタ３９と、このシフトレジ
スタ３９を構成する多数のフリップフロップの各出力Ｑ
の信号が入力され、その信号をサンプル及びホールドす
るサンプル＆ホールド回路群４０とから構成されている
（図３等ではサンプル＆ホールド回路群４０を構成する
サンプル＆ホールド回路をＳ＆Ｈと略記）。

【００３３】シフトレジスタ３９の各フリップフロップ
のクロック入力端には水平クロック信号が印加され、ま
た、シフトレジスタ３９（の初段のフリップフロップ）
の入力端子Ｄには１水平クロック分の時間幅で“Ｈｉｇ
ｈ”となる水平スタート信号２３が印加される。

【００３４】サンプル＆ホールド回路群４０の各入力端
子には映像信号が入力され、サンプル＆ホールド回路群
４０の各出力端子はデータバスラインにそれぞれ接続さ
れている。

【００３５】図４に示すように水平スタート信号は水平
クロック信号に同期してシフトレジスタ３９により１つ
づつ水平方向に転送されると共に、水平スタート信号を
保持した出力端子に接続されたサンプル＆ホールド回路
が映像信号をサンプリングする。水平スタート信号の入
力前、及び入力した後では各サンプル＆ホールド回路は
映像信号をホールドする。

【００３６】図４では水平スタート信号に対する遅延処
理を行うことにより、画像の表示位置を変更できること
を示すタイミングチャートを示し、上段側に水平スター
ト信号を遅延させない遅延時間ゼロの場合を、下段側に
水平スタート信号を２クロック分遅延させた場合を示し
ている。

【００３７】水平スタート信号を遅延させない遅延時間
ゼロの場合では、（初段から３番目の）サンプル＆ホー
ルド回路の出力Ｏ３から“明”を示す“Ｈｉｇｈ”状態
になる（１番目及び２番目のサンプル＆ホールド回路の
出力Ｏ１、Ｏ２は共に“暗”の“Ｌｏｗ”状態）のに対
し、遅延時間が２クロック分の場合には、１番目のサン
プル＆ホールド回路の出力Ｏ１から“Ｈｉｇｈ”状態に
なる。つまり、サンプル＆ホールドが２クロック分早く
なったということは、表示画面上では左側に（２クロッ
クによる時間分）移動したことと同等になる。このた
め、画像シフト手段はスタート信号を遅延させること
で、画像をシフトさせる機能を実現できることになる。

【００３８】図５は図１における画像シフト回路１９、
２０の構成部分をより詳細に、つまり水平スタート信号
１７及び垂直スタート信号１８を遅延させる画像シフト
部５１のブロック図を示す。

【００３９】この画像シフト部５１はタイミングジュネ
レータ１６からの水平スタート信号１７及び水平クロッ
ク信号がそれぞれ入力される左右の水平遅延回路５２
ａ、５２ｂと、タイミングジュネレータ１６からの垂直
スタート信号１８及び垂直クロック信号がそれぞれ入力
される左右の垂直遅延回路５３ａ、５３ｂと、左右の水
平遅延回路５２ａ、５２ｂ及び左右の垂直遅延回路５３
ａ、５３ｂの一方（ここでは水平遅延回路５２ａ及び垂
直遅延回路５３ａ）に対する立体視用表示（３Ｄ表示或
いは３Ｄと略記）の場合における遅延量を可変設定する
水平遅延量可変設定回路５４及び垂直遅延量可変設定回
路５５と、他方の水平遅延回路５２ｂ及び垂直遅延回路
５３ｂに対する３Ｄ表示の場合における遅延量を設定す
る水平遅延量レジスタ５６及び垂直遅延量レジスタ５７
と、左右の水平遅延回路５２ａ、５２ｂ及び左右の垂直
遅延回路５３ａ、５３ｂに対する３Ｄ表示を行わないで
通常の表示（つまり視差のない一方の画像を左右で共通
に表示する２Ｄ表示或いは２Ｄと略記）の場合における
遅延量を設定する水平遅延量レジスタ５８及び垂直遅延
量レジスタ５９と、２Ｄ／３Ｄ表示の選択を行う２Ｄ／
３Ｄ選択スイッチ６０と、表示させたいモードを記憶し
て電源投入時に所定のモードの選択信号を左右の水平遅
延回路５２ａ、５２ｂ及び左右の垂直遅延回路５３ａ、
５３ｂの遅延量設定の入力端に接続した切替スイッチ６
１〜６４の切替を制御する２Ｄ／３Ｄ設定記憶回路６５
とを有する。

【００４０】左右の水平遅延回路５２ａ、５２ｂ及び左
右の垂直遅延回路５３ａ、５３ｂはデータ・ローダブル
・ダウンカウンタ（データ・プリセッタブル・カウン
タ）で構成され、水平遅延量可変回路５４及び垂直遅延
量可変回路５５はアップダウンカウンタで構成されてお
り、水平遅延量はアップスイッチ６６及びダウンスイッ
チ６７で、垂直遅延量はアップスイッチ６８及びダウン
スイッチ６９でそれぞれ可変設定できるようにしてい
る。

【００４１】左右の水平遅延回路５２ａ、５２ｂ及び左
右の垂直遅延回路５３ａ、５３ｂに接続した切替スイッ
チ６１〜６４は、２Ｄ／３Ｄ選択スイッチ６０の操作に
より、２Ｄ／３Ｄ設定記憶回路６５を介して接点ａの２
Ｄ側と接点ｂの３Ｄ側とに連動して切り換えられる。ま
た、電源投入時には、予め設定したモード側が選択され
るように２Ｄ／３Ｄ設定記憶回路６５からの出力信号で
設定される。

【００４２】本実施の形態では、被写体像が左右の対物
レンズ７Ｌ，７Ｒを用いて撮像素子９の第１の領域と第
２の領域に撮像され、その出力信号から生成した映像信
号が第１及び第２の映像入力端にそれぞれ入力され、前
記映像信号における画像の表示位置を決める表示制御信
号（表示駆動信号）の入力部を有する第１の表示パネル
及び第２の表示パネルと、前記撮像素子９の撮像面に形
成された被写体像のうち、その撮像面の第１の領域に形
成された被写体像が前記第１の表示パネルの所定の位置
に画像として表示され、前記撮像面の第２の領域に形成
された被写体像が前記第２の表示パネルの所定の位置に
画像として表示されるように、前記映像信号における画
像の各画素を前記第１及び第２の表示パネルの各表示画
素に対応させる表示制御信号を前記第１及び第２の表示
パネルの表示制御信号の入力部に供給する表示位置設定
手段と、を備えたことを特徴としている。

【００４３】このように本実施の形態では映像信号に対
する信号処理（画像処理）を行うのでなく、画像表示の
制御を行う制御信号に対して遅延処理を行い、補正され
た制御信号を生成することにより、共通の映像信号に対
し、左右の画像表示手段における画像表示位置をシフト
して、立体視に適した画像表示の設定を行い、安価な回
路部品で立体観察ができるようにしている。

【００４４】次に図５の画像シフト部５１の動作原理を
水平方向のシフトについて具体的に説明する。垂直方向
についてはも基本的に同様の原理で説明される。タイミ
ングジェネレータ１６から出力される１水平クロック分
の時間幅で“Ｈｉｇｈ”となる水平スタート信号２１が
水平遅延回路５２ａを構成するデータ・ローダブル・ダ
ウンカウンタのデータロード端子に印加されると、デー
タ端子に印加される遅延量のデータがカウント開始値と
して使用される。この場合、データ端子に印加される遅
延量のデータは２Ｄ／３Ｄモードで与えられる値が異な
る。

【００４５】さらに、３Ｄモードでも左眼用と右眼用と
では与えられる値が異なる。２Ｄモードでは左眼と右眼
とが同じ画像を中央部分に表示する必要があるので、左
眼用と右眼用とに同じ遅延量が与えられるようになって
いる。この場合の遅延量は、左眼用画像１０Ｌ或いは右
眼用画像１０Ｒのいずれかが中央に表示されるような値
に水平遅延量レジスタ５８で設定される。

【００４６】一方、３Ｄモードの時には、左眼用画像１
０Ｌが左眼用液晶表示パネル５Ｌの左右方向の中央に表
示されるように水平遅延量可変回路５４による水平遅延
量が、右眼用画像１０Ｒが右眼用液晶表示パネル５Ｒの
左右方向の中央に表示されるように水平遅延量レジスタ
５６による水平遅延量が設定される。

【００４７】さて、データ・ローダブル・ダウンカウン
タに遅延量となるデータがセットされると、次の水平ク
ロック信号からカウントダウンのカウントを開始し、カ
ウントした結果、ゼロとなると、１水平クロック長の時
間幅で“Ｈｉｇｈ”となる信号を液晶表示パネル５Ｌ
に、水平スタート信号２１として出力する。従って、ロ
ードされるデータの数が大きい程、遅延時間は長くな
り、画像はより左側にシフトする。

【００４８】なお、図２（Ａ）における右眼用の画像１
０Ｒは水平方向に少し遅延することにより、表示画面の
中央領域に表示されるように設定できるが、左眼用の画
像１０Ｌはすでに水平方向の中央領域よりも左側にある
ので、この場合には表示面の左端に表示させるよりもさ
らに水平方向に遅延させることにより、垂直方向に１ラ
イン分ずれるが水平方向での中央領域に表示されるよう
に設定できる。

【００４９】なお、今回（本実施の形態）では、ダウン
カウンタを採用したが、アップカウンタを使用して、ゼ
ロを検出し、１クロック長の時間幅で“Ｈｉｇｈ”とな
る信号を液晶表示パネル５Ｌに、水平スタート信号２１
として出力しても同じ結果が得られる。但し、この場合
はロードされるデータが大きい程、遅延時間は短くな
る。

【００５０】ユーザ（観察者）は２Ｄ／３Ｄ選択スイッ
チ６０を操作することにより、表示モードを２Ｄから３
Ｄに、或いはその逆に自由に選択設定することができ
る。また、２Ｄ／３Ｄ設定記憶回路６５により、表示モ
ードを記憶させておくと、電源投入時に所望の表示モー
ドで表示させることができる。なお、電源投入時には、
通常は２Ｄモードを表示させるように設定しておく方が
ユーザにとっては使い易い場合が多い。

【００５１】また、本実施の形態では左眼用の水平遅延
回路５２ａ及び垂直遅延回路５３ａの３Ｄモードの場合
における遅延量を設定する水平遅延量可変設定回路５４
及び垂直遅延量可変設定回路５５をアップダウンカウン
タで構成しており、操作者がアップスイッチ６６（又は
６８）或いはダウンスイッチ６７（又は６９）を押す操
作を行うことで水平方向（又は垂直方向）の遅延量を決
定する（プリセット）データのカウント値を変えること
ができる。

【００５２】なお、右眼用の水平遅延回路５２ｂ及び垂
直遅延回路５３ｂの３Ｄモードの場合における遅延量は
水平遅延量レジスタ５６と垂直遅延量レジスタ５７とで
設定するようにしたのに対し、上記のように左眼用の水
平遅延回路５２ａ及び垂直遅延回路５３ａの３Ｄモード
の場合における遅延量はユーザが自由に可変設定できる
ようにしている。

【００５３】このように一方を遅延量可変手段とした目
的は、水平方向では観察者によって個人差のある瞳孔距
離を調整するためにあり、垂直方向は撮像素子または対
物レンズの取り付け誤差によって生じる画像傾きを調整
できるようにするためである。なお、このアップダウン
カウンタによる遅延時間の可変範囲をある程度限定する
ような遅延時間制限回路（図示せず）を付けた方がよ
い。

【００５４】なお、遅延量可変手段は両方の眼用にそれ
ぞれ設けててもよいが、上述のように一方の眼は遅延量
可変手段を、他方を固定値としてもよい。また、一方の
眼は水平方向のみを、他方は垂直方向のみ遅延量を可変
するようにしてもよい。

【００５５】この様子を図６に示す。図６（Ａ）は図５
に示す画像シフト部５１の場合に相当する。また、図６
（Ｂ）は図５の水平遅延回路５２ｂ及び垂直遅延回路５
３ｂの３Ｄモードの場合における遅延量は水平遅延量レ
ジスタ５６と垂直遅延量レジスタ５７の代わりにアップ
ダウンカウンタによる遅延量可変手段で構成した場合に
相当する。また、図６（Ｃ）は図５における垂直遅延量
可変回路５５と、垂直遅延量レジスタ５７とを入れ換え
た構成の場合に相当する。

【００５６】また、２Ｄ／３Ｄ選択スイッチ６０、遅延
量を可変するアップスイッチ６６、６８、ダウンスイッ
チ６７、６９は例えば図７（Ａ）の配置であるが、図７
（Ｂ）のような配置にしてもよい。図７（Ａ）ではＦＭ
Ｄ６の例えば上部左寄りの位置に設けた２Ｄ／３Ｄ選択
スイッチ６０を前後に操作することにより、３Ｄモード
と２Ｄモードを切替（選択）ができ、また上部の右寄り
の位置にはジョイスティック（或いはアキュポイント）
７１が設けられ、このジョイスティック７１を前後に操
作した場合には垂直遅延量をダウン或いはアップするこ
とができ、このジョイスティック７１を左右に操作した
場合には水平遅延量をダウン或いはアップすることがで
きるようにしている。

【００５７】図７（Ｂ）では２Ｄモード用のボタンスイ
ッチ７２と、３Ｄモード用のボタンスイッチの機能を兼
用したジョイスティック７３とを設けている。２Ｄモー
ド用のボタンスイッチ７２を押すと２Ｄモードが選択さ
れ、ジョイスティック７３を押すと３Ｄモードを選択で
きる。また、このジョイスティック７３を前後、左右に
操作した場合の機能は図７（Ａ）のジョイスティック７
１の場合と同様である。

【００５８】本実施の形態は以下の効果を有する。

【００５９】画像の表示位置変更をカウンタで構成され
る遅延回路で行うので、回路構成を安価で軽量化、及び
小型化にすることが出来る。つまり、従来例では映像信
号をＡ／Ｄ変換等してフレームメモリに一時格納する等
して、その一部の画像を交互に読み出し、さらにＤ／Ａ
変換等することが必要になる。このように従来例では広
い周波数帯域の映像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ
変換等を高速で行う必要があり、かつそのビット数も小
さくすることができない（ビット数が少ないと分解能が
劣化する）ので、高価なＡ／Ｄ変換器等が必要になるの
に対し、本実施の形態では画像表示を行う画像表示素子
（液晶表示パネル）に対し、その画像表示位置を決定す
る２値のデジタル駆動信号に対してカウンタにより、デ
ジタル信号に対する遅延処理を行うのみで済むので、Ａ
／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、フレームメモリ等（映像信
号を一旦デジタル信号に変換して、そのデジタル信号を
一時的に記憶するための書き込み、及びその一部の画像
を所定のタイミングで読み出し、さらに読み出したデジ
タル信号をアナログ信号に戻す処理に必要な画像処理回
路）が不必要となり、安価にでき、また眼鏡型にする
等、軽量化及び小型化することもできる。

【００６０】また、液晶シャッタを使用した眼鏡で立体
視を行う従来例では、共通となる１つの表示手段で左右
の画像を交互に表示するため、フリッカの影響が発生し
易くなるが、本実施の形態では左右の表示パネルでそれ
ぞれ左右の画像を専用に表示するので、フリッカのない
立体視ができ、眼への負担がかからない利点を有する。

【００６１】また、液晶シャッタを使用した眼鏡で、そ
の前方に配置された表示手段の画像を観察することによ
り立体視を行う従来例の場合では、表示手段に外光の反
射等による不要な映像も観察され、見づらくなる場合が
あるが、本実施の形態では左右の眼の直前で左右の画像
をそれぞれ表示する眼鏡型であるので、外光の影響を受
けにくく、見易い状態で観察することができる。

【００６２】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図８及び図９を参照して説明する。図８は
第２の実施の形態を備えた立体視観察システム８１を示
す。図８に示す立体視観察システム８１は、図１の立体
視観察システム１においてＣＣＵ３とＲＧＢデコーダ１
１との間に画像拡大の処理を行う画像拡大処理回路８２
を挿入し、かつＲＧＢデコーダ１１のＲ，Ｇ，Ｂ映像信
号出力端子と左右の液晶表示パネル５Ｌ、５ＲのＲ，
Ｇ，Ｂ映像信号入力端子の間にマスキングの処理を行う
マスキング回路８３ａ，８３ｂ、（映像信号に）キャラ
クタ信号の重畳を行うキャラクタ重畳回路８４ａ，８４
ｂとを挿入した構成のＦＭＤ８５を採用している。

【００６３】また、本実施の形態では、立体視用撮像装
置（３Ｄ用撮像装置）２の他に、単一の対物レンズ７及
び撮像素子９′からなる２Ｄ用撮像装置８６をＣＣＵ３
に接続して使用することもできるようにしている。

【００６４】マスキング回路８３ａ、８３ｂは第１の実
施の形態で説明したように撮像素子９の前に一対の対物
レンズ７Ｌ，７Ｒを配置して左右の像を異なる位置に結
像された場合の３Ｄモード用に、画像中心部のみ映像信
号を表示して、それ以外の部分を黒画像に置き換えるマ
スキング処理を行うためのものである。

【００６５】また、２Ｄ用の撮像装置８６を使用し、撮
像素子９′の前に単一の対物レンズ７を配置し、撮像面
に全面に結像した場合、得られる画像を（欠けることな
く）フル画面で表示することもできるようにマスキング
処理を禁止することもできるようにしている。

【００６６】マスキング回路８３ａ、８３ｂには、図示
しないマスキング解除スイッチが接続されており、この
スイッチを操作しない場合には第１の実施の形態で説明
したように不要な像をマスキングする処理を行い、この
スイッチを操作した場合にはマスキング処理を禁止す
る。

【００６７】また、キャラクタ重畳回路８４ａ、８４ｂ
を設けることにより、観察者が選択した２Ｄ／３Ｄかの
表示モードに基づいて、キャラクタ重畳回路８４ａ，８
４ｂで液晶表示パネル５Ｌ，５Ｒに表示モードのキャラ
クタ（例えば２Ｄ或いは３Ｄのキャラクタ）を表示する
ことで、観察者は現在の表示モードを即座に知ることが
できるようにしている。

【００６８】また、ＣＣＵ３とＲＧＢデコーダ１１の間
に画像拡大処理回路８２を設けることによって、図９
（Ａ）のような画像８７を図９（Ｂ）のように拡大して
大きな画像８８にして、より３Ｄ画像を観察しやすくす
ることができるようにしている。２Ｄ画像の場合にも、
観察しやすくすることができる。

【００６９】その他は第１の実施の形態と同様である。
本実施の形態によれば、観察者は実際に観察している画
像が２Ｄモードの画像か、３Ｄモードの画像かを表示モ
ードのキャラクタにより、容易に知ることができる。

【００７０】また、画像拡大処理回路８２を設けている
ので、拡大画像が得られ、３Ｄ画像をより観察し易くで
きる。また、２Ｄ用撮像装置８６を使用した場合にも、
その場合の観察像を表示範囲が狭くなってしまうような
ことなく、観察することができる。その他、第１の実施
の形態と同様の効果を有する。

【００７１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
立体観察システムによれば、画像の表示位置変更をカウ
ンタで構成される遅延回路で行うので、回路が安価な計
量小型化にすることが出来る。また、液晶シャッタを使
用した眼鏡で立体視を行うものに比べ、フリッカのない
立体視ができるので、眼への負担がかからない。

【００７２】［付記］ １．撮像素子により被写体像を撮像してえられた映像信
号における画像の表示位置を決める入力部を有する第１
の表示パネル及び第２の表示パネルと、前記撮像素子の
撮像面に形成された被写体像のうち、この撮像面の第１
の領域に形成された被写体像が前記第１の表示パネルの
所定の位置に画像として表示され、前記撮像面の第２の
領域に形成された被写体像が前記第２の表示パネルの所
定の位置に画像として表示されるように、前記映像信号
における画像の各画素を前記第１及び第２の表示パネル
の各表示画素に対応させる制御信号を前記第１及び第２
の表示パネルの表示位置制御信号入力部に供給する表示
位置設定手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡型ディ
スプレイ装置。 ２．撮像素子により被写体像を撮像して得られた映像信
号における画像の表示位置を決める入力部とを有する表
示パネルと、前記撮像素子の撮像面に形成された被写体
像のうち、この撮像面の特定の領域に形成された被写体
像が前記表示パネルの所定の位置に画像として表示され
るように、前記映像信号における画像の各画素を前記表
示パネルの各表示画素に対応させる制御信号を前記表示
パネルの表示位置制御信号入力部に供給する表示位置設
定手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡型ディスプレ
イ装置。

【００７３】３．前記表示位置設定手段は、前記映像信
号による画像の表示位置を前記所定の位置に対して任意
量変位させて表示するように前記制御信号を変更する変
位手段を更に有することを特徴とする付記１又は２記載
の眼鏡型ディスプレイ装置。

【００７４】４．ＬＣＤパネルを左右の眼に対応させて
設け、画面中に視差のある左右画像が異なる位置に配置
された映像信号を左右のＬＣＤパネルに供給すると共
に、右眼に対応する画像領域を右眼ＬＣＤパネル中央
に、左眼に対応する画像領域を左眼用ＬＣＤパネル中央
に表示するように左右それぞれに画像シフトする画像シ
フト手段を設けたことを特徴とする立体視用眼鏡型ディ
スプレイ装置。

【００７５】５．付記４において、前記画像シフト手段
はアクティブマトリクス方式のＬＣＤパネルにおける列
線選択手段としてのシフトレジスタへのスタートパルス
を遅延させる遅延手段から構成させることを特徴とす
る。 ６．付記５において、前記遅延手段は遅延量を可変する
遅延可変手段を有することを特徴とする。

【００７６】７．付記５において、２Ｄ観察用として左
右同じ遅延量か、または３Ｄ観察用として左右異なる遅
延量かのいずれかを選択する選択手段を持つことを特徴
とする。 ８．付記６において、２Ｄフル画面観察と３Ｄ観察用を
選択する選択手段と、２Ｄフル画面観察と３Ｄ観察選択
時には異なる画像マスキング値を供給し、設定された前
記画像マスキング値に基づいて、画像をマスクするマス
ク手段を有することを特徴とする。

【００７７】９．撮像素子により被写体像が撮像され、
生成された映像信号が入力されることにより、映像信号
における画像を表示する映像信号入力部と、前記映像信
号における画像の表示位置を決める表示位置制御信号の
入力部とをそれぞれ有する第１の表示パネル及び第２の
表示パネルと、前記撮像素子の撮像面に形成された被写
体像のうち、この撮像面の第１の領域に形成された被写
体像が前記第１の表示パネルの所定の位置に画像として
表示され、前記撮像面の第２の領域に形成された被写体
像が前記第２の表示パネルの所定の位置に画像として表
示されるように、前記表示制御信号を遅延手段で遅延し
て前記第１及び第２の表示パネルの表示位置制御信号の
入力部に供給する表示位置設定手段と、を備えたことを
特徴とする眼鏡型ディスプレイ装置。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
像素子により被写体像が撮像され、生成された映像信号
が入力される映像信号入力部と、前記映像信号における
画像の表示位置を決める表示位置制御信号入力部とをそ
れぞれ有する第１の表示パネル及び第２の表示パネル
と、前記撮像素子の撮像面に形成された被写体像のう
ち、この撮像面の第１の領域に形成された被写体像が前
記第１の表示パネルの所定の位置に画像として表示さ
れ、前記撮像面の第２の領域に形成された被写体像が前
記第２の表示パネルの所定の位置に画像として表示され
るように、前記映像信号における画像の各画素を前記第
１及び第２の表示パネルの各表示画素に対応させる表示
制御信号を前記第１及び第２の表示パネルの表示位置制
御信号入力部に供給する表示位置設定手段と、を備える
ことにより、映像信号入力部に入力される映像信号に対
してその画像表示位置に対する信号処理を行うのでな
く、画像の表示位置を決める表示位置制御信号により表
示位置を設定するので、安価にでき、また映像信号に対
して直接信号処理を行う回路を不要にして安価、かつ小
型化などを可能にしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた立体視観察
システムの構成を示すブロック図。

【図２】左右の画像シフト回路による画像シフトの説明
図。

【図３】液晶表示パネルの構成を示す図。

【図４】画像シフト部のより詳細な構成を示すブロック
図。

【図５】図４の各回路の出力等を遅延時間がゼロの場合
と２クロック分とした場合で比較して示すタイミングチ
ャート図。

【図６】遅延量可変手段の模式的な構成例を示す図。

【図７】立体視用眼鏡型ディスプレイ装置の外観等を示
す図。

【図８】本発明の第２の実施の形態を備えた立体視観察
システムの構成を示すブロック図。

【図９】画像拡大処理回路による画像拡大の機能の説明
図。

【図１０】従来例の立体観察システムの構成を示すブロ
ック図。

【図１１】従来例の動作説明図。

【符号の説明】

１…立体視観察システム ２…（立体視用）撮像装置 ３…ＣＣＵ ４…映像信号 ５Ｌ，５Ｒ…液晶表示パネル ６…ＦＭＤ ７Ｌ，７Ｒ…対物レンズ ８…被写体 ９…撮像素子 １０Ｌ，１０Ｒ…像 １１…ＲＧＢデコーダ １６…タイミングジェネレータ １７…水平スタート信号 １８…垂直スタート信号 １９，２０…画像シフト回路 ２１，２２…水平スタート信号 ２３，２４…垂直スタート信号 ３１…アドレス部 ３２…データ部 ３３…表示部 ５１…画像シフト部 ５２ａ，５２ｂ…水平遅延回路 ５３ａ，５３ｂ…垂直遅延回路 ５４…水平遅延量可変設定回路 ５５…垂直遅延量可変設定回路 ５６，５８…水平遅延量レジスタ ５７，５９…垂直遅延量レジスタ ６０…２Ｄ／３Ｄ選択スイッチ ６１〜６４…切替スイッチ ６５…２Ｄ／３Ｄ設定記憶回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子により被写体像が撮像され、生
   成された映像信号が入力される映像信号入力部と、前記
   映像信号における画像の表示位置を決める表示位置制御
   信号入力部とをそれぞれ有する第１の表示パネル及び第
   ２の表示パネルと、 前記撮像素子の撮像面に形成された被写体像のうち、こ
   の撮像面の第１の領域に形成された被写体像が前記第１
   の表示パネルの所定の位置に画像として表示され、前記
   撮像面の第２の領域に形成された被写体像が前記第２の
   表示パネルの所定の位置に画像として表示されるよう
   に、前記映像信号における画像の各画素を前記第１及び
   第２の表示パネルの各表示画素に対応させる表示制御信
   号を前記第１及び第２の表示パネルの表示位置制御信号
   入力部に供給する表示位置設定手段と、 を備えたことを特徴とする眼鏡型ディスプレイ装置。
2. 【請求項２】 撮像素子により被写体像が撮像され、生
   成された映像信号が入力される映像信号入力部と、前記
   映像信号における画像の表示位置を決める表示位置制御
   信号入力部とを有する表示パネルと、 前記撮像素子の撮像面に形成された被写体像のうち、こ
   の撮像面の特定の領域に形成された被写体像が前記表示
   パネルの所定の位置に画像として表示されるように、前
   記映像信号における画像の各画素を前記表示パネルの各
   表示画素に対応させる表示制御信号を前記表示パネルの
   表示位置制御信号入力部に供給する表示位置設定手段
   と、 を備えたことを特徴とする眼鏡型ディスプレイ装置。
3. 【請求項３】 前記表示位置設定手段は、前記映像信号
   による画像の表示位置を前記所定の位置に対して任意量
   変位させて表示するように前記表示制御信号を変更する
   変位手段を更に有することを特徴とする請求項１又は２
   記載の眼鏡型ディスプレイ装置。