JP2003195215A - 立体像表示装置 - Google Patents
立体像表示装置Info
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
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Abstract
を目立たなくし、実効的な光線数を増加して高品位の立
体感が得られ、しかも自然な立体動画像が再生可能な立
体画像表示装置を堤供する。 【解決手段】 多視点画像を平面的に分割された小領域
にそれぞれ表示する第1の表示状態と、多視点画像が表
示された小領域に対応したピンホールを平面的にそれぞ
れ表示する第2の表示状態とを切り替え可能な第1の表
示手段101と、第1の表示手段101に対向して配置
される第2の表示手段102とを備え、第1の表示手段
101に第1の表示状態を表示すると同時に第2の表示
手段102に第2の表示状態を表示する状態(a)と、
第1の表示手段101に第2の表示状態を表示すると同
時に第2の表示手段102に第1の表示状態を表示する
状態(b)とを30Hzから120Hzの周波数で切り
替える切り替え手段とを具備する立体像表示装置。
Description
関する。
ッピング、携帯端末、医療、バーチャルリアリティ、広
告看板などで使われる立体表示を可能にする立体像表示
方法の1つとして、右目用、左目用の平面画像をディス
プレイに表示し、偏向光等を用いて右目用の平面画像は
右目に、左目用の平面画像は左目で見えるように工夫し
たステレオスコープ方式がある。
面画像を右目に、左目用の平面画像を左目にのみ見せる
ために、例えば観察者が偏向めがねを用いる必要があ
る。また、このステレオスコープ方式は、立体的に見え
るが実際に立体像を再現しているものではないので、観
察者が見る位置を変えても映像は変わらない。すなわち
像の側面や上面を覗き込もうとして位置を変えても立体
像の側面や上面まで見えてくるというものではないので
リアリティさにかけるという問題がある。
がディスプレイ面にあり、この焦点位置と注視物体のあ
る輻輳位置とには、空間的ずれが生ずるため、いわゆる
焦点調節と輻輳距離の不一致が生じ、観察者にとって再
現される空間に違和感があり、観察者に疲労を与えやす
い問題がある。
て、非常に多くの視差画像を用いるインテグラルフォト
グラフィ法或いは光線再生法と呼ばれる立体像を何らか
の方法で記録しこれを立体像として再生する方法が知ら
れている(特開平10−239785公報、特開200
1−56450公報)。ここで、インテグラルフォトグ
ラフィ法及び光線再生法は、立体表示方法としてその用
語の意味が正確には確立されていないがほぼ同一の原理
に基づく。以下の説明においては、光線再生法を含む概
念としてインテグラルフォトグラフィ法と称し、このイ
ンテグラルフォトグラフィ法について説明する。
ィ法を用いた立体像表示装置である。
の表示装置601とニ次元配列されたピンホール607
を有するアレイ板602からなる簡単な光学系で自然な
三次元像が再生される。
妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数のパターン
(多視点画像)606が、ピンホール607の一つ一つ
に対応して表示される。
するピンホール607を通り、この光が集光されること
によって、ピンホール607を有するアレイ板602の
前面に三次元実像604が形成される。
06からピンホール607を通して観察者605に向か
う視差画像光線群608を集光することによって三次元
実像604が形成される。
は、簡単な構成で自然な立体像を形成することができ
る。また、インテグラルフォトグラフィ法は、実際に立
体像を再生しているので、偏光めがねも必要がなく観察
者の見る角度によって立体像の見える角度が変わるの
で、よりリアルであるといえる。
グラルフォトグラフィ法にも以下のようないくつかの問
題点がある。
を使用した場合には簡便である代わりに、ピンホール6
07が明るく光っているために、観察者605の眼の焦
点位置が立体像604ではなくピンホール607に合っ
てしまうことがある。そのため観察者605には、ピン
ホール607が目立って立体像604の立体感を損ねる
という問題がある。
は、ピンホール602からでてくる視差画像光線群60
8を用いて立体像604を再現しているので、もともと
3次元の立体像を平面に配列した多視点画像606を用
いて表示しなければならず、光線数を十分多くとること
が困難となる。このことにより立体感を損ねるといった
問題や立体像そのものが暗いといった問題が生じてい
る。
れたもので、より立体感の増した高品位の立体像を表示
できる立体像表示装置を堤供することを目的とする。
に、本発明は、多視点画像を平面的に分割された小領域
にそれぞれ表示する第1の表示状態と、多視点画像が表
示された小領域に対応したピンホールを平面的にそれぞ
れ表示する第2の表示状態とを切り替え可能な第1の表
示手段と、前記第1の表示手段に対向して配置され、多
視点画像を平面的に分割された小領域にそれぞれ表示す
る第1の表示状態と、多視点画像が表示された小領域に
対応したピンホールを平面的にそれぞれ表示する第2の
表示状態とを切り替え可能な第2の表示手段と、前記第
1の表示手段に第1の表示状態を表示すると同時に前記
第2の表示手段に第2の表示状態を表示する状態と、前
記第1の表示手段に第2の表示状態を表示すると同時に
前記第2の表示手段に第1の表示状態を表示する状態と
を30Hzから120Hzの周波数で切り替える切り替
え手段とを具備することを特徴とする立体像表示装置を
提供する。
なくなり、また光線数も時分割多重されるため実効的に
増加するために、立体感を効果的に増すことが可能とな
る。
ンホールと、前記第2の表示手段に表示されたピンホー
ルが互いに市松模様状に配置されることにより、より立
体感を増すことが可能となる。
体画像表示装置について具体的に説明する。
1にかかる立体画像表示装置の概略図である。
側に配置された第1の液晶表示装置101には多視点画
像106が表示され、前側に配置された第2の液晶表示
装置102にはピンホール107が表示された状態を示
している。
により微妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数の
パターンである多視点画像106が表示されている。こ
の多視点画像106から照射された光が、それぞれ対応
したピンホール107を通って、多数の視差画像光線群
108となり、これらが集光して立体像104が再現さ
れる。
表示されたピンホール107は、正方格子状に配置され
その密度は2.0mmピッチである。各ピンホール10
7の直径は100μmとなるよう表示されている。
れた多視点画像106のピッチは、ピンホール107に
対応して配置されている。
側に配置された第1の液晶表示装置101にはピンホー
ル107が表示され、前側に配置された第2の液晶表示
装置102には多視点画像106が表示された状態を示
している。
により微妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数の
パターンである多視点画像106が表示されている。第
1の液晶表示装置101に表示されたピンホール107
から照射された光が、多視点画像106を投影し、これ
らが多数の視差画像光線群108となり、これらが集光
して立体像104が再現される。
表示されたピンホール107は、正方格子状に配置され
その密度は2.0mmピッチである。各ピンホール10
7の直径は100μmとなるよう表示されている。
れた多視点画像106のピッチは、ピンホール107に
対応して配置されている。
す状態と図1(b)に示す状態を観察者105には、認
識されない程度の速さで切り替えることに特徴がある。
このとき図1(a)及び図1(b)に表示される立体像
104は、同じ大きさ形状を再現するように、多視点画
像106の大きさ、形状、向きを制御しなければならな
い。
が、前後の表示装置を移動することとなり、ピンホール
107の奥行き位置が前後に動いて定まらないため、観
察者105には、ピンホール107が目立たなくなり立
体像104の立体感を増すことができる。
6との位置関係が前後で変わることによって、視差画像
光線群108の進路(角度)が変化する。このため観察
者105には、時分割はされているが、実効的に光線数
が増加するように観察されるので、立体感はさらに増加
する。
考慮して、30Hzから120Hzの周波数で行うこと
が立体感を増す観点で好ましい。
の概念図を示す。
の液晶表示装置102にピンホールを表示させた状態を
示している。
前面の液晶表示装置102に多視点画像を表示させた状
態を示している。
約1cmの間隔となるよう重ねて配置し、図2(a)
(b)の状態を切り替える切り替え装置も兼ねる駆動装
置203を用いて制御することで、その役割を同期して
変えることができる。
2にかかる立体画像表示装置の概略図である。
側に配置された第1の液晶表示装置101にはピンホー
ル107が表示され、前側に配置された第2の液晶表示
装置102には多視点画像106が表示された状態を示
している。
により微妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数の
パターンである多視点画像106が表示されている。第
1の液晶表示装置101に表示されたピンホール107
から照射された光が、多視点画像106を投影し、これ
らが多数の視差画像光線群108となり、これらが集光
して立体像104が再現される。
表示されたピンホール107は、正方格子状に配置され
その密度は2.0mmピッチである。各ピンホール10
7の直径は100μmとなるよう表示されている。
れた多視点画像106のピッチは、ピンホール107に
対応して配置されている。
側に配置された第1の液晶表示装置101には多視点画
像106が表示され、前側に配置された第2の液晶表示
装置102にはピンホール107が表示された状態を示
している。
により微妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数の
パターンである多視点画像106が表示されている。観
察者105は、第2の液晶表示装置102に表示された
ピンホール107を通して、多視点画像106から照射
された視差画像光線群108を観察するわけだが、観察
者105には、第1の液晶表示装置101の後方に、虚
像の立体像103を観察することになる。
表示されたピンホール107は、正方格子状に配置され
その密度は2.0mmピッチである。各ピンホール10
7の直径は100μmとなるよう表示されている。
れた多視点画像106のピッチは、ピンホール107に
対応して配置されている。
す状態と図3(b)に示す状態を観察者105には、認
識されない程度の速さで切り替えることに特徴がある。
が、前後の表示装置を移動することで、ピンホール10
7の奥行き位置が前後に動いて定まらないため、観察者
105には、ピンホール107が目立たなくなり立体像
104の立体感を増すことができる。
考慮して、30Hzから120Hzの周波数で行うこと
が立体感を増す観点で好ましい。
装置102の前方に三次元実像の立体像104を再現す
るのみでなく、第1の液晶装置101の後方に三次元虚
像の立体像103を同時に再現することが可能となる。
て、人体像を再現させ、三次元虚像の立体像103とし
て、風景等の背景を表示させるといった使い方ができ
る。
から手前まで連続的に複数の物体の像を再現することが
できる。
も、実際に奥行きの広い範囲に渡ってはっきりとした立
体像が認識され、また、ピンホール107が目立つこと
もなく目の焦点調節も容易に行われ自然で良質な立体像
が観測された。
3にかかる立体画像表示装置の概略図である。
側に配置された第1の液晶表示装置101にはピンホー
ル107が表示され、前側に配置された第2の液晶表示
装置102には多視点画像106が表示された状態を示
している。
により微妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数の
パターンである多視点画像106が表示されている。第
1の液晶表示装置101に表示されたピンホール107
から照射された光は、多視点画像106を投影し、視差
画像光線群108を形成する。観察者105は、この視
差画像光線群108を観察するわけだが、観察者105
には、第1の液晶表示装置101の後方に、虚像の立体
像103を観察することになる。
表示されたピンホール107は、正方格子状に配置され
その密度は2.0mmピッチである。各ピンホール10
7の直径は100μmとなるよう表示されている。
れた多視点画像106のピッチは、ピンホール107に
対応して配置されている。
側に配置された第1の液晶表示装置101には多視点画
像106が表示され、前側に配置された第2の液晶表示
装置102にはピンホール107が表示された状態を示
している。
により微妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数の
パターンである多視点画像106が表示されている。観
察者105は、第2の液晶表示装置102に表示された
ピンホール107を通して、多視点画像106から照射
された視差画像光線群108を観察するわけだが、観察
者105には、第1の液晶表示装置101の後方に、虚
像の立体像103を観察することになる。
表示されたピンホール107は、正方格子状に配置され
その密度は2.0mmピッチである。各ピンホール10
7の直径は100μmとなるよう表示されている。
れた多視点画像106のピッチは、ピンホール107に
対応して配置されている。
す状態と図4(b)に示す様態を観察者105には、認
識されない程度の速さで切り替えることに特徴がある。
このとき図4(a)及び図4(b)に表示される三次元
虚像の立体像103は、同じ大きさ形状を再現するよう
に、多視点画像106の大きさ、形状、向きを制御しな
ければならない。
が、前後の表示装置を移動することとなり、ピンホール
107の奥行き位置が前後に動いて定まらないため、観
察者105には、ピンホール107が目立たなくなり立
体像104の立体感を増すことができる。
考慮して、30Hzから120Hzの周波数で行うこと
が立体感を増す観点で好ましい。
4にかかる立体画像表示装置の概略図である。
側に配置された第1の液晶表示装置101には多視点画
像106が表示され、前側に配置された第2の液晶表示
装置102にはピンホール107が表示された状態を示
している。
により微妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数の
パターンである多視点画像106が表示されている。こ
の多視点画像106から照射された光が、それぞれ対応
したピンホール107を通って、多数の視差画像光線群
108となり、これらが集光して立体像104が再現さ
れる。
表示されたピンホール107は、正方格子状に配置され
その密度は2.0mmピッチである。各ピンホール10
7の直径は100μmとなるよう表示されている。
れた多視点画像106のピッチは、ピンホール107に
対応して配置されている。
側に配置された第1の液晶表示装置101にはピンホー
ル107が表示され、前側に配置された第2の液晶表示
装置102には多視点画像106が表示された状態を示
している。
により微妙に見え方の違う視差画像群に相当する多数の
パターンである多視点画像106が表示されている。第
1の液晶表示装置101に表示されたピンホール107
から照射された光は、多視点画像106を投影し、視差
画像光線群108を形成する。観察者105は、この視
差画像光線群108を観察するわけだが、観察者105
には、第1の液晶表示装置101の後方に、虚像の立体
像103を観察することになる。
表示されたピンホール107は、正方格子状に配置され
その密度は2.0mmピッチである。各ピンホール10
7の直径は100μmとなるよう表示されている。
れた多視点画像106のピッチは、ピンホール107に
対応して配置されている。
す状態と図5(b)に示す状態を観察者105には、認
識されない程度の速さで切り替えることに特徴がある。
が、前後の表示装置を移動することで、ピンホール10
7の奥行き位置が前後に動いて定まらないため、観察者
105には、ピンホール107が目立たなくなり立体像
104の立体感を増すことができる。
考慮して、30Hzから120Hzの周波数で行うこと
が立体感を増す観点で好ましい。
装置102の前方に三次元実像の立体像104を再現す
るのみでなく、第1の液晶装置101の後方に三次元虚
像の立体像103を同時に再現することが可能となる。
て、人体像を再現させ、三次元虚像の立体像103とし
て、風景等の背景を表示させるといった使い方ができ
る。
から手前まで連続的に複数の物体の像を再現することが
できる。
も、実際に奥行きの広い範囲に渡ってはっきりとした立
体像が認識され、また、ピンホール107が目立つこと
もなく目の焦点調節も容易に行われ自然で良質な立体像
が観測された。
1の液晶表示装置101及び第2の液晶表示装置102
に表示する多視点画像とピンホールを示す。
晶表示装置にはピンホールを表示し、後面に配置された
第1の液晶表示装置には多視点画像を表示する。この多
視点画像は、表示される立体像が球体であり、上下左右
ひっくり返った倒立したパターンが表示されている。
晶表示装置に多視点画像を表示し、後面に配置された第
1の液晶表示装置にピンホールを表示したものである。
この多視点画像は、表示される立体像が球体であり、正
立のパターンが表示されている。
晶表示装置にはピンホールを表示し、後面に配置された
第1の液晶表示装置には多視点画像を表示する。この多
視点画像は、表示される立体像が球体であり、上下左右
ひっくり返った倒立したパターンが表示されている。
替えることによって、観察者105には、第2の液晶表
示装置102の前方に三次元実像の球体が見える。
1の液晶表示装置101及び第2の液晶表示装置102
に表示する多視点画像とピンホールを示す。
晶表示装置にはピンホールを表示し、後面に配置された
第1の液晶表示装置には多視点画像を表示する。この多
視点画像は、表示される立体像が球体であり、正立のパ
ターンが表示されている。
晶表示装置に多視点画像を表示し、後面に配置された第
1の液晶表示装置にピンホールを表示したものである。
この多視点画像は、表示される立体像が球体であり、正
立のパターンが表示されている。
晶表示装置にはピンホールを表示し、後面に配置された
第1の液晶表示装置には多視点画像を表示する。この多
視点画像は、表示される立体像が球体であり、正立のパ
ターンが表示されている。
替えることによって、観察者105には、第2の液晶表
示装置102の前面に三次元実像の球体が見え、第1の
液晶表示装置101の後面に三次元虚像の球体が見え
る。
1の液晶表示装置101及び第2の液晶表示装置102
に表示する多視点画像とピンホールを示す。
晶表示装置にはピンホールを表示し、後面に配置された
第1の液晶表示装置には多視点画像を表示する。この多
視点画像は、表示される立体像が球体であり、正立のパ
ターンが表示されている。
晶表示装置に多視点画像を表示し、後面に配置された第
1の液晶表示装置にピンホールを表示したものである。
この多視点画像は、表示される立体像が球体であり、上
下左右がひっくり返った倒立したパターンが表示されて
いる。
晶表示装置にはピンホールを表示し、後面に配置された
第1の液晶表示装置には多視点画像を表示する。この多
視点画像は、表示される立体像が球体であり、正立のパ
ターンが表示されている。
替えることによって、観察者105には、第1の液晶表
示装置101の後方に球体が見える。
1の液晶表示装置101及び第2の液晶表示装置102
に表示する多視点画像とピンホールを示す。
晶表示装置にはピンホールを表示し、後面に配置された
第1の液晶表示装置には多視点画像を表示する。この多
視点画像は、表示される立体像が球体であり、上下左右
がひっくり返った倒立したパターンが表示されている。
晶表示装置に多視点画像を表示し、後面に配置された第
1の液晶表示装置にピンホールを表示したものである。
この多視点画像は、表示される立体像が球体であり、上
下左右がひっくり返った倒立したパターンが表示されて
いる。
晶表示装置にはピンホールを表示し、後面に配置された
第1の液晶表示装置には多視点画像を表示する。この多
視点画像は、表示される立体像が球体であり、上下左右
がひっくり返った倒立したパターンが表示されている。
替えることによって、観察者105には、第2の液晶表
示装置102の前方に球体が見え、第1の液晶表示装置
101の後方に球体が見える。
視点画像の倒立パターンと正立パターンを示す。このよ
うに再生すべき立体像の多視点画像を作成するために
は、それぞれ各微小画像を作成し、必要に応じて反転し
た画像、反転しない画像を形成しなければならない。
は、反転した倒立パターンと反転しない正立パターンの
両方を計算する必要があるが、実施形態2及び実施形態
3に示す方法では、反転した倒立パターン及び反転しな
い正立パターンのいずれか一方のみを計算すればよく、
簡便である。
1にピンホール107−1が表示されかつ第2の液晶表
示装置102に多視点画像106−2が表示された状
態、第1の液晶表示装置101に多視点画像106−1
が表示されかつ第2の液晶表示装置102にピンホール
107−2が表示された状態を同時に示す。
表示されたピンホール107−1と第2の液晶表示装置
102に表示されたピンホール107−2が、観察者1
05からみると市松模様状に重ならないように制御され
ている。なお、視差画像光線群108(a)は、第1の
液晶表示装置101に多視点画像106−1が表示され
かつ第2の液晶表示装置102にピンホール107−2
が表示された状態のもの、視差画像光線群108(b)
は、第1の液晶表示装置101にピンホール107−1
が表示されかつ第2の液晶表示装置102に多視点画像
106−2が表示された状態のものを示す。
る視差画像光線群108(a)及び108(b)は、そ
れぞれ照射される角度が異なるために、より立体感を増
すという効果を奏し、また均一な明るさになることでピ
ンホールもより目立たなくなる。
び108(b)が互いに市松模様状に配列された様子を
示すもので観察者105側から眺めたものである。
定されるものではない。
と手に装着して抵抗感を与える手段を設けることによ
り、三次元像に触れたことを感知して、感知した情報を
フィードバックして手に抵抗感を与え、あたかも物に実
際に触れているかのような感触を与えることもできる。
その他、その詳細は、仕様に応じて適宜変更することも
できる。
示できる立体像表示装置を堤供することができる。
概念図。
概念図。
概念図。
概念図。
概念図。
る立体像表示装置に用いるピンホール画像及び多視点画
像を示す図。
る立体像表示装置に用いるピンホール画像及び多視点画
像を示す図。
る立体像表示装置に用いるピンホール画像及び多視点画
像を示す図。
る立体像表示装置に用いるピンホール画像及び多視点画
像を示す図。
ールを市松模様状に配置するように表示した様子を示す
概念図。
ールを市松模様状に配置した様子を示すピンホールの
図。
立図及び正立図。
Claims (2)
- 【請求項1】多視点画像を平面的に分割された小領域に
それぞれ表示する第1の表示状態と、多視点画像が表示
された小領域に対応したピンホールを平面的にそれぞれ
表示する第2の表示状態とを切り替え可能な第1の表示
手段と、 前記第1の表示手段に対向して配置され、多視点画像を
平面的に分割された小領域にそれぞれ表示する第1の表
示状態と、多視点画像が表示された小領域に対応したピ
ンホールを平面的にそれぞれ表示する第2の表示状態と
を切り替え可能な第2の表示手段と、 前記第1の表示手段に第1の表示状態を表示すると同時
に前記第2の表示手段に第2の表示状態を表示する状態
と、前記第1の表示手段に第2の表示状態を表示すると
同時に前記第2の表示手段に第1の表示状態を表示する
状態とを30Hzから120Hzの周波数で切り替える
切り替え手段とを具備することを特徴とする立体像表示
装置。 - 【請求項2】前記第1の表示手段に表示されたピンホー
ルと、前記第2の表示手段に表示されたピンホールが互
いに市松模様状に配置されることを特徴とする請求項1
記載の立体像表示装置。
Priority Applications (1)
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JP2001400413A JP3811062B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 立体像表示装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001400413A JP3811062B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 立体像表示装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003195215A true JP2003195215A (ja) | 2003-07-09 |
JP3811062B2 JP3811062B2 (ja) | 2006-08-16 |
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ID=27605003
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (8)
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---|---|---|---|---|
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