JP2010154533A - 立体画像表示装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザが3D画像を視聴するために着用する眼鏡に接触式及び非接触式センサのうち一つを取り付け、ユーザによる上述した眼鏡の着用の有無に応じて2D及び3D画像のうち一つを自動的に選択する立体画像表示装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】立体眼鏡と画像情報再生装置とから成る立体画像表示装置の制御方法であって、ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を感知する段階と、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無に応じて前記画像情報再生装置に2D及び3D画像のうち一つを生成する段階と、を有し、前記立体眼鏡と前記画像情報再生装置とが双方向通信を行うことを特徴とする立体画像表示装置の制御方法を提供する。
【選択図】図2
【解決手段】立体眼鏡と画像情報再生装置とから成る立体画像表示装置の制御方法であって、ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を感知する段階と、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無に応じて前記画像情報再生装置に2D及び3D画像のうち一つを生成する段階と、を有し、前記立体眼鏡と前記画像情報再生装置とが双方向通信を行うことを特徴とする立体画像表示装置の制御方法を提供する。
【選択図】図2
Description
本発明は、立体画像表示装置及びその制御方法に関するものであり、より詳細には、別途の操作なしに3D及び2D画像のうち一つを選択的に生成する立体画像表示装置及びその制御方法に関するものである。
現在の広帯域通信網に基づいて構築された情報の高速化に伴い、電話のように単純に「聞いて話す通信」から「見て聞くマルチメディア通信」に発展し、窮極的には、視空間を超えて「立体的に見て、感じて楽しむ3次元立体通信」に発展しつつある。
一般的に、3次元を表現する立体画像は、立体視の原理に依存しているが、約65mm離れた人間の二つの目の間の間隔によって生じる両眼視差は、3次元効果の最も重要な要因である。すなわち、人間の左右の目が互いに関連した2D画像を見る場合、これら左右の目の画像が網膜を通して脳に伝達される。そして、脳は、これら画像を互いに融合し、本来の3D画像の奥行及び実在感を再生するが、このような能力をステレオグラフィという。
2D画面に3D立体画像を表示するいくつかの技術が紹介されており、具体的に、このような技術は、眼鏡式の立体画像ディスプレイ(例えば、特殊な眼鏡を用いる立体画像ディスプレイ)、非眼鏡式の立体画像ディスプレイ(例えば、特殊な眼鏡を用いない立体画像ディスプレイ)及びホログラフィックディスプレイを含む。
上述した技術のうち、眼鏡式の立体画像ディスプレイ技術は、偏光の振動方向又は回転方向を用いた偏光眼鏡方式と、画像を互いに転換させながら交互に左右の画像を提示する時系列眼鏡方式と、左右の目に互いに異なる明るさの光を伝達するプルフリッヒ(Pulfrich)効果方式とに分けられる。また、非眼鏡式の立体画像ディスプレイ技術は、左右の目に該当する各画像に縦格子状の開口を置くことによって左右の目の画像を分離して観察するパララックスバリア方式と、半円筒状のレンズを配列したレンチキュラ板を用いるレンチキュラ方式と、蝿の目状のレンズ板を用いるインテグラル方式とに分けられる。そして、ホログラフィックディスプレイ技術は、レーザ光再生ホログラムと白色光再生ホログラムとに分類される。
本発明の一態様によれば、ユーザが3D画像を視聴するために着用する眼鏡に接触式及び非接触式センサのうち一つを取り付け、ユーザによる上述した眼鏡の着用の有無に応じて2D及び3D画像のうち一つを自動的に選択する立体画像表示装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
前記のような目的を達成するための本発明の一実施態様に係る立体画像表示装置の制御方法は、立体眼鏡と画像情報再生装置とから成る立体画像表示装置の制御方法であって、ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を感知する段階と、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無に応じて前記画像情報再生装置に2D及び3D画像のうち一つを生成する段階と、を有し、前記立体眼鏡と前記画像情報再生装置とは、双方向通信を行うことが望ましい。
前記立体眼鏡は、接触式センサ及び非接触式センサのうち一つを具備し、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を感知する段階は、前記接触式センサ及び前記非接触式センサのうち一つによって行われることが望ましい。
前記ユーザが前記立体眼鏡を着用していると感知された場合、前記画像情報再生装置は3D画像を生成することが望ましい。
前記ユーザが前記立体眼鏡を着用していないと感知された場合、前記画像情報再生装置は2D画像を生成することが望ましい。
前記双方向通信は、赤外線通信、RF(Radio Frequency)通信、ブルートゥース通信及びWi−Fi通信のうちの一つであることが望ましい。
前記立体眼鏡は第1送受信部を具備し、前記ユーザが前記立体眼鏡を着用していると感知された場合、前記第1送受信部は、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を示す情報を前記画像情報再生装置に伝送することが望ましい。
前記立体眼鏡は、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無と関係なしに2D及び3Dモードのうち一つを手動で設定可能なスイッチを具備し、前記2Dモードが設定された場合、前記画像情報再生装置は前記2D画像を生成し、前記3Dモードが設定された場合、前記画像情報再生装置は前記3D画像を生成することが望ましい。
そして、本発明の一実施態様に係る立体映像表示装置は、立体眼鏡と、画像情報再生装置と、を具備し、前記画像情報再生装置は、ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無に応じて2D画像及び3D画像のうち一つを生成する出力部と、前記立体眼鏡と双方向通信を行う第1送受信部と、を具備することが望ましい。
前記立体眼鏡は、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を感知する接触式センサ及び非接触式センサのうち一つを具備することが望ましい。
前記立体眼鏡は、前記画像情報再生装置と通信する第2送受信部を具備することが望ましい。
前記立体眼鏡は、2D及び3Dモードのうち一つを手動で選択するスイッチを具備し、前記2Dモードが設定された場合、前記画像情報再生装置は前記2D画像を生成し、前記3Dモードが設定された場合、前記画像情報再生装置は前記3D画像を生成することが望ましい。
前記ユーザが前記立体眼鏡を着用している場合、前記画像情報再生装置は前記3D画像を生成することが望ましい。
前記ユーザが前記立体眼鏡を着用していない場合、前記画像情報再生装置は前記2D画像を生成することが望ましい。
前記双方向通信は、赤外線通信、RF(Radio Frequency)通信、ブルートゥース通信及びWi−Fi通信のうちの一つであることが望ましい。
本発明の一実施態様に係る立体画像表示装置及びその制御方法によれば、別途に2D信号又は3D信号に対する入出力操作を行うことなく、ユーザが立体眼鏡を着用する動作のみで2D又は3D画面信号を自動的に選択して生成できるので、ユーザに利便性を提供することができる。
以下、添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る立体画像表示装置の概念図である。
図1に示すように、立体画像表示装置は、立体画像を生成するディスプレイ装置10と、DVDなどに格納された情報を再生する画像情報格納/再生装置15と、ディスプレイ装置10に表示される左右の目の画像を制御する液晶シャッタ駆動制御装置20と、交互に迅速にディスプレイされる画像を観察者が立体画像として体験するようにする立体眼鏡25とを含む。
ディスプレイ装置10は、個人用コンピュータのモニタやTVセットであり、図面には示していないが、画像信号を画面に投射するプロジェクタであってもよい。ディスプレイ装置10には陰極線管(CRT)方式のモニタが一般的に使用されるが、他の方式のモニタも使用可能である。
画像情報格納/再生装置15は、個人用コンピュータ、VCR(Video Cassette Recoder)、DVD(Digital Video Disk)プレーヤ、LD(Laser disk)プレーヤ又はビデオゲームデバイスなどの家庭用ビデオ機器である。
液晶シャッタ駆動制御装置20は、ディスプレイ装置10及び画像情報格納/再生装置15に接続され、ディスプレイ画面に表示される左右の目の画像と立体眼鏡25の開閉との間の同期を制御する役割をする。液晶シャッタ駆動制御装置20は、ケーブルを用いて有線でディスプレイ装置10及び画像情報格納/再生装置15に接続されたり、赤外線又はRF(Radio Frequency)を用いて無線でディスプレイ装置10及び画像情報格納/再生装置15に接続されたりする。一方、図1では、液晶シャッタ駆動制御装置20が別途の装置として設けられているが、液晶シャッタ駆動制御装置20は、ディスプレイ装置10に内蔵されたり、立体眼鏡25と一体に構成されたりするように製作されることもある。
以下では、液晶シャッタ駆動制御装置20、ディスプレイ装置10及び画像情報格納/再生装置15を画像情報再生装置30と総称することにする。
立体眼鏡25の左右のウィンドウは、ディスプレイ装置10に表示される左右の目の画像と同期して開放される。すなわち、立体眼鏡25は、交互に迅速にディスプレイされる画像を観察者が立体画像として体験するようにする。具体的に、立体眼鏡25は、同期信号と同期して1秒当たり60Hz以上で開閉され、脳は、二つの画像を立体画像として認識する。
一方、図1を参照して、シャッタ眼鏡を使用する立体画像表示装置について説明したが、本発明の一実施形態は、偏光眼鏡を使用した立体画像表示装置にも適用可能である。偏光眼鏡を使用した立体画像表示装置では、上述した液晶シャッタ駆動制御装置20が設けられず、画像情報格納/再生装置15は、2D/3D変換装置を内蔵し、ディスプレイ装置10の画面に2D又は3D画像を選択的に生成する。偏光眼鏡を使用した立体画像表示装置では、ディスプレイ装置10及び画像情報格納/再生装置15を画像情報再生装置30と総称することにする。
図2は、本発明の一実施形態に係る立体眼鏡の構成図である。
図2に示すように、立体眼鏡25は、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を感知するセンサ部21と、画像情報再生装置30と双方向通信を行う送受信部23と、3D又は2D画像モードを手動で選択するスイッチ22とを含むことができる。2Dモードが設定されれば、画像情報再生装置30は2D画像を生成し、3Dモードが設定されれば、画像情報再生装置30は3D画像を生成する。
センサ部21は、接触式センサ又は非接触式センサであって、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を感知する。
接触式センサは、赤外線センサ及び静電容量センサを含むタッチセンサであって、赤外線センサは、人間の目に見えない赤外線の直進性を用いるものである。赤外線タッチセンサでは、発光素子である赤外線LEDと受光素子であるフォトトランジスタとを対向させてマトリックスを構成し、このマトリックス内に指のような物体によって光が遮断されるセンサを感知することによってタッチ点を認識する。静電容量タッチセンサでは、タッチパッド面に一定の電流を流した後、人体がそのパッド面をタッチするとき、その電流の波形変化を検出する。
非接触式センサは、人工的に多量の光を放出し、その光とぶつかる人体から反射される光を受ける光センサであって、その観察者が立体眼鏡25を着用したことを感知することができる。
立体眼鏡25に装着されたセンサ部21によって感知され、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を示す情報が受信されれば、送受信部23は、その情報を画像情報再生装置30に送信し、画像情報再生装置30は、3D又は2D画像を選択的に生成する。また、画像情報再生装置30が3D画像を生成するとき、送受信部23は、交互に迅速にディスプレイされる画像に対する同期信号を受信する。
送受信部23は、赤外線送受信部及びRF(Radio Frequency)送受信部である。赤外線送受信部は、画像情報再生装置30と赤外線通信を行い、このために、立体眼鏡25に発光素子及び受光素子が設置される。発光素子としてはLEDが使用され、LEDは、正確な時間に多様な波長で光波を発生させ、放射角を容易に調節する。受光素子としては赤外線検出器が使用され、赤外線検出器は、PINダイオード(Inversely biased P−N junction Diode)であって、高感度及び充分に低い磁気キャパシタンスを有する。一方、RF送受信部は、RF電流がアンテナに供給されたときに発生するRFを用いて通信を行う。
上述した送受信部の他に、立体眼鏡25に設置される送受信部23には、ブルートゥース通信やWi−Fi通信などの双方向通信を行う任意の通信アンテナが使用可能である。
スイッチ22は、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無と関係なしに手動で2D又は3D画像モードを選択できるように、立体眼鏡25の一側に設置されるボタンである。
スイッチ22の動作は、立体眼鏡25から画像情報再生装置30に各送受信部を通して伝送された信号を発生させる。すなわち、スイッチ22が2Dモードに設定されれば、画像情報再生装置30は2D画像を生成し、スイッチ22が3Dモードに設定されれば、画像情報再生装置30は3D画像を生成する。立体眼鏡25から画像情報再生装置30に伝送された信号は、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を表す信号と同一である。また、この信号は、画像情報再生装置30に2D及び3D画像のうち一つを生成するように命令する信号とは別個の信号である。
さらに、上述した例では、スイッチ22が一側に設置されたものとして説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、スイッチ22が立体眼鏡25のいずれの位置にも設置可能であることを理解することができる。
図3は、本発明の一実施形態に係る立体画像表示装置のブロック図である。
図3に示すように、立体画像表示装置は、センサ部21、スイッチ22、制御部24及び送受信部23を備えた立体眼鏡25と、送受信部26、制御部27及び出力部28を備えた画像情報再生装置30と、を含んで構成される。
立体眼鏡25のセンサ部21は、接触式センサ(例えば、タッチセンサ)又は非接触式センサ(例えば、光センサ)によってユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を感知する。上述した各センサは、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を感知するために使用される。
立体眼鏡25のスイッチ22は、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無とは関係なしにユーザが手動で2D又は3D画像モードを選択できるように、立体眼鏡25の一側に設置されたボタンである。
スイッチ22の動作は、立体眼鏡25から画像情報再生装置30に各送受信部を通して伝送された信号を発生させる。すなわち、スイッチ22が2Dモードに設定されれば、画像情報再生装置30は2D画像を生成し、スイッチ22が3Dモードに設定されれば、画像情報再生装置30は3D画像を生成する。立体眼鏡25から画像情報再生装置30に伝送された信号は、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を表す信号と同一である。また、この信号は、画像情報再生装置30に2D及び3D画像のうち一つを生成するように命令する信号とは別個の信号である。
さらに、上述した例では、スイッチ22が一側に設置されたものとして説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、スイッチ22が立体眼鏡25の任意の位置に設置可能であることを理解することができる。
立体眼鏡25の制御部24は、センサ部21によって伝送された眼鏡着用情報と、スイッチ22によって伝送された2D又は3D画像選択情報とに従って、送受信部23が画像情報再生装置30に情報を伝送するように制御する。また、立体眼鏡の一例であるシャッタ眼鏡を使用して立体画像を獲得する場合、制御部24は、立体眼鏡25の左右のウィンドウが、ディスプレイ装置10に表示される左右の目の画像と同期して開放されるように制御し、交互に迅速にディスプレイされる画像を観察者が立体画像として体験するようにする。
立体眼鏡25に装着されたセンサ部21によって感知され、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を示す情報が受信されれば、立体眼鏡25の送受信部23は、その情報を画像情報再生装置30に送信し、画像情報再生装置30は、3D又は2D画像を選択的に生成する。
画像情報再生装置30の送受信部26は、赤外線送受信部又はRF送受信部である。赤外線送受信部は、立体眼鏡25と赤外線通信を行い、このために、画像情報再生装置30に発光素子及び受光素子が設置される。RF送受信部は、RF電流がアンテナに供給されたときに発生するRFを用いて通信を行うことができる。
画像情報再生装置30の出力部28は、ディスプレイ装置10を意味するもので、個人用コンピュータのモニタ又はTVセットを使用する。図面に示していないが、出力部28は、画像信号を画面に投射するプロジェクタであってもよい。出力部28には、陰極線管(CRT)方式のモニタが一般的に使用される。
画像情報再生装置30の制御部27は、送受信部26から受信された情報に応じて3D画像又は2D画像のうちいずれかを選択的に生成する。すなわち、立体眼鏡25から伝送された情報が、ユーザによる立体眼鏡25の着用であると確認されれば、制御部27は3D画像を生成し、立体眼鏡25から伝送された情報が、ユーザによる立体眼鏡25の未着用であると確認されれば、制御部27は2D画像を生成する。しかしながら、ユーザが立体眼鏡25を着用したとしても、ユーザと画像情報再生装置30との間の距離が通信領域外にある場合、制御部27は2D画像を生成する。
図4は、本発明の一実施形態に係る立体画像表示装置の制御方法を示したフローチャートである。
図4に示すように、段階S10で、画像情報再生装置30の電源がオンになれば、画像情報再生装置30の送受信部26は、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を示す情報を受信する。すなわち、立体眼鏡25の送受信部23は、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を示す情報を画像情報再生装置30の送受信部26に伝送し、段階S20で、画像情報再生装置30の制御部27は、その情報に従って次の段階に進行する。
次に、段階S20で、ユーザが立体眼鏡25を着用していると確認されれば、段階S30で、画像情報再生装置30の制御部27は、出力部28を通して3D画像を生成する。
一方、段階S20で、ユーザが立体眼鏡25を着用していないと確認されれば、段階S40で、画像情報再生装置30の制御部27は、出力部28を通して2D画像を生成する。
次に、段階S50で、ユーザが画像情報再生装置30の電源をオフにすれば、画像出力が終了し、ユーザが画像情報再生装置30の電源をオフにしない場合、段階S20にフィードバックし、ユーザによる立体眼鏡の着用の有無に応じて2D又は3D画像を出力する。
図5は、本発明の別の実施形態に係る立体画像表示装置の制御方法を示したフローチャートである。
図5に示すように、段階S100で、画像情報再生装置30の電源がオンになれば、段階S110で、画像情報再生装置30の制御部27は、ユーザが画像情報再生装置30の送受信部26の通信範囲内にいるかを確認する。例えば、画像情報再生装置30の送受信部26がRF送受信部であれば、制御部27は、RF送受信部が無線波を発信するように制御し、ユーザが着用した立体眼鏡25が無線波に反応するかを確認する。
次に、ユーザが画像情報再生装置30の送受信部26の通信範囲内にいると確認されれば、段階S120で、制御部27は、ユーザが立体眼鏡25を着用しているかを確認する。立体眼鏡25の送受信部23は、ユーザによる立体眼鏡25の着用の有無を示す情報を画像情報再生装置30の送受信部26に伝送し、画像情報再生装置30の制御部27は、その情報に従って次の段階に進行する。
次に、ユーザが画像情報再生装置30の送受信部26の通信範囲内に位置し、ユーザが立体眼鏡25を着用していると確認されれば、段階S130で、画像情報再生装置30の制御部27は、3D画像を生成する。
一方、ユーザが画像情報再生装置30の送受信部26の通信範囲外に位置したり、ユーザが通信範囲内に位置するとしても、ユーザが立体眼鏡を着用していなかったりすることが確認されれば、段階S140で、画像情報再生装置30の制御部27は、出力部28を通して2D画像を生成する。
次に、段階S150で、ユーザが画像情報再生装置30の電源をオフにすれば、画像出力が終了し、ユーザが画像情報再生装置30の電源をオフにしない場合、段階S110にフィードバックし、ユーザが通信範囲内に位置するかどうか、及びユーザが立体眼鏡25を着用しているかどうかに応じて2D又は3D画像を出力する。
一方、図4及び図5で、画像情報再生装置30は、ユーザが通信範囲内に位置するかどうか、及びユーザが立体眼鏡25を着用しているかどうかに応じて2D又は3D画像を生成したが、2D又は3D画像は、スイッチ22を手動で押したり操作したりすることによって生成されてもよい。
21 センサ部
22 スイッチ
24 立体眼鏡の制御部
23 立体眼鏡の送受信部
25 立体眼鏡
26 画像情報再生装置の送受信部
27 画像情報再生装置の制御部
28 出力部
30 画像情報再生装置
22 スイッチ
24 立体眼鏡の制御部
23 立体眼鏡の送受信部
25 立体眼鏡
26 画像情報再生装置の送受信部
27 画像情報再生装置の制御部
28 出力部
30 画像情報再生装置
Claims (14)
- 立体眼鏡と画像情報再生装置とから成る立体画像表示装置の制御方法であって、
ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を感知する段階と、
前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無に応じて前記画像情報再生装置に2D及び3D画像のうち一つを生成する段階と、を有し、
前記立体眼鏡と前記画像情報再生装置とは、双方向通信を行うことを特徴とする立体画像表示装置の制御方法。 - 前記立体眼鏡が、接触式センサ及び非接触式センサのうち一つを具備し、
前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を感知する段階が、前記接触式センサ及び前記非接触式センサのうち一つによって行われることを特徴とする、請求項1に記載の立体画像表示装置の制御方法。 - 前記ユーザが前記立体眼鏡を着用していると感知された場合、前記画像情報再生装置は3D画像を生成することを特徴とする、請求項1に記載の立体画像表示装置の制御方法。
- 前記ユーザが前記立体眼鏡を着用していないと感知された場合、前記画像情報再生装置は2D画像を生成することを特徴とする、請求項1に記載の立体画像表示装置の制御方法。
- 前記双方向通信が、赤外線通信、RF(Radio Frequency)通信、ブルートゥース通信及びWi−Fi通信のうちの一つであることを特徴とする、請求項1に記載の立体画像表示装置の制御方法。
- 前記立体眼鏡が、第1送受信部を具備し、
前記ユーザが前記立体眼鏡を着用していると感知された場合、前記第1送受信部は、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を示す情報を前記画像情報再生装置に伝送することを特徴とする、請求項1に記載の立体画像表示装置の制御方法。 - 前記立体眼鏡が、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無と関係なしに2D及び3Dモードのうち一つを手動で設定可能なスイッチを具備し、
前記2Dモードが設定された場合、前記画像情報再生装置は前記2D画像を生成し、前記3Dモードが設定された場合、前記画像情報再生装置は前記3D画像を生成することを特徴とする、請求項1に記載の立体画像表示装置の制御方法。 - 立体画像表示装置であって、
立体眼鏡と、
画像情報再生装置と、を具備し、
前記画像情報再生装置は、
ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無に応じて2D画像及び3D画像のうち一つを生成する出力部と、
前記立体眼鏡と双方向通信を行う第1送受信部と、を具備することを特徴とする立体画像表示装置。 - 前記立体眼鏡が、前記ユーザによる前記立体眼鏡の着用の有無を感知する接触式センサ及び非接触式センサのうち一つを具備することを特徴とする、請求項8に記載の立体画像表示装置。
- 前記立体眼鏡が、前記画像情報再生装置と通信する第2送受信部を具備することを特徴とする、請求項8に記載の立体画像表示装置。
- 前記立体眼鏡が、2D及び3Dモードのうち一つを手動で選択するスイッチを具備し、
前記2Dモードが設定された場合、前記画像情報再生装置は前記2D画像を生成し、前記3Dモードが設定された場合、前記画像情報再生装置は前記3D画像を生成することを特徴とする、請求項8に記載の立体画像表示装置。 - 前記ユーザが前記立体眼鏡を着用している場合、前記画像情報再生装置は前記3D画像を生成することを特徴とする、請求項8に記載の立体画像表示装置。
- 前記ユーザが前記立体眼鏡を着用していない場合、前記画像情報再生装置は前記2D画像を生成することを特徴とする、請求項8に記載の立体画像表示装置。
- 前記双方向通信が、赤外線通信、RF(Radio Frequency)通信、ブルートゥース通信及びWi−Fi通信のうちの一つであることを特徴とする、請求項8に記載の立体画像表示装置。
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