JP2012018245A - Stereoscopic image display device and stereoscopic image display method - Google Patents

Stereoscopic image display device and stereoscopic image display method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower a resolution necessary for a flat panel display compared with conventional ones.SOLUTION: A stereoscopic image display device emits light via a lenticular lens or a parallax barrier disposed in front of the flat panel display to form righty-eye and left-eye viewpoint groups and displays a multi-viewpoint stereoscopic image. Right-eye and left-eye pixel groups which form viewpoint groups via a cylindrical lens adjoining a same cylindrical lens of the lenticular lens or an opening adjoining a same opening of the parallax barrier are set between the right-eye pixel group and the left-eye pixel group forming the viewpoint groups via the same cylindrical lens or the same opening.

Description

本発明は、立体画像表示装置及び立体画像表示方法に関し、例えば超多眼表示方式による立体画像の表示に適用することができる。本発明は、右眼用画素群及び対応する左眼用画素群の間に、隣接する画素群を配置することにより、右眼近傍領域及び左眼近傍領域に限って視点を形成し、従来に比して、フラットパネルディスプレイに必要な解像度を低下させることができるようにする。   The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus and a stereoscopic image display method, and can be applied to display of a stereoscopic image by a super multi-view display method, for example. The present invention forms a viewpoint only in the right eye vicinity area and the left eye vicinity area by arranging adjacent pixel groups between the right eye pixel group and the corresponding left eye pixel group, In comparison, the resolution required for the flat panel display can be reduced.

従来、調節輻輳矛盾に起因する眼精疲労を防止して自然な立体画像を表示する方法として、超多眼表示方式の立体画像表示装置が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a super multi-view display type stereoscopic image display device is known as a method of displaying natural stereoscopic images while preventing eye strain caused by accommodation congestion contradiction.

ここで、超多眼表示方式では、例えば液晶表示パネル等のフラットパネルディスプレイの前面にシリンドリカルレンズによるレンチキュラレンズを配置し、このレンチキュラレンズにより水平方向に連続する各画素の出射光を水平方向に連続する各視点に順次循環的に振り分ける。これにより超多眼表示方式の立体画像表示装置では、右眼及び左眼にそれぞれ選択的に対応する画像を提供し、さらに視点の変化により左眼及び右眼に提供する画像が変化し、3次元物体形状等を表示する。   Here, in the super multi-view display system, for example, a lenticular lens using a cylindrical lens is disposed on the front surface of a flat panel display such as a liquid crystal display panel, and the emitted light of each pixel continuous in the horizontal direction is continuously transmitted in the horizontal direction by the lenticular lens. Sequentially circulate to each viewpoint. Thus, in the super multi-view display type stereoscopic image display device, images corresponding selectively to the right eye and the left eye are provided, and the images provided to the left eye and the right eye change due to a change in viewpoint. Dimensional object shape etc. are displayed.

この種の立体画像表示装置に関して、Y.Takaki, O.Yokoyama, and G.Hamagishi, "Flat-panel display with slanted pixel arrangement for 16-View display," Proc. SPIE 7237, 08-1-8(2009)には、いわゆる斜め色画素配置により視点間のクロストークを低減する方法が提案されている。   Y.Takaki, O.Yokoyama, and G.Hamagishi, "Flat-panel display with slanted pixel arrangement for 16-View display," Proc. SPIE 7237, 08-1-8 (2009 ) Proposes a method of reducing crosstalk between viewpoints by so-called oblique color pixel arrangement.

特開2009−48134号公報JP 2009-48134 A

Y.Takaki,O.Yokoyama,andG.Hamagishi,"Flat-panel display with slanted pixel arrangement for 16-Viewdisplay," Proc. SPIE 7237, 08-1-8(2009)Y.Takaki, O.Yokoyama, andG.Hamagishi, "Flat-panel display with slanted pixel arrangement for 16-Viewdisplay," Proc. SPIE 7237, 08-1-8 (2009)

ところでこの種の立体画像表示装置において、眼精疲労をなくし、かつ、滑らかな運動視差を実現するためには、非常に多くの視点を瞳孔径以下の間隔で高密度に発生させることが必要である。しかしながらこの種の画像表示装置では、視点数と解像度とがトレードオフの関係にあることから、視点数を増大させると解像度が低下することになる。従って解像度を向上するためには、結局、フラットパネルディスプレイを極めて高精細に作製することが必要になる問題がある。   By the way, in this kind of stereoscopic image display device, in order to eliminate eye strain and realize smooth motion parallax, it is necessary to generate a large number of viewpoints at high density at intervals equal to or less than the pupil diameter. is there. However, in this type of image display apparatus, since the number of viewpoints and the resolution are in a trade-off relationship, when the number of viewpoints is increased, the resolution is lowered. Therefore, in order to improve the resolution, there is a problem that it is necessary to produce a flat panel display with extremely high definition.

本発明では、上述の課題に鑑みてなされたものであり、従来に比して、フラットパネルディスプレイに必要な解像度を低下させることができる立体画像表示装置及び立体画像表示方法を提供することにある。このため本発明は、以下の技術的事項から構成される。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a stereoscopic image display device and a stereoscopic image display method capable of reducing the resolution required for a flat panel display as compared with the conventional art. . For this reason, this invention is comprised from the following technical matters.

(1)請求項1の発明は、
フラットパネルディスプレイに順次設定した右眼用の画素群と左眼用の画素群からの出射光を、前記フラットパネルディスプレイの前面に配置したレンチキュラレンズ又はパララックスバリアを介して出射し、右眼用及び左眼用の視点群を形成して多視点の立体画像を表示する立体画像表示装置において、
前記レンチキュラレンズの同一のシリンドリカルレンズ、又は前記パララックスバリアの同一の開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群との間に、前記同一のシリンドリカルレンズに隣接するシリンドリカルレンズ、又は前記同一の開口に隣接する開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群を設定した
ことを特徴とする立体画像表示装置。
(1) The invention of claim 1
Light emitted from the pixel group for the right eye and the pixel group for the left eye sequentially set on the flat panel display is emitted via a lenticular lens or a parallax barrier disposed on the front surface of the flat panel display. And a stereoscopic image display device for displaying a multi-viewpoint stereoscopic image by forming a viewpoint group for the left eye,
The same cylindrical lens of the lenticular lens or the same cylindrical lens between a pixel group for the right eye and a pixel group for the left eye that form a viewpoint group through the same opening of the parallax barrier. A stereoscopic image display device, wherein a right eye pixel group and a left eye pixel group forming a viewpoint group are set through adjacent cylindrical lenses or an opening adjacent to the same opening.

(2)請求項2の発明は、
観察者の観察位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記右眼用及び左眼用の画素群の位置を前記観察者の位置に対応する位置に補正する補正手段とをさらに備える
ことを特徴とする(1)に記載の立体画像表示装置。
(2) The invention of claim 2
Position detection means for detecting the observer's observation position;
And (1) correcting means for correcting the positions of the right-eye and left-eye pixel groups to a position corresponding to the position of the observer based on the detection result of the position detecting means (1) 3D image display device.

(3)請求項3の発明は、
フラットパネルディスプレイに順次設定した右眼用の画素群と左眼用の画素群からの出射光を、前記フラットパネルディスプレイの前面に配置したレンチキュラレンズ又はパララックスバリアを介して出射し、右眼用及び左眼用の視点群を形成して多視点の立体画像を表示する立体画像表示方法において、
前記レンチキュラレンズの同一のシリンドリカルレンズ、又は前記パララックスバリアの同一の開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群との間に、前記同一のシリンドリカルレンズに隣接するシリンドリカルレンズ、又は前記同一の開口に隣接する開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群を設定する
ことを特徴とする立体画像表示方法。
(3) The invention of claim 3
Light emitted from the pixel group for the right eye and the pixel group for the left eye sequentially set on the flat panel display is emitted via a lenticular lens or a parallax barrier disposed on the front surface of the flat panel display. And a stereoscopic image display method for displaying a multi-viewpoint stereoscopic image by forming a viewpoint group for the left eye,
The same cylindrical lens of the lenticular lens or the same cylindrical lens between a pixel group for the right eye and a pixel group for the left eye that form a viewpoint group through the same opening of the parallax barrier. A stereoscopic image display method comprising: setting a pixel group for a right eye and a pixel group for a left eye that form a viewpoint group through an adjacent cylindrical lens or an aperture adjacent to the same aperture.

(4)請求項4の発明は、
観察者の観察位置を検出し、
当該検出結果に基づいて、前記右眼用及び左眼用の画素群の位置を前記観察者の位置に対応する位置に補正する
ことを特徴とする(3)に記載の立体画像表示方法。
(4) The invention of claim 4
Detecting the observer's observation position,
The three-dimensional image display method according to (3), wherein the position of the pixel group for the right eye and the left eye is corrected to a position corresponding to the position of the observer based on the detection result.

本発明によれば、右眼用画素群及び対応する左眼用画素群の間に、隣接する画素群を配置することにより、右眼近傍領域及び左眼近傍領域に限って視点を形成することができ、これにより従来に比して、フラットパネルディスプレイに必要な解像度を低下させることができる。   According to the present invention, by arranging adjacent pixel groups between a right eye pixel group and a corresponding left eye pixel group, a viewpoint is formed only in the right eye vicinity region and the left eye vicinity region. As a result, the resolution required for the flat panel display can be reduced as compared with the conventional case.

従来の立体画像表示装置の説明に供する断面図である。It is sectional drawing with which it uses for description of the conventional stereo image display apparatus. 本発明に係る立体画像表示装置の説明に供する断面図である。It is sectional drawing with which it uses for description of the stereo image display apparatus which concerns on this invention. 図2とは異なる形態についての説明に供する断面図である。It is sectional drawing with which it uses for description about the form different from FIG. 第1の実施の形態に係る立体画像表示装置について、レンチキュラレンズの説明に供する断面図である。It is sectional drawing with which it uses for description of a lenticular lens about the stereo image display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図4の続きの図である。FIG. 5 is a continuation of FIG. 4. 本発明の第1の実施の形態に係る立体画像表示装置の特性を示す図表である。It is a graph which shows the characteristic of the three-dimensional image display apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る立体画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the three-dimensional image display apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明に係る実施形態の一例について説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment according to the present invention will be described.

(1)原理
図1は、従来の超多眼表示方式に係る立体画像表示装置の説明に供する断面図である。この図1は、水平方向に延長する平面によりフラットパネルディスプレイ2を切り取った断面図である。この立体画像表示装置1では、右眼用及び左眼用の画素群4R、4Lが順次交互にフラットパネルディスプレイ2に設けられる。ここで各画素群4R、4Lは、当該立体画像表示装置1の各視点に対応する画素を順次配置して構成される。この立体画像表示装置1では、シリンドリカルレンズによるレンチキュラレンズ3がフラットパネルディスプレイ2の前面に設けられ、各画素群4R、4Lを構成する画素からの出射光が、このレンチキュラレンズ3により対応する視点に順次循環的に振り分けられる。なおこれによりこの場合、フラットパネルディスプレイ2では、矢印により示すように、同一のシリンドリカルレンズを介して左右の視点群を形成する右眼及び左眼の対応する画素群4R、4Lが隣接して配置される。
(1) Principle FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a stereoscopic image display apparatus according to a conventional super multi-view display system. FIG. 1 is a cross-sectional view of a flat panel display 2 cut out by a plane extending in the horizontal direction. In the stereoscopic image display device 1, the right-eye and left-eye pixel groups 4 </ b> R and 4 </ b> L are sequentially provided on the flat panel display 2. Here, each of the pixel groups 4R and 4L is configured by sequentially arranging pixels corresponding to the respective viewpoints of the stereoscopic image display device 1. In this stereoscopic image display apparatus 1, a lenticular lens 3 using a cylindrical lens is provided on the front surface of the flat panel display 2, and light emitted from the pixels constituting each of the pixel groups 4 </ b> R and 4 </ b> L has a viewpoint corresponding to the lenticular lens 3. Sorted sequentially and cyclically. In this case, in this case, in the flat panel display 2, as shown by the arrows, the right and left eye corresponding pixel groups 4R and 4L forming the left and right viewpoint groups are arranged adjacent to each other through the same cylindrical lens. Is done.

従来の立体画像表示装置1では、この視点群を、左右の眼を含む連続した領域に形成し、右眼及び左眼の中心付近であっても、立体視できるようにする。このため立体視可能な水平方向の領域幅は、両眼の間隔の約2倍以上とされる。従って両眼間隔が63〔mm〕である場合、この領域幅は126〔mm〕以上となり、平均瞳孔径5〔mm〕により順次連続する視点をこの領域に発生させる場合、25個以上の視点が必要になる。従ってフラットパネルディスプレイ2には、1つの視点に係る解像度の25倍以上の高解像度が求められることになる。   In the conventional stereoscopic image display device 1, this viewpoint group is formed in a continuous area including the left and right eyes so that stereoscopic viewing is possible even near the center of the right eye and the left eye. For this reason, the width of the region that can be viewed stereoscopically is about twice or more the distance between the eyes. Therefore, when the distance between both eyes is 63 [mm], the width of this area is 126 [mm] or more. When successive viewpoints are generated in this area with an average pupil diameter of 5 [mm], 25 or more viewpoints are generated. I need it. Accordingly, the flat panel display 2 is required to have a high resolution of 25 times or more the resolution related to one viewpoint.

しかしながら立体視に必要な視点形成を、両眼近傍の領域に限り、眼に見えない領域には視点形成を行わないようにすれば、視点数を低減することができ、フラットパネルディスプレイ2に求められる解像度を低減することができる。本願にあっては、係る着想によりフラットパネルディスプレイ2に必要な解像度を低減する。   However, the number of viewpoints can be reduced if the viewpoint formation necessary for stereoscopic vision is limited to the area near the both eyes and the viewpoint is not formed in the invisible area. Resolution can be reduced. In this application, the resolution required for the flat panel display 2 is reduced by such an idea.

ここで図1との対比により図2に示すように、同一のシリンドリカルレンズを介して左右の視点群を形成する画素群4L及び4R(図2では矢印により対応関係を示す画素群である)の間に、当該シリンドリカルレンズに隣接するシリンドリカルレンズを介して、左右の視点群を形成する画素群を配置する。なおこの画素群の配置は、フラットパネルディスプレイ2の駆動の制御により、さらにはフラットパネルディスプレイ2に供給する画像データの設定により実行することができる。   Here, as shown in FIG. 2 in comparison with FIG. 1, pixel groups 4L and 4R (pixel groups having a correspondence relationship indicated by arrows in FIG. 2) forming the left and right viewpoint groups via the same cylindrical lens. A pixel group that forms the left and right viewpoint groups is disposed between the cylindrical lenses adjacent to the cylindrical lens. The arrangement of the pixel groups can be executed by controlling the driving of the flat panel display 2 and further by setting image data supplied to the flat panel display 2.

ここでこの間に配置する画素群を2n個とする。なおここでnは自然数であり、図2は、n=1の場合の例である。図3は、n=2の場合の例であり、同一のシリンドリカルレンズを介して左右の視点群を形成する画素群4L及び4Rを図2の場合と同様に矢印により示す。   Here, 2n pixel groups are arranged between them. Here, n is a natural number, and FIG. 2 is an example where n = 1. FIG. 3 is an example in the case of n = 2, and the pixel groups 4L and 4R that form the left and right viewpoint groups via the same cylindrical lens are indicated by arrows as in the case of FIG.

左右の眼に関して、視点群を作成する領域の水平方向の幅(視域幅)をwとする。フラットパネルディスプレイ2における1つの画素群4L又は4Rがこの視域幅wに対応する領域であることから、2n個の画素群により形成される領域幅は2nwとなる。従ってこの左右の眼の間の領域幅2nwの領域では、立体視に係る対応する視点群が形成されないことになる。これによりこの場合、それぞれ右眼及び左眼の近傍領域についてのみ、立体視に係る視点群を形成し、フラットパネルディスプレイ2の解像度を低減することができる。しかしてこの2nwの領域幅は、図2の例では2wとなり、図3の例では4wとなる。   For the left and right eyes, let w be the horizontal width (viewing zone width) of the region in which the viewpoint group is created. Since one pixel group 4L or 4R in the flat panel display 2 is an area corresponding to the viewing area width w, the area width formed by 2n pixel groups is 2 nw. Therefore, in the region having the region width 2nw between the left and right eyes, the corresponding viewpoint group related to the stereoscopic view is not formed. Thereby, in this case, a viewpoint group related to stereoscopic vision can be formed only in the vicinity of the right eye and the left eye, respectively, and the resolution of the flat panel display 2 can be reduced. Therefore, the area width of 2nw is 2w in the example of FIG. 2 and 4w in the example of FIG.

すなわちこれら図2及び図3の例では、両眼の間隔は、2nw+wで表され、この間隔を63〔mm〕とすると、左右の視域幅wは、2nw+w=63とおいてこれを解くことにより、次式により表される。

Figure 2012018245
That is, in the examples of FIGS. 2 and 3, the distance between both eyes is expressed by 2nw + w. If this distance is 63 [mm], the left and right viewing zone width w is 2nw + w = 63, and this is solved. Is expressed by the following equation.
Figure 2012018245

従ってこの視域幅wの領域にV個の視点を対応させる場合には、視点間隔vは、次式により表される。

Figure 2012018245
Accordingly, when V viewpoints are associated with the area of the viewing zone width w, the viewpoint interval v is expressed by the following equation.
Figure 2012018245

従ってnを大きくすれば、視点間隔vを小さくすることができ、超多眼状態を実現することができる。これら図2〜図3の例では、フラットパネルディスプレイ2の前面にレンチキュラレンズを配置して各画素からの出射光を選択的に出力する場合を例に説明したが、レンチキュラレンズに代えてパララックスバリアを配置する場合にも広く適用することができる。   Therefore, if n is increased, the viewpoint interval v can be reduced and a super multi-view state can be realized. In the examples of FIGS. 2 to 3, the case where a lenticular lens is disposed on the front surface of the flat panel display 2 and light emitted from each pixel is selectively output has been described as an example. The present invention can also be widely applied when a barrier is provided.

(2)第1の実施の形態
この実施の形態は、上述した原理に基づき、両眼近傍の領域に限り視点群を形成し、眼に見えない領域では視点形成を行わないようにする。なおこの実施の形態に係る立体画像表示装置は、図2に示す構成によりフラットパネルディスプレイ2の前面にレンチキュラレンズ3を配置して構成される。またn=1により画素群を設定した。
(2) First Embodiment In this embodiment, based on the above-described principle, a viewpoint group is formed only in an area near both eyes, and viewpoint formation is not performed in an invisible area. The stereoscopic image display apparatus according to this embodiment is configured by arranging the lenticular lens 3 on the front surface of the flat panel display 2 with the configuration shown in FIG. Also, a pixel group was set by n = 1.

ここでフラットパネルディスプレイ2の画素ピッチをpとする。また図4及び図5に示すように、レンチキュラレンズ3と観察者との間の間隔をD、レンチキラレンズ3からフラットパネルディスプレイ2の表面までの距離をdとする。ここで視点数がVであることから1つの画素群の幅はVpで表され、この1つの画素群による領域が幅wの領域に対応するように設定される。これにより図4においてハッチングにより示す1つのシリンドリカルレンズについて形成される2つの三角形は、相似形状であると言え、この2つの三角形に関して、次式の関係式が成立する。

Figure 2012018245
Here, it is assumed that the pixel pitch of the flat panel display 2 is p. 4 and 5, the distance between the lenticular lens 3 and the observer is D, and the distance from the lenticular lens 3 to the surface of the flat panel display 2 is d. Here, since the number of viewpoints is V, the width of one pixel group is represented by Vp, and the region by this one pixel group is set so as to correspond to the region of width w. Accordingly, it can be said that two triangles formed for one cylindrical lens shown by hatching in FIG. 4 are similar shapes, and the following relational expression is established for these two triangles.
Figure 2012018245

また図4との対比により図5に示すように、連続する2つの画素群に係る幅2Vpの領域に関して、フラットパネルディスプレイ2の表面を底辺とする三角形(図5においてハッチングにより示す三角形)と、この三角形と頂点が同一であって、底面がレンチキュラレンズのレンズ面である三角形との間にも相似関係が成立し、この三角形に関して次式の関係式が成立する。なおここでPは、レンチキュラレンズ3のレンズピッチであり、この相似関係に係る1方の三角形の底辺の長さである。

Figure 2012018245
Further, as shown in FIG. 5 in comparison with FIG. 4, with respect to a region having a width of 2 Vp related to two consecutive pixel groups, a triangle having a base on the surface of the flat panel display 2 (a triangle indicated by hatching in FIG. 5), A similar relationship is also established between this triangle and the triangle whose vertex is the same and whose bottom surface is the lens surface of the lenticular lens, and the following relational expression is established for this triangle. Here, P is the lens pitch of the lenticular lens 3, and is the length of the base of one triangle related to this similarity.
Figure 2012018245

これによりこの(3)式及び(4)式を解くと、レンチキュラレンズ3のレンズピッチPは、次式により表される。

Figure 2012018245
Accordingly, when the equations (3) and (4) are solved, the lens pitch P of the lenticular lens 3 is expressed by the following equation.
Figure 2012018245

またこれによりレンチキュラレンズ3の焦点距離fは、次式により表される。

Figure 2012018245
Accordingly, the focal length f of the lenticular lens 3 is expressed by the following equation.
Figure 2012018245

この実施の形態では、この(5)式及び(6)式の関係を満足するようにレンチキュラレンズ3を作製した。なお実用上十分な特性を確保できる場合には、従来のレンチキュラレンズ3をそのまま使用してもよい。   In this embodiment, the lenticular lens 3 is manufactured so as to satisfy the relationship between the expressions (5) and (6). In addition, when a practically sufficient characteristic can be ensured, the conventional lenticular lens 3 may be used as it is.

図6は、作成した立体画像表示装置による視点発生の確認に供した測定結果を示す図表である。この図6の測定結果は、直径1〔mm〕のピンホールを用いて入射光を遮光するようにして、電動ステージにより光パワーメータを水平方向に平行移動して測定した結果である。図6(A)は、左眼用視点に係る測定結果であり、図6(B)は、右眼用視点に係る測定結果である。なおここで、この図6の測定結果は、いわゆる斜め色画素配置によるフラットパネルディスプレイ2を使用し、視点数は左右それぞれ8視点(V=8)である。従って左右の視域幅wは、21〔mm〕であり、視点間隔vは、2.6〔mm〕である。この図6の測定結果によれば、右眼及び左眼の近傍領域に、設計通りに、視点が密に形成されていることが判る。   FIG. 6 is a chart showing measurement results used for confirmation of viewpoint generation by the created stereoscopic image display device. The measurement result of FIG. 6 is a result of measurement by translating the optical power meter in the horizontal direction using an electric stage so as to block incident light using a pinhole having a diameter of 1 [mm]. FIG. 6A shows the measurement result related to the left-eye viewpoint, and FIG. 6B shows the measurement result related to the right-eye viewpoint. Here, the measurement result of FIG. 6 uses a flat panel display 2 having a so-called diagonal pixel arrangement, and the number of viewpoints is 8 viewpoints (V = 8) on each of the left and right sides. Accordingly, the left and right viewing zone width w is 21 [mm], and the viewpoint interval v is 2.6 [mm]. According to the measurement result of FIG. 6, it can be seen that the viewpoints are densely formed as designed in the vicinity of the right eye and the left eye.

この実施の形態によれば、右眼用画素群及び対応する左眼用画素群の間に、隣接する画素群を配置することにより、右眼近傍領域及び左眼近傍領域に限って視点を形成することにより、従来に比して、フラットパネルディスプレイに必要な解像度を低下させることができる。   According to this embodiment, by arranging an adjacent pixel group between a right eye pixel group and a corresponding left eye pixel group, a viewpoint is formed only in the right eye vicinity region and the left eye vicinity region. As a result, the resolution required for the flat panel display can be reduced as compared with the conventional case.

(3)第2の実施の形態
ところで上述の実施の形態のように、右眼近傍領域及び左眼近傍領域に限って視点を形成する場合、視域幅wが小さくなる。従って、眼を移動させることができる範囲が小さくなり、頭を移動させると、正常に立体画像を視聴できなくなる。そこでこの実施の形態では、観察者の観察位置を検出し、検出結果に基づいて、右眼用及び左眼用の画素群の位置を観察者の位置に対応する位置に補正する。
(3) Second Embodiment When the viewpoint is formed only in the right eye vicinity area and the left eye vicinity area as in the above-described embodiment, the viewing area width w is reduced. Accordingly, the range in which the eyes can be moved becomes small, and if the head is moved, the stereoscopic image cannot be normally viewed. Therefore, in this embodiment, the observation position of the observer is detected, and the positions of the right-eye and left-eye pixel groups are corrected to positions corresponding to the observer's position based on the detection result.

ここで図7は、この第2の実施の形態に係る立体画像表示装置を示すブロック図である。この立体画像表示装置31において、撮像装置32は、例えばビデオカメラであり、フラットパネルディスプレイ2側からフラットパネルディスプレイ2の正面方向を撮影することにより、立体画像を観察する観察者の顔を撮影して撮影結果をビデオデータにより出力する。   FIG. 7 is a block diagram showing a stereoscopic image display device according to the second embodiment. In this stereoscopic image display device 31, the imaging device 32 is, for example, a video camera, and images the front face of the flat panel display 2 from the flat panel display 2 side, thereby capturing the face of the observer who observes the stereoscopic image. To output the shooting results as video data.

視点追跡部33は、この撮像装置32の撮像結果を処理し、フラットパネルディスプレイ2の正面、中心位置を規準にして観察者の視点の位置を追跡する。この実施の形態において、視点追跡部33は、続く画像合成部34と共にコンピュータにより構成される。なお簡易的な視点追跡手法として、視点追跡部33は、パターンマッチングの手法により観察者の顔を検出し、この検出結果より右目及び左目の中心座標を検出して視点を追跡することもできる。   The viewpoint tracking unit 33 processes the imaging result of the imaging device 32 and tracks the position of the observer's viewpoint based on the front and center positions of the flat panel display 2. In this embodiment, the viewpoint tracking unit 33 is configured by a computer together with the subsequent image synthesis unit 34. As a simple viewpoint tracking method, the viewpoint tracking unit 33 can also detect the observer's face by a pattern matching method, and can detect the center coordinates of the right eye and the left eye from the detection result to track the viewpoint.

画像合成部34は、フラットパネルディスプレイ2で立体表示に供する画像を画像合成して出力する。この処理において、画像合成部34は、視点追跡部33の検出結果に基づいて、フラットパネルディスプレイ2で表示する右眼用及び左眼用の画素群の位置を、観察者の位置に対応する位置に補正する。より具体的に、画像合成部34は、フラットパネルディスプレイ2の中央を基準にして左右方向への観察者の視点移動を1視点単位で判定し、例えばこの図において観察者の視点が画面の上方向に1視点分、移動すると、フラットパネルディスプレイ2で表示する画像を1画素分、下方向に移動させる。またこれとは逆に、観察者の視点が画面の下方向に1視点分、移動すると、フラットパネルディスプレイ2で表示する画像を1画素分、上方向に移動させる。これによりこの立体画像表示装置31は、右眼近傍領域及び左眼近傍領域に限って視点を形成することにより、視域幅が小さくなる場合にあっても、十分に広い範囲で立体画像を表示できるようにする。   The image synthesizing unit 34 synthesizes and outputs an image for stereoscopic display on the flat panel display 2. In this processing, the image composition unit 34 determines the positions of the right-eye and left-eye pixel groups displayed on the flat panel display 2 based on the detection result of the viewpoint tracking unit 33, corresponding to the position of the observer. To correct. More specifically, the image composition unit 34 determines the viewpoint movement of the observer in the left-right direction with respect to the center of the flat panel display 2 in units of one viewpoint. For example, in FIG. When one viewpoint is moved in the direction, the image displayed on the flat panel display 2 is moved downward by one pixel. Conversely, when the observer's viewpoint moves by one viewpoint in the lower direction of the screen, the image displayed on the flat panel display 2 is moved upward by one pixel. Thus, the stereoscopic image display device 31 displays the stereoscopic image in a sufficiently wide range even when the viewing zone width is reduced by forming the viewpoint only in the right eye vicinity region and the left eye vicinity region. It can be so.

以上の構成によれば、右眼近傍領域及び左眼近傍領域に限って視点を形成するようにしてフラットパネルディスプレイの解像度を低減する場合であっても、十分に広い範囲で立体画像を表示することできる。   According to the above configuration, even when the resolution of the flat panel display is reduced by forming the viewpoint only in the right eye vicinity region and the left eye vicinity region, the stereoscopic image is displayed in a sufficiently wide range. I can.

なお本発明は、上述の実施の形態に限定されるものでは無く、その趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施の形態に種々の変形を加えた形態とすることができる。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can be set as the form which added the various deformation | transformation to the above-mentioned embodiment in the range which does not deviate from the meaning.

具体的に、上述の実施の形態においては、レンチキュラレンズを使用して立体画像を表示する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、レンチキュラレンズに代えてパララックスバリアを使用する場合にも広く適用することができる。なおこの場合、レンチキュラレンズを構成する各シリンドリカルレンズが、パララックスバリアの各開口に対応することになる。従ってパララックスバリアの同一の開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群との間に、この同一の開口に隣接する開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群を設定することにより、上述の実施の形態と同様にフラットパネルディスプレイの解像度を低減することができる。   Specifically, in the above-described embodiment, the case where a lenticular lens is used to display a stereoscopic image has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a case where a parallax barrier is used instead of the lenticular lens. Can also be widely applied. In this case, each cylindrical lens constituting the lenticular lens corresponds to each opening of the parallax barrier. Therefore, a viewpoint group is formed between the right-eye pixel group and the left-eye pixel group that form the viewpoint group via the same opening of the parallax barrier via the opening adjacent to the same opening. By setting the pixel group for the right eye and the pixel group for the left eye, the resolution of the flat panel display can be reduced as in the above embodiment.

また上述の実施の形態においては、いわゆる斜め色画素配置によるフラットパネルディスプレイを使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、通常のマトリックス画素配置によるフラットパネルディスプレイを使用する場合にも広く適用することができる。   In the above-described embodiment, the case of using a flat panel display with a so-called diagonal color pixel arrangement has been described. However, the present invention is not limited to this, and also when a flat panel display with a normal matrix pixel arrangement is used. Can be widely applied.

また上述の実施の形態においては、本発明を超多眼方式による立体画像表示装置に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、通常の多眼方式による立体画像表示装置にも広く適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a super multi-view stereoscopic image display apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the normal multi-view stereoscopic image display apparatus is also applicable. Can be widely applied.

1、11、21、31 立体画像表示装置
2 フラットパネルディスプレイ
3 レンチキュラレンズ
4L、4R 画素群
32 撮像装置
33 視点追跡部
34 画像合成部
1, 11, 21, 31 Stereoscopic image display device 2 Flat panel display 3 Lenticular lens 4L, 4R Pixel group 32 Imaging device 33 View point tracking unit 34 Image composition unit

Claims (4)

フラットパネルディスプレイに順次設定した右眼用の画素群と左眼用の画素群からの出射光を、前記フラットパネルディスプレイの前面に配置したレンチキュラレンズ又はパララックスバリアを介して出射し、右眼用及び左眼用の視点群を形成して多視点の立体画像を表示する立体画像表示装置において、
前記レンチキュラレンズの同一のシリンドリカルレンズ、又は前記パララックスバリアの同一の開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群との間に、前記同一のシリンドリカルレンズに隣接するシリンドリカルレンズ、又は前記同一の開口に隣接する開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群を設定した
ことを特徴とする立体画像表示装置。
Light emitted from the pixel group for the right eye and the pixel group for the left eye sequentially set on the flat panel display is emitted via a lenticular lens or a parallax barrier disposed on the front surface of the flat panel display. And a stereoscopic image display device for displaying a multi-viewpoint stereoscopic image by forming a viewpoint group for the left eye,
The same cylindrical lens of the lenticular lens or the same cylindrical lens between a pixel group for the right eye and a pixel group for the left eye that form a viewpoint group through the same opening of the parallax barrier. A stereoscopic image display device, wherein a right eye pixel group and a left eye pixel group forming a viewpoint group are set through adjacent cylindrical lenses or an opening adjacent to the same opening.
観察者の観察位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記右眼用及び左眼用の画素群の位置を前記観察者の位置に対応する位置に補正する補正手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。
Position detection means for detecting the observer's observation position;
The correction means for correcting the position of the pixel group for the right eye and the left eye to a position corresponding to the position of the observer based on the detection result of the position detection means. The stereoscopic image display device according to 1.
フラットパネルディスプレイに順次設定した右眼用の画素群と左眼用の画素群からの出射光を、前記フラットパネルディスプレイの前面に配置したレンチキュラレンズ又はパララックスバリアを介して出射し、右眼用及び左眼用の視点群を形成して多視点の立体画像を表示する立体画像表示方法において、
前記レンチキュラレンズの同一のシリンドリカルレンズ、又は前記パララックスバリアの同一の開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群との間に、前記同一のシリンドリカルレンズに隣接するシリンドリカルレンズ、又は前記同一の開口に隣接する開口を介して視点群を形成する右眼用の画素群と左眼用の画素群を設定する
ことを特徴とする立体画像表示方法。
Light emitted from the pixel group for the right eye and the pixel group for the left eye sequentially set on the flat panel display is emitted via a lenticular lens or a parallax barrier disposed on the front surface of the flat panel display. And a stereoscopic image display method for displaying a multi-viewpoint stereoscopic image by forming a viewpoint group for the left eye,
The same cylindrical lens of the lenticular lens or the same cylindrical lens between a pixel group for the right eye and a pixel group for the left eye that form a viewpoint group through the same opening of the parallax barrier. A stereoscopic image display method comprising: setting a pixel group for a right eye and a pixel group for a left eye that form a viewpoint group through an adjacent cylindrical lens or an aperture adjacent to the same aperture.
観察者の観察位置を検出し、
当該検出結果に基づいて、前記右眼用及び左眼用の画素群の位置を前記観察者の位置に対応する位置に補正する
ことを特徴とする請求項3に記載の立体画像表示方法。
Detecting the observer's observation position,
The stereoscopic image display method according to claim 3, wherein the positions of the right-eye and left-eye pixel groups are corrected to a position corresponding to the position of the observer based on the detection result.
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