JP2857429B2 - ３次元画像表示装置および方法 - Google Patents
３次元画像表示装置および方法Info
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- G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
- G09G2320/0261—Improving the quality of display appearance in the context of movement of objects on the screen or movement of the observer relative to the screen
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- H04N2213/001—Constructional or mechanical details
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、パララックス・バリヤ方式によるメガネ不
要の３次元画像表示装置および方法に関し、特にパララ
ックス・バリヤ・ストライプを電子的手段により発生さ
せ、そのバリヤ・ストライプの形状・位置等を制御でき
るような機能を有する３次元画像表示装置および方法に
関する。
要の３次元画像表示装置および方法に関し、特にパララ
ックス・バリヤ・ストライプを電子的手段により発生さ
せ、そのバリヤ・ストライプの形状・位置等を制御でき
るような機能を有する３次元画像表示装置および方法に
関する。
［発明の概要］ 本発明では、パララックス・バリヤを用いたメガネ不
要の３次元画像表示装置および方法において、バリヤ・
ストライプを電子的に発生させるとともに、発生したこ
のバリヤ・ストライプの形状（ストライプの数，幅，間
隔）や位置（位相），濃度などを使用目的に応じて、電
子的に可変制御することにより、２次元画像表示装置お
よび方法としても使用でき、かつ多機能で汎用性のある
メガネなし３次元画像表示装置および方法を容易に実現
できるようにしたものである。
要の３次元画像表示装置および方法において、バリヤ・
ストライプを電子的に発生させるとともに、発生したこ
のバリヤ・ストライプの形状（ストライプの数，幅，間
隔）や位置（位相），濃度などを使用目的に応じて、電
子的に可変制御することにより、２次元画像表示装置お
よび方法としても使用でき、かつ多機能で汎用性のある
メガネなし３次元画像表示装置および方法を容易に実現
できるようにしたものである。
［従来の技術］ 従来、メガネを使用しない立体画像あるいは３次元画
像の表示方式の一つとして、パララックス・バリヤ方式
が提案されている。このパララックス・バリヤ方式は、
第２図の原理図に示すように、きわめて細い縦縞状のア
パーチャースリット1aの裏側の所定の距離Ｄだけ離れた
位置に、観察者の左右両眼2a,2bが見るべき画像3a,3b
を、ステレオグラム表示面10上に交互に縦縞状に印刷す
る（あるいは写真フィルムに焼き込む）ことにより立体
表示するものである。このような複数のアパーチャース
リット1aを有するプレートをパララックス・バリヤ（Pa
rallax barrier）１と呼んでいる。第２図は、このパラ
ラックス・バリヤ１を通して左右画像3a,3bを立体視す
る原理を示すもので、この構成は一般にパララックス・
ステレオグラムと呼ばれている。
像の表示方式の一つとして、パララックス・バリヤ方式
が提案されている。このパララックス・バリヤ方式は、
第２図の原理図に示すように、きわめて細い縦縞状のア
パーチャースリット1aの裏側の所定の距離Ｄだけ離れた
位置に、観察者の左右両眼2a,2bが見るべき画像3a,3b
を、ステレオグラム表示面10上に交互に縦縞状に印刷す
る（あるいは写真フィルムに焼き込む）ことにより立体
表示するものである。このような複数のアパーチャース
リット1aを有するプレートをパララックス・バリヤ（Pa
rallax barrier）１と呼んでいる。第２図は、このパラ
ラックス・バリヤ１を通して左右画像3a,3bを立体視す
る原理を示すもので、この構成は一般にパララックス・
ステレオグラムと呼ばれている。
だが、パララックス・ステレオグラムに収められてい
る情報は、左右２眼分、すなわち平面画像の２倍にすぎ
ない。また、視点の移動も決して自由とは言えない。そ
こで、これらの欠点を除くために、1918年にC.W.Kanolt
によって提案されたのが、パララックス・パノラマグラ
ムと名付けられた連続的３次元画像表示方法である。こ
の方式は、例えば第３図に示すように、パララックス・
ステレオグラムにおいて、パララックス・バリヤ１のア
パーチャ1aの開口比を例えば1/6〜1/10ぐらいに下げ、
その代りに画像表示面10に多方向から撮像した連続画像
を配置するものである。このとき、方向分解数６〜10の
連続的３次元画像が得られる。
る情報は、左右２眼分、すなわち平面画像の２倍にすぎ
ない。また、視点の移動も決して自由とは言えない。そ
こで、これらの欠点を除くために、1918年にC.W.Kanolt
によって提案されたのが、パララックス・パノラマグラ
ムと名付けられた連続的３次元画像表示方法である。こ
の方式は、例えば第３図に示すように、パララックス・
ステレオグラムにおいて、パララックス・バリヤ１のア
パーチャ1aの開口比を例えば1/6〜1/10ぐらいに下げ、
その代りに画像表示面10に多方向から撮像した連続画像
を配置するものである。このとき、方向分解数６〜10の
連続的３次元画像が得られる。
一方、メガネ不要の３次元画像表示方式には、上記の
パララックス・バリヤ方式の他に、レンティキュラ方
式、バリフォーカルミラー方式、インテグラル・フォト
グラフィー方式、ホログラフィー方式などいくつかの方
式があるが、これらの方式の説明は本発明と直接関係な
いので省略する。
パララックス・バリヤ方式の他に、レンティキュラ方
式、バリフォーカルミラー方式、インテグラル・フォト
グラフィー方式、ホログラフィー方式などいくつかの方
式があるが、これらの方式の説明は本発明と直接関係な
いので省略する。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のパララックス・バリヤ方式の３次元画像表示装
置では、通常、バリヤをフィルム等で作成し、このバリ
ヤを通して、その背後に表示される多方向連続画像を観
察するように構成されている。このため、このような従
来装置では、通常の２次元画像を表示させると、このパ
ララックス・バリヤが障害となって２次元画像を見るこ
とができない。すなわち、従来のパララックス・バリヤ
方式の３次元画像表示装置では２次元画像表示装置との
両立性をもたないという問題点がある。
置では、通常、バリヤをフィルム等で作成し、このバリ
ヤを通して、その背後に表示される多方向連続画像を観
察するように構成されている。このため、このような従
来装置では、通常の２次元画像を表示させると、このパ
ララックス・バリヤが障害となって２次元画像を見るこ
とができない。すなわち、従来のパララックス・バリヤ
方式の３次元画像表示装置では２次元画像表示装置との
両立性をもたないという問題点がある。
一方、コンピューターグラフィックスやCAD/CAM,ワー
クステーション等で用いられるディスプレイ装置では、
使用目的に応じて２次元画像で表示したり、あるいは、
３次元画像で表示したいという要望が強い。また、将来
の３次元テレビジョン表示装置においても、２次元画像
の番組を表示できる必要があり、２次元画像表示との両
立性を有するか否かは、きわめて重要な問題である。
クステーション等で用いられるディスプレイ装置では、
使用目的に応じて２次元画像で表示したり、あるいは、
３次元画像で表示したいという要望が強い。また、将来
の３次元テレビジョン表示装置においても、２次元画像
の番組を表示できる必要があり、２次元画像表示との両
立性を有するか否かは、きわめて重要な問題である。
さらに、従来のパララックス・バリヤ方式の３次元画
像表示装置では、一度、バリヤの形状や位置などを決め
た後に、それらを変更することは容易ではない。
像表示装置では、一度、バリヤの形状や位置などを決め
た後に、それらを変更することは容易ではない。
本発明の目的は、これらの問題点を解決するために、
パララックス・バリヤを透過形液晶素子などにより電子
的に発生させ、このバリヤ・ストライプの形状（ストラ
イプの数，幅，間隔）や、位置（位相）、濃度などを使
用目的に応じて電子的に可変制御できるようにした３次
元画像表示装置および方法を提供することにある。
パララックス・バリヤを透過形液晶素子などにより電子
的に発生させ、このバリヤ・ストライプの形状（ストラ
イプの数，幅，間隔）や、位置（位相）、濃度などを使
用目的に応じて電子的に可変制御できるようにした３次
元画像表示装置および方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、請求項１の３次元画像表示
装置の発明は、透過形表示素子を用いてパララックス・
バリヤ・ストライプを電子制御により発生するバリヤ発
生手段と、前記パララックス・バリヤ・ストライプの発
生位置から後方に所定距離を離して表示画面を配設し、
３次元画像表示の際に、前記パララックス・バリア・ス
トライプに対応して、左画像と右画像のストリップが交
互に配列された多方向画像を該表示画面に出力表示可能
な画像表示手段とを具備したことを特徴とする。
装置の発明は、透過形表示素子を用いてパララックス・
バリヤ・ストライプを電子制御により発生するバリヤ発
生手段と、前記パララックス・バリヤ・ストライプの発
生位置から後方に所定距離を離して表示画面を配設し、
３次元画像表示の際に、前記パララックス・バリア・ス
トライプに対応して、左画像と右画像のストリップが交
互に配列された多方向画像を該表示画面に出力表示可能
な画像表示手段とを具備したことを特徴とする。
ここで、好ましくは、前記画像表示手段が通常の２次
元画像を表示する際には、前記バリア発生手段は前記パ
ララックス・バリヤの発生を停止してバリヤ発生面が無
色透明のパネルとなる。
元画像を表示する際には、前記バリア発生手段は前記パ
ララックス・バリヤの発生を停止してバリヤ発生面が無
色透明のパネルとなる。
また、好ましくは、前記バリヤ発生手段は、前記パラ
ラックス・バリヤ・ストライプの数、幅、開口比および
間隔を含む該パララックス・バリヤ・ストライプの形状
や発生位置の位相を指示する指示手段と、該指示手段の
指示入力に応じて該パララックス・バリア・ストライプ
の形状や発生位置の位相を自在に可変制御する制御手段
とを有する。
ラックス・バリヤ・ストライプの数、幅、開口比および
間隔を含む該パララックス・バリヤ・ストライプの形状
や発生位置の位相を指示する指示手段と、該指示手段の
指示入力に応じて該パララックス・バリア・ストライプ
の形状や発生位置の位相を自在に可変制御する制御手段
とを有する。
また、好ましくは、前記パララックス・バリア・スト
ライプを介して３次元画像を観察する観察者の頭部位置
を検出する検出手段と、該検出手段の検出信号に基づい
て、該観察者が左右方向に瞳孔間隔だけ移動する毎に前
記バリヤ発生手段の前記パララックス・バリヤ・ストラ
イプの位相を反転させるバリヤ反転手段とを有する。
ライプを介して３次元画像を観察する観察者の頭部位置
を検出する検出手段と、該検出手段の検出信号に基づい
て、該観察者が左右方向に瞳孔間隔だけ移動する毎に前
記バリヤ発生手段の前記パララックス・バリヤ・ストラ
イプの位相を反転させるバリヤ反転手段とを有する。
また、好ましくは、前記バリヤ発生手段の前記パララ
ックス・バリヤ・ストライプの発生面は平面状または曲
面状に形成されている。
ックス・バリヤ・ストライプの発生面は平面状または曲
面状に形成されている。
また、好ましくは、前記バリヤ発生手段は、前記パラ
ラックス・バリヤ・ストライプの濃度を可変制御する濃
度調整手段を有する。
ラックス・バリヤ・ストライプの濃度を可変制御する濃
度調整手段を有する。
また、好ましくは、前記画像表示手段は、前記パララ
ックス・バリヤ・ストライプの発生位置から後方に所定
距離を離して配設されたスクリーンと、前記パララック
ス・バリヤ・ストライプの発生位置から前方に配置さ
れ、前記パララックス・バリヤ・ストライプを通して前
記スクリーン上に前記多方向画像を投写するためのビデ
オプロジェクタ群を有する。
ックス・バリヤ・ストライプの発生位置から後方に所定
距離を離して配設されたスクリーンと、前記パララック
ス・バリヤ・ストライプの発生位置から前方に配置さ
れ、前記パララックス・バリヤ・ストライプを通して前
記スクリーン上に前記多方向画像を投写するためのビデ
オプロジェクタ群を有する。
上記目的を達成するため、請求項８の３次元画像表示
方法の発明は、透過形表示素子を用いてパララックス・
バリヤ・ストライプを電子制御により発生し、前記パラ
ラックス・バリヤ・ストライプの発生位置から後方に所
定距離を離して表示画面を配設し、３次元画像表示の際
に、前記パララックス・バリヤ・ストラィプに対応し
て、左画像と右画像のストリップが交互に配列された多
方向画像を該表示画面に出力表示することを特徴とす
る。
方法の発明は、透過形表示素子を用いてパララックス・
バリヤ・ストライプを電子制御により発生し、前記パラ
ラックス・バリヤ・ストライプの発生位置から後方に所
定距離を離して表示画面を配設し、３次元画像表示の際
に、前記パララックス・バリヤ・ストラィプに対応し
て、左画像と右画像のストリップが交互に配列された多
方向画像を該表示画面に出力表示することを特徴とす
る。
ここで、好ましくは、通常の２次元画像を表示する際
には、前記パララックス・バリヤの発生を停止してバリ
ヤ発生面を無色透明のパネルにする。
には、前記パララックス・バリヤの発生を停止してバリ
ヤ発生面を無色透明のパネルにする。
また、好ましくは、前記パララックス・バリヤ・スト
ライプの数，幅，開口比および間隔を含む該パララック
ス・バリヤ・ストライプの形状や発生位置の位相を指示
する入力に応じて該パララックス・バリヤ・ストライプ
の形状や発生位置の位相を自在に可変制御する。
ライプの数，幅，開口比および間隔を含む該パララック
ス・バリヤ・ストライプの形状や発生位置の位相を指示
する入力に応じて該パララックス・バリヤ・ストライプ
の形状や発生位置の位相を自在に可変制御する。
また、好ましくは、前記パララックス・バリヤ・スト
ライプを介して３次元画像を観察する観察者の頭部位置
を検出し、該検出した信号に基づいて、該観察者が左右
方向に瞳孔間隔だけ移動する毎に前記パララックス・バ
リヤ・ストライプの位相を反転させる。
ライプを介して３次元画像を観察する観察者の頭部位置
を検出し、該検出した信号に基づいて、該観察者が左右
方向に瞳孔間隔だけ移動する毎に前記パララックス・バ
リヤ・ストライプの位相を反転させる。
また、好ましくは、前記パララックス・バリヤ・スト
ライプの濃度を可変制御する。
ライプの濃度を可変制御する。
［作 用］ 本発明では、バリヤ・ストライプを電子式に発生させ
ると共に、発生したバリヤ・ストライプの形状（ストラ
イプの数，幅，間隔）や位置（位相），濃度などを自由
に可変制御できるようにしたので、２次元画像表示装置
および方法としても、また３次元画像表示装置および方
法としても使用することができ、両立性のある画像表示
装置および方法を実現することができる。
ると共に、発生したバリヤ・ストライプの形状（ストラ
イプの数，幅，間隔）や位置（位相），濃度などを自由
に可変制御できるようにしたので、２次元画像表示装置
および方法としても、また３次元画像表示装置および方
法としても使用することができ、両立性のある画像表示
装置および方法を実現することができる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明実施例による電子式パララックス・
バリヤを用いた３次元画像表示装置の基本構成を示す。
バリヤを用いた３次元画像表示装置の基本構成を示す。
前述の第２図、および第３図に示したと同様に、パラ
ラックス・バリヤ方式の本例では、２方向または多方向
から撮像した連続画像を縦のスリット像として画像表示
装置の画像表示面10に表示する。この場合、この画像表
示装置としては、液晶，プラズマ,EL（エレクトロルミ
ネッセンス），蛍光表示管等を用いた平面型ディスプレ
イが好適であるが、後述するようにCRT（陰極線管）や
プロジェクション・スクリーンのように曲面状のディス
プレイでも適用できる。また、上記画像表示面10から一
定距離Ｄだけ間隔をあけるために、厚さＤの透明なガラ
ス又はアクリル板のスペーサ11を画像表示面10の表側に
密着して配置する。さらに、そのスペーサ11の手前側
（観察側）に電子式パララックス・バリヤ12を密着して
配置する。
ラックス・バリヤ方式の本例では、２方向または多方向
から撮像した連続画像を縦のスリット像として画像表示
装置の画像表示面10に表示する。この場合、この画像表
示装置としては、液晶，プラズマ,EL（エレクトロルミ
ネッセンス），蛍光表示管等を用いた平面型ディスプレ
イが好適であるが、後述するようにCRT（陰極線管）や
プロジェクション・スクリーンのように曲面状のディス
プレイでも適用できる。また、上記画像表示面10から一
定距離Ｄだけ間隔をあけるために、厚さＤの透明なガラ
ス又はアクリル板のスペーサ11を画像表示面10の表側に
密着して配置する。さらに、そのスペーサ11の手前側
（観察側）に電子式パララックス・バリヤ12を密着して
配置する。
この電子式パララックス・バリヤ12は、例えば、透過
形液晶表示素子などを用いて、そのXYアドレスをマイク
ロコンピュータ13等の制御手段により指定することによ
り、バリヤ面上の任意の位置に任意の形状（バリヤ・ス
トライプの数，幅，開口比）のバリヤ・ストライプを形
成することができるものである。
形液晶表示素子などを用いて、そのXYアドレスをマイク
ロコンピュータ13等の制御手段により指定することによ
り、バリヤ面上の任意の位置に任意の形状（バリヤ・ス
トライプの数，幅，開口比）のバリヤ・ストライプを形
成することができるものである。
また、このパララックス・バリヤ12に縦縞状のバリヤ
・ストライプを発生させるのは、３次元画像表示の場合
であって、２次元画像表示の際には、マイクロコンピュ
ータ13はそのバリヤ・ストライプの発生を停止し、画像
表示領域の全域にわたって無色透明な状態となるように
パララックス・バリヤ12を駆動制御する。これによっ
て、本装置は、２次元画像表示装置としても使用するこ
とができる。
・ストライプを発生させるのは、３次元画像表示の場合
であって、２次元画像表示の際には、マイクロコンピュ
ータ13はそのバリヤ・ストライプの発生を停止し、画像
表示領域の全域にわたって無色透明な状態となるように
パララックス・バリヤ12を駆動制御する。これによっ
て、本装置は、２次元画像表示装置としても使用するこ
とができる。
特に、第１図において、画像表示面10と電子式パララ
ックス・バリヤ12との間隔Ｄは、 となるようにする。
ックス・バリヤ12との間隔Ｄは、 となるようにする。
ここで、Ｅは両眼間隔距離（約6.5cm）,Iは画像表示
面10上での各画像間の中心距離、Ｃは視距離である（第
２図参照）。
面10上での各画像間の中心距離、Ｃは視距離である（第
２図参照）。
一方、バリヤ12に発生させる電子バリヤ・ストライプ
の開口幅Ｂは次式（２）により定める。
の開口幅Ｂは次式（２）により定める。
一方、第２図，第３図において、観察者の視点の位置
（０）は、実際には第４図に示すように、有限の拡がり
（大きさ０′）をもつため、実際の電子式バリヤの開口
幅Ｂ′は次式（３）のように修正する。
（０）は、実際には第４図に示すように、有限の拡がり
（大きさ０′）をもつため、実際の電子式バリヤの開口
幅Ｂ′は次式（３）のように修正する。
また、ステレオグラム表示面10の実際の画素間隔Ｉ′
も、次式（４）のように修正する。
も、次式（４）のように修正する。
第５図は、本発明実施例の電子式バリヤ12を用いた背
面投写形３次元画像表示装置の構成例を示す。ビデオプ
ロジェクタ20によって左右画像が交互に縦縞状に配列さ
れた多方向画像21をリアスクリーン22上に投写し、リア
スクリーン22から一定距離Ｄだけ離れた位置に、第１図
に示すのと同様の電子式バリヤ12を配置する。第５図に
おいて電子式バリヤ12のバリヤ・ストライプを開口比1/
N（Ｎは整数）にし、この開口比に対応させて、多方向
画像21をリアスクリーン22上に投写すれば、パララック
ス・パノラマグラムが実現できる。
面投写形３次元画像表示装置の構成例を示す。ビデオプ
ロジェクタ20によって左右画像が交互に縦縞状に配列さ
れた多方向画像21をリアスクリーン22上に投写し、リア
スクリーン22から一定距離Ｄだけ離れた位置に、第１図
に示すのと同様の電子式バリヤ12を配置する。第５図に
おいて電子式バリヤ12のバリヤ・ストライプを開口比1/
N（Ｎは整数）にし、この開口比に対応させて、多方向
画像21をリアスクリーン22上に投写すれば、パララック
ス・パノラマグラムが実現できる。
第６図は、本発明実施例の電子式バリヤ12を用いた前
面投写形３次元画像表示装置の構成例を示す。本例で
は、複数のビデオプロジェクタからなるビデオプロジェ
クタ群30によって、多方向から白色スクリーン32上に画
像を投写し、このスクリーン32上に写って画像を電子式
バリヤ12のスリット・アパーチャを通して観察するもの
である。
面投写形３次元画像表示装置の構成例を示す。本例で
は、複数のビデオプロジェクタからなるビデオプロジェ
クタ群30によって、多方向から白色スクリーン32上に画
像を投写し、このスクリーン32上に写って画像を電子式
バリヤ12のスリット・アパーチャを通して観察するもの
である。
第７図（Ａ）〜（Ｆ）は、それぞれ本発明実施例の電
子式バリヤ12の種々の構成例を示したものである。第７
図には、２視点用（パララックス・ステレオグラム）と
多視点用（パララックス・パノラマグラム）、さらに電
子バリヤのピッチが可変の例，および電子式バリヤが平
板でなく、凸又は凹面状の例などが示されている。
子式バリヤ12の種々の構成例を示したものである。第７
図には、２視点用（パララックス・ステレオグラム）と
多視点用（パララックス・パノラマグラム）、さらに電
子バリヤのピッチが可変の例，および電子式バリヤが平
板でなく、凸又は凹面状の例などが示されている。
第８図は、透過形液晶パネルを用いた本発明実施例の
電子式バリヤ12の構成例の詳細を示す。第８図に示すよ
うに、電子式バリヤ12は手前側（観察側）から見て、上
側偏光板121,上側ガラス基板122,共通電極123,スペーサ
124と液晶層（TN）125,画素電極（TFT列）126,下側ガラ
ス基板127および下側偏光板128を順次積重ねて構成され
たもので、上記両電極間126,123間に選択的に電圧を印
加することにより任意の形状のバリヤ・ストライプを液
晶層125に発生することができる。この電圧印加制御
は、例えば、第１図に示すようにマイクロコンピュータ
13,コントローラ14,Xドライバ15およびＹドライバ16か
らなる電子回路にて得ることができる。
電子式バリヤ12の構成例の詳細を示す。第８図に示すよ
うに、電子式バリヤ12は手前側（観察側）から見て、上
側偏光板121,上側ガラス基板122,共通電極123,スペーサ
124と液晶層（TN）125,画素電極（TFT列）126,下側ガラ
ス基板127および下側偏光板128を順次積重ねて構成され
たもので、上記両電極間126,123間に選択的に電圧を印
加することにより任意の形状のバリヤ・ストライプを液
晶層125に発生することができる。この電圧印加制御
は、例えば、第１図に示すようにマイクロコンピュータ
13,コントローラ14,Xドライバ15およびＹドライバ16か
らなる電子回路にて得ることができる。
第９図は、液晶パネルディスプレイと電子式バリヤ発
生部とを一体型にした本発明実施例の３次元画像表示装
置の構成例を示す。この場合、液晶パネルディスプレイ
100と電子式バリヤ12を同様な構成とすることができ
る。
生部とを一体型にした本発明実施例の３次元画像表示装
置の構成例を示す。この場合、液晶パネルディスプレイ
100と電子式バリヤ12を同様な構成とすることができ
る。
第10図は、本発明の他の実施例の構成を示すもので、
プラズマディスプレイ200と電子式バリヤ12を一体型に
した３次元画像表示装置の一例である。このプラズマデ
ィスプレイ200は、背面ガラス201上の絶縁層202上に複
数のバリアリブ203が一定方向に形成され、さらに絶縁
層202上にカソード電極204とトリガ電極205が交互にバ
リアリブ203と直交する方向に形成され、またバリアリ
ブ203上にアノード電極206がそれぞれ形成されて構成さ
れたものである。
プラズマディスプレイ200と電子式バリヤ12を一体型に
した３次元画像表示装置の一例である。このプラズマデ
ィスプレイ200は、背面ガラス201上の絶縁層202上に複
数のバリアリブ203が一定方向に形成され、さらに絶縁
層202上にカソード電極204とトリガ電極205が交互にバ
リアリブ203と直交する方向に形成され、またバリアリ
ブ203上にアノード電極206がそれぞれ形成されて構成さ
れたものである。
第11図は、第10図の３次元画像表示装置の具体的な回
路構成例を示す。
路構成例を示す。
TVカメラやVTRから出力された画像入力信号はミキサ
回路41でデジタル信号に変換され、信号変換専用回路
（LSI）42で４ビット階調のデータとなり、タイミング
コントローラ43に送出される。タイミングコントローラ
43はこのデータに応じてパルス幅変換回路44,カソード
ドライバ45,トリガ電極駆動回路46を駆動制御する。パ
ルス幅変換回路44により、アノードドライバ47を介して
アノード電極206を駆動し、カソードドライバ45により
カソード電極204を駆動し、トリガ電極駆動回路46によ
りトリガ電極205を駆動することにより、画像入力信号
に応じた画像が表示される。
回路41でデジタル信号に変換され、信号変換専用回路
（LSI）42で４ビット階調のデータとなり、タイミング
コントローラ43に送出される。タイミングコントローラ
43はこのデータに応じてパルス幅変換回路44,カソード
ドライバ45,トリガ電極駆動回路46を駆動制御する。パ
ルス幅変換回路44により、アノードドライバ47を介して
アノード電極206を駆動し、カソードドライバ45により
カソード電極204を駆動し、トリガ電極駆動回路46によ
りトリガ電極205を駆動することにより、画像入力信号
に応じた画像が表示される。
この他、本発明の電子式バリヤ12はEL,蛍光表示管,CR
Tなどの他のディスプレイ装置と組み合わせて、３次元
画像表示装置を構成することができる。
Tなどの他のディスプレイ装置と組み合わせて、３次元
画像表示装置を構成することができる。
第12図は、本発明実施例の２眼式のパララックス・ス
テレオグラムにおいて立体視可能な観察視域を拡大する
手段の一例を示す。
テレオグラムにおいて立体視可能な観察視域を拡大する
手段の一例を示す。
前述の第２図に示すように、２眼式のパララックス・
ステレオグラムにおいては、観察者の見る位置が瞳孔間
隔だけ移動すると左右の眼2a,2bに入る画像が逆転し、
正しい立体像とはならず、いわゆる逆視の状態になる。
このため、２眼式パララックス・ステレオグラムでは、
立体視できる観察位置が狭い範囲に限定されることとな
る。
ステレオグラムにおいては、観察者の見る位置が瞳孔間
隔だけ移動すると左右の眼2a,2bに入る画像が逆転し、
正しい立体像とはならず、いわゆる逆視の状態になる。
このため、２眼式パララックス・ステレオグラムでは、
立体視できる観察位置が狭い範囲に限定されることとな
る。
そこで、本実施例の２眼式パララックス・ステレオグ
ラムにおいては、第12図に示すように、観察者の頭部位
置を赤外線などを利用した検出回路51により検出し、こ
の検出した信号に基づいて、頭部位置が瞳孔間隔（約6.
5cm）だけ左右方向に移動する毎に、頭の移動に同期さ
せて電子式パララックス・バリヤ12の位置（位相）を位
相反転器52によりシフトさせる位相反転制御を行なう。
従って、本例によれば、正常に立体視できる観察範囲を
拡大することができる。
ラムにおいては、第12図に示すように、観察者の頭部位
置を赤外線などを利用した検出回路51により検出し、こ
の検出した信号に基づいて、頭部位置が瞳孔間隔（約6.
5cm）だけ左右方向に移動する毎に、頭の移動に同期さ
せて電子式パララックス・バリヤ12の位置（位相）を位
相反転器52によりシフトさせる位相反転制御を行なう。
従って、本例によれば、正常に立体視できる観察範囲を
拡大することができる。
ところで、本発明の電子式パララックス・バリヤ方式
の３次元画像表示装置では、バリヤ・ストライプを透過
形液晶パネルなどで実現できることから、バリヤ・スト
ライプを白黒の２値階調表示のほかに、Ｎ階調（Ｎ≧
２）の表示モードでバリヤ・ストライプを発生させるこ
とができる。これにより、バリヤ・ストライプによる光
量損失を軽減させることができる。この場合、左右画像
の分離が十分できるだけの濃度（コントラスト）をもつ
バリヤ・ストライプにしておく。
の３次元画像表示装置では、バリヤ・ストライプを透過
形液晶パネルなどで実現できることから、バリヤ・スト
ライプを白黒の２値階調表示のほかに、Ｎ階調（Ｎ≧
２）の表示モードでバリヤ・ストライプを発生させるこ
とができる。これにより、バリヤ・ストライプによる光
量損失を軽減させることができる。この場合、左右画像
の分離が十分できるだけの濃度（コントラスト）をもつ
バリヤ・ストライプにしておく。
［発明の効果］ 以上説明したように、発明によれば、バリヤ・ストラ
イプを電子式に発生させると共に、発生したバリヤ・ス
トライプの形状（ストライプ数，幅，間隔）や位置（位
相），濃度などを自由に可変制御できるようにしたの
で、２次元画像表示装置およびその方法としても、また
３次元画像表示装置および方法としても使用することが
でき、両立性のある画像表示装置および方法を実現する
ことができる。
イプを電子式に発生させると共に、発生したバリヤ・ス
トライプの形状（ストライプ数，幅，間隔）や位置（位
相），濃度などを自由に可変制御できるようにしたの
で、２次元画像表示装置およびその方法としても、また
３次元画像表示装置および方法としても使用することが
でき、両立性のある画像表示装置および方法を実現する
ことができる。
また、本発明によれば、パララックス・バリヤの形状
を電子式に可変できるので、一台のディスプレイで２眼
式のみならず多眼式の立体画像表示装置および方法とし
て使用することができる。さらに、本発明において、バ
リヤを平面状ばかりでなく、曲面状にも構成することに
より、CRT等の曲面状のディスプレイにも適用できる。
を電子式に可変できるので、一台のディスプレイで２眼
式のみならず多眼式の立体画像表示装置および方法とし
て使用することができる。さらに、本発明において、バ
リヤを平面状ばかりでなく、曲面状にも構成することに
より、CRT等の曲面状のディスプレイにも適用できる。
さらに、本発明は観察者の頭部位置を検出し、その検
出信号によって電子バリヤの位置（位相）を、瞳孔間隔
の距離だけ頭部が左右方向に移動する毎に位相反転（バ
リヤと透過部の位置関係を逆転）させることにより、２
眼式パララックス・ステレオグラムでの逆視現象を解決
し、立体視可能な観察範囲を拡げることができる。
出信号によって電子バリヤの位置（位相）を、瞳孔間隔
の距離だけ頭部が左右方向に移動する毎に位相反転（バ
リヤと透過部の位置関係を逆転）させることにより、２
眼式パララックス・ステレオグラムでの逆視現象を解決
し、立体視可能な観察範囲を拡げることができる。
以上のような効果及び利点のある本発明装置および方
法は、コンピュータ端末用や産業用，医学用，放送用な
どの幅広い分野での３次元画像表示装置および方法とし
て役立つものである。
法は、コンピュータ端末用や産業用，医学用，放送用な
どの幅広い分野での３次元画像表示装置および方法とし
て役立つものである。
第１図は、本発明実施例の電子式パララックス・バリヤ
を用いた３次元画像表示装置の基本構成を示す斜視図、 第２図は、パララックス・ステレオグラムの原理を示す
平面図、 第３図は、パララックス・パノラマグラムの原理を示す
平面図、 第４図は、本発明実施例のパララックス・バリヤ及びス
テレオグラムの画素間隔の補正を示す平面図、 第５図は、本発明実施例の電子式バリヤを用いた背面投
写形３次元画像表示装置の構成例を示す平面図、 第６図は、本発明実施例の電子式バリヤを用いた前面投
写形３次元画像表示装置の構成例を示す平面図、 第７図は、本発明実施例の電子式パララックス・バリヤ
の構成例を示す斜視図、 第８図は、本発明実施例の電子式バリヤの構成例を詳細
に示す断面図、 第９図は、本発明実施例の液晶パネルディスプレイと電
子式バリヤによる３次元画像表示装置の構成例を示す断
面図、 第10図は、本発明実施例のプラズマディスプレイと電子
式バリヤによる３次元画像表示装置の構成例を示す分解
斜視図、 第11図は、本発明実施例の電子式パララックス・バリヤ
を用いた３次元画像表示装置の回路構成例を示すブロッ
ク図、 第12図は、本発明実施例のパララックス・ステレオグラ
ムの観察視域の拡大手段を示す模式図である。 10……画像表示面、 11……スペーサ、 12……電子式パララックス・バリヤ、 13……マイクロコンピュータ、 14……コントローラ、 15,16……ドライバ、 20……ビデオプロジェクタ、 22……リアスクリーン、 30……ビデオプロジェッタ群、 32……白色スクリーン、 51……頭部位置検出回路、 52……電子バリヤの位相反転器、 100……液晶パネルディスプレイ、 200……プラズマデイスプレイ。
を用いた３次元画像表示装置の基本構成を示す斜視図、 第２図は、パララックス・ステレオグラムの原理を示す
平面図、 第３図は、パララックス・パノラマグラムの原理を示す
平面図、 第４図は、本発明実施例のパララックス・バリヤ及びス
テレオグラムの画素間隔の補正を示す平面図、 第５図は、本発明実施例の電子式バリヤを用いた背面投
写形３次元画像表示装置の構成例を示す平面図、 第６図は、本発明実施例の電子式バリヤを用いた前面投
写形３次元画像表示装置の構成例を示す平面図、 第７図は、本発明実施例の電子式パララックス・バリヤ
の構成例を示す斜視図、 第８図は、本発明実施例の電子式バリヤの構成例を詳細
に示す断面図、 第９図は、本発明実施例の液晶パネルディスプレイと電
子式バリヤによる３次元画像表示装置の構成例を示す断
面図、 第10図は、本発明実施例のプラズマディスプレイと電子
式バリヤによる３次元画像表示装置の構成例を示す分解
斜視図、 第11図は、本発明実施例の電子式パララックス・バリヤ
を用いた３次元画像表示装置の回路構成例を示すブロッ
ク図、 第12図は、本発明実施例のパララックス・ステレオグラ
ムの観察視域の拡大手段を示す模式図である。 10……画像表示面、 11……スペーサ、 12……電子式パララックス・バリヤ、 13……マイクロコンピュータ、 14……コントローラ、 15,16……ドライバ、 20……ビデオプロジェクタ、 22……リアスクリーン、 30……ビデオプロジェッタ群、 32……白色スクリーン、 51……頭部位置検出回路、 52……電子バリヤの位相反転器、 100……液晶パネルディスプレイ、 200……プラズマデイスプレイ。
Claims (12)
- 【請求項１】透過形表示素子を用いてパララックス・バ
リヤ・ストライプを電子制御により発生するバリヤ発生
手段と、 前記パララックス・バリヤ・ストライプの発生位置から
後方に所定距離を離して表示画面を配設し、３次元画像
表示の際に、前記パララックス・バリア・ストライプに
対応して、左画像と右画像のストリップが交互に配列さ
れた多方向画像を該表示画面に出力表示可能な画像表示
手段と を具備したことを特徴とする３次元画像表示装置。 - 【請求項２】前記画像表示手段が通常の２次元画像を表
示する際には、前記バリア発生手段は前記パララックス
・バリヤの発生を停止してバリヤ発生面が無色透明のパ
ネルとなることを特徴とする請求項１に記載の３次元画
像表示装置。 - 【請求項３】前記バリヤ発生手段は、前記パララックス
・バリヤ・ストライプの数、幅、開口比および間隔を含
む該パララックス・バリヤ・ストライプの形状や発生位
置の位相を指示する指示手段と、 該指示手段の指示入力に応じて該パララックス・バリア
・ストライプの形状や発生位置の位相を自在に可変制御
する制御手段とを有することを特徴とする請求項１また
は２に記載の３次元画像表示装置。 - 【請求項４】前記パララックス・バリア・ストライプを
介して３次元画像を観察する観察者の頭部位置を検出す
る検出手段と、 該検出手段の検出信号に基づいて、該観察者が左右方向
に瞳孔間隔だけ移動する毎に前記バリヤ発生手段の前記
パララックス・バリヤ・ストライプの位相を反転させる
バリヤ反転手段と を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載の３次元画像表示装置。 - 【請求項５】前記バリヤ発生手段の前記パララックス・
バリヤ・ストライプの発生面は平面状または曲面状に形
成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいず
れかに記載の３次元画像表示装置。 - 【請求項６】前記バリヤ発生手段は、前記パララックス
・バリヤ・ストライプの濃度を可変制御する濃度調整手
段を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれ
かに記載の３次元画像表示装置。 - 【請求項７】前記画像表示手段は、前記パララックス・
バリヤ・ストライプの発生位置から後方に所定距離を離
して配設されたスクリーンと、 前記パララックス・バリヤ・ストライプの発生位置から
前方に配置され、前記パララックス・バリヤ・ストライ
プを通して前記スクリーン上に前記多方向画像を投写す
るためのビデオプロジェクタ群を有することを特徴とす
る請求項１ないし６のいずれかに記載の３次元画像表示
装置。 - 【請求項８】透過形表示素子を用いてパララックス・バ
リヤ・ストライプを電子制御により発生し、 前記パララックス・バリヤ・ストライプの発生位置から
後方に所定距離を離して表示画面を配設し、３次元画像
表示の際に、前記パララックス・バリヤ・ストラィプに
対応して、左画像と右画像のストリップが交互に配列さ
れた多方向画像を該表示画面に出力表示することを特徴
とする３次元画像表示方法。 - 【請求項９】通常の２次元画像を表示する際には、前記
パララックス・バリヤの発生を停止してバリヤ発生面を
無色透明のパネルにすることを特徴とする請求項８に記
載の３次元画像表示方法。 - 【請求項１０】前記パララックス・バリヤ・ストライプ
の数，幅，開口比および間隔を含む該パララックス・バ
リヤ・ストライプの形状や発生位置の位相を指示する入
力に応じて該パララックス・バリヤ・ストライプの形状
や発生位置の位相を自在に可変制御することを特徴とす
る請求項８または９に記載の３次元画像表示方法。 - 【請求項１１】前記パララックス・バリヤ・ストライプ
を介して３次元画像を観察する観察者の頭部位置を検出
し、 該検出した信号に基づいて、該観察者が左右方向に瞳孔
間隔だけ移動する毎に前記パララックス・バリヤ・スト
ライプの位相を反転させることを特徴とする請求項８な
いし10のいずれかに記載の３次元画像表示方法。 - 【請求項１２】前記パララックス・バリヤ・ストライプ
の濃度を可変制御することを特徴とする請求項８ないし
11のいずれかに記載の３次元画像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255249A JP2857429B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | ３次元画像表示装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255249A JP2857429B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | ３次元画像表示装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03119889A JPH03119889A (ja) | 1991-05-22 |
| JP2857429B2 true JP2857429B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=17276117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255249A Expired - Fee Related JP2857429B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | ３次元画像表示装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857429B2 (ja) |
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