JP3500083B2 - 3D image display without glasses - Google Patents

3D image display without glasses

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JP3500083B2
JP3500083B2 JP00436199A JP436199A JP3500083B2 JP 3500083 B2 JP3500083 B2 JP 3500083B2 JP 00436199 A JP00436199 A JP 00436199A JP 436199 A JP436199 A JP 436199A JP 3500083 B2 JP3500083 B2 JP 3500083B2
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projector
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、特殊な眼鏡を使
用することなく立体映像を観察することができる眼鏡無
し立体映像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image display device without glasses, which enables stereoscopic images to be observed without using special glasses.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来の多眼式の立体映像表示の
原理を示した説明図である。画像表示面50には、レン
チキュラーレンズ51における一つの縦方向ストライプ
状かまぼこレンズ部51aに対応して8つの画素a〜h
が形成される。画素aには図5のカメラ15aで撮影し
た映像が表示され、画素bにはカメラ15bで撮影した
映像が表示される、という具合に、多方向から撮影した
画像が各画素に表示される。これにより、視点を左右に
動かすことで撮像物体を回り込んで見るといった感覚を
得ることができる。なお、カメラ15a〜15hは、眼
間距離Eに対応した間隔で配置されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is an explanatory view showing the principle of conventional multi-view stereoscopic image display. On the image display surface 50, eight pixels a to h corresponding to one vertical stripe-shaped kamaboko lens portion 51a of the lenticular lens 51 are provided.
Is formed. An image captured by the camera 15a of FIG. 5 is displayed on the pixel a, an image captured by the camera 15b is displayed on the pixel b, and so on, images captured from multiple directions are displayed on each pixel. As a result, it is possible to obtain the sensation that the imaged object turns around and is viewed by moving the viewpoint left and right. The cameras 15a to 15h are arranged at intervals corresponding to the inter-eye distance E.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の多眼式の立体映像表示技術では、8つの画素のそれ
ぞれが一つの方向の映像の表示のみを担当するため、一
人の観察者については上記8つの画素a〜hのうちの二
つのみが観察(映像認識)に寄与しているに過ぎないこ
とになる。別言すれば、視点の数を増加させるほど観察
する映像の画素ピッチが水平方向に大きくなり、水平解
像度が低下するという欠点があった。
However, in the above-mentioned conventional multi-view stereoscopic image display technology, each of the eight pixels is in charge of only displaying an image in one direction, and therefore one observer is required to perform the above operation. Only two of the eight pixels a to h contribute to the observation (image recognition). In other words, as the number of viewpoints is increased, the pixel pitch of the image to be observed becomes larger in the horizontal direction, and the horizontal resolution is reduced.

【0004】この発明は、上記の事情に鑑み、水平解像
度を低下させることなしに多眼式の立体映像表示が可能
であり、また、二眼式の構成として多数の観察者に対し
て個別のヘッドトラッキングを可能にし得る眼鏡無し立
体映像表示装置を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention is capable of multi-view stereoscopic image display without lowering the horizontal resolution, and has a twin-lens configuration for individual observers. An object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device without glasses that enables head tracking.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の眼鏡無し立体
映像表示装置は、互いに視差を有する以上の映像を時
間的に交互に投写するプロジェクターと、該プロジェク
ターから投写される像を拡散板上に結像する結像手段
と、前記プロジェクターの投射レンズの前方に近接配置
され、透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領
域を前記投射レンズより狭い幅で横方向に前記視差映像
数と同数備え、前記拡散板上の各画素像領域内に、前記
シャッタ領域と同数の前記各画素像領域より狭い幅の映
像光到達狭幅領域を形成するシャッタ手段と、前記各画
素像領域内の映像光到達狭幅領域からの像を前記拡散板
から所定の距離の位置に眼間距離又はこれよりも小さい
幅の間隔を伴って順次集光させる導光手段と、前記プロ
ジェクターから投写される前記各映像の投写タイミング
に応じて前記シャッタ領域の透光と遮光を制御するシャ
ッタ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A stereoscopic image display device without glasses according to the present invention comprises a projector for alternately projecting four or more images having parallax with each other in time, and an image projected from the projector on a diffuser plate. And an image forming means for forming an image on and in front of the projection lens of the projector.
The parallax image has a width that is narrower than that of the projection lens in the shutter area where light transmission and light shielding can be switched.
The same number as the number , and in each pixel image area on the diffusion plate ,
A shutter means for forming the same number of narrower areas as the image light reaching each pixel image area than the shutter area, and a predetermined number of images from the narrower areas reaching the image light in each pixel image area from the diffusion plate. Light guiding means for sequentially collecting light at a distance position with an inter-eye distance or an interval having a width smaller than that, and light transmission and light shielding of the shutter area according to the projection timing of each image projected from the projector And shutter control means for controlling.

【0006】上記の構成であれば、拡散板上の各画素像
領域内に、それより狭い幅となるシャッタ手段の透光領
域に対応した映像光到達狭幅領域(結像ポイント)が形
成される。そして、シャッタ制御手段によって各透光領
域が例えば順繰りに開口することにより、各画素像領域
内で映像光到達狭幅領域(結像ポイント)が移動し、拡
散板から所定の距離の位置において、各映像光到達狭幅
領域に対応する観察領域が眼間距離またはこれより狭い
間隔で順繰りに形成されることになる。そして、拡散板
上に結像される映像が多方向から撮像した映像、或い
は、多方向から撮像した映像に相当するコンピュータ映
像等であれば、多眼式の立体映像表示が行われる。ここ
で、各画素像領域は各方向からの映像の表示を時分割で
担当することになるから、水平解像度を低下させること
なしに多眼式の立体映像表示が可能となる。なお、各画
素像領域内で形成される映像光到達狭幅領域の数を多く
するほど、より多方向からの映像に対応することができ
る。
With the above arrangement, a narrow image light reaching area (image forming point) corresponding to the light transmitting area of the shutter means having a narrower width is formed in each pixel image area on the diffusion plate. It Then, by the shutter control means opening each light-transmitting region in order, for example, the image light reaching narrow region (imaging point) moves in each pixel image region, and at a position at a predetermined distance from the diffusion plate, The observation areas corresponding to the respective narrow areas reaching the image light are sequentially formed with an inter-eye distance or an interval narrower than this. If the image formed on the diffusion plate is a multi-direction image, or a computer image corresponding to the multi-direction image, multi-view stereoscopic image display is performed. Here, since each pixel image region takes charge of displaying an image from each direction in a time-division manner, multi-view stereoscopic image display can be performed without lowering the horizontal resolution. It should be noted that the larger the number of narrow regions for reaching the image light in each pixel image region, the more it is possible to deal with images from multiple directions.

【0007】 また、この発明の眼鏡無し立体映像表示
装置は、互いに視差を有する二つの映像を時間的に交互
に投写するプロジェクターと、該プロジェクターから投
写される像を拡散板上に結像する結像手段と、前記プロ
ジェクターの投射レンズの前方に近接配置され、透光と
遮光を切り換えることができるシャッタ領域を前記投射
レンズより狭い幅で横方向に4以上備え、前記拡散板上
の各画素像領域内に、前記シャッタ領域と同数の前記各
画素像領域より狭い幅の映像光到達狭幅領域を形成する
シャッタ手段と、前記各画素像領域内の映像光到達狭幅
領域からの像を前記拡散板から所定の距離の位置に眼間
距離又はこれよりも小さい幅の間隔を伴って順次集光さ
せる導光手段と、前記プロジェクターから投写される前
記各映像の投写タイミングに応じて前記シャッタ領域の
透光と遮光を制御するシャッタ制御手段と、前記観察者
の位置を検出するセンサの出力に基づいて前記二つの映
像を切り換える映像制御手段と、を備えたことを特徴と
する。
Further, the stereoscopic image display device without glasses according to the present invention includes a projector that temporally alternately projects two images having a parallax, and an image projected from the projector on a diffusion plate. Image means and the professional
The shutter area, which is located close to the front of the projection lens of the Jector and can switch between light transmission and light shielding, is used for the projection.
The width is narrower than that of the lens and four or more are provided in the lateral direction, and the same number of the shutter areas are provided in each pixel image area on the diffusion plate.
A shutter means for forming a narrower area reaching the image light having a width narrower than the pixel image area , and an image from the narrower area reaching the image light in each of the pixel image areas is located at a predetermined distance from the diffuser plate at an interocular distance. Alternatively, a light guide unit that sequentially collects light with an interval of a width smaller than this, and a shutter control unit that controls light transmission and light shielding of the shutter region according to the projection timing of each image projected from the projector. Image control means for switching the two images based on the output of the sensor that detects the position of the observer.

【0008】上記の構成であれば、拡散板から所定の距
離の位置に眼間距離又はこれよりも小さい幅の間隔を伴
って二つの映像領域が交互に形成される。右眼用の映像
領域に観察者の左眼が、左眼用の映像領域に観察者の右
眼が位置したとすると、このときの観察者の頭部位置を
センサが検出し、その観察者の位置に対応する映像光到
達狭幅領域(結像ポイント)が形成されるときに、左右
眼映像を切り換えることで、当該観察者に対して適正に
立体視を行わせることができる。一方、このときの切り
換え映像は他の観察者へは導かれないから、他の観察者
の立体視に不具合を与えることはない。即ち、個別のヘ
ッドトラッキングが可能になる。なお、拡散板上の各画
素像領域内に形成される映像光到達狭幅領域の数を多く
するほど、より多くの観察者に対応することができる。
With the above arrangement, two image areas are alternately formed at a predetermined distance from the diffusion plate with an inter-eye distance or an interval having a width smaller than this. If the observer's left eye is located in the image area for the right eye and the observer's right eye is located in the image area for the left eye, the sensor detects the observer's head position at this time, and the observer When the image light reaching narrow area (image forming point) corresponding to the position is formed, by switching the left and right eye images, the observer can appropriately perform stereoscopic viewing. On the other hand, since the switching image at this time is not guided to other observers, it does not give any trouble to the stereoscopic vision of other observers. That is, individual head tracking becomes possible. It should be noted that the larger the number of image light reaching narrow regions formed in each pixel image region on the diffusion plate, the more viewers can be accommodated.

【0009】 また、前記シャッタ手段を、前記プロジ
ェクターの投射レンズの前方に近接配置する代わりに、
投射レンズの絞り部分に配置した構成としても良い。か
かる構成であれば、シャッタ手段のシャッタ領域に関係
なくプロジェクターからの映像光が均一に投射レンズか
ら投射され、シャッタ手段の透光領域に対応して拡散板
上の各画素像領域内の映像光到達狭幅領域に確実に結像
させることができる。
Further, the shutter unit, the Puroji
Instead of being placed close to the front of the projector's projection lens,
It may be arranged in the diaphragm portion of the projection lens . With such a configuration, the image light from the projector is uniformly projected from the projection lens regardless of the shutter area of the shutter means, and the image light in each pixel image area on the diffusion plate corresponds to the light-transmitting area of the shutter means. An image can be reliably formed in the narrow reach area.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。図1は、この実施の形態の眼鏡無
し立体映像表示装置を示した説明図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a stereoscopic image display device without glasses according to this embodiment.

【0011】この実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装
置は、プロジェクター1と、プロジェクター1の投射レ
ンズ2の前方に配置されたシャッタ手段4と、シャッタ
手段4を制御するシャッタ制御手段5と、映像信号供給
部6と、拡散板11と、結像手段である入射側レンチキ
ュラーレンズ21と、導光手段である出射側レンチキュ
ラーレンズ22と、を備えている。
The stereoscopic image display device without glasses according to this embodiment includes a projector 1, a shutter unit 4 arranged in front of the projection lens 2 of the projector 1, a shutter control unit 5 for controlling the shutter unit 4, and an image. A signal supply unit 6, a diffusion plate 11, an incident side lenticular lens 21 which is an image forming unit, and an emission side lenticular lens 22 which is a light guiding unit are provided.

【0012】プロジェクター1は、映像信号供給部6か
らの映像信号に基づいて視差を有する二以上の映像を時
間的に順次投写する。このプロジェクター1として、例
えば、液晶プロジェクターが用いられる。映像信号供給
部6は、8つのカメラ(従来の図5参照)からの各々の
映像信号を処理してプロジェクター1に供給する。具体
的には、カメラ15aの映像→カメラ15bの映像→カ
メラ15cの映像→カメラ15dの映像→カメラ15e
の映像→カメラ15fの映像→カメラ15gの映像→カ
メラ15hの映像の順で時間的に順繰りに投写してい
る。
The projector 1 temporally sequentially projects two or more images having parallax based on the image signal from the image signal supply unit 6. As the projector 1, for example, a liquid crystal projector is used. The video signal supply unit 6 processes each video signal from the eight cameras (see FIG. 5 of the related art) and supplies it to the projector 1. Specifically, the image of the camera 15a → the image of the camera 15b → the image of the camera 15c → the image of the camera 15d → the camera 15e
, The image of the camera 15f, the image of the camera 15g, and the image of the camera 15h.

【0013】シャッタ手段4は、透光と遮光を切り換え
ることができるシャッタ領域を投射レンズ2より狭い幅
で横方向に8個備えている。このシャッタ手段4は、T
N液晶層と、このTN液晶層を挟むように設けられた一
対の透明ガラス板と、一方の電極をなすITOストライ
プパターン部と、他方の透明電極を成すITOベタパタ
ーンと、出射側/入射側偏光板とを備えてなる。前記I
TOストライプパターン部は、上記のシャッタ領域に対
応した8本の縦ストライプ状のITO膜から成る。な
お、この実施の形態ではシャッタ手段をTN型の液晶パ
ネルにより構成したが、これに限らず他の型の液晶パネ
ルを用いてもよく、更には、分散型液晶パネルを用いる
ことも可能である。
The shutter means 4 is provided with eight shutter areas which can switch between light transmission and light shielding in a width narrower than the projection lens 2 in the lateral direction. This shutter means 4 is
N liquid crystal layer, a pair of transparent glass plates provided so as to sandwich the TN liquid crystal layer, an ITO stripe pattern portion forming one electrode, an ITO solid pattern forming the other transparent electrode, and an emitting side / incident side And a polarizing plate. I
The TO stripe pattern portion is composed of eight vertical stripe ITO films corresponding to the shutter area. Although the shutter means is composed of the TN type liquid crystal panel in this embodiment, the present invention is not limited to this, and another type of liquid crystal panel may be used, and further, a dispersion type liquid crystal panel may be used. .

【0014】シャッタ制御手段5は、前記シャッタ領域
の透光と遮光を制御する。具体的には、前記シャッタ領
域4a〜4hを一つずつ順繰りに透光させていく制御を
行う。透光位置の移動方向は、この例では図において右
方向としている。透光/遮光の切り換え周期は、プロジ
ェクター1における前記各映像の投写周期に対応してい
る。即ち、カメラ15aの映像が投写されるときには、
図において最も左のシャッタ領域4aのみが透光し、カ
メラ15bの映像が表示されるときには、左から二番目
のシャッタ領域4bのみが透光するというようになって
いる。
The shutter control means 5 controls light transmission and light shielding of the shutter area. Specifically, the shutter areas 4a to 4h are controlled to sequentially transmit light one by one. In this example, the moving direction of the translucent position is the right direction in the drawing. The light-transmitting / light-shielding switching cycle corresponds to the projection cycle of each image in the projector 1. That is, when the image of the camera 15a is projected,
In the figure, only the leftmost shutter area 4a is transparent, and when the image of the camera 15b is displayed, only the second shutter area 4b from the left is transparent.

【0015】入射側レンチキュラーレンズ21は、レン
ズ部21a…を有し、プロジェクター1からの映像を拡
散板11上に結像する。シャッタ手段4と入射側レンチ
キュラーレンズ21の作用により、拡散板11上の映像
結像領域には各画素縦列内で画素幅より狭い幅となる前
記各シャッタ領域4a〜4hに対応した映像光到達狭幅
領域(結像ポイント)を形成する。なお、図において拡
散板11上に描いている■と□は、物体として存在して
いるのではなく、シャッタ手段4における開口状態の透
光領域に対応する拡散板11上での集光点(結像ポイン
ト)を□で示し、シャッタ手段4における開口していな
い遮光領域に対応して映像光が到達していない部分を■
で示しているにすぎない。
The incident side lenticular lens 21 has a lens portion 21a, and forms an image from the projector 1 on the diffusion plate 11. Due to the action of the shutter means 4 and the incident-side lenticular lens 21, the image forming area on the diffusion plate 11 is narrower in width than the pixel width in each pixel column in the image forming area, and the image light reaching narrow area corresponding to each of the shutter areas 4a to 4h. A width area (imaging point) is formed. It should be noted that the black squares and squares drawn on the diffuser plate 11 in the figure do not exist as objects, but the light condensing points ( The image forming point) is indicated by □, and the portion where the image light does not reach corresponds to the non-open light-shielding area of the shutter means 4.
It is only shown with.

【0016】出射側レンチキュラーレンズ22は、拡散
板11の各画素像領域のピッチに対応したピッチで配列
されたレンズ部22a…有している。ここで、シャッタ
手段4の全シャッタ領域4a〜4hを開口状態とさせた
場合(全体が透明になった場合)においては、拡散板1
1の各画素像領域の全体に映像光が結像され、各画素像
領域の各レンズ部21aによる観察位置での像は、眼間
距離よりも遙かに大きな範囲のものとなり、両眼におい
て同一の像を観察するため、観察者は立体像を認識する
ことはできない。一方、シャッタ手段4の一つのシャッ
タ領域がに対応する幅で映像光が通過した場合には、拡
散板11上の各画素像領域の一部分(映像光到達狭幅領
域)が結像ポイントとなり、この一部分についての観察
位置での像は、この実施の形態では眼間距離に相当する
大きさとなる。上記の一部分(映像光到達狭幅領域)の
位置が一つ分ずれると、上記一部分についての観察位置
での像は眼間距離に相当する距離だけ移動することにな
る。
The emission side lenticular lens 22 has lens portions 22a ... Arranged at a pitch corresponding to the pitch of each pixel image area of the diffusion plate 11. Here, when all the shutter regions 4a to 4h of the shutter means 4 are opened (when the whole becomes transparent), the diffusion plate 1
The image light is formed on the entire pixel image region of No. 1 and the image at the observation position by each lens unit 21a of each pixel image region is in a range much larger than the inter-eye distance, Since the same image is observed, the observer cannot recognize the stereoscopic image. On the other hand, when the image light passes with a width corresponding to one shutter area of the shutter unit 4, a part of each pixel image area (image light arrival narrow area) on the diffusion plate 11 becomes an image forming point, An image of this part at the observation position has a size corresponding to the interocular distance in this embodiment. When the position of the part (image light reaching narrow region) is shifted by one position, the image of the part at the observation position moves by a distance corresponding to the interocular distance.

【0017】図1に示している状態では、前記シャッタ
手段4において左から二番目のシャッタ領域4bが開口
しており、この1つの透光領域4bに対応して形成され
た拡散板11上の各画素像領域内の1つの映像光到達狭
幅領域(結像ポイント)からの映像光は、観察者3の右
眼(図1のb領域)に導かれる。このとき、プロジェク
ター1からはカメラ15bの映像が投写される。そし
て、次にシャッタ領域4cが開口すると、プロジェクタ
ー1ではカメラ15cの映像が投写され、この映像が観
察者3の左眼(図1のc領域)に導かれることになる。
更に、その後も、カメラ15dの映像がd領域に、カメ
ラ15eの映像がe領域に、という具合に、映像が順次
導かれていくことになる。観察者3は、左右方向の移動
に応じてその位置に対応した映像を見ることができる。
勿論、複数人での観察も可能である。
In the state shown in FIG. 1, the second shutter area 4b from the left is opened in the shutter means 4, and on the diffusion plate 11 formed corresponding to this one transparent area 4b. The image light from one image light arrival narrow area (image forming point) in each pixel image area is guided to the right eye (the area b in FIG. 1) of the observer 3. At this time, the image of the camera 15b is projected from the projector 1. Then, when the shutter area 4c is opened next time, the image of the camera 15c is projected by the projector 1 and this image is guided to the left eye of the observer 3 (area c in FIG. 1).
Further, thereafter, the images of the camera 15d are sequentially led to the area d, the images of the camera 15e to the area e, and so on. The observer 3 can see the image corresponding to the position according to the movement in the left-right direction.
Of course, observation by multiple people is also possible.

【0018】そして、かかる構成においては、拡散板1
1上の各画素像領域に一つの方向からの映像の表示を担
当させるのではなく、各画素像領域が各映像の表示を時
分割で担当することになるから、水平解像度を低下させ
ることなしに多眼式の立体映像表示が可能となる。な
お、各画素像領域内で形成される映像光到達狭幅領域の
数を多くするほど、より多くの映像に対応することがで
きる。更に、狭幅の結像ポイントの各レンズ部22aに
よる観察位置での像の幅は、眼間距離より小さければよ
く、幅が狭い程、観察者の移動に対し映像がなめらかに
変化する。 (実施の形態2)図2は、この発明の第2の実施の形態
の眼鏡無し立体映像表示装置を示した説明図である。
尚、図1と同一の構成要素には同一の符号を付記してそ
の説明を省略し、相違点を中心に以下に説明する。
Further, in such a structure, the diffusion plate 1
Since each pixel image area on 1 is in charge of displaying an image from one direction, each pixel image area is in charge of displaying each image in a time-division manner, there is no reduction in horizontal resolution. It enables multi-view stereoscopic image display. It should be noted that the larger the number of narrow regions for reaching the image light formed in each pixel image region, the more images can be handled. Further, the width of the image at the observation position of each lens portion 22a of the narrow imaging point should be smaller than the inter-eye distance. The narrower the width, the smoother the image changes with the movement of the observer. (Embodiment 2) FIG. 2 is an explanatory view showing a stereoscopic image display device without glasses according to a second embodiment of the present invention.
The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described below.

【0019】映像信号供給部6’は、二つのカメラ、例
えば、カメラ15b,15c(図5参照)から得られる
2つの映像のみを用い、プロジェクター1から映像
(R)と映像(L)を時間的に交互に投写するするとと
もに、映像制御手段7から切り換え指示を受けたときに
は、前記二つの映像(R)、(L)を切り換える。映像
制御手段7は、観察者3の頭部位置を検出するセンサ1
0の出力に基づいて前記切り換え指示を映像信号供給部
6’に与える。
The video signal supply unit 6'uses only two videos obtained from two cameras, for example, the cameras 15b and 15c (see FIG. 5), and outputs the video (R) and the video (L) from the projector 1 in time. The two images (R) and (L) are switched when the switching instruction is received from the image control means 7. The image control means 7 is a sensor 1 for detecting the head position of the observer 3.
Based on the output of 0, the switching instruction is given to the video signal supply unit 6 '.

【0020】上記の構成であれば、拡散板11から所定
の距離の位置に例えば眼間距離に対応する間隔を伴って
二つの映像領域(右眼映像領域,左眼映像領域)が交互
に形成される。ここで、図2に示すごとく右眼用の映像
領域に観察者3Bの左眼が、左眼用の映像領域に観察者
3Bの右眼が位置したとすると、これをセンサ10が検
出し、この観察者3Bの位置に対応する映像光到達狭幅
領域(結像ポイント)が形成されるとき(シャッタ領域
4e,4fが透光するとき)に、左右眼映像が切り換え
られることになり、当該観察者3Bに対して適正に立体
視を行わせることができる。一方、このとき、即ち、シ
ャッタ領域4e,4fが透光するときには、観察者3A
へは映像は導かれていないから、観察者3Aの観察に不
具合を与えることはない。即ち、個別のヘッドトラッキ
ングが可能になる。なお、センサ10の出力に基づき、
観察者が位置していない映像領域に対するシャッタ領域
の透光を停止する等の制御を行ってもよいものであり、
また、左右映像領域の間隔が眼間距離に対応すればよ
く、各映像領域の幅は眼間距離に等しくなくてもよい。 (実施の形態3)以下、この発明の第3の実施の形態を
図に基づいて説明する。
With the above arrangement, two image areas (a right eye image area and a left eye image area) are alternately formed at a predetermined distance from the diffusion plate 11 with an interval corresponding to the interocular distance, for example. To be done. Here, assuming that the left eye of the observer 3B is located in the image area for the right eye and the right eye of the observer 3B is located in the image area for the left eye as shown in FIG. 2, the sensor 10 detects this. When the image light reaching narrow area (image forming point) corresponding to the position of the observer 3B is formed (when the shutter areas 4e and 4f transmit light), the left and right eye images are switched. It is possible for the observer 3B to properly perform stereoscopic vision. On the other hand, at this time, that is, when the shutter regions 4e and 4f transmit light, the observer 3A
Since the image is not guided to (3), there is no problem in the observation of the observer 3A. That is, individual head tracking becomes possible. In addition, based on the output of the sensor 10,
It is also possible to perform control such as stopping the light transmission of the shutter area to the image area where the observer is not located,
Further, the distance between the left and right image areas may correspond to the interocular distance, and the width of each image area does not have to be equal to the interocular distance. (Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図3は、この第3の実施の形態の眼鏡無し
立体映像表示装置を示した説明図である。説明の便宜
上、上記実施の形態1の構成における部材と同一の機能
を有する部材には同一の符号を付記してその説明を省略
している。実施の形態1との相違点は、プロジェクター
1の投射レンズ2の前方に配置していたシャッタ手段4
を、投射レンズ2の絞り部分に配置させた点である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a stereoscopic image display device without glasses according to the third embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as the members in the configuration of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that the shutter means 4 arranged in front of the projection lens 2 of the projector 1
Is arranged in the diaphragm portion of the projection lens 2.

【0022】即ち、上記実施の形態1の構成の如く、プ
ロジェクター1の投射レンズ2の前方にシャッタ手段4
を配置させた場合に、プロジェクター1、拡散板11等
の構成部材の配置関係によっては、拡散板11上の両端
部分においてシャッタ手段4の透光領域に対応して形成
されるはずの、各画素像領域内での映像光到達狭幅領域
に映像光が到達せずに結像されない虞れがあった。これ
に対して、投射レンズ2の絞り部分にシャッタ手段4’
を配置することにより、シャッタ手段4のシャッタ領域
に関係なくプロジェクター1からの映像光が均一に投射
レンズ2から投射されることとなり、シャッタ手段4の
透光領域に対応して拡散板11上の各画素像領域内の1
つの映像光到達狭幅領域に確実に結像させることができ
る。
That is, as in the configuration of the first embodiment, the shutter means 4 is provided in front of the projection lens 2 of the projector 1.
, The pixels that should be formed corresponding to the light-transmitting regions of the shutter means 4 at both ends on the diffusion plate 11 depending on the arrangement relationship of the constituent members such as the projector 1 and the diffusion plate 11. Image light arrival in the image area There is a possibility that the image light does not reach the narrow area and the image is not formed. On the other hand, the shutter means 4 ′ is provided at the aperture of the projection lens 2.
By arranging, the image light from the projector 1 is uniformly projected from the projection lens 2 irrespective of the shutter area of the shutter means 4, and on the diffusion plate 11 corresponding to the transparent area of the shutter means 4. 1 in each pixel image area
It is possible to surely form an image in a narrow area where one image light reaches.

【0023】なお、このシャッタ手段4を備える構成
は、前述した実施の形態2においても適用できることは
勿論である。また、図3に示しているように、観察可能
領域は一つではなく、複数形成されるものである(実施
の形態1,2においても同様)。
Of course, the structure including the shutter means 4 can be applied to the second embodiment described above. Further, as shown in FIG. 3, the observable region is not one, but a plurality of observable regions are formed (similarly in the first and second embodiments).

【0024】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。
The above description of the embodiments is for explaining the present invention, and should not be construed to limit the invention described in the claims or to reduce the scope. Further, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above embodiment,
It goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

【0025】例えば、以上説明した実施の形態では、結
像手段及び導光手段としてレンチキュラーレンズを用い
たが、光量が下がってしまうことには成るが、これに代
えてパララックスバリアを用いることも可能である。
For example, although the lenticular lenses are used as the image forming means and the light guiding means in the above-described embodiments, the parallax barrier may be used instead of the lenticular lens. It is possible.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、水平解像度を低下させることなく多眼式の立体映像
表示が可能になる。また、二眼式の構成とし、複数の観
察者が居る場合でも個別のヘッドトラッキングが行え
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to display a multi-view type stereoscopic image without lowering the horizontal resolution. Further, since the configuration is of a twin-lens type, individual head tracking can be performed even when there are a plurality of observers.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施の形態1の眼鏡無し立体映像表
示装置を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a stereoscopic image display device without glasses according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施の形態2の眼鏡無し立体映像表
示装置を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a stereoscopic image display device without glasses according to a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施の形態3の眼鏡無し立体映像表
示装置を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a stereoscopic image display device without glasses according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の多眼式の眼鏡無し立体映像表示装置の原
理図である。
FIG. 4 is a principle diagram of a conventional multi-view stereoscopic image display device without glasses.

【図5】多眼用の映像を得るための複数のカメラを示し
た説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a plurality of cameras for obtaining a multi-view image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プロジェクター 3 観察者 4 シャッタ手段 5 シャッタ制御手段 6 映像信号供給部 7 映像制御手段 10 センサ 11 拡散板 21 入射側レンチキュラーレンズ(結像手段) 22 出射側レンチキュラーレンズ(導光手段) 1 projector 3 observer 4 Shutter means 5 Shutter control means 6 Video signal supply section 7 Video control means 10 sensors 11 Diffuser 21 Lenticular lens on incident side (imaging means) 22 Outgoing side lenticular lens (light guiding means)

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 13/04 G02B 27/22 G03B 35/18 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 13/04 G02B 27/22 G03B 35/18

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 互いに視差を有する以上の映像を時間
的に交互に投写するプロジェクターと、 該プロジェクターから投写される像を拡散板上に結像す
る結像手段と、前記プロジェクターの投射レンズの前方に近接配置さ
れ、 透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領域
前記投射レンズより狭い幅で横方向に前記視差映像数
と同数備え、 前記拡散板上の各画素像領域内に、前記シャッタ領域と
同数の前記各画素像領域より狭い幅の映像光到達狭幅領
域を形成するシャッタ手段と、 前記各画素像領域内の映像光到達狭幅領域からの像を前
記拡散板から所定の距離の位置に眼間距離又はこれより
も小さい幅の間隔を伴って順次集光させる導光手段と、 前記プロジェクターから投写される前記各映像の投写タ
イミングに応じて前記シャッタ領域の透光と遮光を制御
するシャッタ制御手段と、を備えた眼鏡無し立体映像表
示装置。
1. A projector for alternately projecting four or more images having parallax with respect to each other in time, an image forming means for forming an image projected from the projector on a diffusion plate, and a projection lens for the projector. Placed close to the front
The width of the shutter area, which can switch between light transmission and light shielding, is narrower than that of the projection lens in the horizontal direction.
And the shutter area in each pixel image area on the diffusion plate.
A shutter means for forming the same number of the narrow region image light reaches the narrower width than the respective pixel image areas, the position of a predetermined distance image from the diffusion plate from the narrow width region image light reaching each pixel image region A light guide means for sequentially collecting light with an inter-eye distance or an interval having a width smaller than that, and controlling light transmission and light shielding of the shutter area according to the projection timing of each image projected from the projector. A stereoscopic image display device without glasses, comprising: shutter control means.
【請求項2】 互いに視差を有する二つの映像を時間的
に交互に投写するプロジェクターと、 該プロジェクターから投写される像を拡散板上に結像す
る結像手段と、前記プロジェクターの投射レンズの前方に近接配置さ
れ、 透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領域
前記投射レンズより狭い幅で横方向に4以上備え、前
記拡散板上の各画素像領域内に、前記シャッタ領域と同
数の前記各画素像領域より狭い幅の映像光到達狭幅領域
を形成するシャッタ手段と、 前記各画素像領域内の映像光到達狭幅領域からの像を前
記拡散板から所定の距離の位置に眼間距離又はこれより
も小さい幅の間隔を伴って順次集光させる導光手段と、 前記プロジェクターから投写される前記各映像の投写タ
イミングに応じて前記シャッタ領域の透光と遮光を制御
するシャッタ制御手段と、 前記観察者の位置を検出するセンサの出力に基づいて前
記二つの映像を切り換える映像制御手段と、を備えた眼
鏡無し立体映像表示装置。
2. A projector for alternately projecting two images having parallax with respect to each other in time, an image forming unit for forming an image projected from the projector on a diffusion plate, and a front of a projection lens of the projector. Placed close to
Is provided with laterally 4 or more shutter region capable of switching the light-transmitting and light-shielding width narrower than the projection lens, each pixel image region on the diffusion plate, the said shutter region
A plurality of shutter means for forming image light reaching narrow areas having a width narrower than each of the pixel image areas, and an image from the image light reaching narrow areas in each of the pixel image areas at a predetermined distance from the diffusion plate. A light guide means for sequentially collecting light with an inter-eye distance or an interval having a width smaller than that, and controlling light transmission and light shielding of the shutter area according to the projection timing of each image projected from the projector. A stereoscopic image display device without glasses, comprising: shutter control means; and image control means for switching the two images based on an output of a sensor that detects the position of the observer.
【請求項3】 互いに視差を有する4以上の映像を時間
的に交互に投写するプロジェクターと、 該プロジェクターから投写される像を拡散板上に結像す
る結像手段と、 前記プロジェクターの投射レンズの絞り部分に配置さ
れ、透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領域
を前記投射レンズより狭い幅で横方向に前記視差映像数
と同数備え、 前記拡散板上の各画素像領域内に、前記シャッタ領域と
同数の前記各画素像領域より狭い幅の映像光到達狭幅領
域を形成するシャッタ手段と、 前記各画素像領域内の映像光到達狭幅領域からの像を前
記拡散板から所定の距離の位置に眼間距離又はこれより
も小さい幅の間隔を伴って順次集光させる導光手段と、 前記プロジェクターから投写される前記各映像の投写タ
イミングに応じて前記シャッタ領域の透光と遮光を制御
するシャッタ制御手段と、を備えた 眼鏡無し立体映像表
示装置。
3. Four or more images having parallax with each other
A projector that alternately alternately projects and forms an image projected from the projector on a diffusion plate.
And the image forming means and the diaphragm part of the projection lens of the projector.
The shutter area can switch between light transmission and light shielding.
The number of parallax images in the lateral direction is narrower than the projection lens.
The same number as that of the shutter area in each pixel image area on the diffusion plate.
Narrow area of image light reaching a narrower width than the same number of each pixel image area
A shutter means for forming an area and an image from the narrow area of the image light reaching in each pixel image area.
Distance between eyes or a certain distance from the diffuser
Light guide means for sequentially collecting light with a small width, and a projection target for each image projected from the projector.
Controls light transmission and light blocking in the shutter area according to the iming
A stereoscopic image display device without glasses , comprising:
【請求項4】 互いに視差を有する二つの映像を時間的
に交互に投写するプロジェクターと、 該プロジェクターから投写される像を拡散板上に結像す
る結像手段と、 前記プロジェクターの投射レンズの絞り部分に配置さ
れ、透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領域
を前記投射レンズより狭い幅で横方向に4以上備え、前
記拡散板上の各画素像領域内に、前記シャッタ領域と同
数の前記各画素像領域より狭い幅の映像光到達狭幅領域
を形成するシャッタ手段と、 前記各画素像領域内の映像光到達狭幅領域からの像を前
記拡散板から所定の距離の位置に眼間距離又はこれより
も小さい幅の間隔を伴って順次集光させる導光手段と、 前記プロジェクターから投写される前記各映像の投写タ
イミングに応じて前記シャッタ領域の透光と遮光を制御
するシャッタ制御手段と、 前記観察者の位置を検出するセンサの出力に基づいて前
記二つの映像を切り換える映像制御手段と、を備えた
鏡無し立体映像表示装置。
4. Two images having parallax with each other are temporally displayed.
And the image projected from the projector is formed on the diffusion plate.
And the image forming means and the diaphragm part of the projection lens of the projector.
The shutter area can switch between light transmission and light shielding.
With 4 or more in the lateral direction with a width narrower than the projection lens,
The shutter area is the same as each pixel image area on the diffusion plate.
Image light reaching narrower area having a width narrower than each of the pixel image areas
And a shutter means for forming an image, and an image from the image light reaching narrow area in each of the pixel image areas.
Distance between eyes or a certain distance from the diffuser
Light guide means for sequentially collecting light with a small width, and a projection target for each image projected from the projector.
Controls light transmission and light blocking in the shutter area according to the iming
Based on the output of the shutter control means and a sensor that detects the position of the observer.
A stereoscopic image display device without an eyepiece , comprising: an image control means for switching between two images .
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