JP3523605B2 - 三次元映像表示装置 - Google Patents
三次元映像表示装置Info
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- JP3523605B2 JP3523605B2 JP2001088883A JP2001088883A JP3523605B2 JP 3523605 B2 JP3523605 B2 JP 3523605B2 JP 2001088883 A JP2001088883 A JP 2001088883A JP 2001088883 A JP2001088883 A JP 2001088883A JP 3523605 B2 JP3523605 B2 JP 3523605B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、いわゆる光線再生方
式を用いた三次元映像表示装置に関する。
式を用いた三次元映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、特殊な眼鏡を必要とせずに立
体映像表示を実現する方法しとて、パララックスバリア
方式やレンチキュラーレンズ方式等が知られているが、
これらの方式は両眼視差を有する右眼用映像と左眼用映
像とを短冊状に表示画面に交互に表示することとしてお
り、左右方向の立体感は得られるものの、上下方向の立
体感は得ることができない不満がある。また、適視位置
から外れると、右眼に左眼映像が入射し、左眼に右眼映
像が入射する逆視といった現象などが生じ、見る位置を
自由に選ぶことができないという不便もある。
体映像表示を実現する方法しとて、パララックスバリア
方式やレンチキュラーレンズ方式等が知られているが、
これらの方式は両眼視差を有する右眼用映像と左眼用映
像とを短冊状に表示画面に交互に表示することとしてお
り、左右方向の立体感は得られるものの、上下方向の立
体感は得ることができない不満がある。また、適視位置
から外れると、右眼に左眼映像が入射し、左眼に右眼映
像が入射する逆視といった現象などが生じ、見る位置を
自由に選ぶことができないという不便もある。
【０００３】一方、近年においては、見る位置を自由に
選ぶことが可能な光線再生方式と呼ばれる三次元映像表
示方法が提案されるようになってきている。この光線再
生方式は、平面を通過する光線の情報（すなわち、物体
からの散乱光に相当する光線の方向や光線の広がり）を
平面に記録・再生する方式といえるものであり、その再
生装置は、例えば、図７（ａ）に示すように、バックラ
イト５１と、ピンホールアレイ板５２と、液晶表示パネ
ル５３とによって構成することができる。ここで、ピン
ホールアレイ板５２の各ピンホール５２ａからは光線が
所定の範囲で幾つかの方向に出射されているとみること
ができる。液晶表示パネル５３には各ピンホール５２ａ
に対応して画素領域（例えば、横９〜２０、縦３〜２０
個の画素により構成される）５３ａが形成されることに
なる。各ピンホール５２ａの中心と画素領域５３ａの中
心とを結ぶ線は互いに平行である。画素領域５３ａの各
画素は、対応するピンホール５２ａからの各方向の光線
に対して光透過量を制御することとなり、これによって
各方向の光線について強度が再現される。より具体に
は、図７（ｂ）に示すように、例えば、ピンホール５２
ａ1 からの光線を受けることになる画素領域５３ａ1 の
画素ａ1 に、対象物Ａの箇所Ａ1 を表現した光透過量が
設定され、ピンホール５２ａ2 からの光線を受けること
になる画素領域５３ａ2 の画素ａ2 に、対象物Ａの箇所
Ａ2 を表現した光透過量が設定され、ピンホール５２ａ
3 からの光線を受けることになる画素領域５３ａ3 の画
素ａ3 に、対象物Ａの箇所Ａ3 を表現した光透過量が設
定されるというように、対象物Ａの所定の点に対応して
各画素において光透過量が再現されることにより、観察
者Ｚは対象物Ａを三次元的に認識することになる。
選ぶことが可能な光線再生方式と呼ばれる三次元映像表
示方法が提案されるようになってきている。この光線再
生方式は、平面を通過する光線の情報（すなわち、物体
からの散乱光に相当する光線の方向や光線の広がり）を
平面に記録・再生する方式といえるものであり、その再
生装置は、例えば、図７（ａ）に示すように、バックラ
イト５１と、ピンホールアレイ板５２と、液晶表示パネ
ル５３とによって構成することができる。ここで、ピン
ホールアレイ板５２の各ピンホール５２ａからは光線が
所定の範囲で幾つかの方向に出射されているとみること
ができる。液晶表示パネル５３には各ピンホール５２ａ
に対応して画素領域（例えば、横９〜２０、縦３〜２０
個の画素により構成される）５３ａが形成されることに
なる。各ピンホール５２ａの中心と画素領域５３ａの中
心とを結ぶ線は互いに平行である。画素領域５３ａの各
画素は、対応するピンホール５２ａからの各方向の光線
に対して光透過量を制御することとなり、これによって
各方向の光線について強度が再現される。より具体に
は、図７（ｂ）に示すように、例えば、ピンホール５２
ａ1 からの光線を受けることになる画素領域５３ａ1 の
画素ａ1 に、対象物Ａの箇所Ａ1 を表現した光透過量が
設定され、ピンホール５２ａ2 からの光線を受けること
になる画素領域５３ａ2 の画素ａ2 に、対象物Ａの箇所
Ａ2 を表現した光透過量が設定され、ピンホール５２ａ
3 からの光線を受けることになる画素領域５３ａ3 の画
素ａ3 に、対象物Ａの箇所Ａ3 を表現した光透過量が設
定されるというように、対象物Ａの所定の点に対応して
各画素において光透過量が再現されることにより、観察
者Ｚは対象物Ａを三次元的に認識することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光線再生方式の三次元映像表示装置では、上述した原理
にて観察者Ｚに三次元的に映像を認識させることができ
るものの、より現実感のある三次元感を観察者Ｚに認識
させることが課題となっている。
光線再生方式の三次元映像表示装置では、上述した原理
にて観察者Ｚに三次元的に映像を認識させることができ
るものの、より現実感のある三次元感を観察者Ｚに認識
させることが課題となっている。
【０００５】この発明は、上記の事情に鑑み、より現実
感のある三次元映像を観察者に認識させることができる
三次元映像表示装置を提供することを目的とする。
感のある三次元映像を観察者に認識させることができる
三次元映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の三次元映像表
示装置は、上記の課題を解決するために、物体からの散
乱光に相当する光線群を与える点状の光出射部を所定間
隔で平面状に配置して成る光源装置と、この光源装置の
光出射側に配置された映像表示パネルと、各光出射部に
対応する前記映像表示パネルの各画素領域に表示する表
示映像を設定する表示パネル駆動手段と、を備えて成る
三次元映像表示装置において、各光出射部の中心と当該
各光出射部に対応する各画素領域の中心とを結ぶ線が、
観察位置とされる箇所で交差するように設定されたこと
を特徴とする。
示装置は、上記の課題を解決するために、物体からの散
乱光に相当する光線群を与える点状の光出射部を所定間
隔で平面状に配置して成る光源装置と、この光源装置の
光出射側に配置された映像表示パネルと、各光出射部に
対応する前記映像表示パネルの各画素領域に表示する表
示映像を設定する表示パネル駆動手段と、を備えて成る
三次元映像表示装置において、各光出射部の中心と当該
各光出射部に対応する各画素領域の中心とを結ぶ線が、
観察位置とされる箇所で交差するように設定されたこと
を特徴とする。
【０００７】また、この発明の三次元映像表示装置は、
映像を表示する映像表示パネルと、この映像表示パネル
からの映像光が入射される光透過部が所定間隔で平面状
に配置され、物体からの散乱光に相当する光線群を与え
る点状光透過部形成パネルと、各光透過部に対応する前
記映像表示パネルの各画素領域に表示する表示映像を設
定する表示パネル駆動手段と、を備えて成る三次元映像
表示装置において、各光透過部の中心と当該各光透過部
に対応する各画素領域の中心とを結ぶ線が観察位置とさ
れる箇所で交差するように設定されたことを特徴とす
る。
映像を表示する映像表示パネルと、この映像表示パネル
からの映像光が入射される光透過部が所定間隔で平面状
に配置され、物体からの散乱光に相当する光線群を与え
る点状光透過部形成パネルと、各光透過部に対応する前
記映像表示パネルの各画素領域に表示する表示映像を設
定する表示パネル駆動手段と、を備えて成る三次元映像
表示装置において、各光透過部の中心と当該各光透過部
に対応する各画素領域の中心とを結ぶ線が観察位置とさ
れる箇所で交差するように設定されたことを特徴とす
る。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】各光出射部の中心と当該各光出射部に対応
する各画素領域の中心とを結ぶ線を変化させるために
は、映像表示パネル側での各画素領域の形成を変化させ
ることでも対応可能であるが、このような手法を採用す
るよりも、光出射部の位置をその平面内で変化させる光
出射部位置変更手段を備えることで対応するのがよい。
また、光透過部を備えるタイプであれば、光透過部の位
置をその平面内で変化させる光透過部位置変更手段を備
えることで対応するのがよい。例えば、光源装置を、発
光手段と複数の点状の光透過領域を所定の箇所に形成で
きるシャッタ手段とにより構成し、前記光出射部位置変
更手段が前記シャッタ手段における光透過領域を変更す
るように成っていてもよい。また、光透過部位置変更手
段は、複数の点状の光透過領域を所定の箇所に形成でき
るシャッタ手段から成り、前記光透過領域を変更するよ
うに構成されていてもよい。また、光源装置が複数の点
状の発光手段を平面状に配置して成り、前記光出射部位
置変更手段が所定の発光手段に通電を行うことで光出射
部の位置を変更するように成っていてもよい。また、光
源装置をＣＲＴにより構成し、前記光出射部位置変更手
段が前記ＣＲＴの電子銃及び偏向コイルを制御すること
で光出射部の位置を変更するように成っていてもよい。
する各画素領域の中心とを結ぶ線を変化させるために
は、映像表示パネル側での各画素領域の形成を変化させ
ることでも対応可能であるが、このような手法を採用す
るよりも、光出射部の位置をその平面内で変化させる光
出射部位置変更手段を備えることで対応するのがよい。
また、光透過部を備えるタイプであれば、光透過部の位
置をその平面内で変化させる光透過部位置変更手段を備
えることで対応するのがよい。例えば、光源装置を、発
光手段と複数の点状の光透過領域を所定の箇所に形成で
きるシャッタ手段とにより構成し、前記光出射部位置変
更手段が前記シャッタ手段における光透過領域を変更す
るように成っていてもよい。また、光透過部位置変更手
段は、複数の点状の光透過領域を所定の箇所に形成でき
るシャッタ手段から成り、前記光透過領域を変更するよ
うに構成されていてもよい。また、光源装置が複数の点
状の発光手段を平面状に配置して成り、前記光出射部位
置変更手段が所定の発光手段に通電を行うことで光出射
部の位置を変更するように成っていてもよい。また、光
源装置をＣＲＴにより構成し、前記光出射部位置変更手
段が前記ＣＲＴの電子銃及び偏向コイルを制御すること
で光出射部の位置を変更するように成っていてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、この発明の
第１の実施形態の三次元映像表示装置を図１に基づいて
説明する。
第１の実施形態の三次元映像表示装置を図１に基づいて
説明する。
【００１６】図１は三次元映像表示装置１を示した断面
図である。この三次元映像表示装置１は、光源装置２
と、この光源装置２の光出射側に設けられた透過型の液
晶表示パネル３と、この液晶表示パネル３を駆動する液
晶表示パネル駆動部４とを備えて成る。
図である。この三次元映像表示装置１は、光源装置２
と、この光源装置２の光出射側に設けられた透過型の液
晶表示パネル３と、この液晶表示パネル３を駆動する液
晶表示パネル駆動部４とを備えて成る。
【００１７】光源装置２は、バックライト２１と、ピン
ホールアレイ板２２とから成る。ピンホールアレイ板２
２は、複数のピンホール２２ａが所定間隔で形成された
ものであり、各ピンホール２２ａから液晶表示パネル３
へ光線群が与えられる。
ホールアレイ板２２とから成る。ピンホールアレイ板２
２は、複数のピンホール２２ａが所定間隔で形成された
ものであり、各ピンホール２２ａから液晶表示パネル３
へ光線群が与えられる。
【００１８】液晶表示パネル駆動部４は、液晶表示パネ
ル３に画素駆動信号を与え、各ピンホール２２ａに対応
した複数の画素から成る画素領域（例えば、横９〜２
０、縦３〜２０個の画素により構成される）３ａを形成
させる。画素領域３ａの各画素は、対応するピンホール
２２ａからの各方向の光線に対して光透過量（カラー映
像であればＲ，Ｇ，Ｂ各画素の光透過量）を制御するこ
ととなり、これによって各方向の光線について強度が再
現される。液晶表示パネル駆動部４が液晶表示パネル３
に与える駆動信号は、コンピュータ（コンピュータグラ
フィック技術）を用いて生成される。すなわち、コンピ
ュータ上でポリゴンオブジェクト及び複数のピンホール
を仮想的に配置し、ポリゴンオブジェクトを構成する各
点と前記ピンホールとを結ぶ線上に位置する仮想的に設
けた記録面上の各記録画素領域における各記録画素につ
いてのデータ（映像表示系における映像表示パネルの光
透過量を設定することになるデータ）を算出し、このデ
ータに基づいてで各画素に駆動電圧が印加される。
ル３に画素駆動信号を与え、各ピンホール２２ａに対応
した複数の画素から成る画素領域（例えば、横９〜２
０、縦３〜２０個の画素により構成される）３ａを形成
させる。画素領域３ａの各画素は、対応するピンホール
２２ａからの各方向の光線に対して光透過量（カラー映
像であればＲ，Ｇ，Ｂ各画素の光透過量）を制御するこ
ととなり、これによって各方向の光線について強度が再
現される。液晶表示パネル駆動部４が液晶表示パネル３
に与える駆動信号は、コンピュータ（コンピュータグラ
フィック技術）を用いて生成される。すなわち、コンピ
ュータ上でポリゴンオブジェクト及び複数のピンホール
を仮想的に配置し、ポリゴンオブジェクトを構成する各
点と前記ピンホールとを結ぶ線上に位置する仮想的に設
けた記録面上の各記録画素領域における各記録画素につ
いてのデータ（映像表示系における映像表示パネルの光
透過量を設定することになるデータ）を算出し、このデ
ータに基づいてで各画素に駆動電圧が印加される。
【００１９】各ピンホール２２ａの中心と各画素領域３
ａの中心とを結ぶ線は互いに平行にはなっておらず、こ
の実施形態では、映像表示パネル３と観察者Ｚとの標準
的な距離に対応した位置の一点で交差するように設定し
ている。ここで、ピンホール２２ａの中心間の水平ピッ
チをＡ、画素領域３ａの中心間の水平ピッチをＢ、液晶
表示パネル３とピンホールアレイ板２２との距離をＣ、
液晶表示パネル３と観察者Ｚとの標準的な距離をＤとす
ると、Ａ×Ｄ＝Ｂ（Ｄ＋Ｃ）の関係が成立することにな
り、例えば、上記標準的な距離を経験的に求め、また、
液晶表示パネル３とピンホールアレイ板２２との距離に
ついては必要とされる光線の広がり等を考慮して定め、
また、画素領域３ａの中心間の水平ピッチについては、
液晶表示パネル３の解像度等を考慮して定め、これらの
値を上記式に代入することで、ピンホール２２ａの中心
間の水平ピッチを設定することができる。ピンホール２
２ａの中心間の垂直ピッチについても同様に設定するこ
とができる。
ａの中心とを結ぶ線は互いに平行にはなっておらず、こ
の実施形態では、映像表示パネル３と観察者Ｚとの標準
的な距離に対応した位置の一点で交差するように設定し
ている。ここで、ピンホール２２ａの中心間の水平ピッ
チをＡ、画素領域３ａの中心間の水平ピッチをＢ、液晶
表示パネル３とピンホールアレイ板２２との距離をＣ、
液晶表示パネル３と観察者Ｚとの標準的な距離をＤとす
ると、Ａ×Ｄ＝Ｂ（Ｄ＋Ｃ）の関係が成立することにな
り、例えば、上記標準的な距離を経験的に求め、また、
液晶表示パネル３とピンホールアレイ板２２との距離に
ついては必要とされる光線の広がり等を考慮して定め、
また、画素領域３ａの中心間の水平ピッチについては、
液晶表示パネル３の解像度等を考慮して定め、これらの
値を上記式に代入することで、ピンホール２２ａの中心
間の水平ピッチを設定することができる。ピンホール２
２ａの中心間の垂直ピッチについても同様に設定するこ
とができる。
【００２０】図１に示した構成の三次元映像表示装置で
あれば、各ピンホール２２ａの中心と各画素領域３ａの
中心とを結ぶ線が映像表示パネル３と観察者Ｚとの標準
的な距離に対応した位置の一点で交差するので、標準的
な観察位置において光線が効率良く集まり、観察者Ｚが
頭部を移動させたときの映像の見え方の移り変わりが滑
らかになり、より現実感のある三次元感を観察者Ｚに認
識させることができることになる。
あれば、各ピンホール２２ａの中心と各画素領域３ａの
中心とを結ぶ線が映像表示パネル３と観察者Ｚとの標準
的な距離に対応した位置の一点で交差するので、標準的
な観察位置において光線が効率良く集まり、観察者Ｚが
頭部を移動させたときの映像の見え方の移り変わりが滑
らかになり、より現実感のある三次元感を観察者Ｚに認
識させることができることになる。
【００２１】なお、光源装置２において、バックライト
２１の代わりにメタルハライドランプなどの発光手段を
用いることができ、また、ピンホールアレイ板２２を不
要とする構成として、例えば、発光ダイオード等をアレ
イ状に配置した発光手段を用いたり、ＣＲＴ（陰極線
管）を用いることができる。
２１の代わりにメタルハライドランプなどの発光手段を
用いることができ、また、ピンホールアレイ板２２を不
要とする構成として、例えば、発光ダイオード等をアレ
イ状に配置した発光手段を用いたり、ＣＲＴ（陰極線
管）を用いることができる。
【００２２】（実施形態２）以下、この発明の第２の実
施形態の三次元映像表示装置を図２及び図３に基づいて
説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１で示された
構成要素と同一の要素には同一の符号を付記している。
施形態の三次元映像表示装置を図２及び図３に基づいて
説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１で示された
構成要素と同一の要素には同一の符号を付記している。
【００２３】図２（ａ）は三次元映像表示装置１１を示
した断面図であり、同図（ｂ）はその作用説明図であ
る。この三次元映像表示装置１１は、光源装置５と、こ
の光源装置５の光出射側に設けられた透過型の液晶表示
パネル３と、この液晶表示パネル３を駆動する液晶表示
パネル駆動部４とを備えて成る。
した断面図であり、同図（ｂ）はその作用説明図であ
る。この三次元映像表示装置１１は、光源装置５と、こ
の光源装置５の光出射側に設けられた透過型の液晶表示
パネル３と、この液晶表示パネル３を駆動する液晶表示
パネル駆動部４とを備えて成る。
【００２４】光源装置５は、バックライト２１と、ピン
ホールアレイ板２３とから成る。ピンホールアレイ板２
３は、複数のピンホール２３ａが所定間隔で形成された
ものであり、各ピンホール２３ａから液晶表示パネル３
へ光線群が与えられる。
ホールアレイ板２３とから成る。ピンホールアレイ板２
３は、複数のピンホール２３ａが所定間隔で形成された
ものであり、各ピンホール２３ａから液晶表示パネル３
へ光線群が与えられる。
【００２５】液晶表示パネル駆動部４は、液晶表示パネ
ル３に画素駆動信号を与え、各ピンホール２３ａに対応
した複数の画素から成る画素領域３ａを形成させる。画
素領域３ａの各画素は、対応するピンホール２３ａから
の各方向の光線に対して光透過量を制御することとな
り、これによって各方向の光線について強度が再現され
る。
ル３に画素駆動信号を与え、各ピンホール２３ａに対応
した複数の画素から成る画素領域３ａを形成させる。画
素領域３ａの各画素は、対応するピンホール２３ａから
の各方向の光線に対して光透過量を制御することとな
り、これによって各方向の光線について強度が再現され
る。
【００２６】各ピンホール２３ａの中心と各画素領域３
ａの中心とを結ぶ線は互いに平行にはなっておらず、こ
の実施形態では、各線が物体を再生しようとする領域Ｅ
に集中するように設定している。物体を再生しようとす
る領域とは、そこに物体があるように見る位置であっ
て、先述のコンピュータグラフィック技術を用いて映像
を作成する例であれば、仮想的に設定した座標上に配置
されるポリゴンオブジェクトの座標位置であるといえ
る。
ａの中心とを結ぶ線は互いに平行にはなっておらず、こ
の実施形態では、各線が物体を再生しようとする領域Ｅ
に集中するように設定している。物体を再生しようとす
る領域とは、そこに物体があるように見る位置であっ
て、先述のコンピュータグラフィック技術を用いて映像
を作成する例であれば、仮想的に設定した座標上に配置
されるポリゴンオブジェクトの座標位置であるといえ
る。
【００２７】図２に示した構成の三次元映像表示装置１
１であれば、各ピンホール２３ａの中心と各画素領域３
ａの中心とを結ぶ線が物体を再生しようとする領域Ｅに
集中するように設定してあるので、当該領域Ｅに存在す
る物体を表現する光線数が増えることになり（これにつ
いては、後で説明する）、物体の見える領域が増大し
（より回り込んで見えることになる）、より現実感のあ
る三次元感を観察者に認識させることができる。
１であれば、各ピンホール２３ａの中心と各画素領域３
ａの中心とを結ぶ線が物体を再生しようとする領域Ｅに
集中するように設定してあるので、当該領域Ｅに存在す
る物体を表現する光線数が増えることになり（これにつ
いては、後で説明する）、物体の見える領域が増大し
（より回り込んで見えることになる）、より現実感のあ
る三次元感を観察者に認識させることができる。
【００２８】ここで、例えば、図３（ａ）に示すよう
に、従来構造の三次元映像表示装置では（ピンホールは
四角図形で表している）、領域Ｅの点ｅを表現する光線
は、図中４本記載した光線ｌ1 〜ｌ4 のうち、光線ｌ1
〜ｌ3 の３本となる。一方、図３（ｂ）に示すように、
この実施形態の三次元映像表示装置１１では（ピンホー
ルは丸図形で表している）、領域Ｅの点ｅを表現する光
線は、図中４本記載した光線Ｌ1 〜Ｌ4 の全てとなり、
光線数が増大したことが分かる。なお、液晶表示パネル
３に表示する映像は、各ピンホール２３ａの中心と各画
素領域３ａの中心とを結ぶ線を非平行とすることを考慮
して作成するのがよい。
に、従来構造の三次元映像表示装置では（ピンホールは
四角図形で表している）、領域Ｅの点ｅを表現する光線
は、図中４本記載した光線ｌ1 〜ｌ4 のうち、光線ｌ1
〜ｌ3 の３本となる。一方、図３（ｂ）に示すように、
この実施形態の三次元映像表示装置１１では（ピンホー
ルは丸図形で表している）、領域Ｅの点ｅを表現する光
線は、図中４本記載した光線Ｌ1 〜Ｌ4 の全てとなり、
光線数が増大したことが分かる。なお、液晶表示パネル
３に表示する映像は、各ピンホール２３ａの中心と各画
素領域３ａの中心とを結ぶ線を非平行とすることを考慮
して作成するのがよい。
【００２９】（実施形態３）以下、この発明の第３の実
施形態の三次元映像表示装置を図４乃至図６に基づいて
説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１で示された
構成要素と同一の要素には同一の符号を付記している。
施形態の三次元映像表示装置を図４乃至図６に基づいて
説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１で示された
構成要素と同一の要素には同一の符号を付記している。
【００３０】図４（ａ）は三次元映像表示装置１２を示
した断面図であり、同図（ｂ）はその作用説明図であ
る。この三次元映像表示装置１２は、光源装置６と、こ
の光源装置６の光出射側に設けられた透過型の液晶表示
パネル３と、この液晶表示パネル３を駆動する液晶表示
パネル駆動部４と、液晶シャッタ駆動部７と、を備えて
成る。
した断面図であり、同図（ｂ）はその作用説明図であ
る。この三次元映像表示装置１２は、光源装置６と、こ
の光源装置６の光出射側に設けられた透過型の液晶表示
パネル３と、この液晶表示パネル３を駆動する液晶表示
パネル駆動部４と、液晶シャッタ駆動部７と、を備えて
成る。
【００３１】光源装置６は、バックライト２１と、点状
の光透過領域を所定の箇所に任意に形成できる液晶シャ
ッタ２４とから成る。液晶シャッタ２４は、例えば、図
５に示しているように、実線で表された光透過領域２４
ａを形成したり、点線で表された光透過領域２４ｂを形
成したりすることができる。また、これら以外の光透過
領域、例えば、各光透過領域の中心と当該各光透過領域
に対応する各画素領域３ａの中心とを結ぶ線を互いに平
行とする光透過領域（図示はしないが、これを光透過領
域２４ｃとする）を形成することもできる。液晶シャッ
タ駆動部７は、液晶シャッタ２４に駆動信号を与えるこ
とで光透過領域を形成させる。
の光透過領域を所定の箇所に任意に形成できる液晶シャ
ッタ２４とから成る。液晶シャッタ２４は、例えば、図
５に示しているように、実線で表された光透過領域２４
ａを形成したり、点線で表された光透過領域２４ｂを形
成したりすることができる。また、これら以外の光透過
領域、例えば、各光透過領域の中心と当該各光透過領域
に対応する各画素領域３ａの中心とを結ぶ線を互いに平
行とする光透過領域（図示はしないが、これを光透過領
域２４ｃとする）を形成することもできる。液晶シャッ
タ駆動部７は、液晶シャッタ２４に駆動信号を与えるこ
とで光透過領域を形成させる。
【００３２】ここで、光透過領域２４ａのピッチは光透
過領域２４ｃのピッチよりも広く、図４（ｂ）に示すよ
うに、光線を画面手前側の領域Ｅ1 に集中するように機
能することとなり、光透過領域２４ｂのピッチは光透過
領域２４ｃのピッチよりも狭くしてあり、光線を画面奥
側の領域Ｅ2 に集中するように機能することとなる。す
なわち、この実施形態の三次元映像表示装置１２は、各
光出射部の中心と当該各光出射部に対応する各画素領域
の中心とを結ぶ線を互いに非平行とすることが任意に行
えるものであり、物体を再生しようとする領域が領域Ｅ
1 であるときには、光透過領域２４ａを形成して光線を
領域Ｅ1 に集中させ、物体を再生しようとする領域が領
域Ｅ2 であるときには、光透過領域２４ｂを形成して光
線を領域Ｅ2 に集中させることができるようになってい
る。
過領域２４ｃのピッチよりも広く、図４（ｂ）に示すよ
うに、光線を画面手前側の領域Ｅ1 に集中するように機
能することとなり、光透過領域２４ｂのピッチは光透過
領域２４ｃのピッチよりも狭くしてあり、光線を画面奥
側の領域Ｅ2 に集中するように機能することとなる。す
なわち、この実施形態の三次元映像表示装置１２は、各
光出射部の中心と当該各光出射部に対応する各画素領域
の中心とを結ぶ線を互いに非平行とすることが任意に行
えるものであり、物体を再生しようとする領域が領域Ｅ
1 であるときには、光透過領域２４ａを形成して光線を
領域Ｅ1 に集中させ、物体を再生しようとする領域が領
域Ｅ2 であるときには、光透過領域２４ｂを形成して光
線を領域Ｅ2 に集中させることができるようになってい
る。
【００３３】物体を再生しようとする領域とは、先述し
たように、そこに物体があるように見せる位置であっ
て、コンピュータグラフィック技術を用いて映像を作成
する例であれば、仮想的に設定した座標上に配置される
ポリゴンオブジェクトの座標位置であるといえ、このポ
リゴンオブジェクトの位置情報に基づいて、図示しない
ＣＰＵが液晶シャッタ駆動部７に指令信号を与えること
で、光透過領域をポリゴンオブジェクトの位置に対応さ
せて変化させていくこともできる。また、液晶表示パネ
ル３に表示する映像は、液晶シャッタ２４の光透過領域
の中心と各画素領域３ａの中心とを結ぶ線を非平行とす
ることを考慮して作成するのがよい。
たように、そこに物体があるように見せる位置であっ
て、コンピュータグラフィック技術を用いて映像を作成
する例であれば、仮想的に設定した座標上に配置される
ポリゴンオブジェクトの座標位置であるといえ、このポ
リゴンオブジェクトの位置情報に基づいて、図示しない
ＣＰＵが液晶シャッタ駆動部７に指令信号を与えること
で、光透過領域をポリゴンオブジェクトの位置に対応さ
せて変化させていくこともできる。また、液晶表示パネ
ル３に表示する映像は、液晶シャッタ２４の光透過領域
の中心と各画素領域３ａの中心とを結ぶ線を非平行とす
ることを考慮して作成するのがよい。
【００３４】なお、以上の実施形態では、光源装置にお
いてバックライト２１を用いたが、メタルハライドラン
プ等を用いてもよい。また、光源装置をバックライト２
１と液晶シャッタ２２とによって構成したが、このよう
な構成によらずに、発散光線を与える点状の光出射部を
任意の位置に形成することが可能である。例えば、図６
（ａ）に示しているように、ＣＲＴ（陰極線管）２５を
光源として用い、このＣＲＴの電子銃（発光すべき箇所
での電子出射）及び偏向コイル（発光すべき箇所への電
子の移動）を制御することで光出射部の位置を変更する
ことができる。また、図６（ｂ）に示すように、複数の
点状の発光手段（例えば、発光ダイオードなど）２６を
平面状に配置し、前記発光手段２６の例えば第１発光群
（図において実線で示している）と第２発光群（図にお
いて点線で示している）との配置ピッチを異ならせてお
き、各群に選択的に電力を供給するように構成してもよ
い。また、図５や図６（ｂ）では光出射部のピッチを水
平方向にだけ異ならせた態様で示したが、これに限ら
ず、光出射部のピッチを垂直方向に異ならせてもよいも
のである。
いてバックライト２１を用いたが、メタルハライドラン
プ等を用いてもよい。また、光源装置をバックライト２
１と液晶シャッタ２２とによって構成したが、このよう
な構成によらずに、発散光線を与える点状の光出射部を
任意の位置に形成することが可能である。例えば、図６
（ａ）に示しているように、ＣＲＴ（陰極線管）２５を
光源として用い、このＣＲＴの電子銃（発光すべき箇所
での電子出射）及び偏向コイル（発光すべき箇所への電
子の移動）を制御することで光出射部の位置を変更する
ことができる。また、図６（ｂ）に示すように、複数の
点状の発光手段（例えば、発光ダイオードなど）２６を
平面状に配置し、前記発光手段２６の例えば第１発光群
（図において実線で示している）と第２発光群（図にお
いて点線で示している）との配置ピッチを異ならせてお
き、各群に選択的に電力を供給するように構成してもよ
い。また、図５や図６（ｂ）では光出射部のピッチを水
平方向にだけ異ならせた態様で示したが、これに限ら
ず、光出射部のピッチを垂直方向に異ならせてもよいも
のである。
【００３５】また、以上に述べた例では、点光源の前方
に映像表示パネルを配置する光線再生方式の三次元映像
表示装置に対応させた構成について説明したが、映像表
示パネルの前方にピンホールアレイ板等を配置する光線
再生方式の三次元映像表示装置に対しても、上述の実施
形態１乃至実施形態３に述べた構成を適用することがで
きる。
に映像表示パネルを配置する光線再生方式の三次元映像
表示装置に対応させた構成について説明したが、映像表
示パネルの前方にピンホールアレイ板等を配置する光線
再生方式の三次元映像表示装置に対しても、上述の実施
形態１乃至実施形態３に述べた構成を適用することがで
きる。
【００３６】すなわち、映像を表示する映像表示パネル
と、この映像表示パネルからの映像光が入射される光透
過部が所定間隔で平面状に配置され、物体からの散乱光
に相当する光線群を与える点状光透過部形成パネルと、
各光透過部に対応する前記映像表示パネルの各画素領域
に表示する表示映像を設定する表示パネル駆動手段と、
を備えて成る三次元映像表示装置において、各光透過部
の中心と当該各光透過部に対応する各画素領域の中心と
を結ぶ線が互いに非平行に設定されていてもよい。そし
て、各光透過部の中心と当該各光透過部に対応する各画
素領域の中心とを結ぶ線が、映像表示パネルと観察者と
の標準的な距離に対応した位置で交差するようにした
り、或いは、各光透過部の中心と当該各光透過部に対応
する各画素領域の中心とを結ぶ線が、物体を再生しよう
とする領域に集中するように構成してもよい。
と、この映像表示パネルからの映像光が入射される光透
過部が所定間隔で平面状に配置され、物体からの散乱光
に相当する光線群を与える点状光透過部形成パネルと、
各光透過部に対応する前記映像表示パネルの各画素領域
に表示する表示映像を設定する表示パネル駆動手段と、
を備えて成る三次元映像表示装置において、各光透過部
の中心と当該各光透過部に対応する各画素領域の中心と
を結ぶ線が互いに非平行に設定されていてもよい。そし
て、各光透過部の中心と当該各光透過部に対応する各画
素領域の中心とを結ぶ線が、映像表示パネルと観察者と
の標準的な距離に対応した位置で交差するようにした
り、或いは、各光透過部の中心と当該各光透過部に対応
する各画素領域の中心とを結ぶ線が、物体を再生しよう
とする領域に集中するように構成してもよい。
【００３７】また、同様に、映像を表示する映像表示パ
ネルと、この映像表示パネルからの映像光が入射される
光透過部が所定間隔で平面状に配置され、物体からの散
乱光に相当する光線群を与える点状光透過部形成パネル
と、各光透過部に対応する前記映像表示パネルの各画素
領域に表示する表示映像を設定する表示パネル駆動手段
と、を備えて成る三次元映像表示装置において、各光透
過部の中心と当該各光透過部に対応する各画素領域の中
心とを結ぶ線を互いに非平行とすることが任意に行える
構成としてもよい。そして、各光透過部の中心と当該各
光透過部に対応する各画素領域の中心とを結ぶ線が、物
体を再生しようとする領域に応じて当該領域に集中する
ようにしてもよい。かかる構成では、光透過部の位置を
その平面内で変化させる光透過部位置変更手段を用い
る。この光透過部位置変更手段としては、複数の点状の
光透過領域を所定の箇所に形成できるシャッタ手段を用
い前記光透過部を変更するように構成すればよい。具体
的には、図４の液晶シャッタ２４及び液晶シャッタ駆動
部７を用いて構成することができる。
ネルと、この映像表示パネルからの映像光が入射される
光透過部が所定間隔で平面状に配置され、物体からの散
乱光に相当する光線群を与える点状光透過部形成パネル
と、各光透過部に対応する前記映像表示パネルの各画素
領域に表示する表示映像を設定する表示パネル駆動手段
と、を備えて成る三次元映像表示装置において、各光透
過部の中心と当該各光透過部に対応する各画素領域の中
心とを結ぶ線を互いに非平行とすることが任意に行える
構成としてもよい。そして、各光透過部の中心と当該各
光透過部に対応する各画素領域の中心とを結ぶ線が、物
体を再生しようとする領域に応じて当該領域に集中する
ようにしてもよい。かかる構成では、光透過部の位置を
その平面内で変化させる光透過部位置変更手段を用い
る。この光透過部位置変更手段としては、複数の点状の
光透過領域を所定の箇所に形成できるシャッタ手段を用
い前記光透過部を変更するように構成すればよい。具体
的には、図４の液晶シャッタ２４及び液晶シャッタ駆動
部７を用いて構成することができる。
【００３８】また、このように映像表示パネルの前方に
ピンホールアレイ板等を配置する構成においては、映像
表示パネルとしては、透過型の液晶表示パネル（バック
ライトが必要）の他、自発光型の映像表示パネル（ＬＥ
Ｄディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディ
スプレイ等）を用いることができる。
ピンホールアレイ板等を配置する構成においては、映像
表示パネルとしては、透過型の液晶表示パネル（バック
ライトが必要）の他、自発光型の映像表示パネル（ＬＥ
Ｄディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディ
スプレイ等）を用いることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、物体からの散乱光に相当する光線群を与える点状の
各光出射部又は各ピンホールの中心と当該各光出射部又
は各ピンホールに対応する各画素領域の中心とを結ぶ線
が互いに非平行に設定されており、特に、各光出射部又
は各ピンホールの中心と当該各光出射部又は各ピンホー
ルに対応する各画素領域の中心とを結ぶ線が、映像表示
パネルと観察者との標準的な距離に対応した位置で交差
する構成においては、標準的な観察位置に光線が効率良
く集まり、観察者が頭部を移動させたときの映像の見え
方の移り変わりが滑らかになり、より現実感のある三次
元感を観察者に認識させることができることになる。ま
た、各光出射部又は各ピンホールの中心と当該各光出射
部又は各ピンホールに対応する各画素領域の中心とを結
ぶ線が、物体を再生しようとする領域に集中するように
した構成であれば、当該領域に存在する物体を表現する
光線数が増えることになり、物体の見える領域が増大
し、より現実感のある三次元感を観察者に認識させるこ
とができる。
は、物体からの散乱光に相当する光線群を与える点状の
各光出射部又は各ピンホールの中心と当該各光出射部又
は各ピンホールに対応する各画素領域の中心とを結ぶ線
が互いに非平行に設定されており、特に、各光出射部又
は各ピンホールの中心と当該各光出射部又は各ピンホー
ルに対応する各画素領域の中心とを結ぶ線が、映像表示
パネルと観察者との標準的な距離に対応した位置で交差
する構成においては、標準的な観察位置に光線が効率良
く集まり、観察者が頭部を移動させたときの映像の見え
方の移り変わりが滑らかになり、より現実感のある三次
元感を観察者に認識させることができることになる。ま
た、各光出射部又は各ピンホールの中心と当該各光出射
部又は各ピンホールに対応する各画素領域の中心とを結
ぶ線が、物体を再生しようとする領域に集中するように
した構成であれば、当該領域に存在する物体を表現する
光線数が増えることになり、物体の見える領域が増大
し、より現実感のある三次元感を観察者に認識させるこ
とができる。
【００４０】また、この発明においては、物体からの散
乱光に相当する光線群を与える点状の各光出射部又は各
ピンホールの中心と当該各光出射部又は各ピンホールに
対応する各画素領域の中心とを結ぶ線を互いに非平行と
することが任意に行えるように設定されており、特に、
各光出射部又は各ピンホールの中心と当該各光出射部又
は各ピンホールに対応する各画素領域の中心とを結ぶ線
が、物体を再生しようとする領域に応じて当該領域に集
中するようにした構成においては、物体を再生しようと
する領域が変化しても、変化後の領域において物体を表
現する光線数を増やすことができ、物体の見える領域が
増大し、より現実感のある三次元感を観察者に認識させ
ることができる。
乱光に相当する光線群を与える点状の各光出射部又は各
ピンホールの中心と当該各光出射部又は各ピンホールに
対応する各画素領域の中心とを結ぶ線を互いに非平行と
することが任意に行えるように設定されており、特に、
各光出射部又は各ピンホールの中心と当該各光出射部又
は各ピンホールに対応する各画素領域の中心とを結ぶ線
が、物体を再生しようとする領域に応じて当該領域に集
中するようにした構成においては、物体を再生しようと
する領域が変化しても、変化後の領域において物体を表
現する光線数を増やすことができ、物体の見える領域が
増大し、より現実感のある三次元感を観察者に認識させ
ることができる。
【図１】この発明の第１の実施形態の三次元映像表示装
置の概略構成を示した斜視図である。
置の概略構成を示した斜視図である。
【図２】同図（ａ）は第２の実施形態の三次元映像表示
装置を示した断面図であり、同図（ｂ）は作用説明図で
ある。
装置を示した断面図であり、同図（ｂ）は作用説明図で
ある。
【図３】同図（ａ）は本発明との対比のための従来構成
の作用説明図であり、同図（ｂ）は第２の実施形態の三
次元映像表示装置の作用説明図である。
の作用説明図であり、同図（ｂ）は第２の実施形態の三
次元映像表示装置の作用説明図である。
【図４】同図（ａ）は第３の実施形態の三次元映像表示
装置を示した断面図であり、同図（ｂ）は作用説明図で
ある。
装置を示した断面図であり、同図（ｂ）は作用説明図で
ある。
【図５】図４の構成の液晶シャッタによる光出射部の位
置変化の一例を示した斜視図である。
置変化の一例を示した斜視図である。
【図６】同図（ａ）（ｂ）は各々、図４の構成で示した
光源装置に代えて用い得る光源装置を示した斜視図であ
る。
光源装置に代えて用い得る光源装置を示した斜視図であ
る。
【図７】従来の三次元映像表示装置を示した断面図であ
り、同図（ｂ）は作用説明図である。
り、同図（ｂ）は作用説明図である。
１ 三次元映像表示装置
２ 光源装置
２２ ピンホールアレイ板
２２ａピンホール
３ 液晶表示パネル
３ａ 画素領域
４ 液晶表示パネル駆動部
１１ 三次元映像表示装置
５ 光源装置
２３ ピンホールアレイ板
２３ａピンホール
１２ 三次元映像表示装置
６ 光源装置
２４ 液晶シャッタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 27/22
H04N 13/04
Claims (2)
- 【請求項１】 物体からの散乱光に相当する光線群を与
える点状の光出射部を所定間隔で平面状に配置して成る
光源装置と、この光源装置の光出射側に配置された映像
表示パネルと、各光出射部に対応する前記映像表示パネ
ルの各画素領域に表示する表示映像を設定する表示パネ
ル駆動手段と、を備えて成る三次元映像表示装置におい
て、 各光出射部の中心と当該各光出射部に対応する各画素領
域の中心とを結ぶ線が、観察位置とされる箇所で交差す
るように設定されたことを特徴とする三次元映像表示装
置。 - 【請求項２】 映像を表示する映像表示パネルと、この
映像表示パネルからの映像光が入射される光透過部が所
定間隔で平面状に配置され、物体からの散乱光に相当す
る光線群を与える点状光透過部形成パネルと、各光透過
部に対応する前記映像表示パネルの各画素領域に表示す
る表示映像を設定する表示パネル駆動手段と、を備えて
成る三次元映像表示装置において、 各光透過部の中心と当該各光透過部に対応する各画素領
域の中心とを結ぶ線が観察位置とされる箇所で交差する
ように設定された ことを特徴とする三次元映像表示装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088883A JP3523605B2 (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 三次元映像表示装置 |
| TW91104534A TW594054B (en) | 2001-03-14 | 2002-03-12 | Three-dimensional image display device and generating method of image to be supplied to the same |
| US10/469,700 US7180478B2 (en) | 2001-03-14 | 2002-03-12 | Three-dimensional video display and method for creating supply video supplied to three-dimensional video display |
| PCT/JP2002/002319 WO2002073289A1 (fr) | 2001-03-14 | 2002-03-12 | Ecran de visualisation tridimensionnel, et procede de creation d'images video pour l'ecran de visualisation tridimensionnel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088883A JP3523605B2 (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 三次元映像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002287089A JP2002287089A (ja) | 2002-10-03 |
| JP3523605B2 true JP3523605B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=18943903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001088883A Expired - Lifetime JP3523605B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-26 | 三次元映像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3523605B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7843636B2 (en) | 2007-03-02 | 2010-11-30 | Sony Corporation | Image display method for a stereoscopic image |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2436596C (en) | 2000-01-25 | 2005-10-25 | 4D-Vision Gmbh | Method and arrangement for the three-dimensional display |
| WO2004040518A2 (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-13 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Three-dimensional display |
| DE10325146A1 (de) | 2003-05-30 | 2004-12-16 | X3D Technologies Gmbh | Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung |
| JP4617924B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2011-01-26 | カシオ計算機株式会社 | 液晶表示装置 |
| CN104317062A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-28 | 四川大学 | 基于反射偏振针孔阵列的2d/3d可切换集成成像显示装置 |
| JP6633884B2 (ja) * | 2015-10-20 | 2020-01-22 | 日本放送協会 | 立体像表示装置 |
| JP6456558B2 (ja) * | 2016-06-28 | 2019-01-23 | 株式会社アスカネット | 立体像表示装置及び立体像表示方法 |
-
2001
- 2001-03-26 JP JP2001088883A patent/JP3523605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7843636B2 (en) | 2007-03-02 | 2010-11-30 | Sony Corporation | Image display method for a stereoscopic image |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002287089A (ja) | 2002-10-03 |
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