JP3563454B2

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Publication number: JP3563454B2
Application number: JP19966794A
Authority: JP
Inventors: 豊田中
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JPH0862534A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は立体テレビ放送などで使用される立体画像表示装置に係わり、特に特殊な眼鏡無しで、観視者に立体画像を見せる立体画像表示装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は立体撮像された左眼用画像と、右眼用画像とを用いた無眼鏡方式による立体画像表示装置に関するもので、観視者の眼の近傍を含む左右の半顔を検出し、この情報に基づき、画像の光路を制御することにより、左眼用画像の情報を観視者の左眼に導き、右眼用画像の情報を観視者の右眼に導き、これによって特殊な眼鏡を必要とすることなく、観視者に立体画像を見せるものである。
【０００３】
【従来の技術】
立体テレビ放送などで使用される立体画像表示装置として、従来、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させて、立体画像を見せる装置と、レンティキュラースクリーンなどを用いて特殊な眼鏡無しで、立体画像を見せる装置とが知られている。
【０００４】
この場合、偏光眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させて、立体画像を見せる立体画像表示装置では、立体撮像された左眼用画像の画素（左画素）と、右眼用画像の画素（右画素）とを表示装置上に入れ子に表示させて、この表示装置上に配置された偏光板により、左画素に所定偏光度（例えば、０度）の偏光を与えるとともに、右画素に前記所定偏光度と直交する偏光度（例えば、９０度）の偏光を与え、これを左眼側レンズの偏光度が前記所定偏光度にされ、右眼側レンズの偏光度が前記所定偏光度と直交する偏光度にされた偏光眼鏡などの特殊な眼鏡を掛けた観視者に立体画像を見せる。
【０００５】
また、シャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させて、立体画像を見せる立体画像表示装置では、立体撮像された左眼用画像と、右眼用画像とを表示装置上に交互に表示させながら、表示装置上に左眼用画像を表示させているとき、シャッタ眼鏡の左眼レンズ部分を透過状態にし、また表示装置上に右眼用画像を表示させているとき、シャッタ眼鏡の右眼レンズ部分を透過状態にし、このシャッタ眼鏡を掛けた観視者に立体画像を見せる。
【０００６】
また、レンティキュラースクリーンなどを用いて特殊な眼鏡無しで、立体画像を見せる立体画像表示装置では、立体撮像された左眼用画像の画素（左画素）と、右眼用画像の画素（右画素）とを表示装置上に入れ子に表示させて、この表示装置上に配置されたレンティキュラースクリーンにより、左画素からの光を観視者の左眼に導くとともに、右画素からの光を観視者の右眼に導き、特殊な眼鏡無しで、観視者に立体画像を見せる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の立体画像表示装置においては、次に述べるような問題があった。
【０００８】
すなわち、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させて、立体画像を見せる立体画像表示装置では、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を観視者に掛けさせることが前提条件となっているので、自然な状態で立体画像を観賞させることができないという問題がある。
【０００９】
また、レンティキュラースクリーンなどを用いて特殊な眼鏡無しで、立体画像を見せる立体画像表示装置では、細長いかまぼこ状のレンズを配置して形成したレンティキュラースクリーンや１枚の板にスリットを多数形成して作成したパララックスバリアなどによって、左右画像を分離して観視者に立体画像を見せるようにしているので、立体視の可能な範囲（視域）が非常に狭く、観視者の眼が移動したとき、左眼用画像が右眼に、右眼用画像が左眼に反転入射してしまうなどの問題があった。
【００１０】
本発明は上記の事情に鑑み、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御することによって、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せることができる立体画像表示装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、請求項１の立体画像表示装置では、観視者の像を撮影して、前記観視者の左顔位置、右顔位置を検出する半顔検出装置と、表示対象となる左眼用画像信号と右眼用画像信号と取り込み、これを交互に画面表示する透過型表示装置と、前記透過型表示装置で左眼用画像が透過表示されるとき、前記半顔検出装置の検出結果に基づいて、前記観視者の左眼位置と前記左眼用画像の各画素とを結ぶ直線上にある点から左画像用照明光を出射させ、また前記透過型表示装置で右眼用画像が透過表示されるとき、前記半顔検出装置に検出結果に基づいて、前記観視者の右眼位置と前記右眼用画像の各画素とを結ぶ直線上にある点から右画像用照明光を出射させる点発光装置とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の立体画像表示装置では、観視者の像を撮影して、前記観視者の左顔位置、右顔位置を検出する半顔検出装置と、表示対象となる左眼用画像信号を取り込み、これを画面表示する左眼用透過型表示装置と、この左眼用透過型表示装置で左眼用画像が透過表示されるとき、前記半顔検出装置の検出結果に基づいて、前記観視者の左眼位置と前記左眼用画像の各画素とを結ぶ直線上にある点から左画像用照明光を出射させる左眼用点発光装置と、前記左眼用透過型表示装置の前面に配置され、前記左眼用透過型表示装置上に画面表示されている左眼用画像を透過させて観視者の左眼に導くハーフミラーと、表示対象となる右眼用画像信号を取り込み、これを画面表示する右眼用透過型表示装置と、この右眼用透過型表示装置で右眼用画像が透過表示されるとき、前記ハーフミラーを介在させた状態で、前記半顔検出装置の検出結果に基づいて、前記観視者の右眼位置と前記右眼用画像の各画素とを結ぶ直線上にある点から右画像用照明光を出射させる右眼用点発光装置とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３では、請求項１、２のいずれかに記載の立体画像表示装置において、前記点発光装置、右眼用点発光装置、または左眼用点発光装置を構成する光源用ＬＣＤ板は複数の光源用ＬＣＤ板の各光源画素をずらすように、これら各光源用ＬＣＤ板を重ね合わせて構成することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４では、請求項１、２のいずれかに記載の立体画像表示装置において、前記点発光装置、右眼用点発光装置、または左眼用点発光装置は発光位置を変更自在なＣＲＴ装置、ＰＤＰ装置、ＥＬ装置のいずれかによって構成されることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５では、請求項１〜４のいずれかに記載の立体画像表示装置において、前記点発光装置と透過型表示装置との間、右眼用点発光装置と右眼用透過型表示装置との間、または左眼用点発光装置と左眼用透過型表示装置との間に、第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板によって構成される光路選択装置を配置し、前記第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板によって左画像用照明光または右画像用照明光の光路を決定することを特徴としている。
【００１６】
【作用】
上記の構成において、請求項１の立体画像表示装置では、半顔検出装置によって観視者の像を撮影して、前記観視者の左顔位置、右顔位置を検出しながら、透過型表示装置によって表示対象となる左眼用画像信号と右眼用画像信号と取り込み、これを交互に画面表示するとともに、前記透過型表示装置で左眼用画像が透過表示されるとき、点発光装置により、前記半顔検出装置の検出結果に基づいて、前記観視者の左眼位置と前記左眼用画像の各画素とを結ぶ直線上にある点から左画像用照明光を出射させ、また前記透過型表示装置で右眼用画像が透過表示されるとき、点発光装置により、前記半顔検出の検出結果に基づいて、前記観視者の右眼位置と前記右眼用画像の各画素とを結ぶ直線上にある点から右画像用照明光を出射させることにより、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御し、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せる。
【００１７】
また、請求項２の立体画像表示装置では、半顔検出装置によって観視者の像を撮影して、前記観視者の左顔位置、右顔位置を検出しながら、左眼用透過型表示装置によって表示対象となる左眼用画像信号を取り込み、これを画面表示するとともに、この左眼用透過型表示装置で左眼用画像が透過表示されるとき、左眼用点発光装置により前記半顔検出装置の検出結果に基づいて前記観視者の左眼位置と前記左眼用画像の各画素とを結ぶ直線上にある点から左画像用照明光を出射させ、前記左眼用透過型表示装置の前面に配置されたハーフミラーによって前記左眼用透過型表示装置上に画面表示されている左眼用画像を透過させて観視者の左眼に導き、さらに右眼用透過型表示装置によって表示対象となる右眼用画像信号を取り込み、これを画面表示するとともに、この右眼用透過型表示装置で右眼用画像が透過表示されるとき、右眼用点発光装置により前記ハーフミラーを介在させた状態で、前記半顔検出装置の検出結果に基づいて、前記観視者の右眼位置と前記右眼用画像の各画素とを結ぶ直線上にある点から右画像用照明光を出射させることにより、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御し、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せる。
【００１８】
また、請求項３では、請求項１、２のいずれかに記載の立体画像表示装置において、前記点発光装置、右眼用点発光装置、または左眼用点発光装置を構成する光源用ＬＣＤ板を、複数の光源用ＬＣＤ板の各光源画素をずらすように、これら各光源用ＬＣＤ板を重ね合わせて構成することにより、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御し、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せる。
【００１９】
また、請求項４では、請求項１、２のいずれかに記載の立体画像表示装置において、前記点発光装置、右眼用点発光装置、または左眼用点発光装置を、発光位置を変更自在なＣＲＴ装置、ＰＤＰ装置、ＥＬ装置のいずれかによって構成することにより、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御し、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せる。
【００２０】
また、請求項５では、請求項１〜４のいずれかに記載の立体画像表示装置において、前記点発光装置と透過型表示装置との間、右眼用点発光装置と右眼用透過型表示装置との間、または左眼用点発光装置と左眼用透過型表示装置との間に、第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板によって構成される光路選択装置を配置し、前記第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板によって左画像用照明光または右画像用照明光の光路を決定することにより、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御し、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せる。
【００２１】
【実施例】
図１は本発明による立体画像表示装置の第１実施例を示す構成図である。
【００２２】
この図に示す立体画像表示装置１は、半顔検出装置２と、制御装置３と、画像表示装置４と、点発光装置５と、光路選択装置６とを備えており、制御装置３によって装置各部の動作を制御して、画像表示装置４に左眼用画像と、右眼用画像とを交互に表示させながら、半顔検出装置２によって観視者の左眼、右眼の位置を検出させ、画像表示装置４に左眼用画像が表示されているとき、点発光装置５上の前記観視者の左眼位置に応じた位置を点発光させて、点光（左画像用照明光）を出射させるとともに、光路選択装置６によって前記点光を画像表示装置４の対応する画素の裏面に導き、観視者の左眼に入射させ、また画像表示装置４に右眼用画像が表示されているとき、点発光装置５上の前記観視者の右眼位置に応じた位置を点発光させて、点光（右画像用照明光）を出射させるとともに、光路選択装置６によって前記点光を画像表示装置４の対応する画素の裏面に導き、観視者の右眼に入射させて、この観視者に立体画像を見せる。
【００２３】
半顔検出装置２は、半顔撮影装置７と、半顔位置測定回路８とを備えており、波長λ_１，λ_２の赤外光によって観視者の頭部を照明しながら、制御装置３からの同期信号に基づいて、前記観視者の頭部を撮影するとともに、この撮影動作によって得られた各波長λ_１，λ_２の画像信号を処理して、前記観視者の左眼位置と、右眼位置とを検出し、この検出結果を制御装置３に供給する。
【００２４】
半顔撮影装置７は、図２に示す如く波長λ_１の赤外光を発生して観視者の頭部左側を照明する左側ＬＥＤ９と、前記観視者の頭部で反射された波長λ_１の赤外光を選択的に透過させる左側フィルタ板１０と、制御装置３から同期信号が出力される毎に、左側フィルタ板１０を透過した波長λ_１の赤外光を左側画像信号に変換する左側カメラ１１と、波長λ_２の赤外光を発生して観視者の頭部右側を照明する右側ＬＥＤ１２と、前記観視者の頭部で反射された波長λ_２の赤外光を選択的に透過させる右側フィルタ板１３と、制御装置３から同期信号が出力される毎に、右側フィルタ板１３を透過した波長λ_２の赤外光を右側画像信号に変換する右側カメラ１４とを備えている。
【００２５】
そして、左側ＬＥＤ９、右側ＬＥＤ１２によって波長λ_１，λ_２の赤外光を発生して、観視者の頭部左側、右側を各々照明しながら、左側フィルタ板１０、右側フィルタ板１３によって観視者の頭部で反射された波長λ_１，λ_２の赤外光を各々選択的に透過させ、制御装置３から同期信号が出力される毎に、左側カメラ１１、右側カメラ１４によって波長λ_１，λ_２の赤外光を左側画像信号、右側画像信号に各々変換して、これを半顔位置測定回路８に供給する。
【００２６】
半顔位置測定回路８は、左側カメラ１１から出力される左側画像信号を取り込み、これをレベルを調整して図３（ａ）に示す如く左眼部分にピークを持つ左側画像信号にする左側レベル調整回路１５と、右側カメラ１４から出力される右側画像信号を取り込み、これをレベルを調整して図４（ａ）に示す如く右眼部分にピークを持つ右側画像信号にする右側レベル調整回路１６と、左側レベル調整回路１５から出力される左側画像信号と右側レベル調整回路１６から出力される右側画像信号との差を演算して図３（ｂ）に示す如く左眼部分に正ピークを持つ左側差分信号を生成する左側減算回路１７と、図５に示すしきい値特性を持ち、このしきい値特性を用いて左側減算回路１７から出力される左側差分信号を２値化し、図３（ｃ）に示す如く左眼部分を含む領域が“１”になった左顔領域分割信号を生成する左側２値化回路１８とを備えている。
【００２７】
さらに、この半顔位置測定回路８は、右側レベル調整回路１６から出力される右側画像信号と左側レベル調整回路１５から出力される左側画像信号との差を演算して図４（ｂ）に示す如く右眼部分に正ピークを持つ右側差分信号を生成する右側減算回路１９と、図５に示すしきい値特性を持ち、このしきい値特性を用いて右側減算回路１９から出力される右側差分信号を２値化し、図４（ｃ）に示す如く右眼部分を含む領域が“１”になった右顔領域分割信号を生成する右側２値化回路２０と、制御装置３から出力されるフィールド指定信号によって左側フィールドが指定されているとき、左側２値化回路１８から出力される左顔領域分割信号を選択し、また前記フィールド指定信号によって右側フィールドが指定されているとき、右側２値化回路２０から出力される右顔領域分割信号を選択する切替器２１とを備えている。
【００２８】
そして、左側カメラ１１から出力される左側画像信号と、右側カメラ１４から出力される右側画像信号とを取り込み、左側レベル調整回路１５、右側レベル調整回路１６によってこれら左側画像信号、右側画像信号のレベルを調整して正規化した後、左側減算回路１７、右側減算回路１９によってこれらの差を演算して左側差分信号と、右側差分信号とを演算するとともに、左側２値化回路１８、右側２値化回路２０によって前記左側差分信号、右側差分信号を２値化して、観視者の左顔が存在する領域を示す左顔領域分割信号と、前記観視者の右顔が存在する領域を示す右顔領域分割信号とを生成する。さらに、制御装置３から出力されるフィールド指定信号によって左側フィールドが指定されているとき、切替器２１によって前記左顔領域分割信号を選択して、これを制御装置３に供給し、また前記フィールド指定信号によって右側フィールドが指定されているとき、切替器２１によって前記右顔領域分割信号を選択して、これを制御装置３に供給する。
【００２９】
制御装置３は、１／６０秒毎に供給される左眼用画像、右眼用画像を交互に表示させるのに必要な周期（例えば、１／１２０秒）毎に同期信号、フィールド指定信号などを生成する同期発生回路２５と、この同期発生回路２５から出力される同期信号に基づき、図６（ａ）に示す如く１／６０秒毎に供給される右眼用画像の奇数フィールド分、偶数フィールド分、図６（ｂ）に示す如く１／６０秒毎に供給される左眼用画像の奇数フィールド分、偶数フィールド分を取り込み、これを図６（ｃ）に示す如くフィールド方向に入れ子にする順次化回路２６と、同期発生回路２５からフィールド指定信号が出力される毎に、半顔位置測定回路８から出力される左顔領域分割信号、右顔領域分割信号を取り込み、これら左顔領域分割信号、右顔領域分割信号に基づき、第０〜第ｎ透過制御信号Ｏａ，Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎを生成する透過制御回路２７とを備えている。
【００３０】
そして、同期発生回路２５によって同期信号、フィールド指定信号などを生成し、これを半顔検出装置２と、画像表示装置４とに供給するとともに、順次化回路２６によって左眼用画像の奇数フィールド分、偶数フィールド分、右眼用画像の奇数フィールド分、偶数フィールド分を取り込み、これを入れ子にして画像表示装置４に供給し、さらに透過制御回路２７によって半顔位置測定回路８から出力される左顔領域分割信号、右顔領域分割信号を取り込み、これら左顔領域分割信号、右顔領域分割信号に基づき、第０〜第ｎ透過制御信号Ｏａ，Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎを生成するとともに、第０透過制御信号Ｏａを点発光装置５に供給し、第１〜第ｎ透過制御信号Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎを光路選択装置６に供給する。
【００３１】
画像表示装置４は、マトリックス状に配置された複数の表示画素２９を持ち、制御装置３の順次化回路２６から出力される右眼用画像の奇数フィールド分、左眼用画像の奇数フィールド分、右眼用画像の偶数フィールド分、左眼用画像の偶数フィールド分を取り込んで、これらの各フィールド分を構成する各画素の強さに応じて各表示画素の透過率を変化させる表示用ＬＣＤ板３０と、この表示用ＬＣＤ板３０の裏面側に配置され、表示用ＬＣＤ板３０の各表示画素２９と１対１に対応するとともに常時透過状態にある光路設定用のＬＣＤ板３１を備えている。表示用ＬＣＤ板３０を駆動する信号は、順次化回路２６の出力信号と同期発生回路２５の同期信号である。
【００３２】
そして、制御装置３から右眼用画像の奇数フィールド分、左眼用画像の奇数フィールド分、右眼用画像の偶数フィールド分、左眼用画像の偶数フィールド分が出力される毎に、これを取り込み、表示用ＬＣＤ板３０の各表示画素２９の透過率を変化させて、右眼用奇数フィールド画像、左眼用奇数フィールド画像、右眼用偶数フィールド画像、左眼用偶数フィールド画像を透過表示する。
【００３３】
また、点発光装置５は、白色光を発生する平面状のバックライト３５と、このバックライト３５の前面側に配置され、バックライト３５から出射される白色光を拡散して均一化させる拡散板３６と、この拡散板３６の前面に配置される強誘電体ＬＣＤによって構成され、制御装置３の透過制御回路２７から出力される第０透過制御信号Ｏａを取り込んで、この第０透過制御信号Ｏａを構成する各画素信号の強さに応じて各光源画素３７の透過率を変化させる光源用ＬＣＤ板３８とを備えており、バックライト３５を点灯させて白色光を発生させ、拡散板３６によってこれを拡散させながら、制御装置３の透過制御回路２７から第０透過制御信号Ｏａが出力される毎に、これを取り込み、光源用ＬＣＤ板３８の各光源画素３７のうち、指定された各光源画素３７を透過状態にして、拡散板３６によって拡散された白色光を前面側に出射し、光路選択装置６に供給する。
【００３４】
光路選択装置６は、点発光装置５の前面に配置される強誘電体ＬＣＤによって構成され、制御装置３の透過制御回路２７から出力される第１〜第ｎ透過制御信号Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎを取り込んで、この第１〜第ｎ透過制御信号Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎを構成する各画素信号の強さに応じて各光路選択画素４０の透過率を変化させる第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板４１_−１〜４１_−ｎを備えており、制御装置３の透過制御回路２７から出力される第１〜第ｎ透過制御信号Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎを取り込むとともに，この第１〜第ｎ透過制御信号Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎを構成する各画素信号の強さに応じて、第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板４１_−１〜４１_−ｎの各光路選択画素４０の透過率を変化させ、点発光装置５の各光源画素３７から出射される白色光を、ＬＣＤ板３１の常時透過状態にある画素に導き、観視者が複数居ても、各観視者に立体画像を見せる。
【００３５】
次に、図７、図８を参照しながら、観視者の右眼位置および左眼位置と、点発光装置５の各発光点位置との関係について説明する。
【００３６】
まず、点発光装置５は、図７に示す如く仮想の光源装置４５と、仮想のピンホール板４６と、拡散板３６とによって構成される仮想的な発光装置４８で、等価的に表すことができる。
【００３７】
そして、この図７に示す仮想的な発光装置４８において、図８に示す如く仮想の光源装置４５の発光面４９をｘ軸の原点とし、発光面４９の広がり方向をｙ軸とし、原点座標（０，０）から左画像用照明光が出射され、座標（０，Ｄ）から右画像用照明光が出射されれば、これが仮想的なピンホール板４６に形成された各ホール５０のうち、第ｎホール５０を通過してｘ軸上の位置Ｘ_０に立てられた拡散板３６上に導かれると、この拡散板３６上の各座標（Ｘ_０，Ｒ_ｎ）から右画像用照明光が出射され、各座標（Ｘ_０，Ｌ_ｎ）から左画像用照明光が出射されることになる。
【００３８】
この場合、仮想の光源装置４５の発光面４９上にある左画像用照明光の発光点座標（０，０）に対する拡散板３６上の左画像用照明光の発光点座標（Ｘ，Ｙ）との間に、次式が成り立ち、
【数１】
Ｘ／（Ｘ_０−Ａ）＝Ｙ／｛Ｂ（ｎ−１／２）｝ …（１）
但し、Ａ：仮想のピンホール板４６と拡散板３６との距離
Ｂ：仮想のピンホール板４６上に形成される各ホール５０間の距離
ｎ：仮想のピンホール板４６上に形成されたホール５０の番号
これを発光点座標（Ｘ，Ｙ）のｙ座標値Ｙについて、整理すれば、次式が得られ、
【数２】
Ｙ＝Ｘ｛Ｂ（ｎ−１／２）｝／（Ｘ_０−Ａ） …（２）
この（２）式のｘ座標値Ｘとして、Ｘ＝Ｘ_０を代入すれば、次式が得られる。
【００３９】
【数３】
Ｙ＝Ｘ_０｛Ｂ（ｎ−１／２）｝／（Ｘ_０−Ａ） …（３）
したがって、仮想の光源装置４５の発光面４９上にある左画像用照明光の発光点座標（０，０）から左画像用照明光を出射させれば、拡散板３６上の左画像用照明光の発光点座標（Ｘ_０，Ｘ_０｛Ｂ（ｎ−１／２）｝／（Ｘ_０−Ａ））から左画像用照明光が出射され、これが光路選択装置６の第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板４１_−１〜４１_−ｎの各光路選択画素４０によって指定された光路にされた後、画像表示装置４のＬＣＤ板３１を透過して、表示用ＬＣＤ板３０の対応する表示画素２９の裏面に入射し、この表示画素２９が透過状態にされているとき、前記光路の線上にある観視者の左眼に入射する。
【００４０】
同様に、仮想の光源装置４５の発光面４９上にある右画像用照明光の発光点座標（０，Ｄ）に対する拡散板３６上の右画像用照明光の発光点座標（Ｘ，Ｙ）との間に、次式が成り立ち、
【数４】
Ｘ／（Ｘ_０−Ａ）＝（Ｙ−Ｄ）／｛Ｂ（ｎ−１／２）−Ｄ｝ …（４）
但し、Ａ：仮想のピンホール板４６と拡散板３６との距離
Ｂ：仮想のピンホール板４６上に形成される各ホール５０間の距離
ｎ：仮想のピンホール４６上に形成されたホール５０の番号
これを発光点座標（Ｘ，Ｙ）のｙ座標値Ｙについて、整理すれば、次式が得られ、
【数５】
Ｙ＝｛Ｂ（ｎ−１／２）Ｘ−Ａ・Ｄ｝／（Ｘ_０−Ａ） …（５）
この（５）式のｘ座標値Ｘとして、Ｘ＝Ｘ_０を代入すれば、次式が得られる。
【００４１】
【数６】
Ｙ＝｛Ｂ（ｎ−１／２）Ｘ_０−Ａ・Ｄ｝／（Ｘ_０−Ａ） …（６）
したがって、仮想の光源装置４５の発光面４９上にある右画像用照明光の発光点座標（０，Ｄ）から右画像用照明光を出射させれば、拡散板３６上の右画像用照明光の発光点座標（Ｘ_０，｛Ｂ（ｎ−１／２）Ｘ_０−Ａ・Ｄ｝／（Ｘ_０−Ａ））から右画像用照明光が出射され、これが光路選択装置６の第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板４１_−１〜４１_−ｎの各光路選択画素４０によって指定された光路にされた後、画像表示装置４のＬＣＤ板３１を透過して、表示用ＬＣＤ板３０の対応する表示画素２９の裏面に入射し、この表示画素２９が透過状態にされているとき、前記光路の線上にある観視者の右眼に入射する。
【００４２】
この際、図７から分かるように、拡散板３６の面を中心として、観視者の左眼位置と、左画像用照明光の発光点座標（０，０）とが面対称となり、前記観視者の右眼位置と、右画像用照明光の発光点座標（０，Ｄ）とが面対称となることから、観視者の左眼位置と、左画像用照明光の発光点座標（０，０）とを１対１で対応させ、観視者の右眼位置と、右画像用照明光の発光点座標（０，Ｄ）とを１対１で対応させれば、画像表示装置４上に表示されている左眼用奇数フィールド画像の各画素像や左眼用偶数フィールド画像の各画素像を観視者の左眼に導くことができ、画像表示装置４上に表示されている右眼用奇数フィールド画像の各画素像や右眼用偶数フィールド画像の各画素像を観視者の右眼に導くことができる。
【００４３】
そして、図１に示す実際の立体画像表示装置１では、画像表示装置４の光路設定用のＬＣＤ板３１および表示用ＬＣＤ板３０によって右眼用奇数フィールド画像、右眼用偶数フィールド画像を透過表示しているとき、半顔検出装置２によって観視者の右顔の位置を検出し、この検出結果に基づいて、点発光装置５を構成する光源用ＬＣＤ板３８の各光源画素３７のうち、前記観視者の右眼に対応する位置にある光源画素３７を透過状態にして、この光源画素３７から右画像用照明光を出射させるとともに、光路選択装置６を構成する第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板４１_−１〜４１_−ｎの、前記観視者の右眼に対応する位置にある各光路選択画素４０を透過状態にして、前記右画像用照明光を指定された光路にし、前記右眼用奇数フィールド画像の各画素像や右眼用偶数フィールド画像の各画素像を前記観視者の右眼に導いている。
【００４４】
このとき、光路選択装置６の各光路選択用ＬＣＤ板４１_−１〜４１_−ｎの各光路選択画素は、上記求められた（０，Ｌ_ｎ）点、（０，Ｒ_ｎ）点と図１に示したＬＣＤ板３１のｐ点（このｐ点は、図８に示す仮想のピンホール板４６の第ｎホールと拡散板３６に関して鏡像対称となる位置にある）とを結ぶ直線と、各光路選択用ＬＣＤ板４１_−１〜４１_−ｎとの各交点として決定される。
【００４５】
同様に、画像表示装置４の光路設定用のＬＣＤ板３１および表示用ＬＣＤ板３０によって左眼用奇数フィールド画像、左眼用偶数フィールド画像を透過表示しているとき、半顔検出装置２によって観視者の左顔の位置を検出し、この検出結果に基づいて、点発光装置５を構成する光源用ＬＣＤ板３８の光源画素３７のうち、前記観視者の左眼に対応する位置にある光源画素３７を透過状態にして、この光源画素３７から左画像用照明光を出射させるとともに、光路選択装置６を構成する第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板４１_−１〜４１_−ｎの、前記観視者の左眼に対応する位置にある各光路選択画素４０を透過状態にして、前記左画像用照明光を、指定された光路にし、前記左眼用奇数フィールド画像の各画素像や左眼用偶数フィールド画像の各画素像を前記観視者の左眼に導いている。
【００４６】
このように、この第１実施例においては、制御装置３によって装置各部の動作を制御して、画像表示装置４に左眼用画像と、右眼用画像とを交互に表示させながら、半顔検出装置２によって観視者の左眼、右眼の位置を検出させ、画像表示装置４に左眼用画像が表示されているとき、点発光装置５上の前記観視者の左眼位置に応じた位置を点発光させて、点光を出射させるとともに、光路選択装置６によって前記点光を画像表示装置４の対応する画素の裏面に導き、観視者の左眼に入射させ、また画像表示装置４に右眼用画像が表示されているとき、点発光装置５上の前記観視者の右眼位置に応じた位置を点発光させて、点光を出射させるとともに、光路選択装置６によって前記点光を画像表示装置４の対応する画素の裏面に導き、観視者の右眼に入射させて、この観視者に立体画像を見せるようにしているので、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御することによって、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せることができる。
【００４７】
図９は本発明による立体画像表示装置の第２実施例を示す構成図である。なお、この図において、図１の各部と同じ部分には、同じ符号が付してある。
【００４８】
この図に示す立体画像表示装置１が図１に示す装置と異なる点は、制御装置３の順次化回路２６を削除して、画像表示装置４に左眼用奇数フィールド画像と、左眼用偶数フィールド画像とを交互に表示させ、これを画像表示装置４の前面に配置されたハーフミラー５５を通して、観視者の左眼に導くとともに、制御装置３を構成する透過制御回路２７から右眼用画像の奇数フィールド分、右眼用画像の偶数フィールド分の表示を制御する第０〜第ｎ透過制御信号Ｏｒａ，Ｏｒ１，Ｏｒ２，…，Ｏｒｎを生成させて、これを右眼用奇数フィールド画像、右眼用偶数フィールド画像を表示する画像表示装置（図示は省略する）と、点発光装置（図示は省略する）と、光路選択装置（図示は省略する）とに供給し、この画像表示装置によって生成された右眼用奇数フィールド画像、右眼用偶数フィールド画像をハーフミラー５５で反射させて、観視者の右眼に導くようにしたことである。この場合、図２に示した半眼位置測定回路８の出力ｑと出力ｏは左画像用の制御装置３の透過制御回路２７に供給され、出力ｐは右画像用の制御装置（図示せず）に供給される。
【００４９】
これによって、この立体画像表示装置１では、各画像表示装置４の表示切替速度と、各点発光装置５の発光切替速度とを大幅に低下させて、これら各画像表示装置４、各点発光装置５の製造コストを低下させ、装置全体のコストを大幅に低下させることができる。
【００５０】
そして、この第２実施例においても、上述した第１実施例と同様に、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御することによって、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せることができる。
【００５１】
また、上述した第１、第２実施例においては、点発光装置５に１枚の光源用ＬＣＤ板３８を配置して、この光源用ＬＣＤ板３８に形成されている各光源画素３７を選択的に透過状態にして、拡散板３６から出射される白色光から、右画像用照明光と、左画像用照明光とを選択的に発生させるようにしているが、図１０に示す如く２枚の光源用ＬＣＤ板３８ａ，３８ｂの各光源画素３７をずらすように、これら各光源用ＬＣＤ板３８ａ，３８ｂを重ね合わせ、これを１枚の光源用ＬＣＤ板５６として使用するようにしても良い。
【００５２】
このようにすることにより、各光源用ＬＣＤ板３８ａ，３８ｂに形成される各光源画素３７の密度が低くても、これら各光源用ＬＣＤ板３８ａ，３８ｂを重ね合わせて作成した光源用ＬＣＤ板５６の各光源画素の密度を高くして、画素の分解能を高くすることができる。なお、重ね合わせる枚数は、３枚以上にしても良い。
【００５３】
また、上述した各実施例においては、点発光装置５を構成するバックライト３５と、光源用ＬＣＤ板３８，５６との間に、拡散板３６を配置して、バックライト３５によって得られた白色光を拡散板３６によって拡散させた後、これを光源用ＬＣＤ板３８，５６の裏面に入射させるようにしているが、バックライト３５と、光源用ＬＣＤ板３８，５６との間から、拡散板３６を外して、これを光源用ＬＣＤ板３８，５６の右側に、隣接して配置するようにしても良い。
【００５４】
さらに、上述した各実施例においては、バックライト３５と、拡散板３６と、光源用ＬＣＤ板３８（または、光源用ＬＣＤ板５６）とによって点発光装置５を構成するようにしているが、このような点発光装置５に代えて、ＣＲＴ装置、ＰＤＰ装置、またはＥＬ装置などのように発光レベルと、発光位置とを制御できる発光装置を、点発光装置５として使用するようにしても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載された発明によれば、偏光眼鏡やシャッタ眼鏡などの特殊な眼鏡を使用させることなく、かつ特殊なレンズ板などの光学系素子を主要な要素として使用することなく、左右の画像の光路を各々制御することによって、観視者の眼が移動しても、左眼用画像を左眼に、右眼用画像を右眼に導き、複数の観視者に対し、広い視域で立体画像を見せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による立体画像表示装置の第１実施例を示す構成図である。
【図２】図１に示す半顔検出装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示す半顔位置測定回路の動作例を示す波形図である。
【図４】図２に示す半顔位置測定回路の動作例を示す波形図である。
【図５】図２に示す各２値化回路の２値化特性例を示す特性図である。
【図６】図１に示す順次化回路の動作例を示す模式図である。
【図７】図１に示す点発光装置の動作例を説明するための模式図である。
【図８】図１に示す点発光装置の動作例を説明するための模式図である。
【図９】本発明による立体画像表示装置の第２実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明による立体画像表示装置の第３実施例で使用される光源用ＬＣＤ板の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１立体画像表示装置
２半顔検出装置
３制御装置
４画像表示装置（透過型表示装置、左眼用透過型表示装置）
５点発光装置（左眼用点発光装置）
６光路選択装置
３５バックライト
３６拡散板
３８，３８ａ，３８ｂ光源用ＬＣＤ板
４１_−１〜４１_−ｎ第１〜第ｎ光路選択用ＬＣＤ板
５５ハーフミラー
５６光源用ＬＣＤ板[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a three-dimensional image display device used for three-dimensional television broadcasting and the like, and particularly to a three-dimensional image display device that allows a viewer to view a three-dimensional image without special glasses.
[0002]
[Summary of the Invention]
The present invention relates to a stereoscopic image display device using a glasses-free system using a stereoscopically captured left-eye image and a right-eye image, and detects left and right half-faces including the vicinity of the viewer's eyes, By controlling the optical path of the image based on this information, the information of the image for the left eye is guided to the left eye of the viewer, and the information of the image for the right eye is guided to the right eye of the viewer. It is intended to show a stereoscopic image to a viewer without the need for glasses.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, as a stereoscopic image display device used in stereoscopic television broadcasting, etc., special glasses such as polarized glasses and shutter glasses are used, and a device for displaying a stereoscopic image and a lenticular screen etc. without special glasses. A device for displaying a three-dimensional image is known.
[0004]
In this case, in a stereoscopic image display device that shows a stereoscopic image by using special glasses such as polarized glasses, a stereoscopically imaged pixel for the left eye image (left pixel) and a pixel for the right eye image (right pixel) ) Are nested on a display device, and a polarizing plate disposed on the display device imparts a left pixel with a predetermined degree of polarization (for example, 0 degree) and a right pixel with the predetermined degree of polarization. And a polarization degree (for example, 90 degrees) orthogonal to the polarization direction, the polarization degree of the left-eye lens is set to the predetermined polarization degree, and the polarization degree of the right-eye lens is orthogonal to the predetermined polarization degree. A stereoscopic image is shown to a viewer wearing special glasses such as polarized glasses.
[0005]
In addition, in a stereoscopic image display device that uses special glasses such as shutter glasses to show a stereoscopic image, a stereoscopically captured left-eye image and a right-eye image are alternately displayed on the display device, When displaying the left-eye image on the display device, the left-eye lens portion of the shutter glasses is in a transparent state. When displaying the right-eye image on the display device, the right-eye lens portion of the shutter glasses is displayed. In a transmission state, and a viewer wearing the shutter glasses sees a stereoscopic image.
[0006]
Further, in a stereoscopic image display device that displays a stereoscopic image without special glasses using a lenticular screen or the like, a pixel (left pixel) of a stereoscopically captured left-eye image and a pixel (right pixel) of a right-eye image are used. ) Are nested on the display device, and the light from the left pixel is guided to the left eye of the viewer and the light from the right pixel is viewed by the lenticular screen arranged on the display device. To the viewer's right eye and show the viewer a stereoscopic image without special glasses.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional stereoscopic image display device described above has the following problems.
[0008]
That is, in a stereoscopic image display device that shows a stereoscopic image by using special glasses such as polarized glasses and shutter glasses, it is a precondition that the viewer wears special glasses such as polarized glasses and shutter glasses. Therefore, there is a problem that a stereoscopic image cannot be viewed in a natural state.
[0009]
Also, in a stereoscopic image display device that uses a lenticular screen or the like to show a stereoscopic image without special glasses, a number of slits are formed in a lenticular screen formed by arranging a long and thin lens having a semi-cylindrical shape or a single plate. The left and right images are separated by a parallax barrier, etc. created in order to show the stereoscopic image to the viewer, so the range (viewing zone) that can be viewed stereoscopically is very narrow, and the eyes of the viewer When moving, there is a problem that the image for the left eye is incident on the right eye and the image for the right eye is incident on the left eye in reverse.
[0010]
In view of the above circumstances, the present invention does not use special glasses such as polarized glasses or shutter glasses, and does not use an optical element such as a special lens plate as a main element, and thus the optical path of the left and right images. By controlling each of them, even if the eyes of the observer move, the image for the left eye is guided to the left eye, and the image for the right eye is guided to the right eye. It is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display device capable of showing an image.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a three-dimensional image display device according to claim 1, wherein a half-face detection for photographing an image of a viewer and detecting a left face position and a right face position of the viewer. A device, a transmissive display device that captures a left-eye image signal and a right-eye image signal to be displayed, and alternately displays these on a screen, and when the left-eye image is transparently displayed on the transmissive display device. Based on the detection result of the half-face detection device, the illumination light for left image is emitted from a point on a straight line connecting the left eye position of the viewer and each pixel of the image for left eye, and When the right-eye image is transparently displayed on the transmissive display device, a straight line connecting the right-eye position of the observer and each pixel of the right-eye image is based on the detection result of the half-face detection device. And a point light emitting device that emits illumination light for the right image from a point of the light emitting device.
[0012]
In the stereoscopic image display device according to claim 2, a half-face detection device that captures an image of a viewer and detects a left face position and a right face position of the viewer, and a left-eye detection device that is a display target. An image signal is captured, and a left-eye transmissive display device that displays the image on the screen, and when the left-eye image is transparently displayed on the left-eye transmissive display device, based on the detection result of the half-face detection device. A point emission device for the left eye that emits illumination light for the left image from a point on a straight line connecting the position of the left eye of the viewer and each pixel of the image for the left eye, and the transmission display for the left eye A half mirror disposed on the front of the device and transmitting the left-eye image displayed on the screen on the left-eye transmission display device to guide the left-eye image to the viewer, and a right-eye image to be displayed A transmissive display for the right eye that captures a signal and displays it on the screen, and a transmissive display for the right eye When the image is transparently displayed, the right-eye position of the viewer and each pixel of the right-eye image are connected based on the detection result of the half-face detection device with the half mirror interposed. And a point light emitting device for the right eye that emits illumination light for the right image from a point on the straight line.
[0013]
According to a third aspect, in the stereoscopic image display device according to any one of the first and second aspects, an LCD plate for a light source constituting the point light emitting device, the point light emitting device for the right eye, or the point light emitting device for the left eye. Is characterized in that these light source LCD plates are overlapped so as to shift each light source pixel of the plurality of light source LCD plates.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the stereoscopic image display device according to any one of the first and second aspects, the point light emitting device, the right eye point light emitting device, or the left eye point light emitting device is capable of changing a light emitting position. It is characterized by being constituted by any of a CRT device, a PDP device and an EL device.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the stereoscopic image display device according to any one of the first to fourth aspects, the point light emitting device for the right eye and the transmissive display for the right eye are provided between the point light emitting device and the transmission type display device. An optical path selection device constituted by first to n-th LCDs for selecting an optical path is disposed between the device, or between the point light emitting device for the left eye and the transmissive display device for the left eye, The optical path of the left image illumination light or the right image illumination light is determined by the n-th optical path selection LCD plate.
[0016]
[Action]
In the above configuration, in the stereoscopic image display device according to claim 1, a half-face detection device captures an image of a viewer, and detects a left face position and a right face position of the viewer, while performing transmissive display. The image signal for the left eye and the image signal for the right eye to be displayed by the device are captured and alternately displayed on the screen, and when the image for the left eye is transparently displayed on the transmissive display device, the point light emitting device Based on the detection result of the half-face detection device, the illumination light for left image is emitted from a point on a straight line connecting the left eye position of the viewer and each pixel of the image for left eye, and When the image for the right eye is transparently displayed on the transmissive display device, the point light emitting device, based on the detection result of the half-face detection, based on the right eye position of the observer and each pixel of the image for the right eye. The illumination light for the right image is emitted from a point on the straight line connecting By controlling the optical paths of the left and right images without using special glasses such as polarized glasses or shutter glasses, and without using optical elements such as special lens plates as main elements, Even if the observer's eyes move, the left-eye image is guided to the left eye and the right-eye image is guided to the right eye, so that a plurality of viewers can view a stereoscopic image in a wide viewing range.
[0017]
In the three-dimensional image display device according to the second aspect, a half-face detection device captures an image of a viewer, and detects a left face position and a right face position of the viewer, and performs a transmissive display for the left eye. The device captures the left-eye image signal to be displayed, displays the image on the screen, and when the left-eye image is transparently displayed on the left-eye transmission type display device, the half-light is emitted by the left-eye point light emitting device. A left image illumination light is emitted from a point on a straight line connecting the left eye position of the observer and each pixel of the left eye image based on the detection result of the face detection device, and the left eye transmission type A half mirror disposed on the front of the display device transmits the image for the left eye displayed on the screen on the transmission display device for the left eye and guides the image to the left eye of the viewer, and further displays the transmission type display for the right eye. The device captures the right-eye image signal to be displayed and displays it. While displaying, when the image for the right eye is transparently displayed on the transmissive display device for the right eye, the detection result of the half-face detection device is displayed in a state where the half mirror is interposed by the point light emitting device for the right eye. Based on the above, by emitting illumination light for the right image from a point on a straight line connecting the right eye position of the viewer and each pixel of the image for the right eye, special glasses such as polarized glasses and shutter glasses Without using the optical element such as a special lens plate as a main element without controlling the optical path of the left and right images, even if the viewer's eyes move, for the left eye The image is guided to the left eye and the image for the right eye is guided to the right eye, so that a plurality of viewers can see a stereoscopic image in a wide viewing area.
[0018]
According to a third aspect, in the stereoscopic image display device according to any one of the first and second aspects, an LCD plate for a light source constituting the point light emitting device, the point light emitting device for the right eye, or the point light emitting device for the left eye. Are configured such that each light source pixel of a plurality of light source LCD plates is shifted so as to shift each light source pixel, without using special glasses such as polarized glasses or shutter glasses, and without special glasses. Without using an optical element such as a simple lens plate as a main element, the optical path of each of the left and right images is controlled, and even if the observer's eyes move, the image for the left eye is used for the left eye and the right eye is used. The image for use is guided to the right eye, and a plurality of viewers see a stereoscopic image in a wide viewing range.
[0019]
According to a fourth aspect, in the three-dimensional image display device according to any one of the first and second aspects, the point light emitting device, the right eye point light emitting device, or the left eye point light emitting device can change the light emitting position. By using any one of CRT device, PDP device and EL device, it is possible to use special glasses such as polarized glasses and shutter glasses and to use optical elements such as special lens plates as main elements. Without controlling the optical paths of the left and right images, even if the eyes of the viewer move, the image for the left eye is guided to the left eye, the image for the right eye is guided to the right eye, and multiple viewers are On the other hand, a stereoscopic image is shown in a wide viewing area.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in the stereoscopic image display device according to any one of the first to fourth aspects, the point light emitting device for the right eye and the transmissive display for the right eye are provided between the point light emitting device and the transmission type display device. An optical path selection device constituted by first to n-th LCDs for selecting an optical path is disposed between the device, or between the point light emitting device for the left eye and the transmissive display device for the left eye, By determining the optical path of the illumination light for the left image or the illumination light for the right image by the n-th optical path selection LCD plate, it is possible to use a special lens plate or the like without using special glasses such as polarized glasses and shutter glasses. Without using the optical system elements as main elements, the optical paths of the left and right images are individually controlled, and even if the observer's eyes move, the image for the left eye becomes the left eye, and the image for the right eye becomes the right eye. To show a stereoscopic image to a plurality of viewers in a wide viewing range.
[0021]
【Example】
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a stereoscopic image display device according to the present invention.
[0022]
The three-dimensional image display device 1 shown in FIG. 1 includes a half-face detection device 2, a control device 3, an image display device 4, a point light emitting device 5, and an optical path selection device 6. While controlling the operation of each part, the half-face detection device 2 detects the positions of the left eye and the right eye of the observer while alternately displaying the image for the left eye and the image for the right eye on the image display device 4. When the image for the left eye is displayed on the image display device 4, a point corresponding to the position of the left eye of the observer on the point light emitting device 5 is point-lit, and the point light (the illumination light for the left image) is emitted. ) Is emitted, and the point light is guided to the back surface of the corresponding pixel of the image display device 4 by the optical path selection device 6 so as to be incident on the left eye of the viewer, and an image for the right eye is displayed on the image display device 4. Is performed, a point corresponding to the right eye position of the viewer on the point light emitting device 5 is caused to emit point light. A point light (illumination light for the right image) is emitted, and the point light is guided to the back surface of the corresponding pixel of the image display device 4 by the optical path selection device 6 and is made incident on the right eye of the viewer to perform this viewing. To show a stereoscopic image.
[0023]
The half-face detecting device 2 includes a half-face photographing device 7 and a half-face position measuring circuit 8, and has a wavelength λ. ₁ , Λ ₂ While illuminating the viewer's head with the infrared light of the above, the viewer's head is photographed based on the synchronization signal from the control device 3, and each wavelength λ obtained by this photographing operation is taken. ₁ , Λ ₂ , The left eye position and the right eye position of the observer are detected, and the detection result is supplied to the control device 3.
[0024]
The half face photographing device 7 has a wavelength λ as shown in FIG. ₁ A left LED 9 for generating infrared light to illuminate the left side of the viewer's head, and a wavelength λ reflected by the viewer's head. ₁ And a wavelength λ transmitted through the left filter plate 10 each time a synchronization signal is output from the control device 3. ₁ A left camera 11 for converting infrared light into a left image signal, and a wavelength λ ₂ A right LED 12 for generating infrared light to illuminate the right side of the viewer's head, and a wavelength λ reflected by the viewer's head. ₂ And a wavelength λ transmitted through the right filter plate 13 each time a synchronization signal is output from the control device 3. ₂ And a right camera 14 for converting the infrared light into a right image signal.
[0025]
The wavelength λ is determined by the left LED 9 and the right LED 12. ₁ , Λ ₂ And the wavelength λ reflected at the viewer's head by the left filter plate 10 and the right filter plate 13 while illuminating the left and right sides of the viewer's head respectively. ₁ , Λ ₂ Are selectively transmitted, and each time the synchronization signal is output from the control device 3, the left camera 11 and the right camera 14 ₁ , Λ ₂ Are converted into a left image signal and a right image signal, respectively, and are supplied to the half-face position measuring circuit 8.
[0026]
The half-face position measuring circuit 8 takes in the left image signal output from the left camera 11 and adjusts the level to obtain a left image signal having a peak in the left eye portion as shown in FIG. An adjustment circuit 15 and a right level adjustment circuit 16 which takes in the right image signal output from the right camera 14 and adjusts the level to obtain a right image signal having a peak in the right eye portion as shown in FIG. Then, the difference between the left image signal output from the left level adjustment circuit 15 and the right image signal output from the right level adjustment circuit 16 is calculated to have a positive peak in the left eye portion as shown in FIG. A left subtraction circuit 17 for generating a left difference signal and a threshold characteristic shown in FIG. 5 are used to binarize the left difference signal output from the left subtraction circuit 17 using this threshold characteristic, and FIG. shown in c) Ku region including the left eye portion and a left side binarization circuit 18 which generates a left face region division signal becomes "1".
[0027]
Further, the half-face position measuring circuit 8 calculates a difference between the right image signal output from the right level adjusting circuit 16 and the left image signal output from the left level adjusting circuit 15, and the difference is shown in FIG. A right subtraction circuit 19 for generating a right difference signal having a positive peak in the right eye portion, and a right difference output from the right subtraction circuit 19 having the threshold characteristics shown in FIG. The right-side binarizing circuit 20 that binarizes the signal to generate a right-face region division signal in which the region including the right eye portion is “1” as shown in FIG. When the left field is designated by the field designation signal, the left face area division signal output from the left binarizing circuit 18 is selected. When the right field is designated by the field designation signal, the right face binary signal is selected. And a switch 21 for selecting the right face region division signal output from the circuit 20.
[0028]
Then, a left image signal output from the left camera 11 and a right image signal output from the right camera 14 are fetched, and the levels of the left image signal and the right image signal are obtained by a left level adjustment circuit 15 and a right level adjustment circuit 16. Is adjusted and normalized, and the left difference circuit 17 and the right subtraction circuit 19 calculate the difference between them to calculate a left difference signal and a right difference signal. The left-side difference signal and the right-side difference signal are binarized by the conversion circuit 20 to indicate a left face area division signal indicating an area where the viewer's left face exists and an area where the viewer's right face exists. A right face area division signal is generated. Further, when the left field is designated by the field designation signal output from the control device 3, the switch 21 selects the left face area division signal and supplies it to the control device 3; When the right field is designated by the signal, the right face area division signal is selected by the switch 21 and supplied to the control device 3.
[0029]
The control device 3 controls the synchronization signal, the field designation signal, and the like for each cycle (for example, 1/120 second) necessary to alternately display the left-eye image and the right-eye image supplied every 1/60 second. , And based on the synchronization signal output from the synchronization generation circuit 25, the odd-numbered fields of the right-eye image supplied every 1/60 second as shown in FIG. As shown in FIG. 6B, odd and even fields of the left-eye image supplied every 1/60 second as shown in FIG. 6B are fetched and nested in the field direction as shown in FIG. 6C. Each time a field designating signal is output from the serializing circuit 26 and the synchronization generating circuit 25, the left face area divided signal and the right face area divided signal output from the half face position measuring circuit 8 are fetched. Split signal, right face area Based on the split signals, 0th n transmission control signals Oa, O1, O2, ..., and a transmission control circuit 27 for generating On.
[0030]
Then, a synchronization signal, a field designation signal, and the like are generated by the synchronization generation circuit 25 and supplied to the half-face detection device 2 and the image display device 4. , The even field, the odd field of the right eye image, and the even field of the right eye image are nested and supplied to the image display device 4, and further transmitted to the left face output from the half face position measuring circuit 8 by the transmission control circuit 27. A face area division signal and a right face area division signal are fetched, and based on the left face area division signal and the right face area division signal, the 0th to n-th transmission control signals Oa, O1, O2,. The 0th transmission control signal Oa is supplied to the point light emitting device 5, and the first to nth transmission control signals O1, O2,..., On are supplied to the optical path selection device 6.
[0031]
The image display device 4 has a plurality of display pixels 29 arranged in a matrix. The image display device 4 has an odd-numbered field for the right-eye image, an odd-numbered field for the left-eye image output from the serialization circuit 26 of the control device 3, A display LCD panel that captures even-numbered fields of the right-eye image and even-numbered fields of the left-eye image, and changes the transmittance of each display pixel according to the strength of each pixel that composes each of these fields. 30 and an LCD panel 31 for setting an optical path which is arranged on the back side of the display LCD panel 30 and corresponds to each display pixel 29 of the display LCD panel 30 in a one-to-one manner and is always in a transparent state. . The signals for driving the display LCD board 30 are the output signal of the serialization circuit 26 and the synchronization signal of the synchronization generation circuit 25.
[0032]
Each time the odd field of the right-eye image, the odd field of the left-eye image, the even field of the right-eye image, and the even field of the left-eye image are output from the control device 3, The transmissivity of each display pixel 29 of the capture and display LCD panel 30 is changed so that the odd field image for the right eye, the odd field image for the left eye, the even field image for the right eye, and the even field image for the left eye are transparently displayed. I do.
[0033]
The point light emitting device 5 includes a planar backlight 35 that generates white light, and a diffusion plate that is disposed on the front side of the backlight 35 and that diffuses and uniformizes the white light emitted from the backlight 35. 36, a ferroelectric LCD disposed on the front surface of the diffusion plate 36, and takes in the 0th transmission control signal Oa output from the transmission control circuit 27 of the control device 3 to obtain the 0th transmission control signal Oa. And a light source LCD panel 38 that changes the transmittance of each light source pixel 37 according to the intensity of each pixel signal constituting the pixel signal. The backlight 35 is turned on to generate white light, and the diffusion plate 36 While diffusing this, every time the 0th transmission control signal Oa is output from the transmission control circuit 27 of the control device 3, the 0th transmission control signal Oa is fetched and specified among the light source pixels 37 of the light source LCD board 38. Each source pixel 37 in the transmissive state, a white light diffused by the diffusion plate 36 is emitted to the front side, and supplies the optical path selecting device 6.
[0034]
The optical path selection device 6 is constituted by a ferroelectric LCD disposed on the front surface of the point light emitting device 5, and includes first to n-th transmission control signals O 1, O 2,... Output from the transmission control circuit 27 of the control device 3. The first to n-th optical paths for taking On and changing the transmittance of each optical path selection pixel 40 according to the intensity of each pixel signal constituting the first to n-th transmission control signals O1, O2,. LCD board for selection 41 _-1 ~ 41 _-N ., On output from the transmission control circuit 27 of the control device 3, and the first to n-th transmission control signals O1, O2,. , On, the first to n-th optical path selecting LCD boards 41 according to the intensity of each pixel signal. _-1 ~ 41 _-N Is changed, and the white light emitted from each light source pixel 37 of the point light emitting device 5 is guided to a pixel in the LCD plate 31 which is always in a transmission state, and a plurality of viewers are present. Also show a stereoscopic image to each viewer.
[0035]
Next, the relationship between the right eye position and the left eye position of the viewer and each light emitting point position of the point light emitting device 5 will be described with reference to FIGS.
[0036]
First, the point light emitting device 5 can be equivalently represented by a virtual light emitting device 48 including a virtual light source device 45, a virtual pinhole plate 46, and a diffusion plate 36 as shown in FIG. it can.
[0037]
In the virtual light emitting device 48 shown in FIG. 7, as shown in FIG. 8, the light emitting surface 49 of the virtual light source device 45 is set as the origin of the x axis, the spreading direction of the light emitting surface 49 is set as the y axis, and the origin coordinates ( When the illumination light for the left image is emitted from (0,0) and the illumination light for the right image is emitted from the coordinates (0, D), the illumination light for each of the holes 50 formed in the virtual pinhole plate 46 Position X on x-axis after passing through n-th hole 50 ₀ When the light is guided onto the diffusion plate 36, the coordinates (X ₀ , R _n ), Illumination light for the right image is emitted, and each coordinate (X ₀ , L _n ) Emits illumination light for the left image.
[0038]
In this case, the light emitting point coordinates (X, Y) of the left image illumination light on the diffusion plate 36 with respect to the light emitting point coordinates (0, 0) of the left image illumination light on the light emitting surface 49 of the virtual light source device 45. The following equation holds between
(Equation 1)
X / (X ₀ −A) = Y / {B (n− ／)} (1)
A: distance between the virtual pinhole plate 46 and the diffusion plate 36
B: distance between holes 50 formed on virtual pinhole plate 46
n: the number of the hole 50 formed on the virtual pinhole plate 46
When this is arranged for the y coordinate value Y of the light emitting point coordinates (X, Y), the following equation is obtained.
(Equation 2)
Y = X {B (n-1 / 2)} / (X ₀ -A) ... (2)
As the x coordinate value X of the equation (2), X = X ₀ Is obtained, the following equation is obtained.
[0039]
(Equation 3)
Y = X ₀ {B (n-1 / 2)} / (X ₀ -A)… (3)
Therefore, if the left image illumination light is emitted from the light emitting point coordinates (0, 0) of the left image illumination light on the light emitting surface 49 of the virtual light source device 45, the left image illumination light on the diffusion plate 36 Coordinates (X ₀ , X ₀ {B (n-1 / 2)} / (X ₀ -A)), the left image illumination light is emitted, and this is the first to n-th optical path selecting LCD boards 41 of the optical path selecting device 6. _-1 ~ 41 _-N After passing through the light path designated by each light path selection pixel 40, the light passes through the LCD plate 31 of the image display device 4 and is incident on the back surface of the corresponding display pixel 29 of the display LCD plate 30. Is in the transmitting state, the light enters the left eye of the viewer on the line of the optical path.
[0040]
Similarly, the light emitting point coordinates (X, Y) of the right image illumination light on the diffusion plate 36 with respect to the light emitting point coordinates (0, D) of the right image illumination light on the light emitting surface 49 of the virtual light source device 45. The following equation holds between
(Equation 4)
X / (X ₀ −A) = (Y−D) / {B (n−1 / 2) −D} (4)
A: distance between the virtual pinhole plate 46 and the diffusion plate 36
B: distance between holes 50 formed on virtual pinhole plate 46
n: the number of the hole 50 formed on the virtual pinhole 46
When this is arranged for the y coordinate value Y of the light emitting point coordinates (X, Y), the following equation is obtained.
(Equation 5)
Y = {B (n − ／) X−A · D} / (X ₀ -A)… (5)
As the x coordinate value X of the equation (5), X = X ₀ Is obtained, the following equation is obtained.
[0041]
(Equation 6)
Y = ｛B (n − ／) X ₀ −A · D｝ / (X ₀ -A)… (6)
Therefore, if the right image illumination light is emitted from the light emitting point coordinates (0, D) of the right image illumination light on the light emitting surface 49 of the virtual light source device 45, the right image illumination light on the diffusion plate 36 Coordinates (X ₀ , ｛B (n-1 / 2) X ₀ −A · D｝ / (X ₀ -A)), illumination light for the right image is emitted, and this is the first to n-th optical path selecting LCD board 41 of the optical path selecting device 6. _-1 ~ 41 _-N After passing through the light path designated by each light path selection pixel 40, the light passes through the LCD plate 31 of the image display device 4 and is incident on the back surface of the corresponding display pixel 29 of the display LCD plate 30. Is in a transmissive state, and enters the right eye of the viewer on the line of the optical path.
[0042]
At this time, as can be seen from FIG. 7, the left eye position of the viewer and the light emitting point coordinates (0, 0) of the illumination light for the left image are plane-symmetric with respect to the surface of the diffusion plate 36, and the view Since the right eye position of the viewer and the light emitting point coordinates (0, D) of the right image illumination light are plane-symmetric, the left eye position of the viewer and the light emitting point coordinates of the left image illumination light ( (0, 0) and the light-emitting point coordinates (0, D) of the right image illumination light in one-to-one correspondence with the viewer's right eye position. Each pixel image of the left-eye odd field image and each pixel image of the left-eye even field image displayed on the display 4 can be guided to the left eye of the viewer, and displayed on the image display device 4. Each pixel image of the right-eye odd field image or the right-eye even field image can be guided to the right eye of the viewer.
[0043]
In the actual stereoscopic image display device 1 shown in FIG. 1, the right field odd field image and the right field even field image are transparently displayed by the optical path setting LCD board 31 and the display LCD board 30 of the image display apparatus 4. The position of the viewer's right face is detected by the half-face detecting device 2, and based on the detection result, the light source pixels 37 of the light source LCD plate 38 of the point light emitting device 5 are used. The light source pixel 37 located at a position corresponding to the right eye of the viewer is made to be in a transmitting state, and the right light illumination light is emitted from the light source pixel 37, and the first to n-th optical paths constituting the optical path selection device 6 LCD board for selection 41 _-1 ~ 41 _-N Each of the light path selection pixels 40 at a position corresponding to the right eye of the viewer is in a transmission state, the illumination light for the right image is set to a designated light path, and each pixel image of the odd field image for the right eye And each pixel image of the even-numbered field image for the right eye is guided to the right eye of the viewer.
[0044]
At this time, each optical path selecting LCD board 41 of the optical path selecting device 6 _-1 ~ 41 _-N Each of the optical path selection pixels of (0, L) _n ) Point, (0, R _n ) And the point p of the LCD plate 31 shown in FIG. 1 (the point p is located at a position which is mirror-symmetric with respect to the n-th hole of the virtual pinhole plate 46 shown in FIG. 8 and the diffusion plate 36). Straight line and LCD board 41 for selecting each optical path _-1 ~ 41 _-N Is determined as each intersection with
[0045]
Similarly, when the odd-field image for the left eye and the even-field image for the left eye are transparently displayed by the LCD panel 31 for setting the optical path and the LCD panel 30 for display of the image display device 4, the half-face detection device 2 views the image. The position of the viewer's left face is detected, and based on the detection result, the light source pixel 37 of the light source LCD plate 38 constituting the point light emitting device 5 is located at a position corresponding to the viewer's left eye. The light source pixel 37 is set in a transmissive state, the illumination light for the left image is emitted from the light source pixel 37, and the first to n-th optical path selecting LCD boards 41 constituting the optical path selecting device 6. _-1 ~ 41 _-N The respective light path selection pixels 40 at positions corresponding to the left eye of the viewer are in a transmission state, the illumination light for the left image is set to a specified light path, and each pixel of the odd field image for the left eye The image and each pixel image of the even-numbered field image for the left eye are guided to the left eye of the viewer.
[0046]
As described above, in the first embodiment, the operation of each part of the device is controlled by the control device 3 so that the image display device 4 alternately displays the image for the left eye and the image for the right eye. The detection device 2 detects the position of the left eye and the right eye of the viewer, and when the image for the left eye is displayed on the image display device 4, the position of the left eye of the viewer on the point light emitting device 5 is displayed. Point light is emitted at the corresponding position to emit point light, and the point light is guided by the optical path selection device 6 to the back surface of the corresponding pixel of the image display device 4 so as to be incident on the left eye of the viewer. When an image for the right eye is displayed on the display device 4, a point corresponding to the right eye position of the observer on the point light emitting device 5 is caused to emit point light to emit point light, and the light path selecting device 6 The point light is guided to the back surface of the corresponding pixel of the image display device 4 by the Since the light is incident on the eyes and the viewer sees a stereoscopic image, optical elements such as a special lens plate can be used without using special glasses such as polarized glasses and shutter glasses. By controlling the optical paths of the left and right images without using them as elements, even if the viewer's eyes move, the image for the left eye is guided to the left eye, and the image for the right eye is guided to the right eye. A viewer can see a stereoscopic image in a wide viewing range.
[0047]
FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the stereoscopic image display device according to the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0048]
The difference between the stereoscopic image display device 1 shown in this figure and the device shown in FIG. 1 is that the serialization circuit 26 of the control device 3 is deleted and the odd field image for the left eye and the even number image for the left eye are displayed on the image display device 4. The field image and the field image are alternately displayed and guided to the left eye of the viewer through a half mirror 55 arranged on the front of the image display device 4, and transmitted from the transmission control circuit 27 constituting the control device 3 to the right eye. The 0th to n-th transmission control signals Ora, Or1, Or2,..., Orn for controlling the display of the odd fields of the image and the even fields of the image for the right eye are generated, and these are generated as odd field images for the right eye. The image is supplied to an image display device (not shown) for displaying the even-numbered field image for the right eye, a point light emitting device (not shown), and an optical path selection device (not shown). Generated Right eye odd-numbered field image and an even field image for the right eye is reflected by the half mirror 55, it is that it has to be guided to the right eye of the viewer. In this case, the output q and the output o of the half-eye position measuring circuit 8 shown in FIG. 2 are supplied to the transmission control circuit 27 of the control device 3 for the left image, and the output p is a control device (not shown) for the right image. Supplied to
[0049]
Thereby, in the three-dimensional image display device 1, the display switching speed of each image display device 4 and the light emission switching speed of each point light emitting device 5 are significantly reduced, and each of the image display device 4 and each point light emitting device is reduced. 5, and the cost of the entire apparatus can be greatly reduced.
[0050]
In the second embodiment, as in the first embodiment, optical elements such as a special lens plate and the like are used without using special glasses such as polarized glasses and shutter glasses. By controlling the optical paths of the left and right images, respectively, even if the eyes of the observer move, the image for the left eye is guided to the left eye, the image for the right eye is guided to the right eye, and A viewer can see a stereoscopic image in a wide viewing range.
[0051]
In the first and second embodiments described above, one light source LCD plate 38 is disposed on the point light emitting device 5 and each light source pixel 37 formed on the light source LCD plate 38 is selectively used. In this case, the right image illumination light and the left image illumination light are selectively generated from the white light emitted from the diffusion plate 36. However, as shown in FIG. The light source LCD plates 38a and 38b may be overlapped so as to shift the light source pixels 37 of the light source LCD plates 38a and 38b, and these may be used as one light source LCD plate 56.
[0052]
By doing so, even if the density of each light source pixel 37 formed on each of the light source LCD plates 38a and 38b is low, the light source LCD plate 56 formed by overlapping these light source LCD plates 38a and 38b is formed. , The resolution of each light source pixel can be increased. The number of sheets to be superimposed may be three or more.
[0053]
Further, in each of the above-described embodiments, the diffusion plate 36 is disposed between the backlight 35 constituting the point light emitting device 5 and the light source LCD plates 38 and 56, and the white light obtained by the backlight 35 is obtained. After the light is diffused by the diffusion plate 36, the light is made to enter the back surfaces of the light source LCD plates 38, 56. However, the light is diffused between the backlight 35 and the light source LCD plates 38, 56. 36, it may be arranged adjacent to the right side of the light source LCD plates 38, 56.
[0054]
Further, in each of the above-described embodiments, the point light emitting device 5 is configured by the backlight 35, the diffusion plate 36, and the light source LCD plate 38 (or the light source LCD plate 56). Instead of such a point light emitting device 5, a light emitting device such as a CRT device, a PDP device, or an EL device capable of controlling a light emitting level and a light emitting position may be used as the point light emitting device 5.
[0055]
【The invention's effect】
According to the invention described in each claim as described above, an optical element such as a special lens plate is used as a main element without using special glasses such as polarizing glasses and shutter glasses. Without controlling the optical paths of the left and right images, the image for the left eye is guided to the left eye, and the image for the right eye is guided to the right eye even if the eyes of the observer move, so that a plurality of observers In contrast, a stereoscopic image can be shown in a wide viewing area.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a stereoscopic image display device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the half-face detection device illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a waveform chart showing an operation example of the half-face position measuring circuit shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a waveform chart showing an operation example of the half-face position measuring circuit shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of binarization characteristics of each binarization circuit shown in FIG. 2;
FIG. 6 is a schematic diagram showing an operation example of the serialization circuit shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an operation example of the point light emitting device shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an operation example of the point light emitting device shown in FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a second embodiment of the stereoscopic image display device according to the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram showing an example of a light source LCD plate used in a third embodiment of the stereoscopic image display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 stereoscopic image display device
2 Half face detection device
3 control device
4. Image display device (transmission display device, left eye transmission display device)
5 point light emitting device (point light emitting device for left eye)
6 Optical path selection device
35 Backlight
36 Diffuser
38, 38a, 38b LCD board for light source
41 _-1 ~ 41 _-N LCD plate for selecting 1st to nth optical paths
55 half mirror
56 LCD board for light source

Claims

A half-face detection device that captures an image of a viewer and detects a left face position and a right face position of the viewer,
A transmissive display device that captures a left-eye image signal and a right-eye image signal to be displayed, and alternately displays this on a screen,
When the left-eye image is transparently displayed by the transmissive display device, a straight line connecting the left-eye position of the viewer and each pixel of the left-eye image based on the detection result of the half-face detection device The left image illumination light is emitted from a point on the upper side, and when the right-eye image is transparently displayed by the transmissive display device, based on the detection result of the half-face detection device, A point light emitting device that emits illumination light for the right image from a point on a straight line connecting the eye position and each pixel of the image for the right eye,
A stereoscopic image display device comprising:

A half-face detection device that captures an image of a viewer and detects a left face position and a right face position of the viewer,
A left-eye transmission type display device that captures a left-eye image signal to be displayed and displays this on a screen,
When the image for the left eye is transparently displayed by the transmission type display device for the left eye, based on the detection result of the half-face detection device, the left eye position of the viewer and each pixel of the image for the left eye A point light emitting device for the left eye that emits illumination light for the left image from a point on a straight line connecting
A half mirror disposed on the front surface of the transmission display for the left eye, transmitting the image for the left eye displayed on the screen on the transmission display for the left eye, and guiding the image to the left eye of a viewer; A right-eye transmissive display device that captures the target right-eye image signal and displays it on the screen,
When the right-eye image is transparently displayed by the right-eye transmission display device, the right-eye position of the viewer is determined based on the detection result of the half-face detection device with the half mirror interposed. And a right eye point light emitting device that emits right image illumination light from a point on a straight line connecting each pixel of the right eye image,
A stereoscopic image display device comprising:

The stereoscopic image display device according to claim 1,
The light source LCD plates constituting the point light emitting device, the right eye point light emitting device, or the left eye point light emitting device overlap each of the light source LCD plates so as to shift each light source pixel of the plurality of light source LCD plates. A stereoscopic image display device characterized by being configured together.

The stereoscopic image display device according to claim 1,
The three-dimensional image display device is characterized in that the point light emitting device, the right eye point light emitting device, or the left eye point light emitting device is constituted by any of a CRT device, a PDP device, and an EL device whose light emitting position can be changed. .

The stereoscopic image display device according to any one of claims 1 to 4,
Between the point light emitting device and the transmissive display device, between the right eye point light emitting device and the right eye transmissive display device, or between the left eye point light emitting device and the left eye transmissive display device. And an optical path selecting device constituted by first to n-th optical path selecting LCD boards is arranged, and the first to n-th optical path selecting LCD boards determine the optical path of the left image illumination light or the right image illumination light. A stereoscopic image display device characterized by the above-mentioned.