JPH02246495A - 多方向立体映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多方向の立体映像を表示し、特に迫真感のあ
る広画角な画面が観察でき、眼鏡を不要とする多方向立
体映像表示装置に関する。

（発明の概要） 本発明は、眼鏡を不要とする多方向立体映像表示装置に
おいて、画面全体を広画角な多方向立体映像にすること
は、製作費が膨大になり実用化が困難である。これを解
決するべく、中央部には立体映像用レンチキュラー板を
装着し、その左右もしくは上下周辺部にレンチキュラー
板を装着しない画像表示器にて連続一体として表示する
複数の方向画像のうち、一部の画像は中央部と周辺部と
を１ｇの画像として表示し、賎りの画像は中央部にのみ
表示することにより、全画面を多方向立体映像にするこ
となく、広画角であること自体で生じる臨場感等の効果
と、中央部が立体映像であることとの相乗効果で、全体
画面として自然な迫真的映像が得られるようにしたもの
である。

（従来の技術） 立体映像は、対象を左右横方向に並べた多数のカメラで
撮影した多方向の映像が観察できる表示装置が必要で、
従来レンチキュラー板を用いた多方向立体映像表示装置
が考案されていた。レンチキュラー板は、投写あるいは
電子的に合成された多方向画像の空間位置情報を、視線
方向情報に変換することにより、眼鏡不要で左右像を受
容し、立体映像を観察できるものである。

一方、立体映像でなくても投写型表示器等を用いて、視
野角度（画角）が広い画面を実現することにより、臨場
感等の迫真感を生じる効果があることはよく知られてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） 画角が広いことは、立体映像においても同様な臨場感等
の迫真感が生じる効果を有する。しかし、立体映像にお
ける特有な問題として、画角が狭いと画枠のために手前
の像が削られた際に、立体感が損われることがある。そ
のためにも、できる限り連続的な広画角な画像が要求さ
れる。

眼鏡不要なレンチキュラー板を使用する立体映像方式に
おいて、実用的な観察域を得るには左右の２方向でなく
、５ないし８方向以上の画像が必要とされている。この
ために、相当な情報量が必要となり、広画角の画像では
さらにその吊が増加する。また、本方式において、視距
離が所定の位置から離れる程、正規な立体映像が成立す
る画面範囲が狭くなる。画面が大きい程観察域が狭くな
るという問題がある。すなわち、広画角画面全体を、十
分な観察域で多方向立体映像にすることが困難である。

一方、視覚の立体特性において、両眼立体視の能力のあ
る視野領域は、視野中心より約±１５度ないし±２０度
の視角範囲で、その他の周辺での視覚は単眼視の能力を
持つのみとされている。これに反して、立体視が生じて
いる領域の周囲は、立体像でなくとも、誘導効果と絵柄
効果とを併合して、立体像として感知し易いという利点
もある。

本発明は、上述の点に鑑み、従来技術の問題点を有効に
解決し、その構成が簡易化され、しかも自然な迫真的映
像が容易に得られる多方向立体映像表示装置を提供づる
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明多方向立体映
像表示装置は、中央部に立体映像用レンチキュラー板を
装着し、その左右もしくは上下周辺部に前記レンチキュ
ラー板を装着しない画像表示器にて連続一体として表示
する複数の方向画像のうち、一部の画像は中央部と周辺
部とを一個の画像として表示し、残りの画像は中央部に
のみ表示することを特徴とする。

また、本発明多方向立体映像表示装置は、カラー画像を
表示する画像表示器の表示色画素配列を、線順次構造と
したことを特徴とする。

さらにまた、本発明多方向立体映像表示装置は、カラー
画像を表示する画像表示器の表示色画素配列を、色画素
横配列の繰り返し画素数またはその画素数の倍数より１
多いかまた少ない数が、表示しようとする前記方向画像
の数に等しくなるように設定したことを特徴とする。

（作用） このような技術手段により、視野中心を多方向立体映像
とし、その他の周辺部を平面映像として、立体映像と平
面映像との連続性を損うことなく表示し、全体画面とし
て迫真感のある多方向立体映像を表示することができる
。

（実施例） 次に、本発明の実施例を図面に基づき、詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の概略構成図を示し、上から
正面図およびその画像表示器の側面図である。この画像
表示器には投写用スクリーン２を用いている。スクリー
ン２は、中央部に配置された立体映像用レンチキュラー
板をＨ！したスクリーン（以下レンチキュラー板スクリ
ーンと呼ぶ）２Ａと、左右周辺部に配置されたレンチキ
ュラー板を装着しない通常のスクリーン２Ｂ、２Ｃとを
連続的に一体化してなる。このスクリーン２に投写する
画像投写器１は、本実施例では５方向立体映像とし、液
晶表示器等を用いた５個の画像投写器ＩＡ、１Ｂ、１Ｃ
，ＩＤ、ＩＥがら構成される。

４は観察者である。

画像投写器１Ａによる画像は、点線で示すように、スク
リーン２の左周辺部に配置された通常のスクリーン２Ｂ
と、中央部のレンチキュラー板スクリーン２Ａとを含ん
で投写される。また、画像投写器１Ｂ、　１Ｃ，ＩＤに
よる画像は、１点鎖線、実線および２点ｍ線で示すよう
に、中央部のレンチキュラー板スクリーン２Ａにのみ投
写される。

さらに、画像投写器１Ｅによる面会は、ａ線で示すよう
に、スクリーン２の右周辺部に配置された通常のスクリ
ーン２Ｃと、中央部のレンチキュラー板スクリーン２Ａ
とを含んで投写される。すなわち、左右周辺部を担当す
る２個の方向画像は、中央部で重り合って投写すること
になる。従って、左右周辺部のスクリーン２Ｂ、２Ｇに
は、必ず左または右の１方向の画像しか投写されない。

この際、左右周辺部を担当する画像投写器ＩＡ。

１Ｆの画像の解像度は、中央部より約１／２相当まで幾
らか低くても良い。また、左右周辺部にも投写する画像
投写器ＩＡ、１Ｅを、中央部のレンチキュラー板スクリ
ーン２Ａにのみに投写するようにし、その代りに画像投
写器１Ｂ、ＩＤをそれぞれ左右周辺部のスクリーン（２
Ｂ、２Ｃ）と。

中央部のレンチキュラー板スクリーン（２Ａ）を含んで
投写するようにしてもよい。この場合、１Ａと１８．１
８と１０．１Ｃと１Ｄおよび１Ｄと１Ｅで立体感が成立
し、かつそれぞれ隣接するどの２つの画像投写器をとっ
ても、そのうちの１つは左右周辺部のスクリーンを含ん
で投写しているため、前述例では方向違いによる視差弁
だけ若干不連続な映像となっていたのが、本例では、中
央部の立体映像と左右周辺部の映像とが完全に連続する
ようになる。

次に、第２図は本発明の他の実施例の概略構成図を示す
。画像表示器のスクリーン２０は、中央部の立体映像用
レンチキュラー板スクリーン２０Ａの左右周辺部に通常
のスクリーン２０Ｂ。

２０Ｇおよび上下周辺部に同じく通常のスクリーン２０
０．２０Ｅが拡張して配置され、連続的に一体化してな
る。図示されていない画像投写器１は、本実施例では５
方向立体映像とし、それぞれの画像投写器ＩＡ、１８．
１Ｃ，１０，１Ｅがスクリーン２０に画像を投写する。

画像投写器ＬＡ、１Ｅは、第１図と同様にそれぞれスク
リーン２０の左右周辺部スクリーン２０８．２００およ
び中央部スクリーン２ＯＡに映像を投写する。その他の
画像投写器１８．１Ｇまたは１Ｄは、上部および下部周
辺部２００．２０Ｅを含み中央部スクリーン２０Ａに画
像を投写する。

従って、複数の画像投写器の一部は中央部と左右または
上下周辺部とを１個の画像として投写し、残りの画像投
写器は中央部にのみ投写（第２の実施例では上部および
下部周辺部をも受は持、つ）し、全画面を多方向立体映
像とすることなく、全体画面として、自然な迫真的画像
を実現する。

次に、他の実施例として、画像表示器に投写用スクリー
ンでなく、液晶、プラズマ等直接に画像を表示する直接
画像表示器を用い、広い画像表示器の中央部にのみレン
チキュラー板を装置し、その部分にのみ多方向映像の合
成画像を表示し、左右周辺部ないし上下周辺部はそのま
まとする。このとき、第１図、第２図に示す実施例と同
様に、中央部のいずれかの方向画像を選択して表示する
ことができる。この場合の画像の解像度についても前述
例と同様周辺部は中央部より幾らか（約１／２相当まで
）低くても良い。

また、この直接画像表示器を用いた実施例の場合、カラ
ー画像による表示を行うにあたって、従来のような色画
素配列では方向像の空間配列と重なり、映像解像度が必
然的に低下する。なお、条件によっては観察位置による
色調変化も生じる。

この問題を解決する一つの方法は、色配列を線順次構造
にすることである。

第３図は、同じ問題を解決するための第２の方法となる
色画素配列例を示し、色画素の繰り返し画素数Ｃまたは
その倍数ｎｃ　（ｎは自然数）より１多いかまたは少な
い数Ｎ＝ｎｃ±１が、表示しようとする方向像の数に等
しくなるようにしだものである。このようにすることで
、レンチキュラー板を通した像の色配列が表示画像の色
配列と同じ（道順）になり、正常な混色が行われる。

第３図において、方向像の数は５で、また色画素数ｎ＝
２で、Ｎ＝５にした場合である。また、１行目でもとの
色画素配列は、ｂ、Ｑ、ｂ、　ｇである。観察位置によ
り、直接画像表示器３を構成するレンチキュラー板７の
各レンズ素を通して見る画素の位置は定まる。いま、左
から第１番目の画素を見るとき、ｂｌ、Ｑｌ、ｂｌの配
列の像を見ることになり、２番目の像を見るとき、Ｑ２
．、　ｂ２゜ｇ２の配列の像を見ることになる。以下同
様にいずれも、もとの配列のす、Ｑ、ｂ、Ｑの配列の像
を見ることになる。各行についても同様に、もとの配列
が確保され、観察位置にかかわらず、正しい色調が得ら
れる。

次に、第４図は本発明のさらに他の実施例の概略構成図
を示し、ｔＡ）はその説明図、（８）はその左右像の中
央部での重なり状態図である。早生球面スクリーン５は
、中央部をレンチキュラー板スクリーン５Ａとし、周辺
部を通常のスクリーン５Ｂで構成する。頭位置検出器（
または目位置検出器）６は、頭（または目）の指向方向
を検出する検出器で、観察者４の頭（または目）の方向
に合せて映像を選択切換えしながら、画像投写器７の投
写方向を換えると同時に、早生球面スクリーン５も頭（
ｔたは目）の方向に合せて回転させる。この際、画懺投
写器７は、早生球面スクリーン５に固定して置くことに
より、自動的に方向変更が可能である。このようにして
、頭（または目）の方向に応じて、画面と、その映像と
が変化する多方向立体映像を表示する個人観察用表示器
が実現できる。この映像は観察位置追従式映像であるか
ら、映像は最低左右の２方向で充分である。

このように、本発明においては各観察位置において、左
右眼にはそれぞれ中央部の立体映像とそれに合せて連続
した周辺部の映像が投写される。

厳密には、左眼には右側の周辺映像が、右眼には左側の
周辺映像がそれぞれ左眼の位置、あるいは右眼の位置か
ら見た像でないから、方向の違いによる視差弁がやや連
続性に欠ける像になるが、その部分は周辺部で視力が低
下するから、実用上支障がない。また、画枠がないこと
から手前の立体映像が枠で蹴られて、この点で立体映像
を損うこと・ｂなくなる。さらにまた、画像の解像度に
ついては、中央部はレンチキュラーピッチの解像度で決
定され、周辺部は表示器それ自体の解像度になるが、視
野の視力分布から周辺部は低く（約１／２程度）しても
、映像全体の画質を著しく損わず効果的である。

ところで、本発明は、同一発明者により発明され既に出
願された多方向映像を伝送表示する場合に、１フイール
ド毎に高情報画像と低情報画像とに時間交互に切換える
ことを特徴とする立体テレビ映像方式（特願昭６３−１
３５３９８号）を併用して、立体映像の画質を損うこと
なく表示器の情報量（必要解像度）を少なくすることが
できる。

また、同じ発明者による観察者の目の位置の変化に応じ
て、方向像の選択と画像表示位置の移動の制御を行うこ
とを特徴とする多方向立体映像装置く特願昭６３−１４
９５４０号）を併用して、表示映像の画素数ならびに方
向数を増加させずに、立体映像の観察域を増加させるこ
ともできる。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明によれば、中央部に立体
映像用レンチキュラー板を装着し、その左右もしくは上
下周辺部にレンチキュラー板を装着しない画像表示器に
て連続一体として表示する複数の方向画像のうち、一部
の画像は中央部と周辺部とを一個の画像として表示し、
残りの画像は中央部にのみ表示することにより、従来技
術の問題点が有効に解決され、全画面を多方向立体映像
にすることなく、広画角であることにより生じる臨場感
等の効果と、中央部の立体映像との相乗効果により、全
体画面として自然な迫真的映像が容易に得られるという
効果を秦する。

また本発明によれば、カラー画像を表示する画像表示器
に液晶等を用いた直接画像表示器を用いた場合、その表
示色画素配列を線順次構造にし、あるいは表示色画素配
列を、色画素横配列の繰り返し画素数またはその画素数
の倍数より１多いかまたは少ない数が、表示しようとす
る前記方向画像の数に等しくなるように設定することに
より、レンチキュラー板を通した像の色配列が表示画像
の色配列と同じになり、観察位置に拘らず正しい色調が
得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は本発
明の他の実施例の概略構成図、第３図は直接画像表示器
の断面構成図と色画素配列を示す図、 第４図は本発明のさらに他の実施例の概略構成図を示し
、同図（Ａ）はその説明図、同図（Ｂ）はその左右像の
中央部での重なり状態図である。 １．１Ａ、１Ｂ、１Ｃ，１Ｄ、ＩＥ、７・・・画像投写
器、 ２．２０・・・画像表示器（スクリーン）、２Ａ、５Ａ
、２ＯＡ・・・レンチキュラー板スクリーン、 ２８．５８．２Ｇ、２０８．２０Ｇ、２００゜２０Ｅ・
・・通常スクリーン ３・・・直接画像表示器、 ４・・・観察者、 ５・・・早生球面スクリーン、 ６・・・頭（または目）位置検出器、 ７・・・レンチキュラー板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）眼鏡を不要とする多方向立体映像表示装置において
   、中央部に立体映像用レンチキュラー板を装着し、その
   左右もしくは上下周辺部に前記レンチキュラー板を装着
   しない画像表示器にて連続一体として表示する複数の方
   向画像のうち、一部の画像は中央部と周辺部とを一個の
   画像として表示し、残りの画像は中央部にのみ表示した
   ことを特徴とする多方向立体映像表示装置。 ２）請求項１に記載の多方向立体映像表示装置において
   、前記画像表示器の表示色画素配列を、線順次構造とし
   たことを特徴とする多方向立体映像表示装置。 ３）請求項１に記載の多方向立体映像表示装置において
   、前記画像表示器の表示色画素配列を、色画素横配列の
   繰り返し画素数またはその画素数の倍数より１多いかま
   た少ない数が、表示しようとする前記方向画像の数に等
   しくなるように設定したことを特徴とする多方向立体映
   像表示装置。