JPH07120852A - 立体表示装置 - Google Patents
立体表示装置Info
- Publication number
- JPH07120852A JPH07120852A JP5267454A JP26745493A JPH07120852A JP H07120852 A JPH07120852 A JP H07120852A JP 5267454 A JP5267454 A JP 5267454A JP 26745493 A JP26745493 A JP 26745493A JP H07120852 A JPH07120852 A JP H07120852A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- observer
- picture
- projectors
- images
- eyes
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- Pending
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Landscapes
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 立体画像の観察領域を広げ、かつ、ストロー
クの少ない立体表示を実現する。 【構成】 ４台の投影機２１〜２４を用いてレンチキュ
ラレンズシート２Ａ，３Ａを背中合せに透過型の拡散層
４を介して貼り合せたスクリーン１に右画像１６，左画
像１７を投影し、観察者Ｍが正面の観察位置１３で立体
像として観察する。観察者Ｍの移動中にその両眼が各投
影機の表示領域の境界にかかる前に画像切り換え装置２
５で表示画像の切り換えを行い、左右眼で観察する画像
内容が変化しない同一内容の画像が観察されるように構
成することを特徴としている。
クの少ない立体表示を実現する。 【構成】 ４台の投影機２１〜２４を用いてレンチキュ
ラレンズシート２Ａ，３Ａを背中合せに透過型の拡散層
４を介して貼り合せたスクリーン１に右画像１６，左画
像１７を投影し、観察者Ｍが正面の観察位置１３で立体
像として観察する。観察者Ｍの移動中にその両眼が各投
影機の表示領域の境界にかかる前に画像切り換え装置２
５で表示画像の切り換えを行い、左右眼で観察する画像
内容が変化しない同一内容の画像が観察されるように構
成することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高品質の画像を臨場感
を持って表示することが必要な分野、すなわち、教育，
医療，映像通信，ＴＶ，映画，ＴＶゲーム等の映像表示
に用いられる立体表示装置に関するものである。
を持って表示することが必要な分野、すなわち、教育，
医療，映像通信，ＴＶ，映画，ＴＶゲーム等の映像表示
に用いられる立体表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特殊な眼鏡を装着せずに立体画像を観察
する方法として、レンチキュラレンズを用いる方法が従
来より検討されてきた。図３にレンチキュラレンズを用
いる投影型立体表示装置の構成を示す。透過型のスクリ
ーン１は入射側，透過側に各々半円柱状の微小レンズ
２，３を並列した構造を持つレンチキュラレンズシート
２Ａ，３Ａを背中合せにし、その間に位置する透過型の
拡散層４により構成される。スクリーン１の背面から並
列した２台の投影機５，６を用い、各々右，左画像１
６，１７を投影する。図４に入射光と出射光の関係を説
明するために、スクリーン１の１部の拡大図を示す。以
下、図３，図４により説明する。
する方法として、レンチキュラレンズを用いる方法が従
来より検討されてきた。図３にレンチキュラレンズを用
いる投影型立体表示装置の構成を示す。透過型のスクリ
ーン１は入射側，透過側に各々半円柱状の微小レンズ
２，３を並列した構造を持つレンチキュラレンズシート
２Ａ，３Ａを背中合せにし、その間に位置する透過型の
拡散層４により構成される。スクリーン１の背面から並
列した２台の投影機５，６を用い、各々右，左画像１
６，１７を投影する。図４に入射光と出射光の関係を説
明するために、スクリーン１の１部の拡大図を示す。以
下、図３，図４により説明する。
【０００３】例えば、投影機５からの点線で示す入射光
Ｌ１は、入射側の微小レンズ２を透過し、拡散層４上に
焦点を結ぶ。拡散層４を透過した光は入射光Ｌ１とスク
リーン１面に関して面対称の方向に透過する主ローブ光
７と、主ローブ光が出射する微小レンズ３に隣接する微
小レンズ３ａ，３ｂから出射する第１副ローブ光８，
９、更には微小レンズ３ａ，３ｂに隣接するレンズから
出射する第２副ローブ光…として出射する。同様に投影
機６からの入射光Ｌ２は、この入射光Ｌ２に面対称な主
ローブ光１０、第１副ローブ光１１，１２，…として出
射する。観察位置における隣接するローブ間の距離（７
−９間の距離）を観察者Ｍの両眼間隔の２倍とし、各投
影機５，６の主ローブ間の距離（７−１０間の距離）を
観察者Ｍの両眼間隔とすると、観察者Ｍは両眼で、各々
右，左画像１６，１７を観察することにより、画像を奥
行き感を持って観察することが可能となる。以上は観察
者Ｍが表示面に対して投影機５，６と面対称の正面の観
察位置１３で観察した場合であるが、観察者Ｍが頭部を
左右に移動した場合には観察される右，左画像１６，１
７が左右方向に交互に並ぶため、正常な立体画像が観察
出来る観察位置と、左右画像が逆転して、観察される領
域が、交互に現れることになる。例えば、図中、移動後
の観察位置１４で観察した場合には、左右画像の逆転し
た逆視立体像となり、立体視ができない。この問題を解
決するため、観察者Ｍの頭部位置を頭部位置センサ１５
で検出し、頭部座標が逆視領域内に移動した場合に、各
投影機５，６に投影する右，左画像１６，１７を画像切
り替え装置１８を用いて切り換え、立体視出来る領域を
拡大する方法が提案されている（特開平２−３９０３４
号公報参照）。
Ｌ１は、入射側の微小レンズ２を透過し、拡散層４上に
焦点を結ぶ。拡散層４を透過した光は入射光Ｌ１とスク
リーン１面に関して面対称の方向に透過する主ローブ光
７と、主ローブ光が出射する微小レンズ３に隣接する微
小レンズ３ａ，３ｂから出射する第１副ローブ光８，
９、更には微小レンズ３ａ，３ｂに隣接するレンズから
出射する第２副ローブ光…として出射する。同様に投影
機６からの入射光Ｌ２は、この入射光Ｌ２に面対称な主
ローブ光１０、第１副ローブ光１１，１２，…として出
射する。観察位置における隣接するローブ間の距離（７
−９間の距離）を観察者Ｍの両眼間隔の２倍とし、各投
影機５，６の主ローブ間の距離（７−１０間の距離）を
観察者Ｍの両眼間隔とすると、観察者Ｍは両眼で、各々
右，左画像１６，１７を観察することにより、画像を奥
行き感を持って観察することが可能となる。以上は観察
者Ｍが表示面に対して投影機５，６と面対称の正面の観
察位置１３で観察した場合であるが、観察者Ｍが頭部を
左右に移動した場合には観察される右，左画像１６，１
７が左右方向に交互に並ぶため、正常な立体画像が観察
出来る観察位置と、左右画像が逆転して、観察される領
域が、交互に現れることになる。例えば、図中、移動後
の観察位置１４で観察した場合には、左右画像の逆転し
た逆視立体像となり、立体視ができない。この問題を解
決するため、観察者Ｍの頭部位置を頭部位置センサ１５
で検出し、頭部座標が逆視領域内に移動した場合に、各
投影機５，６に投影する右，左画像１６，１７を画像切
り替え装置１８を用いて切り換え、立体視出来る領域を
拡大する方法が提案されている（特開平２−３９０３４
号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成を
用いた場合、出射瞳径がほぼ両眼間隔である投影機５，
６を用いて投影した場合には、観察距離における水平位
置での各画像の観察される画面照度を見ると、理想的に
は、スクリーン１の対称性により投影機５，６の出射瞳
径の幅を持つ矩形波の分布を持つはずであるが、実際に
は、図５（ａ）に示すようにレンチキュラレンズの収
差，拡散層４での拡散による像のぼけ等により、左右画
像の画面照度（Ｌ，Ｒ）とも広がりを持って観察され、
合計の輝度分布はほぼ平坦であるが、左右画像の境界部
で観察した場合には、左，右画像１６，１７のクロスト
ークが観察され、立体視特性が劣化する。また、頭部位
置検出による画像切り換えを行う場合には、左右画像境
界領域でクロストークを含んだまま画像が急激に切り換
えられ、観察者Ｍに視覚上のストレスを与える。一方、
出射瞳径の小さい投影機５，６を用いた場合には、図５
（ｂ）に示すように、クロストークは観察されないが、
照度分布が局在的に分布し、立体像を観察出来る観察位
置が狭い領域に限定される。
用いた場合、出射瞳径がほぼ両眼間隔である投影機５，
６を用いて投影した場合には、観察距離における水平位
置での各画像の観察される画面照度を見ると、理想的に
は、スクリーン１の対称性により投影機５，６の出射瞳
径の幅を持つ矩形波の分布を持つはずであるが、実際に
は、図５（ａ）に示すようにレンチキュラレンズの収
差，拡散層４での拡散による像のぼけ等により、左右画
像の画面照度（Ｌ，Ｒ）とも広がりを持って観察され、
合計の輝度分布はほぼ平坦であるが、左右画像の境界部
で観察した場合には、左，右画像１６，１７のクロスト
ークが観察され、立体視特性が劣化する。また、頭部位
置検出による画像切り換えを行う場合には、左右画像境
界領域でクロストークを含んだまま画像が急激に切り換
えられ、観察者Ｍに視覚上のストレスを与える。一方、
出射瞳径の小さい投影機５，６を用いた場合には、図５
（ｂ）に示すように、クロストークは観察されないが、
照度分布が局在的に分布し、立体像を観察出来る観察位
置が狭い領域に限定される。
【０００５】以上に見られる様に、従来の立体表示装置
を用いた場合には、輝度分布を平坦にし、立体画像の観
察領域を拡大することと、左右画像間のクロストークを
減少させ、立体画像の画像を向上させることの２つを同
時に満足させることが困難であった。
を用いた場合には、輝度分布を平坦にし、立体画像の観
察領域を拡大することと、左右画像間のクロストークを
減少させ、立体画像の画像を向上させることの２つを同
時に満足させることが困難であった。
【０００６】本発明の目的は、立体画像の観察領域を広
げ、かつクロストークの少ない立体表示を実現すること
にある。
げ、かつクロストークの少ない立体表示を実現すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる立体表示
装置は、２枚のレンチキュラレンズシートを透過型の拡
散層を介して背中合せに貼り合せたスクリーンを用いた
立体表示装置であって、左右の画像を観察者の両眼に向
けて独立に投影する４台以上の投影機と、前記観察者の
頭部位置を追跡する頭部位置センサと、この頭部位置セ
ンサで検出される頭部の左右移動位置に従い、前記投影
機に表示する画像を切り換え、常に観察者の左右眼に各
々左右画像を投影するとともに、左右眼が各投影機によ
る表示領域の境界を横断する場合には境界上の２台の投
影機の表示画像を常に同一にする画像切り換え装置とを
備えたものである。
装置は、２枚のレンチキュラレンズシートを透過型の拡
散層を介して背中合せに貼り合せたスクリーンを用いた
立体表示装置であって、左右の画像を観察者の両眼に向
けて独立に投影する４台以上の投影機と、前記観察者の
頭部位置を追跡する頭部位置センサと、この頭部位置セ
ンサで検出される頭部の左右移動位置に従い、前記投影
機に表示する画像を切り換え、常に観察者の左右眼に各
々左右画像を投影するとともに、左右眼が各投影機によ
る表示領域の境界を横断する場合には境界上の２台の投
影機の表示画像を常に同一にする画像切り換え装置とを
備えたものである。
【０００８】
【作用】本発明においては、４台以上の投影機を用い
て、頭部追跡により常に観察者の両眼に正しい画像を投
影すると共に、観察者の両眼が各投影機による表示領域
の境界を通過する場合に境界を挟む２台の投影機に投影
される画像を同一にすることにより、画像のクロストー
クが観察されずに安定した立体像が観察される。
て、頭部追跡により常に観察者の両眼に正しい画像を投
影すると共に、観察者の両眼が各投影機による表示領域
の境界を通過する場合に境界を挟む２台の投影機に投影
される画像を同一にすることにより、画像のクロストー
クが観察されずに安定した立体像が観察される。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の１実施例を示す。ここでは４
台の投影機２１〜２４と、画像切り換え装置２５を用い
た構成について述べる。なお、図３の従来例と同じ符合
は同等部分を示す。各投影機２１〜２４は、観察される
合計の輝度分布が均一になるように配置される。すなわ
ち、出射瞳径はほぼ両眼間隔の半分とし、観察位置での
各投影機２１〜２４の主ローブ、第１副ローブ間隔が両
眼間隔の２倍であり、その間に他の３台の投影機の主ロ
ーブが均等に配置されるように設定する。４台の投影機
２１〜２４で投影された画像の観察領域は、図中左方向
から右方向に繰り返し現れる。このような配置による輝
度分布の例を図２に示す。
台の投影機２１〜２４と、画像切り換え装置２５を用い
た構成について述べる。なお、図３の従来例と同じ符合
は同等部分を示す。各投影機２１〜２４は、観察される
合計の輝度分布が均一になるように配置される。すなわ
ち、出射瞳径はほぼ両眼間隔の半分とし、観察位置での
各投影機２１〜２４の主ローブ、第１副ローブ間隔が両
眼間隔の２倍であり、その間に他の３台の投影機の主ロ
ーブが均等に配置されるように設定する。４台の投影機
２１〜２４で投影された画像の観察領域は、図中左方向
から右方向に繰り返し現れる。このような配置による輝
度分布の例を図２に示す。
【００１０】図２の（ａ）〜（ｃ）に、観察者Ｍが左方
向に移動した場合の表示画像の切り換え方法を示す。図
２の（ａ）〜（ｂ）にかけて両眼が各投影機の表示領域
の境界にかかる前に画像切り換え装置２５により表示画
像を切り換える。このとき観察者Ｍは、観察位置の移動
により異なる投影機の画像を観察することになるが、移
動中に各左右眼で観察する画像内容は変化しないため、
観察者Ｍの両眼は、各々ほぼ一定の照度で、同一内容の
画像を常に観察することが可能となる。右方向の頭部移
動に対しても同様の切り換え操作を行うことにより、常
に観察者Ｍは立体像をクロストークのない立体像として
観察できる。
向に移動した場合の表示画像の切り換え方法を示す。図
２の（ａ）〜（ｂ）にかけて両眼が各投影機の表示領域
の境界にかかる前に画像切り換え装置２５により表示画
像を切り換える。このとき観察者Ｍは、観察位置の移動
により異なる投影機の画像を観察することになるが、移
動中に各左右眼で観察する画像内容は変化しないため、
観察者Ｍの両眼は、各々ほぼ一定の照度で、同一内容の
画像を常に観察することが可能となる。右方向の頭部移
動に対しても同様の切り換え操作を行うことにより、常
に観察者Ｍは立体像をクロストークのない立体像として
観察できる。
【００１１】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように、２枚のレ
ンチキュラレンズシートを透過型の拡散層を介して背中
合せに貼り合せたスクリーンを用いた立体表示装置であ
って、左右の画像を観察者の両眼に向けて独立に投影す
る４台以上の投影機と、前記観察者の頭部位置を追跡す
る頭部位置センサと、この頭部位置センサで検出される
頭部の左右移動位置に従い、前記投影機に表示する画像
を切り換え、常に該観察者の左右眼に各々左右画像を投
影するとともに、左右眼が各投影機による表示領域の境
界を横断する場合には境界上の２台の投影機の表示画像
を常に同一にする画像切り換え装置とを備えたので、従
来不可能であった観察者の観察視野角によらない高品質
の立体映像を観察することが可能となる。
ンチキュラレンズシートを透過型の拡散層を介して背中
合せに貼り合せたスクリーンを用いた立体表示装置であ
って、左右の画像を観察者の両眼に向けて独立に投影す
る４台以上の投影機と、前記観察者の頭部位置を追跡す
る頭部位置センサと、この頭部位置センサで検出される
頭部の左右移動位置に従い、前記投影機に表示する画像
を切り換え、常に該観察者の左右眼に各々左右画像を投
影するとともに、左右眼が各投影機による表示領域の境
界を横断する場合には境界上の２台の投影機の表示画像
を常に同一にする画像切り換え装置とを備えたので、従
来不可能であった観察者の観察視野角によらない高品質
の立体映像を観察することが可能となる。
【図１】本発明の１実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例を用いた場合の観測位置と画面
照度の関係を示す図である。
照度の関係を示す図である。
【図３】従来の立体表示装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】従来の表示装置における観察位置と画面照度の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
１ スクリーン ２ 微小レンズ ３ 微小レンズ ３ａ 隣接する微小レンズ ３ｂ 隣接する微小レンズ ４ 透過型の拡散層 ７ 主ローブ光 ８ 第１副ローブ光 ９ 第１副ローブ光 １０ 主ローブ光 １１ 第１副ローブ光 １２ 第１副ローブ光 １３ 正面の観察位置 １４ 移動後の観察位置 １５ 頭部位置センサ １６ 右画像 １７ 左画像 ２１ 投影機 ２２ 投影機 ２３ 投影機 ２４ 投影機 ２５ 画像切り換え装置 Ｒ 右画像の画面照度 Ｌ 左画像の画面照度
Claims (1)
- 【請求項１】 ２枚のレンチキュラレンズシートを透過
型の拡散層を介して背中合せに貼り合せたスクリーンを
用いた立体表示装置であって、左右の画像を観察者の両
眼に向けて独立に投影する４台以上の投影機と、前記観
察者の頭部位置追跡する頭部位置センサと、この頭部位
置センサで検出される頭部の左右移動位置に従い、前記
投影機に表示する画像を切り換え、常に前記観察者の左
右眼に各々左右画像を投影するとともに、左右眼が各投
影機による表示領域の境界を横断する場合には境界上の
２台の投影機の表示画像を常に同一にする画像切り換え
装置とを備えたことを特徴とする立体表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5267454A JPH07120852A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 立体表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5267454A JPH07120852A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 立体表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120852A true JPH07120852A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17445074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5267454A Pending JPH07120852A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 立体表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120852A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010513970A (ja) * | 2006-12-19 | 2010-04-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動立体的表示デバイス及び該デバイスを使用したシステム |
| WO2010147089A1 (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | ３次元ディスプレイの光学特性評価装置および３次元ディスプレイの光学特性評価方法 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP5267454A patent/JPH07120852A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010513970A (ja) * | 2006-12-19 | 2010-04-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動立体的表示デバイス及び該デバイスを使用したシステム |
| WO2010147089A1 (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | ３次元ディスプレイの光学特性評価装置および３次元ディスプレイの光学特性評価方法 |
| JP5296872B2 (ja) * | 2009-06-15 | 2013-09-25 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | ３次元ディスプレイの光学特性評価装置および３次元ディスプレイの光学特性評価方法 |
| US9053656B2 (en) | 2009-06-15 | 2015-06-09 | Ntt Docomo, Inc. | Apparatus for evaluating optical properties of three-dimensional display, and method for evaluating optical properties of three-dimensional display |
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