JPH07322301A - 立体ディスプレイ装置及びその画面制御方法 - Google Patents

立体ディスプレイ装置及びその画面制御方法

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JPH07322301A
JPH07322301A JP6106661A JP10666194A JPH07322301A JP H07322301 A JPH07322301 A JP H07322301A JP 6106661 A JP6106661 A JP 6106661A JP 10666194 A JP10666194 A JP 10666194A JP H07322301 A JPH07322301 A JP H07322301A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンチキュラーレンズを利用した従来の立体
ディスプレイに関し、立体視領域を広げるためにレンチ
キュラーレンズを液晶板に対して平行移動させるように
構成したものが提案されているが、該レンズは薄いので
変形したりする危険性があり好ましくない。本発明は改
善された立体ディスプレイ装置を提供する。 【構成】 本発明の装置では、レンチキュラーレンズ５
を前面に配した液晶表示部１を軸１５を中心として回動
できるようにして立体視領域を拡大する。液晶表示部１
の外枠に固定された部材１６はばね１８で引張られ、リ
ニアアクチュエータ１７で前方へ押されることにより軸
１５を中心として回動され、部材１６の一部に設けられ
たエンコーダ目盛り１９をフォトセンサ２０で読み取っ
てディスプレイの回転角度位置を検出するとともに観察
者の頭部位置を超音波センサ２２で検出し、不図示の制
御回路でリニアアクチュエータ１７を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はテレビ、ビデオ、コンピ
ュータモニタ、ゲームマシンなどにおいて立体表示を行
う立体ディスプレイ装置及び該装置における画面制御方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、立体ディスプレイの方式として、
右眼用と左眼用画像に対して偏光状態を異ならせ、偏光
めがねを用いて左右の画像を分離するものがある。その
偏光状態を異ならせるためにディスプレイ側に液晶シャ
ッターを設け、ディスプレイの表示画像のフィールド信
号に同期させて、偏光状態を切り替え、偏光めがねをか
けた観察者は時分割で片目づつ左右画像を分離して立体
視を可能にする方式が実用化されている。しかし、この
方式では観察者は常に偏光めがねをかけねばならないと
いう欠点があった。
【０００３】それに対して、偏光めがねを用いない立体
ディスプレイとして、ディスプレイの前面にレンチキュ
ラーレンズを設け、空間的に左右の眼に入る画像を分離
する方式がある。図１１はレンチキュラーレンズを用い
た方式の従来例の説明図である。１は液晶ディスプレイ
で、液晶の表示画素部３はガラス基板２，４の間に形成
されている。液晶ディスプレイ１の表面には、断面が図
示のように半円状で各々紙面に直角方向に延びるシリン
ドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズ５が設け
られており、その焦点面に液晶の表示画素部３が位置す
るようになっている。
【０００４】表示画素部３には図示のようにレンチキュ
ラーレンズの一つのピッチに対応して右眼用画像（黒塗
りの部分）、左眼用画像（白抜きの部分）がストライプ
状に対となるよう交互に配置されており、レンチキュラ
ーレンズ５により観察者の右眼ＥR 、左眼ＥL に光学的
に分離して結像され立体視が可能となる。図中にはディ
スプレイの両端と中央部分の右眼用、左眼用画像の各々
を観察できる空間的領域を示してあり、画面全面にわた
って観察者の目（両眼中心距離はｅ）に左右分離して見
える共通領域が図中の太線部分の立体視領域６である。
さらに、この立体視領域６に隣接した領域（不図示）に
おいても左右分離して立体視できる領域が存在する。
【０００５】しかしながら、この立体視できる領域の幅
は狭く、観察者が立体視できる範囲は両眼中心距離約６
５ｍｍの幅しかない。そのため、観察者は頭の位置を固
定するようにして観察する必要があり、非常に見にくい
という欠点があった。
【０００６】それに対して、特開平２−４４９９５で
は、この立体視の領域を広くするために観察者の両眼の
位置を検出して、レンチキュラーレンズを水平方向に可
動に支持して表示素子との左右方向の相対位置を移動制
御することで、立体視領域を広げる方式が提案されてい
る。また、特開平２−５０１４５には観察者の両眼位置
を検出し、その信号によりレンチキュラーレンズに対応
する右眼用画像と左眼用画像の表示画素部の左右の位置
を入れ替えて、立体視領域を広くする方式が提案されて
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記レ
ンチキュラーレンズと表示素子との相対位置を移動制御
する方式においては、レンチキュラーレンズを表示素子
に対して焦点距離を保ちながら傾くことなく平行に移動
させる必要があるが、板厚の薄いレンチキュラーレンズ
板が変形し、表示素子までの距離を保つのが難しく画像
が劣化するとか、高精度な駆動及び案内支持機構が必要
となり高価なものになるなどの欠点がある。また、表示
素子の右眼用、左眼用の画像の表示位置を左右に入れ替
える方式では、表示素子の間にはブラックストライプが
あるため、観察者の両眼の位置が丁度切り替わる位置に
来たときにはブラックストライプが見えてしまい、見え
方が不連続になったり、切り替わりのタイミングが少し
でもずれると左右画像が逆になり立体視できなくなると
いう欠点がある。
【０００８】一般に、このようなレンチキュラーレンズ
を用いた表示方式では、表示される右眼用画像と左眼用
画像はステレオのカメラ、ＶＴＲなどで撮影した画像を
そのまま表示しており、両画像中の対象の像はカメラか
らの距離により画面上での視差量が決まってくる。観察
者が観察するときには、右眼用と左眼用画像の対象の像
の視差量により奥行き感を認識しており、対象の像の視
差量が観察者が一つの像として認識できる程度の距離以
上離れてしまうと対象の像が二重になり見えにくくなる
という欠点があった。
【０００９】本発明の目的は、前記従来技術に存する欠
点を持たない立体ディスプレイ装置を提供することであ
り、また、本発明の他の目的は、前記従来技術の欠点を
有しない画像制御方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】特開平２−４４９９５号
公報に開示された方式では、レンチキュラーレンズを表
示素子に対して平行移動させるので該レンズを変形させ
たり損傷させたりする危険性があり、また、高精度の駆
動及び案内支持機構を必要とするので装置の複雑化とコ
スト増大を招く欠点があった。一方、特開平２−５０１
４５号公報に開示されている方式では、表示素子の右眼
用画像と左眼用画像の表示位置を左右に入れ替えて立体
視領域を広げているが、この方式では切り替えのタイミ
ングが難しいとか、切り替え時に画素間のブラックスト
ライアが見えてしまうなどの欠点があり、実際の製品と
しては現実化しにくい。このような欠点を排除し、立体
視領域を広げるためには、ディスプレイ全体を観察者に
対して常に正面を向くように角度を制御したり、また
は、可変頂角プリズムをディスプレイと観察者の間に配
置し光学的にディスプレイの角度を変えることにより解
決することができる。
【００１１】さらに立体ディスプレイの表示のしかたと
して、より疲労が少なく、自然な立体感が得られるよう
に、たとえば観察者の視線位置を検出して該視線位置の
対象の像が画面上で一致するように左右画像を移動させ
るという方法も考えられる。
【００１２】本発明は上記の如き発想に基づいて構成さ
れた。
【００１３】具体的には、本発明の立体ディスプレイ装
置は、レンチキュラーレンズを画像表示部の前面に用い
た立体ディスプレイにおいて立体ディスプレイをレンチ
キュラーレンズのシリンドリカルレンズの長手方向を回
転軸となるように支持する回転支持機構と、前記立体デ
ィスプレイを前記回転軸を中心として回動させる駆動手
段と、観察者の頭部または両眼中心の位置を検出する検
出手段と、検出した観察者の頭部または両眼中心の位置
に基づき前記立体ディスプレイの角度を制御する制御手
段を有しているものである。
【００１４】また、本発明の他の立体ディスプレイ装置
は、レンチキュラーレンズを画像表示部の前面に用いた
立体ディスプレイにおいて、該レンチキュラーレンズの
前面に可変頂角プリズムを設け、前記可変頂角プリズム
の頂角の角度を変える駆動手段と、観察者の頭部または
両眼中心の位置を検出する手段と、検出した観察者の頭
部または両眼中心の位置に基づき前記可変頂角プリズム
の頂角角度を制御する制御手段とを有しているものであ
る。
【００１５】また、立体ディスプレイ上での観察者の視
線位置を検出する手段とその視線検出位置において右眼
用画像と左眼用画像の観察対象の位置がディスプレイ上
で一致するように制御する画像制御方法を提供する。
【００１６】
【作用】本発明によれば、観察者の頭部または両眼中心
位置を検出し、その信号に基づきディスプレイの回転角
を制御することにより、立体視できる領域を違和感なく
連続的に広げることができる。また、観察者の視線位置
を検出し、その位置で左右画像の視線位置の対象の像を
一致させることにより、視線位置の対象の像を鮮明に見
ることができる。
【００１７】
【実施例】
〈実施例１〉図１，図２，図３は本発明の実施例１の説
明図であり、以下図面を用いて説明する。図３は本発明
の実施例１の原理の説明図である。３は液晶ディスプレ
イ、プラズマディスプレイ、蛍光表示管またはＣＲＴな
どの表示素子の表示画素部を模式的に示しており、フェ
ースプレートなどのガラス基板は省略して表示してい
る。表示画素部３の前面にはアクリル樹脂などの透明な
樹脂またはガラスからなるレンチキュラーレンズ５が配
設されており、紙面に垂直方向にシリンドリカルな面が
延びている。従来例で説明したように、レンチキュラー
レンズ５により表示画素部３の画像は光学的に分解さ
れ、観察者の右眼には右眼用画像（表示画素の黒塗り部
分）、左眼には左眼用画像（表示画素の白抜き部分）が
入るようになっている。このレンチキュラーレンズ５と
表示画素部３から構成される立体ディスプレイはその中
央部分で、レンチキュラーレンズのシリンドリカルレン
ズの長手方向の回転軸１００で回転支持されて図のよう
に角度を変えることができる。
【００１８】図中には観察者が立体ディスプレイの中央
線上の基準位置にいるときの右眼ＥR 、左眼ＥL の位置
と立体視できる領域６ａを示しており、観察者が図のよ
うに基準位置からずれて右眼がＥR ’、左眼がＥL ’の
位置にきたときには、それに応じて立体ディスプレイを
角度θだけ回転させて立体視できる領域を６ｂのように
なるように追従させる。たとえば、観察者の基準位置を
ディスプレイから約５０ｃｍとした時、回転角θが±５
度の範囲で観察者に追従できるとすると立体視領域６ａ
は左右に±約４４ｍｍ移動する。これにより観察者の立
体視領域は、立体ディスプレイが固定の状態で観察者に
追従しないときは中央の基準位置を中心として左右に±
３２．５ｍｍ（両眼距離の標準を６５ｍｍとする）の範
囲であったものが、観察者に追従させて角度を変化させ
ることにより±７６．５ｍｍと倍以上にすることができ
る。
【００１９】図１は本実施例の装置の具体的な構成の説
明図である。レンチキュラーレンズ５を設けた液晶ディ
スプレイ１は図示せぬ軸受けに支持された回転軸１５を
中心に回動するようになっており、液晶ディスプレイ１
の端部部材１６には回転駆動機構２１が設けられてい
る。回転駆動機構２１は電磁コイルを利用したリニアア
クチュエータ１７と部材１６をリニアアクチュエータに
押しつけるための復元用ばね１８からなる。また、角度
検出センサ２３は部材１６の一部に設けられたエンコー
ダー目盛り１９とフォトセンサ２０から構成されてい
る。２２は超音波センサからなる頭部位置検出センサ
で、ディスプレイの左右に配置されて超音波の反射時間
により各々観察者の頭部までの距離を検出し、図示せぬ
検出回路で演算して観察者の頭部のディスプレイに平行
な水平方向の位置を求めるものである。
【００２０】図２は本実施例の装置の制御系の構成を示
したブロック図である。ＣＰＵ３４は頭部位置検出セン
サ２２及び検出回路３２で検出した観察者の頭部位置を
読み込み、その信号に基づいて液晶ディスプレイが観察
者の方向を向くような目標の角度を演算する。同時に液
晶ディスプレイの現在の角度を角度検出センサ２３及び
検出回路３３を通して読み込み、目標の角度と比較し
て、その差が０となるように駆動回路３１が角度可変ア
クチュエータ１７により液晶ディスプレイの角度を制御
している。これにより、液晶ディスプレイが動く範囲内
で観察者は常に立体視領域のほぼ中央にいるように制御
され、立体視領域を実質的に広くすることができる。本
実施例では、超音波センサを用いたが、赤外線を用いた
距離センサによる頭部位置検出センサで構成してもよい
し、またビデオカメラにより観察者の頭部を撮影し、画
像処理して頭部または両眼の位置を求める方式でも良
い。
【００２１】また、実施例では液晶ディスプレイを直接
回転制御していたが、モニターとして組み立てられたユ
ニット全体を回転制御しても同様な効果が得られる。
【００２２】〈実施例２〉図４，図５，図６は本発明の
実施例２の説明図であり、以下図面を用いて説明する。
図６は本発明の実施例２の原理の説明図である。３は液
晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、蛍光表示管ま
たはＣＲＴなどの表示素子の表示画素部を模式的に示し
ており、フェースプレートなどのガラス基板は省略して
いる。表示画素部３の前面にはアクリル樹脂などの透明
な樹脂またはガラスからなるレンチキュラーレンズ５が
配設されており、紙面に垂直方向にシリンドリカルな面
が延びている。従来例で説明したように、レンチキュラ
ーレンズ５により光学的に分離されて、観察者の右眼に
は右眼用画像（表示画素の黒塗り部分）、左眼には左眼
用画像（表示画素の白抜き部分）が入るようになってい
る。このレンチキュラーレンズの前面には、特開平５−
１４２５００に開示された公知の可変頂角プリズム９が
配設されている。この可変頂角プリズムは透明ガラス板
１０，１１とその間に充填したシリコンオイルなどの透
明液体またはシリコンゴムなどの柔らかい弾性体からな
る透明部材１２と透明部材１２を封入するポリエチレン
などからなる蛇腹１３から構成されている。前面のガラ
ス板１０は回転中心１４を軸として回転し、可変頂角プ
リズムの頂角θを自由に変えることができる。可変頂角
プリズムはその頂角に応じて光線を曲げることができ、
透明部材１２の屈折率をｎ、頂角をθ、入射光線と出射
光線のふれ角をδとすると頂角の小さい範囲ではふれ角
δは以下のように表される。
【００２３】δ＝（ｎ−１）θ ここで、透明部材１２としてシリコンオイルを用いた場
合、約ｎ＝１．４なので頂角θを１０度とするとふれ角
δは４度となる。
【００２４】図中では観察者が立体ディスプレイの中央
線上の基準位置にいるときの右眼ＥR 、左眼ＥL の位置
と立体視できる領域６ａを示しており、観察者が図のよ
うに基準位置からずれて右眼がＥR ’、左眼がＥL ’の
位置にきたときには、それに応じて可変頂角プリズムの
頂角θを変化させ、立体視できる領域を６ｂとなるよう
に追従させる。可変頂角プリズムの頂角がθのときは光
線は図のように曲げられて立体視領域は６ｂのようにふ
れ角δだけ回転する。たとえば、観察者の基準位置をデ
ィスプレイから約５０ｃｍとしたとき、可変頂角プリズ
ムのふれ角δが±４度（頂角で±１０度に相当）の範囲
で観察者に追従できるとすると立体視領域は左右に±約
３５ｍｍ移動する。これにより観察者の立体視領域は、
立体ディスプレイが観察者に追従しないときは中央の基
準位置を中心として左右に±３２．５ｍｍ（両眼距離の
標準を６５ｍｍとする）であったものが、観察者に追従
させて角度を変化させることにより±６７．５ｍｍとほ
ぼ倍にすることができる。
【００２５】図４は本実施例の装置の具体的な構成の説
明図である。レンチキュラーレンズ５を設けた液晶ディ
スプレイ１の前面に可変頂角プリズム９を配置し、観察
者は可変頂角プリズム９を通して映像を見るようになっ
ている。可変頂角プリズム９の後面のガラス板１１は固
定で、前面のガラス板１０は図示せぬ軸受けに支持され
た回転軸１５を中心に回動するようになっており、前面
ガラス板１０の端部の部材１６に回転駆動機構２１が設
けられている。回転駆動機構２１は電磁コイルを利用し
たリニアアクチュエータ１７と部材１６をリニアアクチ
ュエータに押しつけるための復元用ばね１８からなる。
また、角度検出センサ２３は部材１６の一部に設けられ
たエンコーダー目盛り１９とフォトセンサ２０から構成
されている。２２は超音波センサからなる頭部位置検出
センサで、ディスプレイの左右に配置されて超音波の反
射時間により各々観察者の頭部までの距離を検出し、図
示せぬ検出回路で演算して観察者の頭部のディスプレイ
に平行な水平方向の位置を求めるものである。
【００２６】図５は本実施例の装置の制御系の構成を示
したブロック図である。ＣＰＵ３４は頭部位置検出セン
サ２２及び検出回路３２で検出した観察者の頭部位置を
読み込み、その信号に基づいて可変頂角プリズムの光軸
が観察者の頭部の中央部の方向を向くような目標の頂角
の角度を演算する。同時に可変頂角プリズム９の頂角を
角度検出センサ２３及び検出回路３３を通して、現在の
頂角の角度を読み込み、目標の頂角と比較して、その差
が０となるように駆動回路３１、角度可変アクチュエー
タ１７により可変頂角プリズム９を制御している。これ
により、可変頂角プリズムが動く範囲内で観察者は常に
立体視領域のほぼ中央にいるように制御され、立体視領
域を実質的に広くすることができる。本実施例では、超
音波センサを用いたが、赤外線を用いた距離センサによ
る頭部位置検出センサで構成してもよいし、またビデオ
カメラにより観察者の頭部を撮影し、画像処理して頭部
または両眼の位置を求める方式でも良い。
【００２７】また、本実施例では、可変頂角プリズムの
観察者側のガラス板を可動として説明したが、反対に、
ディスプレイ側を可動にして、観察者側を固定としても
同様の効果が得られる。
【００２８】〈実施例３〉図７〜図１０を用いて、本発
明の第３の実施例を説明する。
【００２９】一般に、レンチキュラーレンズを用いた立
体ディスプレイにおける奥行き感は観察者の両眼に入る
右眼用画像と左眼用画像の差異により生ずるもので、観
察者が画像の中で注目している対象の右眼用画像と左眼
用画像（以降右画像及び左画像と略す）の水平方向の位
置の差により奥行きを感じている。図７は奥行きの違う
対象Ａ，Ｂをカメラで撮影したときの左右画像における
位置関係を示している。ＯR ，ＯL は撮影レンズで、各
々撮像面６１，６２に結像し、その像を反転すると、右
画像６３、左画像６４が得られる。各々の画像でＡ，Ｂ
の像の水平方向の位置は入れ替わっている。ここで得ら
れた左右の画像をレンチキュラーレンズを用いた立体デ
ィスプレイに表示するとき、左右の画像の水平方向の位
置関係により観察者にどのように見えるかを示したのが
図８（ａ），（ｂ）である。
【００３０】図８（ａ）は対象Ａの左右画像の像ａ１，
ａ２をディスプレイ画面上で一致させた場合で、対象Ａ
は画面上にあるように見え、対象Ｂは画面上で視差を持
つため、画面の奥にあるように見える。また、図８
（ｂ）は対象Ｂの左右画像の像ｂ１，ｂ２を一致させた
場合で、対象Ｂは画面上に見え、対象Ａは画面の手前に
あるように見える。すなわち、左右の画像をディスプレ
イ画面上で水平方向にずらすことにより、どの対象をデ
ィスプレイ画面上で一致して見えるようにするか選ぶこ
とができる。
【００３１】実際に観察者が立体ディスプレイを見ると
き、対象の左右画像の像が画面上である程度以上の視差
をもっていると２重の像を一つのものとして融合して認
識するのが困難になり、対象の像がぼやけて鮮明に見え
なくなる傾向がある。そこで、本実施例では立体ディス
プレイに表示する際、観察者のディスプレイ画面上の視
線位置を検出し、その視線位置の対象の像が画面上で一
致するように左右画像を水平方向に移動させるように制
御を行う。
【００３２】図９は本発明の第３実施例の立体ディスプ
レイの画面制御の原理説明図で、図１０はその画面制御
のフローを説明するブロック線図である。
【００３３】図９（ａ）で、４１はレンチキュラーレン
ズ方式の立体ディスプレイ画面で、４２は左画像４５の
中の対象像、４３は右画像４６の中の対象像であり、レ
ンチキュラーレンズにより各々左眼、右眼に分離して観
察されて立体視される。４４は観察者が注視している視
線位置を中心とする領域で、図９（ｂ）のように、その
領域で視線位置の対象像について、左画像４５と右画像
４６を立体ディスプレイ画面４１に対して各々右と左に
移動させることにより一致させることにより対象像はよ
り鮮明に見えるようになる。
【００３４】図９（ｃ）は実際の移動量の求め方の説明
図であり、図１０は画面制御のフローチャートである。
図９（ｃ）において、左画像４５、右画像４６がディス
プレイ画面に対して図のようにｄi だけずれた状態から
始まるとして、視線が次の視線位置に移動する時の画面
制御を説明する。視線が正６角形の対象４８（左画像４
５上）、対象４９（右画像４６上）に移動した時、視線
検出センサにより観察者の視線の平均滞留位置４７すな
わちディスプレイ画面上の座標（Ｘ，Ｙ）を求め、そこ
を中心として前もって大きさが最適化されたウインドウ
領域４４を設定する。次に、その視線滞留位置４７の左
画像４５を基準とした水平座標ｘL を求めるとｘL ＝Ｘ
＋ｄi となる。そして、左画像のウインドウ領域４４内
の画像を基準として、右画像上でもっとも相関の高い画
像領域を探索しその位置ｘR （右画像４６を基準とした
ｘ座標）を求めるために右画像の同じ水平線上に沿って
走査して画像相関を演算する。
【００３５】画像相関演算の方法としては対応する各々
のピクセルごとの濃度値の誤差の２乗和が最小となる位
置を求める方法を用いる。視線滞留位置の左画像の水平
座標ｘL と右画像の水平座標ｘR とから新たな左右画像
のずらし量ｄi を求めると、ｄi ＝（ｘL −ｘR ）／２
となる。そのずらし量ｄi だけ左右画像をディスプレイ
画面に対して水平方向に移動させ、再びレンチキュラー
レンズ方式に対応するように左右画像が交互にストライ
プ状に並ぶような合成処理をして表示する。
【００３６】以上の画像制御の流れを図１０に示す。視
線の滞留位置が変化するごとにその位置の新たな対象像
が左右画像で一致するように常に画面制御される。
【００３７】ここで、左右画像をずらし量ｄi だけずら
すと、ディスプレイ画面上では左右の部分が左右画像の
どちらか一方の画像しかなくなるため、その部分ではレ
ンチキュラーレンズの一つのピッチ内での表示はその一
方の画像のストライプと同じものを他方の画像位置に配
置して、左眼と右眼に同じ画像が入るようにする。これ
により、その部分は立体感が得られないが、ディスプレ
イ画面の両端なので違和感は少ない。表示のディスプレ
イ画面の幅に対して左右画面の幅が十分大きい場合には
このような処理は必要ない。
【００３８】以上説明した画像制御は、ＣＰＵを用いて
ソフトウェアで処理してもよいし、専用の画像処理回路
を用いてもよい。視線位置検出に関しては、ビデオカメ
ラで観察者の頭部を撮影し、画像処理により両眼の部分
を切り出し、黒目の部分と白目の部分をパターン認識し
て、両眼の黒目の間隔及び水平位置を視線位置と対応づ
ける方式を用いることができる。また、実施例１で述べ
た頭部位置検出方法と、眼鏡のフレームに眼球に赤外線
を投射するＬＥＤとその反射光を検出するＣＣＤカメラ
とを設け、そのプルキニエ像を利用して眼球の角度を求
めて視線位置を検出する方式とを組み合わせた視線位置
検出方式でもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明による立
体ディスプレイ装置では、レンチキュラーレンズと表示
画素部とを一体として観察者の方向に回動させることに
より立体視領域を広げるようにしたので、従来技術にお
ける欠点を有しない立体ディスプレイ装置が実現する。
【００４０】また、請求項２及び３の発明では、動かす
部分が可変頂角プリズム装置だけであるため、従来の立
体ディスプレイ装置の大部分に対して設計変更をする必
要がなく、従来の立体ディスプレイ装置にも該可変頂角
プリズム装置を取付けることにより立体視領域を広げる
ことができる。
【００４１】また、請求項４の画像制御方法によれば、
像が二重に見えたりすることがない立体ディスプレイ方
式が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例の立体ディスプレイ装置の
概略構成を示す斜視図。
【図２】図１の装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図３】図１の装置における立体視領域の拡大方法を説
明するための図。
【図４】本発明の第二実施例の立体ディスプレイ装置の
概略構成を示す斜視図。
【図５】図４の装置における制御系の概略構成を示すブ
ロック図。
【図６】図４の装置における立体視領域の拡大方法を説
明するための図。
【図７】立体視の原理を説明するための図。
【図８】立体視において左眼画像と右眼画像との位置の
入れ替りを説明するための図。
【図９】（ａ）は立体ディスプレイ画面における左眼画
像と右眼画像とを説明するための図。（ｂ）は立体ディ
スプレイ画面において左眼画像と右眼画像とをそれぞれ
左と右に移動させて対象像を鮮明にする場合を示した
図。（ｃ）は左画像と右画像を移動させる場合の移動量
の求め方の説明図。
【図１０】本発明の画像制御方法の説明図。
【図１１】レンチキュラーレンズを用いた従来の立体デ
ィスプレイの説明図。
【符号の説明】
１…液晶ディスプレイ ２，４…ガラス
基板 ３…表示画素部 ５…レンチキュ
ラーレンズ ６…立体視領域 ９…可変頂角プ
リズム １０，１１…透明ガラス板 １２…透明部材 １３…蛇腹 １４…回転中心 １５…回転軸 １６…端部部材 １７…リニアアクチュエータ １８…復元用ば
ね １９…エンコーダ目盛り ２０…フォトセ
ンサ ２１…回転駆動機構 ２２…頭部位置
検出センサ ２３…角度検出センサ ３２，３３…検
出回路 ３４…ＣＰＵ ３１…駆動回路 ４１…立体ディスプレイ画面 ４２…左画像の
中の対象像 ４３…右画像の中の対象像 ４５…左画像 ４６…右画像 ４７平均滞留位
置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レンチキュラーレンズを画像表示部の前
    面に用いた立体ディスプレイ装置において、立体ディス
    プレイをレンチキュラーレンズのシリンドリカルレンズ
    の長手方向を回転軸とするように支持する回転支持機構
    と、前記立体ディスプレイを前記回転軸を中心として回
    動させる駆動手段と、観察者の頭部または両眼中心の位
    置を検出する検出手段と、検出した観察者の頭部または
    両眼中心の位置に基づき前記立体ディスプレイの角度を
    制御する制御手段からなる立体ディスプレイ装置。
  2. 【請求項２】 レンチキュラーレンズを画像表示部の前
    面に用いた立体ディスプレイ装置において、該レンチキ
    ュラーレンズと観察者の間に可変頂角プリズムを設けた
    ことを特徴とする立体ディスプレイ装置。
  3. 【請求項３】 前記可変頂角プリズムの可動面をレンチ
    キュラーレンズのシリンドリカルレンズの長手方向を回
    転軸となるように支持する回転支持機構と、前記可動面
    を前記回転軸を中心として回動させて前記可変頂角プリ
    ズムの頂角の角度を変える駆動手段と、観察者の頭部ま
    たは両眼中心の位置を検出する検出手段と、検出した観
    察者の頭部または両眼中心の位置に基づき前記可変頂角
    プリズムの頂角角度を制御する制御手段とからなる請求
    項２の立体ディスプレイ装置。
  4. 【請求項４】 レンチキュラーレンズを画像表示部の前
    面に用いた立体ディスプレイにおいて立体ディスプレイ
    上の観察者の視線位置を検出し、その視線検出位置にお
    いて右眼用画像と左眼用画像の観察対象の像がディスプ
    レイ上で一致するように制御する画面制御方法。
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