JPH08327948A - 立体画像表示方法及び立体画像表示装置 - Google Patents
立体画像表示方法及び立体画像表示装置Info
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- JPH08327948A JPH08327948A JP7157177A JP15717795A JPH08327948A JP H08327948 A JPH08327948 A JP H08327948A JP 7157177 A JP7157177 A JP 7157177A JP 15717795 A JP15717795 A JP 15717795A JP H08327948 A JPH08327948 A JP H08327948A
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- liquid crystal
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- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レンチキュラーレンズシートを用いた立体画
像表示において、視点の移動による立体観の喪失を解決
し、立体視できる観察領域を前後左右に広くするととも
に、観察者の視点位置の移動に追従して連続的な画像表
示を行うことのできる立体画像の表示を行う立体画像表
示方法及び立体画像表示装置を提供すること。 【構成】 ディスプレイの前方に液晶シャッターを設
け、該液晶シャッターの前方にレンチキュラーレンズを
配置した表示部と観察者の視点位置が入力される制御部
を備えた構成で、前記ディスプレイに右目・左目に対応
した視差画像を時分割で表示すると共に、前記視差画像
に同期しながら観察者の視点位置に応じて前記液晶シャ
ッターの透光状態にする部分の幅と位置を変化させ、視
差画像を前記レンチキュラーレンズを介し対応する目で
観察させること。
像表示において、視点の移動による立体観の喪失を解決
し、立体視できる観察領域を前後左右に広くするととも
に、観察者の視点位置の移動に追従して連続的な画像表
示を行うことのできる立体画像の表示を行う立体画像表
示方法及び立体画像表示装置を提供すること。 【構成】 ディスプレイの前方に液晶シャッターを設
け、該液晶シャッターの前方にレンチキュラーレンズを
配置した表示部と観察者の視点位置が入力される制御部
を備えた構成で、前記ディスプレイに右目・左目に対応
した視差画像を時分割で表示すると共に、前記視差画像
に同期しながら観察者の視点位置に応じて前記液晶シャ
ッターの透光状態にする部分の幅と位置を変化させ、視
差画像を前記レンチキュラーレンズを介し対応する目で
観察させること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレンチキュラーレンズシ
ートを用いて立体画像を観察する際、立体視できる観察
領域を広くし、特に観察者の視点位置が変わった場合で
も良好に立体視が可能な画像の立体画像表示方法及び立
体画像表示装置に関するものである。
ートを用いて立体画像を観察する際、立体視できる観察
領域を広くし、特に観察者の視点位置が変わった場合で
も良好に立体視が可能な画像の立体画像表示方法及び立
体画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レンチキュラーレンズシートを用いた立
体画像表示装置は１９７０年頃から盛んに研究され、そ
の成果は例えば「Ｏ plus Ｅ」誌，１９９３年１１月号
100〜104 ページ等に示されている。
体画像表示装置は１９７０年頃から盛んに研究され、そ
の成果は例えば「Ｏ plus Ｅ」誌，１９９３年１１月号
100〜104 ページ等に示されている。
【０００３】代表的なメガネなしの立体画像表示装置を
示したのが図１７である。この例ではレンチキュラーレ
ンズシート１の裏面にディスプレイ２の画像表示面３を
一致させて配置する。表示面には左右異なった視点から
撮影された２枚の視差画像Ａ，Ｂをストライプ画像に分
割して交互に配列した合成ストライプ画像を表示する。
左右の目Ｌ，Ｒには合成されたストライプ画像のうちの
対応する画像からの光束がレンチキュラーシート１によ
り入射する。観察者は対応する視差画像をそれぞれの目
で観察することができることになり、立体視が実現され
るというのが基本原理である。
示したのが図１７である。この例ではレンチキュラーレ
ンズシート１の裏面にディスプレイ２の画像表示面３を
一致させて配置する。表示面には左右異なった視点から
撮影された２枚の視差画像Ａ，Ｂをストライプ画像に分
割して交互に配列した合成ストライプ画像を表示する。
左右の目Ｌ，Ｒには合成されたストライプ画像のうちの
対応する画像からの光束がレンチキュラーシート１によ
り入射する。観察者は対応する視差画像をそれぞれの目
で観察することができることになり、立体視が実現され
るというのが基本原理である。
【０００４】しかしながらこの方式では左右の視点がレ
ンチキュラーシートを通して最も立体視しやすい最適位
置からずれた場合、左右の観察画像が逆転して立体画像
の立体観が逆に見えたり、立体視ができなくなるなどの
欠点がある。このため特開昭６４−７３３３０号公報で
は観察者の両眼の動きを検出し、該検出量に基づいて左
右それぞれのストライプ画像の表示位置を入れ換えるこ
とを開示している。また特開平４−１２２９２２号公報
では視差画像を表示するディスプレイとして用いるプロ
ジェクタの位置を前後左右に移動させて立体視領域を拡
大し、視点位置が移動しても立体視ができるようにする
方法が開示されている。
ンチキュラーシートを通して最も立体視しやすい最適位
置からずれた場合、左右の観察画像が逆転して立体画像
の立体観が逆に見えたり、立体視ができなくなるなどの
欠点がある。このため特開昭６４−７３３３０号公報で
は観察者の両眼の動きを検出し、該検出量に基づいて左
右それぞれのストライプ画像の表示位置を入れ換えるこ
とを開示している。また特開平４−１２２９２２号公報
では視差画像を表示するディスプレイとして用いるプロ
ジェクタの位置を前後左右に移動させて立体視領域を拡
大し、視点位置が移動しても立体視ができるようにする
方法が開示されている。
【０００５】しかしながら、これら従来例の右目画像と
左目画像の視差画像を用いて立体視する方法、例えば、
図１７に示す光学系を用いる前者の例では、観察者の視
点位置に応じて右目画像と左目画像の表示位置を入れ換
えることで左右の観察領域を拡大することはできるが、
前後の視点位置の変化には対応できないという問題があ
る。また後者ではプロジェクタの位置を駆動する手段を
必要とし、装置が大きくなってしまう問題がある。更に
これら従来例では、観察者の視点位置変化に応じて常に
対応する視差画像が目に入るように追従させているだけ
なので、観察している画像は常に同じで、滑らかな立体
観を得ることができる「回り込み効果」を有していな
い。
左目画像の視差画像を用いて立体視する方法、例えば、
図１７に示す光学系を用いる前者の例では、観察者の視
点位置に応じて右目画像と左目画像の表示位置を入れ換
えることで左右の観察領域を拡大することはできるが、
前後の視点位置の変化には対応できないという問題があ
る。また後者ではプロジェクタの位置を駆動する手段を
必要とし、装置が大きくなってしまう問題がある。更に
これら従来例では、観察者の視点位置変化に応じて常に
対応する視差画像が目に入るように追従させているだけ
なので、観察している画像は常に同じで、滑らかな立体
観を得ることができる「回り込み効果」を有していな
い。
【０００６】特開平４−１０７０８６号公報には、メガ
ネなしで単管で立体画像を見ることができる立体テレビ
を提供することを目的に、液晶シャッタとレンチキュラ
ーレンズを用いた例が開示されている。この立体画像表
示ではディスプレイの前方に液晶シャッタとレンチキュ
ラーレンズを設ける。ディスプレイには右目左目に対応
して視差画像を時分割で表示し、これに同期して液晶シ
ャッタの所定の部分を時分割で透光状態にして、それぞ
れの視差画像をレンチキュラーレンズを介して対応する
目で観察させることを特長としている。
ネなしで単管で立体画像を見ることができる立体テレビ
を提供することを目的に、液晶シャッタとレンチキュラ
ーレンズを用いた例が開示されている。この立体画像表
示ではディスプレイの前方に液晶シャッタとレンチキュ
ラーレンズを設ける。ディスプレイには右目左目に対応
して視差画像を時分割で表示し、これに同期して液晶シ
ャッタの所定の部分を時分割で透光状態にして、それぞ
れの視差画像をレンチキュラーレンズを介して対応する
目で観察させることを特長としている。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、特
開平４−１０７０８６号公報で開示されている装置で
は、合成ストライプ画像を作成する必要はないものの、
観察者の視点位置が最も立体視しやすい最適位置からず
れた場合、立体画像の立体観が逆に見えたり、立体視が
できなくなるという欠点があった。
開平４−１０７０８６号公報で開示されている装置で
は、合成ストライプ画像を作成する必要はないものの、
観察者の視点位置が最も立体視しやすい最適位置からず
れた場合、立体画像の立体観が逆に見えたり、立体視が
できなくなるという欠点があった。
【０００８】本発明では、レンチキュラーレンズシート
を用いて立体画像を観察する際に、視点の移動による立
体観の喪失という問題を解決し、立体視できる観察領域
を前後左右に広くすることができること、逆に言えば前
後左右の視点位置の移動に容易に追従できる立体画像表
示方法及び立体画像表示装置を提供することを目的とし
ている。
を用いて立体画像を観察する際に、視点の移動による立
体観の喪失という問題を解決し、立体視できる観察領域
を前後左右に広くすることができること、逆に言えば前
後左右の視点位置の移動に容易に追従できる立体画像表
示方法及び立体画像表示装置を提供することを目的とし
ている。
【０００９】更に本発明では観察者の視点位置に容易に
追従でき、該視点の移動に対して連続的な画像表示を行
うことのできる立体画像の表示方法及び装置を提供する
ことを目的としている。
追従でき、該視点の移動に対して連続的な画像表示を行
うことのできる立体画像の表示方法及び装置を提供する
ことを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の立体画像表示方
法は、ディスプレイの前方に液晶シャッターを設け、該
液晶シャッターの前方にレンチキュラーレンズを配置す
る構成のものを対象としている。ディスプレイには右目
・左目に対応した視差画像を時分割で表示し、該視差画
像に同期して前記液晶シャッターの所定部分を透光状態
にする。視差画像はレンチキュラーレンズを介して対応
する目に入射し立体画像表示が行われるが、本発明では
観察者の視点位置に応じて前記液晶シャッターの透光状
態にする部分の幅を変化させることを特徴としている。
法は、ディスプレイの前方に液晶シャッターを設け、該
液晶シャッターの前方にレンチキュラーレンズを配置す
る構成のものを対象としている。ディスプレイには右目
・左目に対応した視差画像を時分割で表示し、該視差画
像に同期して前記液晶シャッターの所定部分を透光状態
にする。視差画像はレンチキュラーレンズを介して対応
する目に入射し立体画像表示が行われるが、本発明では
観察者の視点位置に応じて前記液晶シャッターの透光状
態にする部分の幅を変化させることを特徴としている。
【００１１】更に本発明では前記液晶シャッターの透光
状態にする部分の前記レンチキュラーシートに対する相
対的な表示位置を、観察者の視点位置に応じて変更する
ことを別の特徴としている。これにより観察者の視点位
置にかかわらず常に対応する視差画像を観察でき、広い
範囲で立体画像を観察することが可能としている。
状態にする部分の前記レンチキュラーシートに対する相
対的な表示位置を、観察者の視点位置に応じて変更する
ことを別の特徴としている。これにより観察者の視点位
置にかかわらず常に対応する視差画像を観察でき、広い
範囲で立体画像を観察することが可能としている。
【００１２】また本発明の立体画像表示方法では、前記
ディスプレイに表示する２枚の視差画像の視差量を観察
者の視点位置に応じて変更することを特徴とする。
ディスプレイに表示する２枚の視差画像の視差量を観察
者の視点位置に応じて変更することを特徴とする。
【００１３】このため本発明の立体画像表示方法は前記
ディスプレイに表示する２枚の視差画像が少なくとも２
枚以上の視差画像から観察者の視点位置に応じて補間す
るまたは再構成させて作成することを特徴とする。これ
により、観察者の視点位置に応じて常に最適な視差画像
を観察することができるため、「回り込み効果」のあ
る、より立体感を持った立体画像表示を、広い範囲で連
続的に行うことが可能としている。
ディスプレイに表示する２枚の視差画像が少なくとも２
枚以上の視差画像から観察者の視点位置に応じて補間す
るまたは再構成させて作成することを特徴とする。これ
により、観察者の視点位置に応じて常に最適な視差画像
を観察することができるため、「回り込み効果」のあ
る、より立体感を持った立体画像表示を、広い範囲で連
続的に行うことが可能としている。
【００１４】本発明の立体画像表示装置では観察者の視
点位置を装置に入力する手段を設け、該入力値によって
該液晶シャッターの透光状態にする部分の幅と位置を変
化させて制御する。視点位置は立体画像表示装置に対す
る奥行き方向、及び表示面と平行な方向で２次元的に決
定される。また、該視点位置の入力に関しては自動的に
視点位置、あるいは視線方向の検出系を設けても良い
し、観察者によって制御される調整スイッチによるもの
でも良く任意の手段が適用できる。
点位置を装置に入力する手段を設け、該入力値によって
該液晶シャッターの透光状態にする部分の幅と位置を変
化させて制御する。視点位置は立体画像表示装置に対す
る奥行き方向、及び表示面と平行な方向で２次元的に決
定される。また、該視点位置の入力に関しては自動的に
視点位置、あるいは視線方向の検出系を設けても良い
し、観察者によって制御される調整スイッチによるもの
でも良く任意の手段が適用できる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の立体画像表示装置の実施例１
の要部概略図である。図では複眼カメラやステレオカメ
ラで撮影される自然画像を視差画像として用いる場合を
示してあるが、視差画像としてはＣＧ画像等を用いても
よい。
の要部概略図である。図では複眼カメラやステレオカメ
ラで撮影される自然画像を視差画像として用いる場合を
示してあるが、視差画像としてはＣＧ画像等を用いても
よい。
【００１６】図中１はレンチキュラーレンズシート、２
はＣＲＴやバックライト光源を有するＬＣＤのようなデ
ィスプレイ、３はその画像表示面である。４は観察者５
の視点位置及び／または視線方向の検出手段で、本実施
例では２台のカメラが用いられている。検出は観察者の
周囲に磁場を形成した状態で観察者の頭部に磁気センサ
を装着させ、該センサからの出力を用いる方法や、従来
から公知のアイマークセンサ等の視線検出手段を用いる
こともできる。
はＣＲＴやバックライト光源を有するＬＣＤのようなデ
ィスプレイ、３はその画像表示面である。４は観察者５
の視点位置及び／または視線方向の検出手段で、本実施
例では２台のカメラが用いられている。検出は観察者の
周囲に磁場を形成した状態で観察者の頭部に磁気センサ
を装着させ、該センサからの出力を用いる方法や、従来
から公知のアイマークセンサ等の視線検出手段を用いる
こともできる。
【００１７】本発明に係る立体画像表示では観察者の視
点位置／視線方向を検出するため２台のカメラ４を用い
る。異なった２つの位置に置かれたカメラ４で撮影され
た観察者の画像はカメラコントローラ６を介して視点位
置検出装置／視線方向検出装置等の装置７に入力され
る。装置７では入力された２枚の画像から観察者５の目
を対応点として画像処理し、観察者の視点位置や視線方
向を検出する。
点位置／視線方向を検出するため２台のカメラ４を用い
る。異なった２つの位置に置かれたカメラ４で撮影され
た観察者の画像はカメラコントローラ６を介して視点位
置検出装置／視線方向検出装置等の装置７に入力され
る。装置７では入力された２枚の画像から観察者５の目
を対応点として画像処理し、観察者の視点位置や視線方
向を検出する。
【００１８】勿論、このように観察者の視点位置や視線
方向の検出手段を設ける代わりに、観察者自らが視点位
置を入力することや、表示画像を観察しながら観察者が
調整スイッチで調整を行うことも可能である。以上に上
げたような手段を介して視点位置や視線方向が表示装置
に入力される。
方向の検出手段を設ける代わりに、観察者自らが視点位
置を入力することや、表示画像を観察しながら観察者が
調整スイッチで調整を行うことも可能である。以上に上
げたような手段を介して視点位置や視線方向が表示装置
に入力される。
【００１９】立体表示する画像はカメラ１０１，１０
２，１０３，１０４からなる複眼カメラ１０やステレオ
カメラ１０′、１０″で撮影され、複数個の視差画像を
得る。該視差画像は画像処理装置８により、予め既知の
量となっている観察者の視点位置や視線方向の量を基
に、左右の視差画像をディスプレイ２に時分割で交互に
表示する。この時、表示画像に同期して液晶シャッター
５２の所定の領域を時分割で交互に透光状態にする。デ
ィスプレイ２に時分割で交互に表示された左右の視差画
像は、このようにしてレンチキュラーレンズシート１を
介して対応する目で観察されることになり、観察者５は
自分の視点位置・視線方向に応じた立体画像を観察する
ことが可能となる。
２，１０３，１０４からなる複眼カメラ１０やステレオ
カメラ１０′、１０″で撮影され、複数個の視差画像を
得る。該視差画像は画像処理装置８により、予め既知の
量となっている観察者の視点位置や視線方向の量を基
に、左右の視差画像をディスプレイ２に時分割で交互に
表示する。この時、表示画像に同期して液晶シャッター
５２の所定の領域を時分割で交互に透光状態にする。デ
ィスプレイ２に時分割で交互に表示された左右の視差画
像は、このようにしてレンチキュラーレンズシート１を
介して対応する目で観察されることになり、観察者５は
自分の視点位置・視線方向に応じた立体画像を観察する
ことが可能となる。
【００２０】次いで本発明の特長をなす本実施例の画像
表示について詳述する。右目画像ＩR を表示した状態で
の装置の状態を示すのが図２（Ａ），図３（Ａ），図４
（Ａ）である。図２（Ａ）はディスプレイ２に右目画像
ＩR を表示した状態で右目Ｒに入射する光束と各エレメ
ントとの関係を示す図、図３（Ａ）は液晶シャッター５
２の透光状態を示す図、図４（Ａ）はレンチキュラーレ
ンズシート１と液晶シャッター５２、右目画像ＩR との
関係を示した部分拡大図である。
表示について詳述する。右目画像ＩR を表示した状態で
の装置の状態を示すのが図２（Ａ），図３（Ａ），図４
（Ａ）である。図２（Ａ）はディスプレイ２に右目画像
ＩR を表示した状態で右目Ｒに入射する光束と各エレメ
ントとの関係を示す図、図３（Ａ）は液晶シャッター５
２の透光状態を示す図、図４（Ａ）はレンチキュラーレ
ンズシート１と液晶シャッター５２、右目画像ＩR との
関係を示した部分拡大図である。
【００２１】同様に左目画像ＩL をデイスプレイ２に表
示した瞬間の状態を示したのが図２（Ｂ），図３
（Ｂ），図４（Ｂ）である。レンチキュラーレンズ１の
焦点は液晶シャッター５２を介してディスプレイ２の表
示面３上に位置している。図中Ｐはレンチキュラーレン
ズシートのピッチ、Ｐa は液晶シャッター５２のピッチ
である。また、図は簡単のためＰ＝Ｐa 、液晶シャッタ
ー５２の１ピッチの中は２分割とした。この場合、右目
画像に対応する透光部の幅をＯ2R、左目画像に対する透
光部をＯ2LとするとＰa ＝Ｏ2R＋Ｏ2Lである。また液晶
シャッターの１ピッチＰa の中はＡＢＣＤ…Ｌの１２画
素に分割されている。分割数などは特に実施例の値に限
定されるものではないが、以下この例を用いて説明を行
う。
示した瞬間の状態を示したのが図２（Ｂ），図３
（Ｂ），図４（Ｂ）である。レンチキュラーレンズ１の
焦点は液晶シャッター５２を介してディスプレイ２の表
示面３上に位置している。図中Ｐはレンチキュラーレン
ズシートのピッチ、Ｐa は液晶シャッター５２のピッチ
である。また、図は簡単のためＰ＝Ｐa 、液晶シャッタ
ー５２の１ピッチの中は２分割とした。この場合、右目
画像に対応する透光部の幅をＯ2R、左目画像に対する透
光部をＯ2LとするとＰa ＝Ｏ2R＋Ｏ2Lである。また液晶
シャッターの１ピッチＰa の中はＡＢＣＤ…Ｌの１２画
素に分割されている。分割数などは特に実施例の値に限
定されるものではないが、以下この例を用いて説明を行
う。
【００２２】本発明では観察者の視点位置・視線方向に
よって表示の状態を制御する。先ず観察者の表示装置か
らの観察距離をＤa とすると、Ｄa には液晶シャッター
５２のピッチＰa の分割数ｎ（図２（Ａ）等で示したの
はｎ＝２）、観察者の両眼間隔（基線長）Ｋ、レンチキ
ュラーレンズのピッチＰ、及び焦点距離ｆによって次式
で与えられる関係が成立する。
よって表示の状態を制御する。先ず観察者の表示装置か
らの観察距離をＤa とすると、Ｄa には液晶シャッター
５２のピッチＰa の分割数ｎ（図２（Ａ）等で示したの
はｎ＝２）、観察者の両眼間隔（基線長）Ｋ、レンチキ
ュラーレンズのピッチＰ、及び焦点距離ｆによって次式
で与えられる関係が成立する。
【００２３】 Ｄa ＝ｎＫｆ／Ｐ ‥‥‥（１） 更にレンチキュラーレンズのピッチＰと液晶シャッター
のピッチＰa には次式の関係が成立する。
のピッチＰa には次式の関係が成立する。
【００２４】 Ｐa ＝ｎＫＰ／（ｎＫ−Ｐ） ‥‥‥（２） 数値例として観察者が約 1.5m の位置にいる。
【００２５】即ちＤa ＝ 1.5m の場合を考える。レンチ
キュラーレンズシート１としてピッチＰ＝ 1.0mm，曲率
半径ｒ＝ 5.77mm ，屈折率Ｎ＝ 1.5のものを使用すると
焦点距離ｆはｆ＝11.54mm である。画像表示装置に許さ
れる自由度は分割数ｎで、この場合には（１）式よりｎ
＝２と計算される。分割数は観察者の視点位置や視線方
向の検出信号、あるいは観察者が入力調整した視点位置
信号に従って（１）式を計算することによって決定でき
る。
キュラーレンズシート１としてピッチＰ＝ 1.0mm，曲率
半径ｒ＝ 5.77mm ，屈折率Ｎ＝ 1.5のものを使用すると
焦点距離ｆはｆ＝11.54mm である。画像表示装置に許さ
れる自由度は分割数ｎで、この場合には（１）式よりｎ
＝２と計算される。分割数は観察者の視点位置や視線方
向の検出信号、あるいは観察者が入力調整した視点位置
信号に従って（１）式を計算することによって決定でき
る。
【００２６】例えば、同じレンチキュラーレンズシート
を用いても観察者が約 2.2m の位置に移動し、観察者の
位置が装置側に検知された場合、液晶シャッター５２の
ピッチＰa の分割数は（１）式よりｎ＝３に変更とな
る。
を用いても観察者が約 2.2m の位置に移動し、観察者の
位置が装置側に検知された場合、液晶シャッター５２の
ピッチＰa の分割数は（１）式よりｎ＝３に変更とな
る。
【００２７】これは後述の図８〜図１０の状態に相当す
る。更に観察者が約 3.0m の位置に移動し、観察者の位
置が装置側に検知された場合には液晶シャッター５２の
ピッチＰa の分割数は（１）よりｎ＝４に変更となる。
これは後述の図１１〜１３の状態に相当する。
る。更に観察者が約 3.0m の位置に移動し、観察者の位
置が装置側に検知された場合には液晶シャッター５２の
ピッチＰa の分割数は（１）よりｎ＝４に変更となる。
これは後述の図１１〜１３の状態に相当する。
【００２８】以下液晶シャッター５２の分割数に伴う結
像状態について右目画像ＩR を表示した場合を例として
説明する。図２（Ａ），図３（Ａ），図４（Ａ）に示す
ように液晶シャッター５２のピッチＰa の半分の６画素
ＧＨＩＪＫＬの部分Ｏ2Rが透光状態となって開口を形成
する。これにより観察者は液晶シャッター５２の開口部
Ｏ2Rから見える右目画像ＩR のみを右目Ｒで観察するこ
とになる。
像状態について右目画像ＩR を表示した場合を例として
説明する。図２（Ａ），図３（Ａ），図４（Ａ）に示す
ように液晶シャッター５２のピッチＰa の半分の６画素
ＧＨＩＪＫＬの部分Ｏ2Rが透光状態となって開口を形成
する。これにより観察者は液晶シャッター５２の開口部
Ｏ2Rから見える右目画像ＩR のみを右目Ｒで観察するこ
とになる。
【００２９】同様にディスプレイ２に左目画像ＩL を表
示した場合は図２（Ｂ），図３（Ｂ），図４（Ｂ）に示
すように液晶シャッター５２のピッチＰa の半分の６画
素ＡＢＣＤＥＦの部分Ｏ2Lが透光状態となって開口を形
成する。これにより観察者は液晶シャッター５２の開口
部Ｏ2Lから見える左目画像ＩL のみを左目Ｌで観察する
ことになる。
示した場合は図２（Ｂ），図３（Ｂ），図４（Ｂ）に示
すように液晶シャッター５２のピッチＰa の半分の６画
素ＡＢＣＤＥＦの部分Ｏ2Lが透光状態となって開口を形
成する。これにより観察者は液晶シャッター５２の開口
部Ｏ2Lから見える左目画像ＩL のみを左目Ｌで観察する
ことになる。
【００３０】左右の画像は時分割で、例えば120Hz で交
互に表示されるため、観察者は残像効果により視差画像
をフリッカ−を感じることなく、それぞれ対応する目で
観察し立体視を行うことができる。このとき立体視でき
る領域は左右両眼に対する光束を重ね合わせることによ
って求められ、図５に示す６角形の領域１３となる。
互に表示されるため、観察者は残像効果により視差画像
をフリッカ−を感じることなく、それぞれ対応する目で
観察し立体視を行うことができる。このとき立体視でき
る領域は左右両眼に対する光束を重ね合わせることによ
って求められ、図５に示す６角形の領域１３となる。
【００３１】本発明では観察者の視点移動に応じて液晶
シャッター５２の透光状態を制御することを特長として
いる。ここではまず観察者の視点の横移動について説明
する。（２）式から明らかなようにレンチキュラーレン
ズのピッチＰと液晶シャッター５２のピッチＰa とは等
しくない。
シャッター５２の透光状態を制御することを特長として
いる。ここではまず観察者の視点の横移動について説明
する。（２）式から明らかなようにレンチキュラーレン
ズのピッチＰと液晶シャッター５２のピッチＰa とは等
しくない。
【００３２】図６に示すように、観察者が観察領域Ｗの
真ん中にいる時、表示装置１２の中心Ｃとレンチキュラ
ーレンズの中心と液晶シャッター５２のピッチＰa の中
心が一致し、表示装置１２の最端部で半ピッチずれるよ
うに設定されている。なお観察者の視点位置は右目と左
目の中間点とする。
真ん中にいる時、表示装置１２の中心Ｃとレンチキュラ
ーレンズの中心と液晶シャッター５２のピッチＰa の中
心が一致し、表示装置１２の最端部で半ピッチずれるよ
うに設定されている。なお観察者の視点位置は右目と左
目の中間点とする。
【００３３】図７のようにこの状態から観察者が観察距
離Ｄa はそのままにした状態で横方向のＲ′，Ｌ′の位
置に移動した場合を考える。この場合はレンチキュラー
レンズの中心と液晶シャッター５２のピッチＰa の中心
を、観察者の視点位置からレンチキュラーレンズ面へ下
ろした垂線が該レンチキュラーレンズ面と交わる位置Ｃ
３と一致するように液晶シャッター５２の開口部を相対
的に移動させる。このように視点移動に追従させて、効
果的な立体表示を行うことができる。
離Ｄa はそのままにした状態で横方向のＲ′，Ｌ′の位
置に移動した場合を考える。この場合はレンチキュラー
レンズの中心と液晶シャッター５２のピッチＰa の中心
を、観察者の視点位置からレンチキュラーレンズ面へ下
ろした垂線が該レンチキュラーレンズ面と交わる位置Ｃ
３と一致するように液晶シャッター５２の開口部を相対
的に移動させる。このように視点移動に追従させて、効
果的な立体表示を行うことができる。
【００３４】次に視点の奥行き方向の移動について説明
する。ここでは観察者が図２〜４の観察距離 1.5m の位
置から観察距離が約 2.2m の位置に移動し、該移動が検
知された場合について図８〜図１０を用いて説明する。
このとき液晶シャッター５２のピッチＰa の分割数は
（１）式よりｎ＝２からｎ＝３に変更する。従って液晶
シャッター５２のピッチＰa を形成する１２画素はＡＢ
ＣＤ，ＥＦＧＨ，ＩＪＫＬの３つの部分に分割される。
この場合の立体視域は図１０に示す１４，１５の領域で
ある。図中１６で示すのが従来のレンチキュラー方式の
立体表示装置の立体視域である。
する。ここでは観察者が図２〜４の観察距離 1.5m の位
置から観察距離が約 2.2m の位置に移動し、該移動が検
知された場合について図８〜図１０を用いて説明する。
このとき液晶シャッター５２のピッチＰa の分割数は
（１）式よりｎ＝２からｎ＝３に変更する。従って液晶
シャッター５２のピッチＰa を形成する１２画素はＡＢ
ＣＤ，ＥＦＧＨ，ＩＪＫＬの３つの部分に分割される。
この場合の立体視域は図１０に示す１４，１５の領域で
ある。図中１６で示すのが従来のレンチキュラー方式の
立体表示装置の立体視域である。
【００３５】今、図９に示すように領域１４に観察者が
いるとする。観察者の視点位置や視線方向の検出信号、
または観察者が入力調整した視点位置信号によって、領
域１４中では液晶シャッター５２の右目用の開口部
Ｏ3R、左目用の開口部Ｏ3Lにそれぞれ画素ＥＦＧＨ，Ａ
ＢＣＤを用いる。前述の原理で観察者は右目Ｒで液晶シ
ャッター５２の開口部Ｏ3Rから見える右目画像ＩR のみ
を観察し、左目Ｌで液晶シャッター５２の開口部Ｏ3Lか
ら見える左目画像ＩL のみを観察することになり、立体
視が可能となる。ここで観察距離 2.2m を保ったままで
横方向に移動して領域１５に入った場合は、液晶シャッ
ター５２の右目用、左目用の開口部Ｏ3R，Ｏ3Lにはそれ
ぞれ画素ＩＪＫＬ，ＥＦＧＨを用いる。
いるとする。観察者の視点位置や視線方向の検出信号、
または観察者が入力調整した視点位置信号によって、領
域１４中では液晶シャッター５２の右目用の開口部
Ｏ3R、左目用の開口部Ｏ3Lにそれぞれ画素ＥＦＧＨ，Ａ
ＢＣＤを用いる。前述の原理で観察者は右目Ｒで液晶シ
ャッター５２の開口部Ｏ3Rから見える右目画像ＩR のみ
を観察し、左目Ｌで液晶シャッター５２の開口部Ｏ3Lか
ら見える左目画像ＩL のみを観察することになり、立体
視が可能となる。ここで観察距離 2.2m を保ったままで
横方向に移動して領域１５に入った場合は、液晶シャッ
ター５２の右目用、左目用の開口部Ｏ3R，Ｏ3Lにはそれ
ぞれ画素ＩＪＫＬ，ＥＦＧＨを用いる。
【００３６】ここでは４画素毎に表示の単位を区切って
視点の横方向への移動に追従する方法を説明したが、こ
のような区切りは特に意味はない。従って視点が図９に
示す位置からわずかに横へ移動した時、液晶シャッター
５２の右目用，左目用の開口部Ｏ3R，Ｏ3Lとして開口部
を形成する画素を１画素だけずらし画素ＦＧＨＩ，ＢＣ
ＤＥの４画素を用いるような制御も可能である。このよ
うに観察者の横方向への移動量に応じて用いる開口部を
ずらすことにより、画像の「とび」を感じることなく滑
らかな立体表示を行うことができる。
視点の横方向への移動に追従する方法を説明したが、こ
のような区切りは特に意味はない。従って視点が図９に
示す位置からわずかに横へ移動した時、液晶シャッター
５２の右目用，左目用の開口部Ｏ3R，Ｏ3Lとして開口部
を形成する画素を１画素だけずらし画素ＦＧＨＩ，ＢＣ
ＤＥの４画素を用いるような制御も可能である。このよ
うに観察者の横方向への移動量に応じて用いる開口部を
ずらすことにより、画像の「とび」を感じることなく滑
らかな立体表示を行うことができる。
【００３７】更に視点を奥行き方向に移動させて図１２
のように観察者が観察距離約 3.0mの位置に移動し、該
移動が検知された場合について説明する。このとき液晶
シャッター５２のピッチＰa の分割数は（１）式からｎ
＝４となる。従って液晶シャッター５２のピッチＰa を
形成する１２画素はＡＢＣ，ＤＥＦ，ＧＨＩ，ＪＫＬの
４つの部分に分割される。この場合の立体視域は図１３
に示す領域１７，１８，１９である。図中２０で示すの
が従来のレンチキュラー方式の立体表示装置の立体視域
である。
のように観察者が観察距離約 3.0mの位置に移動し、該
移動が検知された場合について説明する。このとき液晶
シャッター５２のピッチＰa の分割数は（１）式からｎ
＝４となる。従って液晶シャッター５２のピッチＰa を
形成する１２画素はＡＢＣ，ＤＥＦ，ＧＨＩ，ＪＫＬの
４つの部分に分割される。この場合の立体視域は図１３
に示す領域１７，１８，１９である。図中２０で示すの
が従来のレンチキュラー方式の立体表示装置の立体視域
である。
【００３８】今、図１２に示すように領域１７に観察者
がいるとする。観察者の視点位置や視線方向の検出信
号、または観察者が入力調整した視点位置信号によっ
て、領域１７での液晶シャッター５２の右目用の開口部
Ｏ4R，左目用の開口部Ｏ4Lにはそれぞれ画素ＧＨＩ，Ｄ
ＥＦを用いる。前述の原理で観察者は右目Ｒで液晶シャ
ッター５２の開口部Ｏ4Rから見える右目画像ＩR のみを
観察し、左目Ｌで液晶シャッター５２の開口部Ｏ4Lから
見える左目画像ＩL のみを観察することになり、立体視
が可能となる。ここで観察距離 3.0m を保ったままで横
方向に移動した場合は、液晶シャッター５２の右目用，
左目用の開口部Ｏ4R，Ｏ4Lにはそれぞれ領域１７とは異
なった連続する３画素を透光状態にして用いることにな
る。
がいるとする。観察者の視点位置や視線方向の検出信
号、または観察者が入力調整した視点位置信号によっ
て、領域１７での液晶シャッター５２の右目用の開口部
Ｏ4R，左目用の開口部Ｏ4Lにはそれぞれ画素ＧＨＩ，Ｄ
ＥＦを用いる。前述の原理で観察者は右目Ｒで液晶シャ
ッター５２の開口部Ｏ4Rから見える右目画像ＩR のみを
観察し、左目Ｌで液晶シャッター５２の開口部Ｏ4Lから
見える左目画像ＩL のみを観察することになり、立体視
が可能となる。ここで観察距離 3.0m を保ったままで横
方向に移動した場合は、液晶シャッター５２の右目用，
左目用の開口部Ｏ4R，Ｏ4Lにはそれぞれ領域１７とは異
なった連続する３画素を透光状態にして用いることにな
る。
【００３９】本発明では観察者の観察位置に応じて液晶
シャッター５２の分割数を変えていく。（１）式でｎ＝
２となる距離を距離Ｄ0 ，ｎ＝３の距離をＤ1 ，ｎ＝４
の距離をＤ2 とする。液晶シャッター５２の開口部の
幅、即ちピッチＰa と分割数ｎを切り換える位置は図１
４に示すように観察者がＤ0 とＤ1 の間では距離Ｄ3 ，
距離Ｄ1 と距離Ｄ2 との間では距離Ｄ4 の位置を用い
る。簡単な幾何学関係から観察者の両眼間隔（基線長）
をＫ、ディスプレイ２の表示画面サイズをＡとすると、
距離Ｄ3 ，距離Ｄ4 の位置は次式で与えられる。
シャッター５２の分割数を変えていく。（１）式でｎ＝
２となる距離を距離Ｄ0 ，ｎ＝３の距離をＤ1 ，ｎ＝４
の距離をＤ2 とする。液晶シャッター５２の開口部の
幅、即ちピッチＰa と分割数ｎを切り換える位置は図１
４に示すように観察者がＤ0 とＤ1 の間では距離Ｄ3 ，
距離Ｄ1 と距離Ｄ2 との間では距離Ｄ4 の位置を用い
る。簡単な幾何学関係から観察者の両眼間隔（基線長）
をＫ、ディスプレイ２の表示画面サイズをＡとすると、
距離Ｄ3 ，距離Ｄ4 の位置は次式で与えられる。
【００４０】 Ｄ3 ＝（Ｋ＋Ａ）Ｄ１／（２Ｋ＋Ａ） ‥‥‥（３） Ｄ4 ＝（Ｋ＋Ａ）Ｄ２／（２Ｋ＋Ａ） ‥‥‥（４） 対角２１″のディスプレイ２を用いると距離Ｄ3 ，距離
Ｄ4 はそれぞれ 1.99m，2.65m となる。
Ｄ4 はそれぞれ 1.99m，2.65m となる。
【００４１】これまで説明してきた実施例１ではディス
プレイ２に時分割で表示する視差画像は常に同一であ
る。そのため観察者が視点位置を変えても、観察してい
る立体画像はなんら変化を起こさないという意味で、実
施例１は常に同じ立体画像を良好に観察できる表示方法
・装置を提供するものであった。
プレイ２に時分割で表示する視差画像は常に同一であ
る。そのため観察者が視点位置を変えても、観察してい
る立体画像はなんら変化を起こさないという意味で、実
施例１は常に同じ立体画像を良好に観察できる表示方法
・装置を提供するものであった。
【００４２】これに対し、以下説明する実施例２は実施
例１と異なって観察者の視点位置の変化に応じた画像の
「回り込み効果」を与える立体画像表示に関するもので
ある。このため実施例２では観察者の視点位置に応じて
ディスプレイ２に時分割で表示するそれぞれの視差画像
を変化させることを特長としている。
例１と異なって観察者の視点位置の変化に応じた画像の
「回り込み効果」を与える立体画像表示に関するもので
ある。このため実施例２では観察者の視点位置に応じて
ディスプレイ２に時分割で表示するそれぞれの視差画像
を変化させることを特長としている。
【００４３】視点の移動による回り込み効果を顕著に示
すため、ここでは実施例１の最後で説明した観察距離が
約 3.0m の場合、即ち液晶シャッター５２の右目用，左
目用の開口部Ｏ4R，Ｏ4LがＡＢＣ，ＤＥＦ，ＧＨＩ，Ｊ
ＫＬの３画素を単位とする４分割表示となっている場合
を例に取って説明する。今、観察者が図１５（Ａ）に示
すように領域１８内のＲ、Ｌの位置２３から領域１７内
のＲ′、Ｌ′の位置２４を経て、領域１９内のＲ″、
Ｌ″の位置２５へ移動する場合を考える。
すため、ここでは実施例１の最後で説明した観察距離が
約 3.0m の場合、即ち液晶シャッター５２の右目用，左
目用の開口部Ｏ4R，Ｏ4LがＡＢＣ，ＤＥＦ，ＧＨＩ，Ｊ
ＫＬの３画素を単位とする４分割表示となっている場合
を例に取って説明する。今、観察者が図１５（Ａ）に示
すように領域１８内のＲ、Ｌの位置２３から領域１７内
のＲ′、Ｌ′の位置２４を経て、領域１９内のＲ″、
Ｌ″の位置２５へ移動する場合を考える。
【００４４】図１５（Ｂ）は対応する表示画像作成の配
置で、被写体とカメラ１０１，１０２，１０３，１０４
の距離が図１５（Ａ）の表示装置と観察者との距離Ｄ２
と一致するようになっている。またそれぞれのカメラは
観察者の両眼間隔（基線長）Ｋに等しい間隔で配置され
ている。
置で、被写体とカメラ１０１，１０２，１０３，１０４
の距離が図１５（Ａ）の表示装置と観察者との距離Ｄ２
と一致するようになっている。またそれぞれのカメラは
観察者の両眼間隔（基線長）Ｋに等しい間隔で配置され
ている。
【００４５】このようにして表示する画像データを取り
込めば、図１５（Ｂ）のカメラ１０１により点Ａから撮
影された画像と図１５（Ａ）の位置２３の右目Ｒで見る
画像は一致し、図１５（Ｃ）の画像Ａのように円柱が４
角柱を遮る形での観察が行われる。点Ｂからの撮影画像
は位置２３の左目Ｌで見る画像、及び位置２４の右目
Ｒ′で見る画像と一致し、図１５（Ｃ）の画像Ｂに示し
たものとなる。点Ｃからの撮影画像は位置２４の左目
Ｌ′で見る画像、及び位置２５の右目Ｒ″で見る画像と
一致し、図１５（Ｃ）の画像Ｃに示すように３つの物体
すべてが分離して見える画像となる。
込めば、図１５（Ｂ）のカメラ１０１により点Ａから撮
影された画像と図１５（Ａ）の位置２３の右目Ｒで見る
画像は一致し、図１５（Ｃ）の画像Ａのように円柱が４
角柱を遮る形での観察が行われる。点Ｂからの撮影画像
は位置２３の左目Ｌで見る画像、及び位置２４の右目
Ｒ′で見る画像と一致し、図１５（Ｃ）の画像Ｂに示し
たものとなる。点Ｃからの撮影画像は位置２４の左目
Ｌ′で見る画像、及び位置２５の右目Ｒ″で見る画像と
一致し、図１５（Ｃ）の画像Ｃに示すように３つの物体
すべてが分離して見える画像となる。
【００４６】同様に点Ｄからの撮影画像は位置２５の左
目Ｌ″で見る画像と一致し、図１５（Ｃ）の画像Ｄのよ
うに今度は円柱と３角柱が重なり合った画像となる。こ
のように観察位置に従って生じる回り込み効果を複数個
のカメラで画像を取って作成すれば、観察者の観察位置
と対応づけることができる。
目Ｌ″で見る画像と一致し、図１５（Ｃ）の画像Ｄのよ
うに今度は円柱と３角柱が重なり合った画像となる。こ
のように観察位置に従って生じる回り込み効果を複数個
のカメラで画像を取って作成すれば、観察者の観察位置
と対応づけることができる。
【００４７】従って表示装置は観察者が図１５（Ａ）中
の位置２３で図示したＲ，Ｌにいる時、液晶シャッター
５２の右目用の開口部Ｏ4RとしてＪＫＬ，左目用の開口
部Ｏ4LとしてＧＨＩ，右目画像として画像Ａ，左目画像
として画像Ｂを表示する。観察者が位置２４で図示した
Ｒ′、Ｌ′に移動した時は液晶シャッター５２の右目用
の開口部Ｏ4RとしてＧＨＩ、左目用の開口部Ｏ4Lとして
ＤＥＦ、右目画像として画像Ｂ、左目画像として画像Ｃ
を表示する。また観察者が位置２５で図示したＲ″、
Ｌ″に移動した時は液晶シャッター５２の右目用の開口
部Ｏ4RとしてＤＥＦ、左目用の開口部Ｏ4LとしてＡＢ
Ｃ、右目画像として画像Ｃ、左目画像として画像Ｄを表
示する。
の位置２３で図示したＲ，Ｌにいる時、液晶シャッター
５２の右目用の開口部Ｏ4RとしてＪＫＬ，左目用の開口
部Ｏ4LとしてＧＨＩ，右目画像として画像Ａ，左目画像
として画像Ｂを表示する。観察者が位置２４で図示した
Ｒ′、Ｌ′に移動した時は液晶シャッター５２の右目用
の開口部Ｏ4RとしてＧＨＩ、左目用の開口部Ｏ4Lとして
ＤＥＦ、右目画像として画像Ｂ、左目画像として画像Ｃ
を表示する。また観察者が位置２５で図示したＲ″、
Ｌ″に移動した時は液晶シャッター５２の右目用の開口
部Ｏ4RとしてＤＥＦ、左目用の開口部Ｏ4LとしてＡＢ
Ｃ、右目画像として画像Ｃ、左目画像として画像Ｄを表
示する。
【００４８】このようにすると観察者が移動して視点位
置を変えた場合、観察する立体画像は異なる方向から見
た視差画像となる。従って観察者は自分の位置に応じて
図１５（Ｃ）に示すような画像をそれぞれ右目，左目で
観察できることになり、被写体２６を「回り込んで」見
るような立体画像を観察することができる。
置を変えた場合、観察する立体画像は異なる方向から見
た視差画像となる。従って観察者は自分の位置に応じて
図１５（Ｃ）に示すような画像をそれぞれ右目，左目で
観察できることになり、被写体２６を「回り込んで」見
るような立体画像を観察することができる。
【００４９】図１５では簡単のため各々のカメラの位置
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと各観察位置での各々の目Ｒ、Ｌ（＝
Ｒ′）、Ｌ′（＝Ｒ″）、Ｌ″とを一致させたが、例え
ば観察者の右目が位置２３のＲとＬの間にあり、左目が
位置２４のＲ′とＬ′との間にある時は右目画像として
画像Ａと画像Ｂ、左目画像として画像Ｂと画像Ｃの各２
枚の視差画像から画像の補間を行い、新規に作成された
２枚の視差画像を用いて表示することも可能である。
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと各観察位置での各々の目Ｒ、Ｌ（＝
Ｒ′）、Ｌ′（＝Ｒ″）、Ｌ″とを一致させたが、例え
ば観察者の右目が位置２３のＲとＬの間にあり、左目が
位置２４のＲ′とＬ′との間にある時は右目画像として
画像Ａと画像Ｂ、左目画像として画像Ｂと画像Ｃの各２
枚の視差画像から画像の補間を行い、新規に作成された
２枚の視差画像を用いて表示することも可能である。
【００５０】このような処理を行えば、より滑らかで連
続した「回り込み効果」のある画像を表示することがで
きる。画像補間の方法としては従来から公知のエピポー
ラプレーンイメージ（ＥＰＩ）を用いる方法、例えば
R.C.Bolles et.al: Int.J.Computer Vision, Vol.1, N
o.1,pp.7-55(1987) に示されているＥＰＩ上で対応点を
探索し補間画像を作成する方法等を用いることができ
る。
続した「回り込み効果」のある画像を表示することがで
きる。画像補間の方法としては従来から公知のエピポー
ラプレーンイメージ（ＥＰＩ）を用いる方法、例えば
R.C.Bolles et.al: Int.J.Computer Vision, Vol.1, N
o.1,pp.7-55(1987) に示されているＥＰＩ上で対応点を
探索し補間画像を作成する方法等を用いることができ
る。
【００５１】この画像補間の方法を用いると図１５
（Ｂ）で示したように４台のカメラシステムで被写体２
６を撮影する必要はなく、例えば点Ａと点Ｄからの２枚
の画像を用いて画像補間を繰り返し行えば、所望の視差
画像を表示することができる。また観察者が横方向だけ
でなく前後方向に移動した時も、同様の画像補間を行い
それぞれの視差画像を表示することが可能である。これ
らの画像処理の方法としては本出願人になる特願平５−
２７１６９８号で提案した方法を用いるとより効果的で
ある。
（Ｂ）で示したように４台のカメラシステムで被写体２
６を撮影する必要はなく、例えば点Ａと点Ｄからの２枚
の画像を用いて画像補間を繰り返し行えば、所望の視差
画像を表示することができる。また観察者が横方向だけ
でなく前後方向に移動した時も、同様の画像補間を行い
それぞれの視差画像を表示することが可能である。これ
らの画像処理の方法としては本出願人になる特願平５−
２７１６９８号で提案した方法を用いるとより効果的で
ある。
【００５２】以上本発明について図面を用いて詳細に説
明を行ってきたが、実施例１，２の変形例としてディス
プレイ２にリアプロジェクションＴＶを用いたのが図１
６に示す実施例３である。同図でプロジェクター２７か
らの視差画像は表示スクリーン２８に投影される。表示
スクリーンには液晶シャッター５２が重ねて設けられて
おり、前述の方法で開口部及び表示画像を制御して立体
画像の表示を行うことができる。本発明に用いる液晶シ
ャッター５２はＴＮ液晶セルを２枚の偏光板ではさんだ
構成で良く、駆動もＴＦＴ方式の液晶ＴＶと同様の方式
で行うことができる。ディスプレイ２として液晶ＴＶや
液晶プロジェクションＴＶなどのように所定の直線偏光
特性を持つ画像表示を行うものを用いる時は、液晶シャ
ッター５２への入射側（図１ではディスプレイ２の画像
表示面３の側、図１６では表示スクリーン２８の側）の
偏光板を省略することができ、偏光板１枚分の光量ロス
が防げて明るい表示が可能となる。
明を行ってきたが、実施例１，２の変形例としてディス
プレイ２にリアプロジェクションＴＶを用いたのが図１
６に示す実施例３である。同図でプロジェクター２７か
らの視差画像は表示スクリーン２８に投影される。表示
スクリーンには液晶シャッター５２が重ねて設けられて
おり、前述の方法で開口部及び表示画像を制御して立体
画像の表示を行うことができる。本発明に用いる液晶シ
ャッター５２はＴＮ液晶セルを２枚の偏光板ではさんだ
構成で良く、駆動もＴＦＴ方式の液晶ＴＶと同様の方式
で行うことができる。ディスプレイ２として液晶ＴＶや
液晶プロジェクションＴＶなどのように所定の直線偏光
特性を持つ画像表示を行うものを用いる時は、液晶シャ
ッター５２への入射側（図１ではディスプレイ２の画像
表示面３の側、図１６では表示スクリーン２８の側）の
偏光板を省略することができ、偏光板１枚分の光量ロス
が防げて明るい表示が可能となる。
【００５３】本発明の液晶シャッター５２はまたレンチ
キュラーレンズシート１の母線方向に長い長方形の開口
部であるため、マトリックス状の画素構造でなくライン
状の構造も採用できる。駆動方法がスタティック駆動で
良いため、コントラストがよい、応答速度が早い、消費
電力が低いといった利点がある。
キュラーレンズシート１の母線方向に長い長方形の開口
部であるため、マトリックス状の画素構造でなくライン
状の構造も採用できる。駆動方法がスタティック駆動で
良いため、コントラストがよい、応答速度が早い、消費
電力が低いといった利点がある。
【００５４】液晶シャッター５２として強誘電性液晶を
用いることも可能である。強誘電性液晶はその高速性と
高いコントラストにより、右目と左目の画像を分離する
ために要求される高コントラスト性に適合した特性を示
す。
用いることも可能である。強誘電性液晶はその高速性と
高いコントラストにより、右目と左目の画像を分離する
ために要求される高コントラスト性に適合した特性を示
す。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように本発明による立体画
像表示はディスプレイの前方に液晶シャッターを設け、
該液晶シャッターの前方にレンチキュラーレンズを設け
た装置構成で、前記ディスプレイに右目・左目の視差画
像を時分割で表示すると共に前記視差画像の表示に同期
して該液晶シャッターの所定の部分を時分割で透光状態
にし、それぞれの視差画像を前記レンチキュラーレンズ
を介して対応する目で観察することで立体視を行うが、
その際、観察者の視点位置に応じて該液晶シャッターの
透光状態にする部分の幅と位置をレンチキュラーレンズ
シートに対して相対的に変化させることを特長としてい
る。
像表示はディスプレイの前方に液晶シャッターを設け、
該液晶シャッターの前方にレンチキュラーレンズを設け
た装置構成で、前記ディスプレイに右目・左目の視差画
像を時分割で表示すると共に前記視差画像の表示に同期
して該液晶シャッターの所定の部分を時分割で透光状態
にし、それぞれの視差画像を前記レンチキュラーレンズ
を介して対応する目で観察することで立体視を行うが、
その際、観察者の視点位置に応じて該液晶シャッターの
透光状態にする部分の幅と位置をレンチキュラーレンズ
シートに対して相対的に変化させることを特長としてい
る。
【００５６】透光状態にする部分の幅は観察者の視点位
置の前後方向の移動に追従させ、透光状態にする部分の
位置は観察者の視点位置の横方向の移動に追従させて制
御を行うことで、従来の立体画像表示装置にあった視点
移動による立体感の喪失や、左右逆の像を観察すること
による違和感を取り除いた自然な立体像観察を可能とし
た。。
置の前後方向の移動に追従させ、透光状態にする部分の
位置は観察者の視点位置の横方向の移動に追従させて制
御を行うことで、従来の立体画像表示装置にあった視点
移動による立体感の喪失や、左右逆の像を観察すること
による違和感を取り除いた自然な立体像観察を可能とし
た。。
【００５７】本発明では観察者の視点位置に応じて該液
晶シャッターの透光状態にする部分の幅や位置を制御し
て観察者に対し常に最適な表示状態を実現させるため、
画像のちらつきの少ない良好な立体画像を広い範囲にわ
たって観察することができる。特に前記時分割で表示す
る左右２枚の視差画像の視差量を、観察者の視点位置や
視線方向に応じて変えたり、前記表示する左右２枚の視
差画像を少なくとも２枚以上の視差画像から観察者の視
点位置や視線方向に応じて補間あるいは再構成して作製
することで「回り込み効果」を有する立体画像表示を実
現できる。
晶シャッターの透光状態にする部分の幅や位置を制御し
て観察者に対し常に最適な表示状態を実現させるため、
画像のちらつきの少ない良好な立体画像を広い範囲にわ
たって観察することができる。特に前記時分割で表示す
る左右２枚の視差画像の視差量を、観察者の視点位置や
視線方向に応じて変えたり、前記表示する左右２枚の視
差画像を少なくとも２枚以上の視差画像から観察者の視
点位置や視線方向に応じて補間あるいは再構成して作製
することで「回り込み効果」を有する立体画像表示を実
現できる。
【００５８】更に本発明の立体画像表示装置によれば、
従来のように複数の視差画像から短冊状の合成ストライ
プ画像を所定の関係で予め分割・合成して作製すること
なく立体画像を表示することができる。このため観察者
の視点移動に対して画像の変更を高速で応答させること
ができ、違和感のない画像表示を行うことができる。ま
た予め合成ストライプ画像の作製処理部を設ける必要が
ないため、簡便でコストを抑えた立体画像表示装置を実
現することができる。
従来のように複数の視差画像から短冊状の合成ストライ
プ画像を所定の関係で予め分割・合成して作製すること
なく立体画像を表示することができる。このため観察者
の視点移動に対して画像の変更を高速で応答させること
ができ、違和感のない画像表示を行うことができる。ま
た予め合成ストライプ画像の作製処理部を設ける必要が
ないため、簡便でコストを抑えた立体画像表示装置を実
現することができる。
【図１】本発明の立体画像表示装置の実施例１の要部概
略構成図
略構成図
【図２】実施例１の画像表示光の光路図
【図３】実施例１の液晶シャッターの透光状態と画素配
置を示す図
置を示す図
【図４】実施例１で観察距離Ｄ０での液晶シャッターの
画素配置とレンチキュラーレンズと表示画像との関係を
示す部分拡大図
画素配置とレンチキュラーレンズと表示画像との関係を
示す部分拡大図
【図５】実施例１における観察距離Ｄ０での立体視領域
を示す図
を示す図
【図６】実施例１での視点位置と液晶シャッターの開口
部の関係図
部の関係図
【図７】実施例１での横方向への視点移動に対する追従
の原理説明図
の原理説明図
【図８】実施例１で観察距離Ｄ１での液晶シャッターの
画素配置とレンチキュラーレンズと表示画像との関係を
示す部分拡大図
画素配置とレンチキュラーレンズと表示画像との関係を
示す部分拡大図
【図９】実施例１における観察距離Ｄ１での立体視領域
を示す図
を示す図
【図１０】実施例１における観察距離Ｄ１で立体視でき
るすべての領域を示す図
るすべての領域を示す図
【図１１】実施例１で観察距離Ｄ２での液晶シャッター
の画素配置とレンチキュラーレンズと表示画像との関係
を示す部分拡大図
の画素配置とレンチキュラーレンズと表示画像との関係
を示す部分拡大図
【図１２】実施例１における観察距離Ｄ２での立体視領
域を示す図
域を示す図
【図１３】実施例１における観察距離Ｄ２で立体視でき
るすべての領域を示す図
るすべての領域を示す図
【図１４】実施例１における液晶シャッターの開口部の
幅を切り換える位置を説明する図
幅を切り換える位置を説明する図
【図１５】本発明の立体画像表示装置の実施例２の要部
概略構成図
概略構成図
【図１６】本発明の立体画像表示装置の実施例３の要部
概略構成図
概略構成図
【図１７】従来のレンチキュラーレンズシートを用いた
３次元表示装置
３次元表示装置
１ レンチキュラーレンズシート ２ ディスプレイ ３ ディスプレイの画像表示面 ４ 視点位置及び／または視線方向の検出手段 ５ 観察者 ６ カメラコントローラー ７ 視点位置及び／または視線方向の検出装置 ８ 画像処理装置 ９ 複眼カメラコントローラー ９′ステレオカメラコントローラー １０ 複眼カメラ １０′，１０″ステレオカメラ １１ ディスプレイコントローラー １２ 立体画像表示部 ２７ プロジェクター ２８ 表示スクリーン ５１ 液晶シャッターコントローラー ５２ 液晶シャッター ５３ タイミングコントローラー
Claims (9)
- 【請求項１】 ディスプレイの前方に液晶シャッターを
設け、該液晶シャッターの前方にレンチキュラーレンズ
を設けて観察者に立体像を表示する際、前記ディスプレ
イに右目・左目の視差画像を時分割で表示すると共に、
前記視差画像の表示に同期して該液晶シャッターの所定
の部分を時分割で透光状態にし、それぞれの視差画像を
前記レンチキュラーレンズを介して対応する目に導き、
観察者の視点位置に応じて該液晶シャッターの透光状態
にする部分の幅と位置を変化させることを特徴とする立
体画像表示方法。 - 【請求項２】 前記透光状態にする部分の幅を観察者の
視点位置と表示画像との距離によって決定することを特
徴とする請求項１の立体画像表示方法。 - 【請求項３】 前記透光状態にする部分の位置を観察者
の視点位置と表示画像との横方向の相対関係によって決
定することを特徴とする請求項１の立体画像表示方法。 - 【請求項４】 前記時分割で表示する左右２枚の視差画
像の視差量を、観察者の視点位置に応じて変えることを
特徴とする請求項１の立体画像表示方法。 - 【請求項５】 前記表示する左右２枚の視差画像を少な
くとも２枚以上の視差画像から観察者の視点位置や視線
方向に応じて補間あるいは再構成して作製することを特
徴とする請求項４の立体画像表示方法。 - 【請求項６】 ディスプレイの前方に液晶シャッターを
設け、該液晶シャッターの前方にレンチキュラーレンズ
を設けて観察者に立体像を表示する際、前記ディスプレ
イに右目・左目の視差画像を時分割で表示すると共に、
前記視差画像の表示に同期して該液晶シャッターの所定
の部分を時分割で透光状態にし、それぞれの視差画像を
前記レンチキュラーレンズを介して対応する目に導き、
観察者の視点位置に応じて該液晶シャッターの透光状態
にする部分の幅と位置を変化させることを特徴とする立
体画像表示装置。 - 【請求項７】 前記立体画像表示装置が観察者の視点位
置を検知する入力系を有することを特徴とする請求項６
の立体画像表示装置。 - 【請求項８】 前記時分割で表示する左右２枚の視差画
像の視差量を、観察者の視点位置に応じて変えることを
特徴とする請求項６の立体画像表示装置。 - 【請求項９】 前記表示する左右２枚の視差画像を少な
くとも２枚以上の視差画像から観察者の視点位置や視線
方向に応じて補間あるいは再構成して作製することを特
徴とする請求項８の立体画像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7157177A JPH08327948A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 立体画像表示方法及び立体画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7157177A JPH08327948A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 立体画像表示方法及び立体画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327948A true JPH08327948A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15643877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7157177A Pending JPH08327948A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 立体画像表示方法及び立体画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08327948A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10232666A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Canon Inc | 情報処理装置及び方法 |
| US7139042B2 (en) | 2003-06-02 | 2006-11-21 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Display device with capacity of displaying three-dimensional images |
| JP2009510489A (ja) * | 2005-09-16 | 2009-03-12 | ステレオグラフィックス コーポレイション | レンチキュラーステレオグラムの視距離を最適化する方法および装置 |
| JP2009139788A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、表示方法及び電子機器 |
| US8049962B2 (en) | 2005-06-07 | 2011-11-01 | Reald Inc. | Controlling the angular extent of autostereoscopic viewing zones |
| US8115805B2 (en) | 2004-02-25 | 2012-02-14 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Stereoscopic image display device and method for driving the same |
| US8373617B2 (en) | 2004-11-30 | 2013-02-12 | Samsung Display Co., Ltd. | Barrier device and stereoscopic image display using the same |
| US8451324B2 (en) | 2008-09-22 | 2013-05-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for displaying three dimensional image |
| CN103413467A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-11-27 | 袁苗达 | 可控强制引导型自主学习系统 |
| US9041871B2 (en) | 2012-08-24 | 2015-05-26 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device including a lens module |
| US9094671B2 (en) | 2011-12-19 | 2015-07-28 | Fujifilm Corporation | Image processing device, method, and recording medium therefor |
| US9124866B2 (en) | 2011-12-19 | 2015-09-01 | Fujifilm Corporation | Image output device, method, and recording medium therefor |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP7157177A patent/JPH08327948A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7030903B2 (en) | 1997-02-20 | 2006-04-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display system, information processing apparatus, and method of controlling the same |
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