JPH0898214A

JPH0898214A - 立体画像表示装置

Info

Publication number: JPH0898214A
Application number: JP6233120A
Authority: JP
Inventors: Sadayuki Sakuma; 貞行佐久間; Shigeru Omori; 繁大森; Haruhiko Kamijo; 治彦上條; Kunimasa Katayama; 國正片山
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【構成】空間変調素子１に右目用画像および左目用画
像を表示し、発光面が湾曲形状のバックライト装置３に
よってこれらの画像をバックライト照明し、光学素子２
でバックライトに指向性を持たせ、前記右目用画像また
は左目用画像をその観察者の右目または左目のみに観察
されるよう働かせる。【効果】左右の眼へそれぞれの画像を振り分ける作用
を有する眼鏡を不要とし、観察者の移動が可能となり、
湾曲形状のバックライト装置によって観察範囲が拡大す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、業務用、医療用もしく
は家庭用に用いられる立体画像表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の立体画像表示装置としては、右眼
用および左眼用のステレオ画像を、画像表示面に時分割
表示し、それを左右の振り分け機能を有する眼鏡を装着
した観察者により、該観察者のそれぞれ右眼および左眼
のみで観察できるようにしたものが一般的である。

【０００３】図１１は、前記従来の立体画像表示装置の
表示部の一例の構成を示したもので、６０は左右の振り
分け機能を有する眼鏡、６１ａ、６１ｂは液晶シャッタ
ー、６２は同期回路、６３は画像表示装置としてカラー
ＣＲＴである。

【０００４】以上のように構成された従来の例における
立体画像表示装置の表示部の動作を説明する。カラーＣ
ＲＴ６３には、右眼用、左眼用のステレオ画像が時分割
にて交互に表示される。眼鏡６０の液晶シャッター６１
ａは、前記右眼用のステレオ画像が出画されたときのみ
開いて透過状態となり、液晶シャッター６１ｂは、前記
左眼用のステレオ画像が出画されたときのみ開いて透過
状態となるよう同期回路６２により開閉状態を制御する
ことにより、眼鏡６０を装着した観察者は、右眼で右眼
用のステレオ画像のみを観察し、左眼で左眼用のステレ
オ画像のみを観察することで立体視を行う。

【０００５】図１２は、従来の第２の例における立体画
像表示装置の構成を示したもので、７１はシリンドリカ
ルレンズがストライプ状に多数形成されたレンチキュラ
板、７２は画像表示装置としてカラーＣＲＴである。

【０００６】以上のように構成された従来の第２の例に
おける立体画像表示装置の動作を説明する。カラーＣＲ
Ｔ７２には、右眼用、左眼用のステレオ画像が、レンチ
キュラ板７１のストライプ幅のほぼ半分の幅を有するス
リット状に、互い違いに同時に表示される。観察者の右
眼は、レンチキュラ板７１のそれぞれのシリンドリカル
レンズを通して、前記スリット状に表示されている右眼
用のステレオ画像のみを観察し、同様に左眼は前記スリ
ット状に表示されている左眼用のステレオ画像のみを観
察することで立体視を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
らの検討によれば、上記のような第１の従来例における
立体画像表示装置では、ステレオ画像を観察者の右眼お
よび左眼に独立して観察させるために左右の振り分け機
能を有する眼鏡が不可欠となり、立体画像を観察する上
での障害になるという課題を有していた。

【０００８】また、第２の従来例における立体画像表示
装置では、ストライプ状のレンズ越しにステレオ像を観
察するため、立体視が可能となる観察者の位置的許容度
が狭く、表示面上に画像が観察できない部分が縞状に現
れるため画像が不明瞭であり、また観察者が移動した場
合には画像が著しく劣化し、多人数が任意の位置で同時
に観察することが困難であるという著しい制約が生じ、
また画像をストライプ状に表示させるための画像処理装
置が必要になるため装置が高価になる等、様々な課題を
有していた。

【０００９】本発明は、左右の振り分け機能を有する眼
鏡を必要とせず、観察者の位置に依存することなく同時
に多人数が立体視でき、しかも解像度の優れた美しい画
面を有する立体画像表示装置を提供することを目的と
し、さらに立体観察の可能な領域を広くし、画面の周囲
まで明瞭に観察可能とすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は、ステレオ画像を表示するための少なくとも１つの光
透過性を有する空間変調素子と、前記空間変調素子を裏
面より照明するための少なくとも１つのバックライト装
置と、前記バックライト装置の発光部分を拡大するため
の少なくとも１つの光学素子とを備え、前記バックライ
ト装置の発光面が湾曲していることを特徴とする立体画
像表示装置によって解決される。

【００１１】また、前記バックライト装置は、動画像を
表示することが可能であり、観察者の一方の目に対応す
る位置に発光表示を行い、残る一方の目に対応する位置
には発光表示を行わないことを特徴とすることが好まし
い。

【００１２】また、前記立体画像表示装置は、前記バッ
クライト装置における観察者の目に対応する位置を検出
する検出手段と、該検出手段によって検出された位置を
もとに前記バックライト装置における発光表示位置を決
定する決定手段をさらに備えることが好ましい。

【００１３】前記立体画像表示装置は、観察者を撮影す
るための撮影装置をさらに備え、前記バックライト装置
は撮影された観察者の顔半面像を発光表示することが好
ましい。

【００１４】ここで、本発明の立体画像表示装置は、前
記空間変調素子がステレオ画像を時分割表示し、前記バ
ックライト装置が観察者の左右いずれかの目に対応する
発光表示を前記空間変調素子の時分割表示に同期させて
時分割表示するものであっても良い。

【００１５】また、本発明の立体画像表示装置は、前記
空間変調素子と前記バックライト装置とをそれぞれ２つ
づつ備え、前記空間変調素子と前記バックライト装置と
の表示を合成するための合成手段をさらに備えたもので
あることが好ましい。

【００１６】さらに、前記バックライト装置が光ファイ
バ束からなることが好ましい。

【００１７】またさらに、前記光学素子は指向性を有す
るものが好ましく、具体的には凸レンズ、フレネルレン
ズまたは凹面鏡が好ましい。

【００１８】また、前記立体画像表示装置においては、
前記バックライト装置の発光面を、前記レンズ又は凹面
鏡の焦点距離外に設置することが好ましい。

【００１９】前記立体画像表示装置は、観察者の右顔面
及び／又は左顔面を所定の波長の赤外線で照明するため
の照明装置をさらに備え、前記撮影装置は前記照明装置
の赤外線波長に対し選択的に透過できる波長フィルタを
設けたものであることが好ましい。

【００２０】前記立体画像表示装置においては、照明装
置として赤外線を放射するランプユニットもしくは赤外
域の発光波長を有するＬＥＤを用いることが好ましい。

【００２１】前記立体画像表示装置においては、空間変
調素子として透過型液晶ディスプレイを用いることが好
ましい。

【００２２】前記立体画像表示装置において、前記合成
手段は、ハーフミラーもしくはプリズムであることが好
ましい。

【００２３】前記光学素子は指向性を有するものが好ま
しく、具体的には凸レンズ、フレネルレンズまたは凹面
鏡が好ましい。

【００２４】前記空間変調素子は一対のステレオ画像を
異なる偏光特性を持つように同時表示できるものである
ことが望ましく、前記バックライト装置も同様に一対の
発光表示を前記空間変調素子の偏光特性のそれぞれと等
しい偏光特性をを持つように同時表示できるものである
ことが望ましい。

【００２５】

【作用】本発明における空間変調素子は、それ単体では
色調を変化させるだけで発光しないため、バックライト
装置によって裏面より照明しないと観察することはでき
ない。本発明は、バックライト装置を観察者の位置に対
応させて部分的に発光させ、光学素子によってこの発光
部分を拡大することにより、左右の分別を行いながら空
間変調素子を照明し、立体画像を表示するものである。
このとき、前記バックライト装置は前記光学素子と一定
の距離を置く必要があるため、観察者が前記空間変調素
子を斜め方向から観察する場合、空間変調素子の背後に
バックライト装置における発光部分が位置しない状態、
もしくはバックライト装置そのものが位置しない状態が
発生し、観察者が空間変調素子の画像を観察できる範囲
が限られるが、本発明においては、バックライト装置の
発光面を湾曲させることによって、観察範囲を広げるこ
とが可能となる。

【００２６】本発明は、バックライト装置の発光部分が
前記光学素子を通して観察者の片目のみに見え、残る一
方の目には非発光部分が見えるように、前記バックライ
ト装置の発光表示位置を定めることによって、左右の分
別を行うことができるものであるが、この発光表示を観
察者の動きに合わせて移動できるものとすれば、観察者
が移動しても左右の分別条件が保たれる。発光表示を観
察者の動きに合わせるのは、検出手段によって観察者の
位置を検出し、その位置に発光表示を行うことによって
達成できる。また、観察者の顔を撮影し、撮影された顔
面像から得られた顔半面像をバックライト装置に表示し
ても良い。

【００２７】また、分別されたステレオ画像を観察者の
両目に認識させる手段としては、前記空間変調素子と前
記バックライト装置とを同期させて時分割表示しても良
い。他の方法としては、前記空間変調素子と前記バック
ライト装置とをそれぞれ２つづつ設け、これらの画像を
ハーフミラーなどの合成手段により、合成するものであ
っても良い。第３の方法としては、右目用画像と左目用
画像とをそれぞれ異なる偏光特性を持つように１つの空
間変調素子に同時表示し、バックライトも左右で異なる
偏光特性を持つバックライトとするものが考えられる。
時分割表示を行う場合、装置の部品点数が少なくなるた
め、コスト面や装置の小型化が可能な点で優れている。
合成手段や偏光を用いる場合、画面のチラツキが無いと
いう点で優れている。

【００２８】湾曲したバックライト装置は、光ファイバ
束を用いることにより、容易に製造することができる。

【００２９】

【実施例】

（実施例１）図１は実施例１として、本発明の立体画像
表示装置の構成を説明した図である。図１において、１
は空間変調素子として透過型の液晶ディスプレイ、２は
空間変調素子１の裏面に位置する光学素子として焦点距
離１５０ｍｍのフレネルレンズである。３は発光機能を
有するバックライト装置であり、フレネルレンズ２を挟
んで空間変調素子１と反対側に位置し、フレネルレンズ
２の焦点距離よりも遠い、フレネルレンズ２より１６０
ｍｍ離れた位置に設置する。４は時分割同期回路、５
ａ，５ｂはそれぞれ観察者の顔画像を撮影するための撮
影装置としてＣＣＤカメラ、６ａ，６ｂはそれぞれ観察
者の顔を照明するためのＬＥＤライトを示している。

【００３０】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作を図１を用いて説明する。観察者が観察するステ
レオ画像は、その右眼用画像と左眼用画像とが時分割同
期回路４に入力され、液晶ディスプレイ１に時分割で交
互に表示されることにより発生する。ここで、時分割の
表示は１秒間に２０〜３０コマの画像を交互に表示する
のが好ましい。分割が２０コマより少ないと画像のちら
つきが激しすぎるため観察に適さず、３０コマより多い
と液晶ディスプレイ１の応答が間に合わず、右（左）用
画像が左（右）目に認識できてしまうような左右の画像
のクロストークが起きる虞れがある。

【００３１】一対のＣＣＤカメラ５ａ、５ｂは、それぞ
れ観察者を撮影し、図２に示すような右顔、左顔の半面
像を得ることができる。図２（Ａ）は観察者の右顔半面
像、図２（Ｂ）は観察者の左顔半面像を示す。図２
（Ａ）のような画像が得られるのは、ＬＥＤライト６ａ
が波長８５０ｎｍの赤外線を観察者の右顔のみに照射
し、ＣＣＤカメラ５ａには波長８５０±２０ｎｍの透過
特性を有する干渉フィルタを設けているためであり、こ
れによってＣＣＤカメラ５ａは観察者の右顔の半面像を
得ることができる。図２（Ｂ）のような左顔の半面像に
ついては、ＬＥＤライト６ｂが波長９５０ｎｍの赤外線
を観察者の左顔のみに照射し、ＣＣＤカメラ５ｂに波長
９５０±２０ｎｍの透過特性を有する干渉フィルタを設
けることによって得ることができる。

【００３２】ＣＣＤカメラ５ａ、５ｂによって得られた
観察者の左右の顔画像は、液晶ディスプレイ１を照明す
るための照明用図形としてバックライト装置３に表示さ
れる。左右２つの画像は、時分割同期回路４にて液晶デ
ィスプレイ１の時分割出力に同期させて交互に出力され
る。

【００３３】バックライト装置３に表示される照明用図
形は、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂによって撮影された観察
者の左右の顔半面像をそのまま用いることができる。Ｃ
ＣＤカメラ５ａ，５ｂは上記したように左右の半面像を
はっきり独立した図形として得ることができるため、図
２に示す観察者の顔半面像を発光部分としてバックライ
ト装置３に表示することとなる。

【００３４】次に、フレネルレンズ２の作用について図
３を用いて説明する。図３はバックライト装置に観察者
の右顔半面像が表示されたときに観察者の右目と左目が
それぞれ観察するバックライト装置の表示部分を、空間
変調素子を省略して示したものである。図３において、
７ａ・７ｂはそれぞれ右目・左目に見える像である。す
なわち、７ａはバックライト装置３の発光部８が、フレ
ネルレンズ２いっぱいに拡大されて見えたものであり、
７ｂはバックライト装置３の非発光部がフレネルレンズ
２いっぱいに拡大されて見えたものである。このよう
に、バックライト装置３をフレネルレンズ２の焦点距離
外に設定し、バックライト装置３に上下反転して表示さ
れた観察者の半面像を観察者に虚像として観察させるこ
とにより、観察者の右目、左目にバックライト装置３の
表示面上におけるそれぞれ右顔、左顔に当たる領域のみ
を、独立してしかもフレネルレンズの有効径を限度とし
て拡大して観察させることができる。このため、図３の
ように観察者の右顔半面像がバックライト装置３に表示
された場合には、観察者にとって自分自身の右顔半面像
が、フレネルレンズ２の有効径相当の大きさの右眼への
選択性を有する照明（バックライト）として作用するも
のとすることができる。この時、観察者の左顔面に相当
する領域は発光しないため、左眼にはバックライト装置
３からの光は入光せず、そのため、それ自身は発光しな
い液晶ディスプレイ１の表示は見えない。同様に該左顔
半面像が表示された場合には、右顔半面像が表示された
ときには非発光部分だった左顔半面部が発光部となるた
め、該発光部がフレネルレンズ２の有効径相当の大きさ
の左眼への選択性を有する照明（バックライト）として
作用する。この時、該右顔半面像における発光部であっ
た領域は発光しないため、右眼にはバックライト装置３
からの光は入光せず、すなわち液晶ディスプレイ１の表
示が見えない。ＣＣＤカメラ５ａ、５ｂによって得られ
た観察者の左顔半面像および右顔半面像をバックライト
装置３に上下反転させて表示させるのは、観察者の顔の
動きに追従させて、該観察者の視線上にこれらの顔半面
像（発光部）を常に位置させるためである。

【００３５】バックライト装置３は、発光面（ディスプ
レイ）の左右の両端が観察者側に寄るように湾曲したも
のを用いる。湾曲したディスプレイとしては、液晶、Ｃ
ＲＴ等様々なものが考えられるが、製造の容易さやコス
トの安さ等を考慮すると、光ファイバ束を用いることが
好ましい。図４は本実施例におけるバックライト装置３
の構造を示す図である。

【００３６】時分割同期回路４から出力される観察者撮
影像信号は、画素発光装置９によって発光像として表示
され、その表面に端部を配列した光ファイバ束により、
バックライト装置３へ拡大表示される。バックライト装
置３は、図５に示すように、フレネルレンズ２の焦点位
置に相当する連続面で構成された曲面を持たせること
で、フレネルレンズ２の略正面に位置する観察者位置１
０から見て、フレネルレンズ２を通して表示面上の位置
Ａ、Ｂ、Ｃにおける画像を見たときに同じ倍率になるよ
うに両端を湾曲させる。この構成により、観察者が左右
の端から観察する場合、バックライト装置３の湾曲して
いないものに比べて、バックライト表示面の角度が観察
者にとって正面に近くなるため、端部からであっても明
瞭な画像が観察でき、画像観察可能な領域が広がる。バ
ックライト装置３の湾曲は、表示面の左右だけであって
も効果を得るが、表示面の上下も同様に湾曲させること
により、上下の端部からの観察も明瞭となり、劇場など
多数の観察者が異なる位置から観察するのに適してい
る。

【００３７】以上説明した本装置の動作により、図１に
おける表示画面１に表示された右目用の立体画像は、観
察者の右目だけにとり裏面より照明されて観察可能とな
り、表示画面１に表示された左目用の立体画像は、観察
者の左目だけにとり裏面より照明されて観察可能となる
ため、観察者は前記一対の立体画像を観察でき、共に立
体視が可能となる。また観察者が移動しても、バックラ
イト装置３に表示された顔半面像が移動するため、立体
視が継続できることになる。

【００３８】なお、本実施例では撮影装置で撮影した観
察者像から左右の半面像を得るのに、照明装置６ａ、６
ｂをそれぞれ２種類の波長で発光するものとし、カメラ
５ａ、５ｂをそれぞれの波長に対し選択的に撮影、表示
できるものとしたが、内部に小型液晶を設置した第２画
像処理回路を時分割同期回路４に接続して設け、該小型
液晶に表示された観察者の像から光点座標を検出し、該
座標に基づいて一対の照明用図形を作成することもでき
る。この場合、カメラおよび照明は１つあればよい。

【００３９】また、バックライト装置には、撮影した観
察者の像を表示する代わりに、位置検出装置で観察者の
位置を検出し、得られた位置座標に予め登録したバック
ライト図形を表示するものであってもよい。

【００４０】（実施例２）図６は、本発明の実施例２に
おける立体画像表示装置の構造を示したものである。図
６において、５は撮影装置としてＣＣＤカメラ、１ａ、
１ｂは空間変調素子として透過型の液晶ディスプレイ、
２ａ、２ｂは液晶ディスプレイ１ａ、１ｂの裏面に位置
する光学素子として焦点距離１５０ｍｍの凸レンズであ
る。３ａ、３ｂは発光機能を有するバックライト装置で
あり、レンズ２ａ、２ｂを挟んで空間変調素子１ａ、１
ｂと反対側に位置し、レンズ２ａ、２ｂの焦点距離より
も遠い、レンズ２ａ、２ｂより１６０ｍｍ離れた位置に
設置する。６は赤外線照明装置、１１は液晶ディスプレ
イ１ａ、１ｂに表示される画像を一つに合成するための
合成手段としてハーフミラー、１２は画像処理回路を示
している。

【００４１】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１に示した本発明の実施例１と
同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説明
を省略し、異なる点のみ説明する。

【００４２】本実施例と前述の実施例１との相違点は、
実施例１が各表示素子が一つづつであって、ステレオ画
像を時分割表示していたのに対し、本実施例２は各表示
素子が２つづつ有り、時間並行式に連続表示し、これら
の画像をハーフミラー１１で合成する点である。ここ
で、液晶ディスプレイ１ｂ及びバックライト装置３ｂに
表示される画像及び図形は、ハーフミラー１１で反射さ
れることを考慮して、予め鏡像としておく。

【００４３】また、実施例１では撮影装置を２つ設け、
それぞれが観察者の右半面像、左半面像を撮影したが、
本実施例２においては、１つの撮影装置・ＣＣＤカメラ
５で観察者の右半面像を撮影し、右目用画像を液晶ディ
スプレイ１ａへ、前記右顔半面像をバックライト装置３
ａへ表示し、左目用画像を液晶ディスプレイ１ｂへ表示
し、画像処理回路１２で作成された前記右顔半面像のネ
ガポジ反転像をバックライト装置３ｂへ表示することに
よって同様の効果を得る。図７はバックライト装置３ｂ
の表示例であり、図３で説明したバックライト装置３の
表示８（右半面像）のネガポジ反転像を示す図である。
図７においては、図３の表示８の部分のみが非発光部分
となり、他の領域はすべて発光部となる。ここで、領域
８'はフレネルレンズ２ｂ（図示せず）の拡大作用によ
って左目のみに見える領域であり、領域１３は同様に観
察者の右目のみによって見える領域である。カメラを２
台設ける実施例１とは、観察者の顔以外の領域（背景領
域）が発光しているか否かの違いがあるが、この背景領
域は観察者の右目にも左目にも見えないため、同様の機
能を果たすことができる。

【００４４】（実施例３）図８は、本発明の実施例３に
おける、立体画像表示装置の構造を示したものである。
図８において、２は焦点距離３００ｍｍのフレネルレン
ズ、１１はハーフミラー、１２は画像処理装置、１４は
一対のステレオ画像を異なる偏光特性で同時表示するこ
とが可能な空間変調素子、１５ａ、１５ｂはバックライ
ト装置３ａ、３ｂの表示面上に設置される偏光フィルタ
であり、それぞれ異なる偏光特性を持つ。１６は観察者
の位置を検出する超音波検出装置を示している。

【００４５】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図６に示した本発明の実施例２と
同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説明
を省略し、異なる点のみ説明する。

【００４６】本実施例３において、空間変調素子１４は
２つの画像を異なる偏光特性で同時表示することが可能
な液晶ディスプレイである。図９は空間変調素子１４の
表示部における構成の一手段として、液晶表示部分の構
造を示したもので、５０は液晶パネル表示面、５０ａは
液晶パネル表示面５０に表示させる一対のステレオ画像
の内、右目用画像の表示部分、５０ｂは前記一対のステ
レオ画像の内、左目用画像の表示部分である。５１は液
晶パネル表示面５０の前面に装着した偏光板であり、５
１ａは、５２ａで示した向きの偏光透過特性を有する偏
光部分、５１ｂは５２ｂで示したような、５２ａとは直
交した向きの偏光透過特性を有する偏光部分であり、５
１ａと５１ｂはストライプ状に交互に配置されており、
偏光部分５１ａが前記右目用画像の表示部分５０ａに位
置合わせされ、偏光部分５１ｂを左目用画像の表示部分
５０ｂに位置合わせすることにより、右目用画像は偏光
方向５２ａを有して出画され、左目用画像は偏光方向５
２ｂを有して出画される。

【００４７】右目用バックライト図形を表示するバック
ライト装置３ａは、偏光フィルタ１５ａによって偏光方
向５２ａの偏光特性をもつ光として空間変調素子１４を
バックライト照明するために、空間変調素子１４の表示
部分５１ａに表示された右目用ステレオ画像のみを観察
者に見せることができる。同様にバックライト装置３ｂ
は偏光フィルタ１５ｂによって偏光方向５２ｂの偏光特
性を持つため、空間変調素子１４の表示部分５１ｂに表
示された左目用ステレオ画像のみを観察者に見せること
ができる。このとき右目用と左目用のバックライト図形
はフレネルレンズ２によって、それぞれの目に指向性を
持つため、実施例１,２と同様観察者は立体画像を観察
することができる。

【００４８】また、実施例１,２ではバックライト装置
に観察者の顔半面像を表示したが、本実施例３において
は、超音波検出装置１６によって観察者の位置を検出
し、その右目、左目に相当する位置へ、画像処理装置１
２によってバックライト図形を作成し、表示する。この
方法によると、観察者が空間変調素子１４に対して正面
を向いていない場合でも、はっきりとしたバックライト
図形を得ることができる。

【００４９】（実施例４）図１０は、本発明の実施例４
における立体画像表示装置の構造を示したものである。
図１０において、１４は実施例３と同様の空間変調素
子、１７は複数の液晶ディスプレイを全体が湾曲形状に
なるように組んだバックライト装置である。以上のよう
に構成された立体画像表示装置の動作は、基本的には本
発明の実施例１〜３と同様であるため、同一箇所には同
一番号を付与して説明を省略し、異なる点のみ説明す
る。

【００５０】本実施例と前述の実施例３との相違点とし
ては、バックライト装置１７の構造があげられる。バッ
クライト装置１７は、バックライト装備型の小型の液晶
ディスプレイ１８を湾曲形状に組み上げたものである。
液晶ディスプレイ１８は、組み上げた全体で一つの液晶
ディスプレイとしてバックライト図形を表示することが
できる。また、それぞれに予め装備されたバックライト
によって発光し、表示部と非表示部とで異なる偏光特性
をもつバックライトとして作用することができる。すな
わち、ＣＣＤカメラ５で撮影された観察者の右顔半面像
をバックライト装置１７に表示したとき、該表示部は実
施例３における偏光方向５２ａの光として空間変調素子
１４をバックライト照明し、非表示部は実施例３におけ
る偏光方向５２ｂの光として空間変調素子１４をバック
ライト照明する。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば、一対のステレオ画像を用いる立体画像表示装置にお
いて、左右の振り分け機能を有する眼鏡を必要とせず、
多数の観察者が同時にしかも前記観察者が移動しても立
体視が可能である。また、バックライト装置の湾曲形状
により、立体観察の可能な領域を広くし、画面の周囲ま
で明瞭に観察することができたため、立体画像表示装置
の実用化並びに用途拡大に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における立体画像表示装置の
構成を説明する図である。

【図２】本発明の実施例１におけるバックライト装置の
表示例である。

【図３】本発明の実施例１における光学素子の作用を説
明する図である。

【図４】本発明の実施例１におけるバックライト装置の
内部構成図である。

【図５】本発明の実施例１におけるバックライト装置の
湾曲形状の説明図である。

【図６】本発明の実施例２における立体画像表示装置の
構成図である。

【図７】本発明の実施例２におけるバックライト装置の
表示例である。

【図８】本発明の実施例３における立体画像表示装置の
構成図である。

【図９】本発明の実施例３における空間変調素子の構成
図である。

【図１０】本発明の実施例４における立体画像表示装置
の構成図である。

【図１１】従来の第１の例の立体画像表示装置の構成図
である。

【図１２】従来の第２の例の立体画像表示装置の構成図
である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ空間変調素子（液晶ディスプレ
イ）２、２ａ、２ｂ光学素子（フレネルレンズ）３、３ａ、３ｂバックライト装置４同期回路５、５ａ、５ｂＣＣＤカメラ６、６ａ、６ｂ照明装置１１ハーフミラー１２画像処理装置１４空間変調素子１５ａ、１５ｂ偏光フィルタ１７バックライト装置１８液晶ディスプレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片山國正神奈川県足柄上郡中井町井ノ口1500番地テルモ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステレオ画像を表示するための少なくと
も１つの光透過性を有する空間変調素子と、前記空間変
調素子を裏面より照明するための少なくとも１つのバッ
クライト装置と、前記バックライト装置の発光部分を拡
大するための少なくとも１つの光学素子とを備え、前記
バックライト装置の発光面が湾曲していることを特徴と
する立体画像表示装置。
【請求項２】前記バックライト装置は、動画像を表示
することが可能であり、観察者の一方の目に対応する位
置に発光表示を行い、残る一方の目に対応する位置には
発光表示を行わないことを特徴とする請求項１記載の立
体画像表示装置。
【請求項３】前記立体画像表示装置は、前記バックラ
イト装置における観察者の顔に対応する位置を検出する
検出手段と、該検出手段によって検出された位置をもと
に前記バックライト装置における発光表示位置を決定す
る決定手段をさらに備えることを特徴とする請求項２記
載の立体画像表示装置。
【請求項４】前記立体画像表示装置は、観察者を撮影
するための撮影装置をさらに備え、前記バックライト装
置は撮影された観察者の顔半面像を発光表示することを
特徴とする請求項２記載の立体画像表示装置。
【請求項５】前記空間変調素子がステレオ画像を時分
割表示し、前記バックライト装置が観察者の左右いずれ
かの目に対応する発光表示を前記空間変調素子の時分割
表示に同期させて時分割表示することを特徴とする請求
項２記載の立体画像表示装置。
【請求項６】前記空間変調素子と前記バックライト装
置とをそれぞれ２つづつ備え、前記空間変調素子と前記
バックライト装置との表示を合成するための合成手段を
さらに備えたことを特徴とする請求項１記載の立体画像
表示装置。
【請求項７】前記バックライト装置が光ファイバ束か
らなることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装
置。
【請求項８】前記空間変調素子が一対のステレオ画像
を異なる偏光特性を持つように同時表示することを特徴
とする請求項２記載の立体画像表示装置。
【請求項９】前記バックライト装置が一対の発光表示
を前記空間変調素子の偏光特性のそれぞれと等しい偏光
特性をを持つように同時表示することを特徴とする請求
項８記載の立体画像表示装置。