JPH09102968A

JPH09102968A - 立体画像表示装置

Info

Publication number: JPH09102968A
Application number: JP7278289A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Inoguchi; 和隆猪口; Takasato Taniguchi; 尚郷谷口; Hiroaki Hoshi; 宏明星; Hideki Morishima; 英樹森島; Toshiyuki Sudo; 敏行須藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】画素毎に２値の階調制御を行う画像出力手段
を使用しても擬似的に階調表現された立体画像を表示す
ることができるようにした。【解決手段】映像入力端子群１から入力された複数の
視差を有する映像信号を誤差拡散処理回路９で階調制御
を施し２値映像信号に変換し、次いで抽出処理回路１０
で２値映像信号からストライプ画像に使用される特定２
値映像信号を抽出して圧縮処理を施し、合成処理回路１
１で前記特定２値映像信号を２値ストライプ映像信号に
変換する。そして、かかる２値ストライプ画像をＬＣＤ
駆動回路４を介してＬＣＤ５に表示する。ＬＣＤ５上に
表示される２値ストライプ画像は、パララックス・バリ
ア８を介して視点位置３０に導かれ、擬似的に階調表現
された立体視が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は立体画像表示装置に
関し、より詳しくはレンチキュラー方式やパララックス
・バリア方式等メガネを使用せずに立体画像の表示を行
う立体画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、メガネを使用せずに立体画像
表示を行う方式としては、所謂レンチキュラーレンズシ
ートを使用して立体画像表示を行うレンチキュラー方式
やパララックス・バリアと呼称されるスリットを使用し
て立体画像表示を行うパララックス・バリア方式が広く
知られており、これらの方式を使用した立体画像プリン
トや立体画像ディスプレイ等が知られている。

【０００３】前記レンチキュラー方式については、１９
７０年頃から盛んに研究され、例えば、Oplus Ｅ誌１９
９３年１１月号１００〜１０４頁にその成果が記述され
ている。

【０００４】図１３はこの種レンチキュラー方式の立体
画像表示原理を示した図であって、まず、左右の異なっ
た視点から撮影された「Ａ」という第１の視差画像５１
及び「Ｂ」という第２の視差画像５２をストライプ状に
夫々１、２、……、ｍに分割して抽出し、第１の視差画
像５１及び第２の視差画像５２からの分割画像を交互に
配列しストライプ画像５３を表示する。すなわち第１の
視差画像５１の第ｍ番目（ｍは正の整数）の分割画像Ａ
ｍ、第２の視差画像５２の第ｍ番目（ｍは正の整数）の
分割画像Ｂｍとすると、Ｂ１、Ａ２、Ｂ３、Ａ４、……
の順に交互に配列してストライプ画像５３を得る。一
方、表示部５４は、レンチキュラーレンズシート５５の
裏面と画像出力手段としてのディスプレイ５６の画像表
示面とが一致しており、したがって、左右の眼Ｌ、Ｒに
はレンチキュラーレンズシート５５を介して夫々ディス
プレイ５６上のストライプ画像からの光束が入射され
る。そしてこれにより、観察者は元の視差画像、すなわ
ち第１及び第２の視差画像５１、５２を夫々左眼Ｌ、右
眼Ｒで観察することとなり、立体画像の表示を実現して
いる。

【０００５】また、パララックス・バリア方式について
は、例えば、S.H.Kaplan "Theory of Parallax Barrier
s", J. SMPTE, Vol. 59, No.7, pp.11〜21(1952)に開示
されている。

【０００６】図１４はこの種パララックス・バリア方式
の立体画像表示原理を示した図であって、表示部５７に
は、ディスプレイ５６の画像表示面から距離ｄの位置に
所定の開口部を有するパララックス・バリアと呼称され
るスリット５８が配設されている。そして、上記レンチ
キュラー方式と同様にして形成された合成ストライプ画
像５３がスリット５８を介して夫々の眼Ｌ、Ｒに対応し
た視差画像を観察することにより立体視を行うことがで
きる。すなわち、左右の眼Ｌ、Ｒにはスリット５８を介
して夫々ストライプ画像からの光束が入射される。そし
てこれにより、観察者は元の視差画像、すなわち第１及
び第２の視差画像５１、５２を夫々左眼Ｌ、右眼Ｒで観
察することとなり、立体視を実現している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレンチキュラー方式やパララックス・バリア方式で
画像表示を行う立体画像表示装置においては、画像出力
手段としてのディスプレイ５６の画像表示面上における
各画素からの光強度を段階的に変化させることで階調を
表現することが前提となっているのに対し、画像出力手
段としてプリンタヘッドや強誘電液晶表示パネルを使用
したインクジェットプリンタや強誘電液晶表示装置にお
いては前記プリンタヘッドや強誘電液晶表示パネルが２
値（透光、遮光のみ）しか判断できず、画像表示面上の
各画素からの光強度を段階的に変化させることができな
い。このため、斯かる２値の階調制御を行なう画像出力
手段を使用した場合は、階調表現のない立体画像しか得
られないという問題点があった。

【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、画素毎に２値の階調制御を行う画像出力
手段を使用しても擬似的に階調表現された立体画像を表
示することができる立体画像表示装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち、請求項１記載の発明は、複数の視差画
像情報をストライプ画像信号に変換する画像処理手段
と、該画像処理手段の処理結果に基づいてストライプ画
像を出力すると共に該ストライプ画像を出力する画素毎
に２値の階調制御を行う画像出力手段と、該画像出力手
段から出力されたストライプ画像を所定の視点位置に導
く光学手段とを備えた立体画像表示装置において、前記
画像処理手段が、前記複数の視差画像情報に擬似階調処
理を施す擬似階調処理手段を備えていることを特徴とし
ている。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記擬似階調処理手段が、前記複数
の視差画像情報に対して階調制御を施して２値視差画像
情報に変換すると共に、前記画像処理手段が、前記擬似
階調処理手段に加えて、該擬似階調処理手段により階調
制御が施された２値視差画像情報から前記ストライプ画
像に使用される特定２値視差画像情報を抽出する抽出手
段と、該抽出された特定２値視差画像情報を２値ストラ
イプ画像情報に変換する合成手段とを有していることを
特徴としている。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記画像処理手段が、前記擬似階調
処理手段に加えて、前記複数の視差画像情報から前記ス
トライプ画像に使用される特定視差画像情報を抽出する
抽出手段と、前記特定視差画像情報について２値ストラ
イプ画像情報に変換する合成手段とを有し、前記擬似階
調処理手段が、前記抽出手段と前記合成手段との間に介
装されて前記抽出手段により抽出された前記特定視差画
像情報に対し階調制御を施し特定２値視差画像情報に変
換することを特徴としている。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記画像処理手段が、前記擬似階調
処理手段に加えて、前記複数の視差画像情報の中から前
記ストライプ画像に使用される特定視差画像情報を抽出
する抽出手段と、該抽出手段により抽出された特定視差
画像情報をストライプ画像情報に変換する合成手段とを
有し、前記擬似階調処理手段が、前記合成手段により得
られたストライプ画像情報に対して階調制御を施し２値
ストライプ画像情報に変換することを特徴としている。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至請求項４記載の発明において、前記複数の視差画像情
報を記憶する記憶手段を備えていることを特徴としてい
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。

【００１５】図１は本発明に係る立体画像表示装置の一
実施の形態（第１の実施の形態）を示す全体構成図であ
って、該立体画像表示装置は、外部からの映像信号を入
力するｎ個の入力端子（映像信号（１）、映像信号
（２）、……映像信号（ｎ））からなる映像入力端子群
１と、該映像入力端子群１から入力された映像信号に所
定の処理を施し２値ストライプ映像信号を出力する映像
処理部２と、該映像処理部２により得られた２値ストラ
イプ映像信号に基づき観察者に対して立体画像表示を行
う表示部３と、該表示部３と前記映像処理部２との間に
介装されて表示部３への表示制御を行う強誘電液晶表示
パネル駆動回路（表示部制御回路）４とから構成されて
いる。

【００１６】表示部３は、具体的には、バックライト光
源（不図示）を有すると共に画素毎に２値の階調制御を
行い表示面上にストライプ画像を形成する強誘電液晶表
示パネル（以下、「ＬＣＤ」）５と、複数の開口部６と
複数の遮光部７とが交互に設けられたスリット状のパラ
ラックス・バリア８とを有し、ＬＣＤ５からの光が所定
の視点３０（視点数ｎ）に導かれるように構成されてい
る。

【００１７】また、映像処理部２は、ＬＣＤ５上の各画
素に対応する信号毎に０からｐ（ｐ＞２）までの階調を
有する映像信号（１）、（２）、……（ｎ）に対して誤
差拡散を行い最小表示単位に対応する信号毎に２値化し
た信号を出力する複数の誤差拡散回路（擬似階調処理手
段）９…と、該誤差拡散回路９で得られた２値映像信号
に対して後述する所定の抽出処理を行いストライプ画像
に使用される特定２値映像信号を抽出する複数の抽出処
理回路１０…と、該抽出処理回路１０…で抽出された特
定２値映像信号を合成して２値ストライプ映像信号に変
換する合成処理回路１１とを備えている。

【００１８】誤差拡散回路９…は、具体的には入力され
た階調を有する映像信号を、或る画素の階調が空間的な
拡がりを有するように分布を行いつつ各画素毎に２値化
する処理を行う。

【００１９】図２は誤差拡散処理の一例を示す画素の図
であって、図中、※部が現在２値化処理を行っている画
素を示し、その他の画素には誤差拡散を行う場合の振り
分けの重み（重み付け係数）を付している。ここで、※
部の画素を（ｉ）行（ｊ）列の画素とし、該画素の階調
をＰ（i,j)（但し、Ｐ(i,j) は０≦Ｐ(i,j) ≦ｐの整数
（ｐ＞２））とし、階調Ｐ(i,j) の２値化の閾値をｐ／
２とすると、２値化信号Ａは数式（１）のようになる。

【００２０】

【数１】そして、入力される映像信号に応じて２値化処理を行う
ため、※部の画素より後に入力される画素部分に重みを
振り分けている。すなわち、（ｉ）行（ｊ＋１）列の画
素の階調Ｐ(i,j+1) に2/8Ｐ(i,j) を加え、（ｉ）行
（ｊ＋２）列の画素には階調Ｐ(i,j+2) に1/8Ｐ(i,j)
を加える。また、（ｉ＋１）行（ｊ−２）列の画素の階
調Ｐ(i+1,j-2) 、（ｉ＋１）行（ｊ−１）列の画素の階
調Ｐ(i+1,j-1) 、及び（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列の画素
の階調Ｐ(i+1,j+1) には夫々1/8Ｐ(i,j) を加え、さら
に、（ｉ＋１）行（ｊ）列の画素の階調Ｐ(i+1,j) には
2/8Ｐ(i,j) を加える。このように※部の画素の周辺画
素に重み付け処理を施すことにより※部の画素は空間的
な拡がりを有することとなる。そして、前記処理を順次
各画素について繰り返し重み付けを行うことにより映像
信号は各画素の階調の空間的な拡がりが連なった２値の
データとなる。そして、以上の処理を全画素について繰
り返し実行することにより、後述するように表示部３上
で２値の階調表現を擬似的に行うことができる。

【００２１】次に、図３を参照しながら抽出処理回路１
０…内で行われる抽出処理、及び合成処理回路１１内で
行われる合成処理について詳述する。

【００２２】まず、抽出処理回路１０…内での抽出処理
について説明する。

【００２３】抽出処理回路１０…に入力された２値映像
信号の縦のライン１……Ｎを、図３（ａ）に示すよう
に、ｎ行毎に区分する。すなわち、２値映像信号（１）
については該２値映像信号（１）を第１の区分１２₁、
第２の区分１２₂、……に区分し、映像信号（２）につ
いては該映像信号（２）を第１の区分１３₁、第２の区
分１３₂、……に区分し、以下、同様にして映像信号
（ｎ）については該映像信号（ｎ）を第１の区分１
４₁、第２の区分１４₂、……に区分する。

【００２４】次に、図３（ｂ）に示すように、２値映像
信号（１）が入力された抽出処理回路１０では第１の区
分１２₁の第１番目のライン情報、第２の区分１２₂の
第１番目のライン情報、……というように各区分の第１
番目のライン情報を順次抽出し、横方向に１／ｎに圧縮
された信号に変換する。また、２値映像信号（２）が入
力された抽出処理回路１０では第１の区分１３₁の第２
番目のライン情報、第２の区分１３₂の第２番目のライ
ン情報、……というように各区分の第２番目のライン情
報を順次抽出し、横方向に１／ｎに圧縮された信号に変
換する。以下同様の処理を映像信号の個数分、すなわち
ｎ個分について行い、これによりストライプ画像に使用
される２値映像信号が特定２値映像信号として抽出され
る。

【００２５】次に、合成処理回路１１内で行われる合成
処理について説明する。

【００２６】抽出処理回路１０…からｎ個の横方向に１
／ｎに圧縮された信号が合成処理回路１１に入力される
と、該合成処理回路１１では抽出された特定２値映像信
号の縦のラインを順次配列していく。すなわち、２値映
像信号（１）の第１の区分１２₁の第１番目のライン情
報、映像信号（２）の第１の区分１３₁の第２番目のラ
イン情報、……というように図３（ｃ）に示すように、
縦のラインを順次配列してゆき、視差を有する画像が交
互に配列された２値ストライプ映像信号を形成する。

【００２７】このように構成された立体画像表示装置に
おいては、視差を有し且つ同期した複数の映像信号
（１）、（２）……（ｎ）が映像入力端子群１に入力さ
れる。各映像信号（１）、（２）……（ｎ）はこの時点
ではＬＣＤ５における最小表示単位に対応する信号毎に
ｐ階調（ｐ＞２）の情報を有する信号である。前記映像
信号（１）、（２）……（ｎ）は夫々に対応する誤差拡
散処理回路９…に入力され、上述した手法によりＬＣＤ
５上の各画素に対応する信号毎に０からｐまでの階調を
有する映像信号に対して誤差拡散処理を行い最小表示単
位に対応する信号毎に２値化した２値映像信号を出力す
る。

【００２８】次いで、該誤差拡散処理回路９…により２
値化されたｎ個の２値映像信号は抽出処理回路１０…に
伝送され、横方向に１／ｎに圧縮され夫々合成処理回路
１１に伝送される。

【００２９】そして、合成処理回路１１では上記圧縮さ
れた信号の縦ラインの夫々を交互に配列し、１画面中に
画像が交互に並んだ２値ストライプ映像信号が形成され
る。

【００３０】次いで、合成処理回路１１で形成された２
値ストライプ映像信号はＬＣＤ駆動回路４に送られ、Ｌ
ＣＤ５を駆動し、パララックス・バリア８を介して各視
点３０の観察者には擬似的な階調表現がなされた立体画
像を表示する。

【００３１】このように本第１の実施の形態によれば、
誤差拡散処理を行うことによりストライプ画像上に擬似
的に階調表現された立体画像を表示することができる。

【００３２】尚、上記第１の実施の形態においてはパラ
ラックス・バリア方式について詳述したが、レンチキュ
ラー方式についても同様に適用できるのはいうまでもな
い。

【００３３】また、上記第１の実施の形態ではＬＣＤ５
の表示画面上に表示するように構成しているが、図４に
示すように、表示部１５がレンチキュラーレンズシート
１６とプリンタヘッド１７からなると共に、表示部１５
と映像処理部３との間に表示制御部としてのプリンタヘ
ッド駆動回路１８を介装したものであってもよい（第１
の変形例）。すなわち、このように構成することによ
り、プリンタヘッド１７を介してレンチキュラーレンズ
シート１６上に２値階調で画像印刷を行うこともでき
る。

【００３４】さらに、図５は第１の実施の形態の第２の
変形例であって、表示部１９が光変調素子で構成した可
変パララックス・バリア２０を備え、該可変パララック
ス・バリア２０は合成処理回路１１からの信号に基づい
て駆動するバリア駆動回路２１により制御される。本第
２の変形例においては、可変パララックス・バリア２０
により透光部２２及び遮光部２３をストライプ状に形成
することにより、上記図１のパララックス・バリア８と
同様の作用をなす。

【００３５】図６（ａ）（ｂ）は本第２の変形例の立体
画像表示手法を説明する図であって、説明の便宜上、視
点数を２個にしているが、視点数が２個以上の多数個に
ついても同様に適用できる。

【００３６】図６（ａ）において、観察者の右眼、左眼
となる視点Ｒ、Ｌに対応する視差画像がＬＣＤ５上でＲ
１、Ｌ２、Ｒ３、Ｌ４、……Ｒ７、Ｌ８となるように表
示される。このとき可変パララックス・バリア２０はＬ
ＣＤ５上のＲ１、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ７を視点Ｒに導くよう
に構成し、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ８を視点Ｌに導くよう
に構成する。次いで、図６（ｂ）では、前記視差画像の
同一フレームをＬＣＤ５上でＬ１、Ｒ２、Ｌ３、Ｒ４、
……Ｌ７、Ｒ８となるようにストライプ合成を行い、表
示する。このとき、バリア駆動回路２１は、可変パララ
ックス・バリア２０の透光部２２及び遮光部２３が図６
（ａ）と反転するように駆動する。そして、これによ
り、ＬＣＤ５上の図６（ａ）と逆配列をなしたストライ
プ状の視差画像が夫々対応する視点Ｒ、Ｌに導かれる。

【００３７】このように透光部６と遮光部７とが固定さ
れたパララックス・バリア８に代えて可変パララックス
・バリア２０、及びバリア駆動回路２１を設け、上記処
理を繰り返すことにより、立体画像表示の高精細化を図
ることができ、モアレの低減を図ることができる。

【００３８】図７は第２の実施の形態を示す全体構成図
であって、映像信号の個数に対応した記憶手段としての
フレームメモリ２４を処理部２５に設け、スイッチ２６
を介して外部からの映像信号（Ｒ）（Ｌ）を１フレーム
毎に交互に誤差拡散処理回路９に出力するように構成さ
れている。

【００３９】このように構成された立体画像表示装置に
おいては、視差を有し且つ同期した映像信号（Ｒ）、
（Ｌ）が映像入力端子群１を介してフレームメモリ２４
に入力される。そしてフレームメモリ２４に入力された
映像信号（Ｒ）、（Ｌ）の情報はスイッチ２６を介して
表示速度の２倍の速度で交互に１フレームずつ読み出さ
れて誤差拡散処理回路９に入力される。そして上述した
手法により０からｐまでの階調を有する映像信号に対し
て誤差拡散処理を行いＬＣＤ５上の各画素に対する信号
毎に２値化した２値映像信号を順次出力する。

【００４０】次いで、該誤差拡散処理回路９により２値
化された２値映像信号（Ｒ）、（Ｌ）は抽出処理回路１
０に伝送され、横方向に１／２に圧縮され夫々合成処理
回路１１に順次伝送される。

【００４１】そして、合成処理回路１１で形成された２
値ストライプ映像信号はＬＣＤ５の表示フレームレート
でＬＣＤ駆動回路４に送られ、ＬＣＤ５を駆動させる。

【００４２】このように本第２の実施の形態によれば、
映像処理部２５にフレームメモリ２４を設け、外部から
の映像信号（Ｒ）（Ｌ）を１フレーム毎に交互に誤差拡
散処理回路９に出力するように構成したので、第１の実
施の形態のように誤差拡散処理回路９及び抽出処理回路
１０を映像信号の個数だけ設ける必要がなくなり、回路
コストの節減を図ることができる。

【００４３】また、本第２の実施の形態においてもレン
チキュラー方式の適用を行うことができるのは言うまで
もなく、また表示部３がＬＣＤ５を有する場合について
説明したため、フレームメモリ２４からの読み出し速度
を表示速度の２倍として説明したが、プリンタ等の静止
画像を扱う場合は斯かる処置を施す必要がなく、読み出
し時の負担が軽減される。

【００４４】また、本第２の実施の形態において、ＬＣ
Ｄ５の表示画素数が入力された映像信号の画素数と比較
して大きい場合は、ＬＣＤ５の表示画面上で擬似階調を
得るためにディザ法等の面積階調手段を用いることも可
能である。

【００４５】尚、本第２の実施の形態においても、第１
の実施の形態と同様、ｎ個（ｎ≧３）の視点数を有する
場合についても同様に適用できる。

【００４６】図８は第３の実施の形態を示す全体構成図
であって、該第３の実施の形態では映像信号（Ｒ）
（Ｌ）を抽出処理回路１０で画像を圧縮した後に誤差拡
散処理を行っている。

【００４７】すなわち、視差を有し且つ同期した映像信
号（Ｒ）、（Ｌ）が映像入力端子群１を介して抽出処理
回路に入力されてストライプ画像に使用される特定映像
信号が抽出され、横方向に１／２に圧縮されて夫々誤差
拡散処理回路９に伝送される。そして上述した手法によ
り前記横方向に１／２に圧縮された特定映像信号の０か
らｐ（ｐ＞２）までの階調を有する映像信号に対して誤
差拡散処理を行いＬＣＤ５上の各画素に対する信号毎に
２値化した特定２値映像信号を順次合成処理回路１１に
出力する。合成処理回路１１では前記誤差拡散処理回路
９からの特定２値映像信号の縦１ラインを夫々交互に配
設し、１画面中に映像信号（Ｒ）（Ｌ）の画像が交互に
並んだ２値ストライプ映像信号を得る。そしてこの後こ
れらの２値ストライプ映像信号はＬＣＤ駆動回路４に送
られ、ＬＣＤ５を駆動し、パララックス・バリア８を介
して視点３０の観察者に立体画像を表示する。

【００４８】このように本第３の実施の形態によれば、
抽出処理回路１０で画像を圧縮した後に誤差拡散処理回
路９を行っているため、上記第１及び第２の実施の形態
に比べ、誤差拡散処理を行う画素数が減少してきてお
り、誤差拡散処理に要する時間の短縮化を図ることがで
きる。

【００４９】また、本第３の実施の形態では抽出処理回
路１０で画像を圧縮した後に誤差拡散処理回路９を行っ
ているので、図９に示すように、第１及び第２の実施の
形態に比べて誤差拡散処理の誤差拡散領域を狭めること
が可能となり、したがって誤差拡散処理回路９での処理
計算数を減らすことが可能となり、処理速度を向上させ
ることができる。

【００５０】すなわち、※部の画素を（ｉ）行（ｊ）列
の画素とした場合、例えば、（ｉ）行（ｊ＋１）列の画
素の階調Ｐ(i,j+1) に2.5/8Ｐ(i,j) を加え、また、
（ｉ＋１）行（ｊ−１）列の画素の階調Ｐ(i+1,j-1) 及
び（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列の画素の階調Ｐ(i+1,j+1)
に夫々1.5/8Ｐ(i,j) を加え、さらに、（ｉ＋１）行
（ｊ）列の画素の階調Ｐ(i+1,j) の画素の階調に2.5/8
Ｐ(i,j) を加えて空間的な拡がりを持たせることによ
り、第１及び第２の実施の形態に比べ拡散領域を狭める
ことができる。

【００５１】また本第３の実施の形態においては、抽出
処理回路１０による縦のライン上の画素を１ラインおき
に抽出する際に抽出するラインの左右の画素の階調値の
平均値をとることも可能である。例えば、抽出する画素
を（ｉ）とした場合、該画素の左の画素を（ｉ−１）、
右の画素を（ｉ＋１）とし、各画素の階調値を夫々Ｐi
、Ｐi-1 、Ｐi+1 と表すときに画素ｉの階調を｛（Ｐi
-1 ／２）＋Ｐi ＋（Ｐi+1 ／２）｝として抽出処理を
行うことにより、より自然なストライプ画像合成用のラ
イン抽出を行うことができる。

【００５２】尚、本第３の実施例においても第１の実施
の形態と同様、ｎ個（ｎ≧３）の視点数を有する場合に
ついても同様に適用でき、またレンチキュラー方式にも
同様に適用できるのはいうまでもない。

【００５３】図１０は第４の実施の形態を示す全体構成
図であって、該第４の実施の形態では映像信号（Ｒ）
（Ｌ）を抽出処理回路１０でストライプ画像に使用され
る特定映像信号を抽出した後圧縮処理を行い、この後合
成処理回路１１で合成処理を行い、しかる後誤差拡散処
理回路９で誤差拡散処理を行い２値ストライプ映像信号
を得ている。

【００５４】すなわち、視差を有し且つ同期した映像信
号（Ｒ）、（Ｌ）が映像入力端子群１を介して抽出処理
回路に入力されてストライプ画像に使用される特定映像
信号が抽出されて横方向に１／２に圧縮され、夫々合成
処理回路１１に伝送される。合成処理回路１１では前記
抽出処理回路１０からの特定映像信号の縦１ラインを夫
々交互に配設し、１画面中に映像信号（Ｒ）（Ｌ）の画
像が交互に並んだストライプ映像信号を誤差拡散処理回
路９に伝送する。そして誤差拡散処理回路９では上述し
た手法により前記ストライプ映像信号の０からｐまでの
階調を有する映像信号に対して１画素おきに誤差拡散処
理を行い、ＬＣＤ５上の各画素に対する信号毎に２値化
した２値ストライプ映像信号を出力する。そしてこの後
これらの２値ストライプ映像信号はＬＣＤ駆動回路４に
送られ、ＬＣＤ５を駆動し、パララックス・バリア８を
介して視点３０の観察者に立体画像を表示する。

【００５５】本第４の実施の形態によれば、ストライプ
合成を行った後に誤差拡散処理を行うため、映像信号
（Ｒ）、（Ｌ）毎に誤差拡散処理回路９を設ける必要が
なくなり、該誤差拡散処理回路９の個数を削減すること
ができる。

【００５６】ところで、本第４の実施の形態では誤差拡
散処理を行う画素が１つおきになるため、上記第１の実
施の形態と同様の処理（図２参照）を行った場合、誤差
の分布が高くなり、入力画像に比べて明るさが異なる可
能性があり、したがって本第４の実施の形態では、図１
１（ａ）（ｂ）に示すように、誤差拡散の範囲及び／又
は重み付け係数を変更する必要がある。

【００５７】図１１（ａ）は誤差拡散の範囲が少なくな
るように変更し、かつ重み付け係数を変更した例を示し
ている。この例では或る画素（図中、※で示す）から誤
差拡散を行う画素数が減るため、誤差拡散処理回路９内
での処理計算が軽減され、処理速度の向上を図ることが
できる。

【００５８】図１１（ｂ）は誤差拡散の範囲は変えずに
重み付け係数だけを変更した場合を示している。この例
では誤差拡散処理回路９でのアルゴリズム処理は変わら
ないため、立体表示を行わない場合においても重み付け
係数を変更するのみで誤差拡散処理を実行することがで
きる。

【００５９】尚、本第４の実施の形態においても第１の
実施の形態と同様、ｎ個（ｎ≧３）の視点数を有する場
合についても同様に適用でき、またレンチキュラー方式
にも同様に適用できるのはいうまでもない。

【００６０】図１２は第５の実施の形態を示す全体構成
図であって、上記第２の実施の形態と同様、映像信号の
個数に対応したフレームメモリ２４を処理部２５に設
け、スイッチ２６を介して外部からの映像信号（Ｒ）
（Ｌ）を１フレーム毎に交互にまず抽出処理回路１０に
出力して抽出処理を行った後、誤差拡散処理回路９に出
力して２値化し、、次いで合成処理回路１１で２値スト
ライプ映像信号に変換している。

【００６１】すなわち、本第５の実施の形態において
は、視差を有し且つ同期した映像信号（Ｒ）、（Ｌ）が
映像入力端子群１を介してフレームメモリ２４に入力さ
れる。そして、フレームメモリ２４に入力された映像信
号（Ｒ）、（Ｌ）の情報はスイッチ２６を介して表示速
度の２倍の速度で交互に１フレームずつ読み出されて抽
出処理回路１０に伝送される。そして抽出処理回路１０
ではストライプ画像に使用される特定映像信号（Ｒ）、
（Ｌ）が抽出され、且つ横方向に１／２に圧縮され、誤
差拡散処理回路９に順次伝送される。そして上述した手
法により０からｐまでの階調を有する特定映像信号に対
して誤差拡散処理を行いＬＣＤ５上の各画素に対する信
号毎に２値化した特定２値映像信号を順次出力する。

【００６２】次いで、該誤差拡散処理回路９により２値
化された特定２値映像信号（Ｒ）、（Ｌ）は合成処理回
路１１に順次伝送され、夫々の縦１ラインを夫々交互に
配設し、１画面中に左右の視差を有した画像が交互る並
んだ２値ストライプ映像信号を得る。

【００６３】そして、合成処理回路１１で形成された２
値ストライプ映像信号はＬＣＤ５の表示フレームレート
でＬＣＤ駆動回路４に送られ、ＬＣＤ５を駆動させる。

【００６４】このように本第５の実施の形態によれば、
映像処理部２５にフレームメモリ２４を設け、外部から
の映像信号（Ｒ）（Ｌ）を１フレーム毎に交互に抽出処
理回路１０に出力するように構成したので、第３及び第
４の実施の形態に比べ誤差拡散処理回路９及び抽出処理
回路１０を映像信号の個数だけ設ける必要がなくなり、
回路コストの節減を図ることができる。

【００６５】また、本第５の実施の形態によれば、抽出
処理回路１０で画像を圧縮した後誤差拡散処理回路９で
誤差拡散処理を行うので、上記第２の実施の形態に比
べ、誤差拡散処理を行う画素数が減少しており、誤差拡
散処理に要する時間を短縮することができる。

【００６６】また、本実施の形態例においてもレンチキ
ュラー方式の適用を行うことができるのは言うまでもな
く、また表示部３がＬＣＤ５を有する場合について説明
したため、フレームメモリ２４からの読み出し速度を表
示速度の２倍として説明したが、第２の実施の形態と同
様、プリンタ等の静止画像を扱う場合は斯かる処置を施
す必要がなく、読み出し時の負担が軽減される。

【００６７】また、本第５の実施の形態のように、フレ
ームメモリ２４を映像処理部２内部に設けた場合はＬＣ
Ｄ５上で擬似階調を得るための手段としてディザ法等の
面積階調手段を用いることも可能である。

【００６８】さらに、本第５の実施の形態においても第
１の実施の形態と同様、ｎ個（ｎ≧３）の視点数を有す
る場合についても同様に適用できのはいうまでもない。

【００６９】また、上記各実施の形態では外部からの映
像入力信号がＬＣＤ５等での表示を行うための信号と同
一であるとして説明したが、映像入力信号とＬＣＤ５等
で表示を行う信号とが異なる場合は映像入力信号をＬＣ
Ｄ５等における表示信号に変換する変換回路を設けるこ
とにより階調表現可能な所望の立体画像を得ることがで
きる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１乃至請求項
１０記載の発明によれば、あたかも階調を有したかのよ
うな立体画像を表示することができる。

【００７１】また、請求項３及び請求項４記載の発明に
よれば、擬似階調処理を行う画素数を減少させることが
でき、擬似階調処理に要する時間を短縮することができ
る。特に、請求項３記載の発明によれば、擬似階調処理
の領域を狭めることも可能であり、処理速度の向上を図
ることができる。

【００７２】また、請求項５記載の発明によれば、回路
構成を簡略化することが可能となり、回路コストの節減
を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る立体画像表示装置の一実施の形態
（第１の実施の形態）を示す全体構成図である。

【図２】第１の実施の形態における誤差拡散処理回路の
処理内容を説明するための図である。

【図３】第１の実施の形態における抽出処理回路と合成
処理回路の処理内容を説明するための図である。

【図４】第１の実施の形態の第１の変形例を示す全体構
成図である。

【図５】第１の実施の形態の第２の変形例を示す全体構
成図である。

【図６】上記第２の変形例の要部詳細を示す図である。

【図７】第２の実施の形態を示す全体構成図である。

【図８】第３の実施の形態を示す全体構成図である。

【図９】第３の実施の形態における誤差拡散処理回路の
処理内容を説明するための図である。

【図１０】第４の実施の形態を示す全体構成図である。

【図１１】第４の実施の形態における誤差拡散処理回路
の処理内容を説明するための図である。

【図１２】第５の実施の形態を示す全体構成図である。

【図１３】第１の従来技術としてのレンチキュラー方式
の立体画像表示原理を示した図である。

【図１４】第２の従来技術としてのパララックス・バリ
ア方式の立体画像表示原理を示した図である。

【符号の説明】

２映像処理部５ＬＣＤ８パララックス・バリア９誤差拡散処理回路１０抽出処理回路１１合成処理回路１６レンチキュラーレンズシート１７プリンタヘッド２０パララックス・バリア２４フレームメモリ３０視点位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森島英樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者須藤敏行東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の視差画像情報をストライプ画像信
号に変換する画像処理手段と、該画像処理手段の処理結
果に基づいてストライプ画像を出力すると共に該ストラ
イプ画像を出力する画素毎に２値の階調制御を行う画像
出力手段と、該画像出力手段から出力されたストライプ
画像を所定の視点位置に導く光学手段とを備えた立体画
像表示装置において、前記画像処理手段が、前記複数の視差画像情報に擬似階
調処理を施す擬似階調処理手段を備えていることを特徴
とする立体画像表示装置。
【請求項２】前記擬似階調処理手段が、前記複数の視
差画像情報に対して階調制御を施して２値視差画像情報
に変換すると共に、前記画像処理手段が、前記擬似階調
処理手段に加えて、該擬似階調処理手段により階調制御
が施された２値視差画像情報から前記ストライプ画像に
使用される特定２値視差画像情報を抽出する抽出手段
と、該抽出された特定２値視差画像情報を２値ストライ
プ画像情報に変換する合成手段とを有していることを特
徴とする請求項１記載の立体画像表示装置。
【請求項３】前記画像処理手段が、前記擬似階調処理
手段に加えて、前記複数の視差画像情報から前記ストラ
イプ画像に使用される特定視差画像情報を抽出する抽出
手段と、前記特定視差画像情報について２値ストライプ
画像情報に変換する合成手段とを有し、前記擬似階調処
理手段が、前記抽出手段と前記合成手段との間に介装さ
れて前記抽出手段により抽出された前記特定視差画像情
報に対し階調制御を施し特定２値視差画像情報に変換す
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４】前記画像処理手段が、前記擬似階調処理
手段に加えて、前記複数の視差画像情報の中から前記ス
トライプ画像に使用される特定視差画像情報を抽出する
抽出手段と、該抽出手段により抽出された特定視差画像
情報をストライプ画像情報に変換する合成手段とを有
し、前記擬似階調処理手段が、前記合成手段により得ら
れたストライプ画像情報に対して階調制御を施し２値ス
トライプ画像情報に変換す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５】前記複数の視差画像情報を記憶する記憶
手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項
４のいずれかに記載の立体画像表示装置。
【請求項６】前記光学手段は、レンチキュラーレンズ
シートで構成されていることを特徴とする請求項１乃至
請求項５のいずれかに記載の立体画像表示装置。
【請求項７】前記光学手段は、遮光部と開口部とを有
するパララックス・バリアで構成されていることを特徴
とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の立体画
像表示装置。
【請求項８】前記パララックス・バリアは、前記遮光
部と前記開口部とが反転制御可能とされていることを特
徴とする請求項７記載の立体画像表示装置。
【請求項９】前記画像出力手段は強誘電液晶表示装置
で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項
８のいずれかに記載の立体画像表示装置。
【請求項１０】前記画像出力手段はプリンタヘッドで
構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８
のいずれかに記載の立体画像表示装置。