JPH09185015A - 立体ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観察者が左右に移動しても立体視領域を観察
者の移動に追随させると共に、斜め方向から観察する際
にも常に鮮鋭な立体画像が観察できるレンチキュラレン
ズ方式の立体ディスプレイ装置を得ること。 【解決手段】 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像か
ら１つのストライプ画像を構成し、画像表示手段の表示
面に該ストライプ画像を表示し、複数の平行なシリンド
リカル面を有するレンチキュラレンズを該表示面の前面
に配置した立体ディスプレイ装置において、観察者の頭
部位置を検出する頭部位置検出カメラを設け、該頭部位
置検出カメラからの信号に応じてレンチキュラレンズ移
動手段により該レンチキュラレンズを該表示面に対して
左右方向及び奥行き方向に移動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は立体ディスプレイ装
置に関し、特にテレビ、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画像表示を行うのに好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、立体ディスプレイの方式として、
偏光メガネ方式が知られている。この方式は画像表示装
置側に液晶シャッターを設け、画像表示装置の表示画像
のフィールド毎に右眼用と左眼用の視差画像を交互に表
示し、同時にフィールド信号に同期させて、表示画像の
偏光状態を切り替え、観察者が偏光メガネを用いて時分
割で片眼づつ左右の視差画像を分離して立体画像を認識
するものである。しかし、この方式では観察者は常に偏
光メガネ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、偏光メガネを用いない立体
ディスプレイとして、レンチキュラレンズ方式が知られ
ている。この方式は画像表示装置の前面にレンチキュラ
レンズを設け、空間的に左右の眼に入る画像を分離する
方式である。図１１は従来のレンチキュラレンズ方式の
立体ディスプレイ装置の説明図である。図は観察者の頭
上方向からの断面図を表している。図中、５１は液晶デ
ィスプレイ（画像表示手段）であり、液晶の表示画素部
（表示面）５３はガラス基板５２、５４の間に形成され
ている。液晶ディスプレイ５１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多数のシ
リンドリカル面を有するレンチキュラレンズ５５が設け
られており、その焦点面に液晶の表示画素部５３が位置
するようになっている。

【０００４】表示画素部５３には右視差画像A_R及び左視
差画像A_Lを夫々水平方向にｎ個のストライプ状の右眼用
ストライプ画素B_R1〜B_Rn 、左眼用ストライプ画素B_L1〜
B_Lnに分割したものをB_R1B_L2B_R3B_L4B_R5B_L6・・・ またはB_L1
B_R2B_L3B_R4B_L5B_R6・・・ と並べて１つの画像としたストラ
イプ画像を表示する。そして図示のようにレンチキュラ
レンズの一つのピッチ（１つのシリンドリカルレンズ）
に対応して右眼用ストライプ画素B_R（黒塗りの部分）と
左眼用ストライプ画素B_L（白抜きの部分）が対となって
配置されており、これがレンチキュラレンズ５５により
観察者の右眼Ｅ_R 、左眼Ｅ_L 近傍に光学的に分離して結
像され立体視が可能となる。

【０００５】図中には液晶ディスプレイの両端と中央部
分の右眼用、左眼用ストライプ画素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
眼（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５６である。

【０００６】さらに、この立体視領域５６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立体
視領域が存在する。

【０００７】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65
mmの幅しかない。そのため、観察者は頭の位置を固定す
るようにして観察しなければならず、しばしば立体視出
来なくなるという欠点があった。

【０００８】これに対して、特開平2 −44995 号公報で
は、レンチキュラレンズを水平方向に可動に支持し、観
察者の両眼の位置を検出して、レンチキュラレンズを表
示素子に対して左右方向に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。

【０００９】この場合のレンチキュラレンズの移動量に
ついて説明する。図４は観察者の左右方向の移動に対し
てレンチキュラレンズを移動して立体視領域を追従させ
る説明図である。図中の４００は観察者で、この時観察
者４００はシリンドリカルレンズ１０を通して表示画素
部４０２の右眼用ストライプ画素B_R,i（黒塗り）と左眼
用ストライプ画素B_L,i+1（白抜き）を見ている。

【００１０】４００’は所定の位置から距離ａだけ左右
方向に移動した観察者で、この時観察者４００’は距離
ｂだけ左右方向に移動したシリンドリカルレンズ１０’
を通して右眼用ストライプ画素B_R,i（黒塗り）と左眼用
ストライプ画素B_L,i+1（白抜き）を見ている。

【００１１】この時シリンドリカルレンズ１０の焦点距
離をｆ、観察者の観察距離をＳとすると、通常、Ｓ＞＞
ｆの関係が成り立つのでレンチキュラレンズ１の移動距
離ｂは近似的に、 ｂ＝ｆ・ａ／Ｓ となる。

【００１２】なお、この例ではレンズを移動させる例を
説明したが、表示画素部４０２の方をレンズに対して移
動させても同様の効果が得られる。

【００１３】また、特開平2 −50145 号公報には観察者
の両眼位置を検出し、その信号によリレンチキュラレン
ズに対応する右眼用ストライプ画素と左眼用ストライプ
画素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。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記レ
ンチキュラレンズを表示画素部に対して相対的に左右に
移動制御する方式においては、レンチキュラレンズの構
成要素であるシリンドリカルレンズは１つのシリンドリ
カル面より成るレンズであるので、水平断面内で大きい
像面弯曲収差をもっており、観察者が液晶ディスプレイ
の正面から斜めの位置に移動して、斜めから液晶ディス
プレイを観察するようになれば、その時のシリンドリカ
ルレンズの焦点位置はシリンドリカルレンズの光軸上の
焦点位置よりシリンドリカル面側に近寄り、特にレンチ
キュラレンズの焦点深度が小さいものでは所定の光学特
性を保持できなくなり像ボケの状態が顕著になり、画像
の劣化と共に立体視を阻害するようになる。

【００１５】また、表示画素部上で右眼用、左眼用のス
トライプ画素の表示位置を左右に入れ替える方式では、
表示画素部上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。

【００１６】本発明は、レンチキュラレンズ方式の立体
ディスプレイ装置において、観察者が左右に移動しても
立体視領域を観察者の移動に追随させると共に、斜め方
向から観察する際にも常に鮮鋭な立体画像が観察できる
立体ディスプレイ装置の提供を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の立体ディスプレ
イ装置は、 （１−１） 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を夫
々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画素
に分割して所定の順番で配列してストライプ画像を構成
し、画像表示手段の表示面に該ストライプ画像を表示
し、複数の平行なシリンドリカル面を有するレンチキュ
ラレンズを該表示面の前面に配置した立体ディスプレイ
装置において、観察者の頭部位置を検出する頭部位置検
出カメラを設け、該頭部位置検出カメラからの信号に応
じてレンチキュラレンズ移動手段により該レンチキュラ
レンズを該表示面に対して左右方向及び奥行き方向に移
動制御すること等を特徴としている。

【００１８】特に、 （１−１−１） レンチキュラレンズを４本の弾性のあ
るワイヤで支持する。 （１−１−２） 前記頭部位置検出カメラは前記観察者
の画像を撮像し、該画像中で時間的に変化の有る部分か
ら該観察者の頭部を推定している。 （１−１−３） 前記レンチキュラレンズの左右移動量
と奥行き移動量とを１対１の関係で対応させている。 （１−１−４） 機械的リンク手段により前記レンチキ
ュラレンズの左右移動量と奥行き移動量とを１対１の関
係で対応させている。 （１−１−５） 前記レンチキュラレンズの左右方向の
移動制御と奥行き方向の移動制御を夫々独立のアクチュ
エータにより行う。 （１−１−６） 前記頭部位置検出カメラを前記表示面
の下部に設置し、前記観察者を下方より斜め上方に向か
って撮像する。こと等を特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の立体ディスプレイ
装置の実施形態1 の外観斜視図である。図中、１００は
本装置全体を示し、２００はレンチキュラ方式による立
体画像表示部、３００は観察者の両眼の位置を検知する
ための頭部位置検出カメラである。

【００２０】図２は本実施形態１の構成ブロック図であ
る。図中、１はレンチキュラレンズであり、透明な板材
の片面に複数の平行なシリンドリカル面を形成してい
る。２は画像表示部（画像表示手段）であり、例えば液
晶・プラズマ・CRT 等で構成し、その表示面には右視差
画像A_R及び左視差画像A_Lを夫々水平方向にｎ個のストラ
イプ状の右眼用ストライプ画素B_R1〜B_Rn 、左眼用スト
ライプ画素B_L1〜B_Ln に分割したものをB_R1B_L2B_R3B_L4B_R5
B_L6・・・ またはB_L1B_R2B_L3B_R4B_L5B_R6・・・ と並べて１つの
画像としたストライプ画像を表示する。なお、レンチキ
ュラレンズ１は画像表示部２の表示面の前面に配置して
おり、後記の機構により該表示面にたいして左右方向と
奥行き方向に移動できる ３は画像処理部であり、頭部位置検出カメラ３００が撮
像した画像から画像処理を行って観察者の頭部位置及び
両眼間の中心位置を検出する。４はコントローラであ
り、装置全体を制御する。なお、画像処理部３で検出す
る頭部位置の信号もこのコントローラ４へ入力される。
５はスライド駆動回路であり、コントローラ４からの信
号を受けてスライド機構６を所定量駆動する。スライド
機構６はレンチキュラレンズ１を左右方向と奥行き方向
へ移動させる機構である。

【００２１】なお、レンチキュラレンズ１、画像表示部
２等は夫々立体画像表示部２００の一要素を構成してい
る。又、コントローラ４、スライド駆動回路５、スライ
ド機構６等はレンチキュラレンズ移動手段の一要素を構
成している。

【００２２】本実施形態の作用を説明する。頭部位置検
出カメラ３００はディスプレイの前方の観察者４００の
頭部部分を撮像し、その画像信号を画像処理部３に入力
する。画像処理部３はその画像の時間的変化を検出し、
被写体が移動した時にその移動した部分（画像中で時間
的に変化の有る部分）から観察者の頭部を推定し、その
頭部と推定される部分の重心位置を観察者の両眼間の中
心位置として求め、信号としてコントローラ４へ出力す
る。コントローラ４は検出した両眼間の中心位置に基づ
いてレンチキュラレンズ１の移動量を算出し、スライド
駆動回路５へこの移動量を信号として伝達する。スライ
ド駆動回路５はこの信号に基づいてスライド機構６を駆
動し、レンチキュラレンズ１を所定量左右方向及び奥行
き方向へ移動する。

【００２３】本実施形態においてレンチキュラレンズ１
の左右方向の移動量について説明する。図４は観察者の
左右方向の移動に対してレンチキュラレンズを移動して
立体視領域を追従させる説明図である。図中の４００は
観察者で、この時観察者４００はシリンドリカルレンズ
１０を通して表示画素部１１の右眼用ストライプ画素B
_R,i（黒塗り）と左眼用ストライプ画素B_L,i+1（白抜
き）を見ている。

【００２４】４００’は所定の位置から距離ａだけ左右
方向に移動した観察者で、この時観察者４００’は距離
ｂだけ左右方向に移動したシリンドリカルレンズ１０’
を通して右眼用ストライプ画素B_R,i（黒塗り）と左眼用
ストライプ画素B_L,i+1（白抜き）を見ている。

【００２５】この時シリンドリカルレンズ１０の焦点距
離をｆ、観察者の観察距離をＳとすると、通常、Ｓ＞＞
ｆの関係が成り立つのでレンチキュラレンズの移動距離
ｂは近似的に、 ｂ＝ｆ・ａ／Ｓ となる。

【００２６】つまり、観察者の左右方向への距離ａの移
動に対応してレンチキュラレンズ１を距離ｂだけ表示画
素部１１に平行に観察者の方へ移動すれば、立体視領域
は観察者の移動に追従する。

【００２７】次に奥行き方向の移動制御の考え方を説明
する。図５は観察者４００が立体画像表示部２００の正
面より端に移動したときの説明図である。４００’は移
動後の観察者の位置を表している。観察者が正面の位置
４００から４００’の位置に移った場合、単純にレンチ
キュラレンズ１を左右のみに移動して観察者に追従すれ
ばレンチキュラレンズの焦点が表示画素部（表示面）か
ら外れ、不都合が生じる。

【００２８】この事情を図６を用いて説明する。図６は
本実施形態のレンチキュラレンズ１の奥行き方向の移動
制御の説明図である。この図はレンチキュラレンズ１の
中心付近を示しており、さらに右眼のみを記載しており
左眼は省略している。図中、１はレンチキュラレンズで
あり、ここでは説明の為に薄肉レンチキュラレンズとし
て図示している。１０は右眼Ｅ_R が右眼用ストライプ画
素B_Ri を観察する際に作用するシリンドリカルレンズで
ある。１１は表示画素部（表示面）であり、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
などの表示面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。

【００２９】尚、図中の黒塗り部分は右眼用ストライプ
画素B_Rで、白抜き部分は左眼用ストライプ画素B_Lを表
す。Ｅ_R とＥ_R'は観察者の右眼を表し、B_Ri は右眼Ｅ_R
がシリンドリカルレンズ１０を通して観察している表示
画素部１１上の右眼ストライプ画素である。ｔ₁ とｔ₂
はレンチキュラレンズ１から表示画素部１１までの間隔
を表している。

【００３０】図６(A) は表示画素部１１の正面から観察
している時で、観察者が表示画素部１１の正面にいると
きの右眼Ｅ_R とレンチキュラレンズ１と表示画素部１１
の関係を示している。この時はシリンドリカルレンズ１
０を通し、レンチキュラレンズ１から表示画素部１１ま
でｔ₁ 隔てたところにシリンドリカルレンズ１０の焦点
Ｆ₀ があり、右眼用ストライプ画素B_Ri は右眼Ｅ_R の所
に結像し、観察者はシャープな立体像を観察する。

【００３１】図６(B) は従来方式において観察者の右眼
Ｅ_R が観察者の移動に伴い、Ｅ_R'に移動したときの説明
図である。この時レンチキュラレンズ１は右眼Ｅ_R の移
動に追従して右眼Ｅ_R の側に移動し、シリンドリカルレ
ンズ１０を通してストライプ画素B_Ri を観察する。しか
し、シリンドリカルレンズ１０に対してストライプ画素
B_Ri は角度Ｗの方向にある。そして、レンチキュラレン
ズ１と表示画素部１１との間隔は観察者４００が正面か
ら観察する場合（図６(A))に最適化してｔ₁ としてある
ため、角度Ｗの方向ではシリンドリカルレンズ１０の像
面弯曲収差により表示画素部１１の手前の点Ｆ_W が焦点
となる。

【００３２】そこで、特に焦点深度の浅いレンチキュラ
レンズを用いた場合にはこの角度Ｗの方向ではストライ
プ画素B_Ri は観察者の右眼Ｅ_R'の位置には結像しない像
ボケの状態となる。

【００３３】この像ボケの問題を解決するために本実施
形態では図６(C) に示すように観察者の移動に応じてレ
ンチキュラレンズ１を左右方向に移動すると共に、奥行
き方向にも移動して、レンチキュラレンズ１と表示画素
部１１の間隔を調整して像ボケが生じないようにする。
すなわち図中で焦点Ｆ_W が表示画素部１１の上になるよ
うにレンチキュラレンズ１と表示画素部１１の間隔をｔ
₂ に制御することで常にストライプ画素B_Ri が右眼Ｅ_R'
の所に像を結ぶようになり、像ボケのないシャープな最
適化された立体像を得ることができる。

【００３４】先に述べたようにこの図はレンチキュラレ
ンズ１の中心部のみの説明であり、レンチキュラレンズ
１の左端と右端では条件が異なるので、平均的にレンチ
キュラレンズ１の焦点位置Ｆ_W が表示画素部１１上に位
置するように間隔ｔ₂ を制御する。

【００３５】また、通常、コンピュータを操作する環境
では観察者はモニタＴＶ等の立体画像表示部２００に対
して椅子に座り作業することが多く、この時の観察距離
はほぼ一定する（約60cmくらい）。このように、観測距
離が一定の場合は観察者４００の横の移動に応じて移動
させるレンチキュラレンズ１の左右方向の移動量と奥行
き方向の移動量は一意的にきまる。

【００３６】図３は観察距離が略一定であるという前提
に基づく実施形態１のレンチキュラレンズのスライド機
構説明図である。図中、１はレンチキュラレンズ、２は
画像表示部である。２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２
０１ｄは弾性の有る支持ワイヤであり、この支持ワイヤ
の他端は本装置の筺体（不図示）に固定していて、レン
チキュラレンズ１を画像表示部２の表示面に対して奥行
き方向と左右方向に平行移動できるように保持してい
る。

【００３７】２０２ａと２０２ｂはレンチキュラレンズ
１を可動支持させるボス、２０３はアームであり、アー
ム支持板２０５に回転可能に取り付けており、ボス２０
２ａ、２０２ｂと係合してレンチキュラレンズ１を左右
及び奥行き方向に移動させる。２０４は筺体側にもうけ
たカム溝であり、前記アーム２０３を微小量回転してレ
ンチキュラレンズ１を奥行き方向に移動させる。アーム
支持板２０５は前記アーム２０３を回転支持すると共に
不図示の筐体上のガイドに沿って本装置の左右方向に移
動する。２０６はアクチュエータであり、直流モータ或
いはステッピングモータと所定の駆動力を得るための減
速機を具備しており、アーム支持板２０５を左右に移動
させる。以上の各要素の内、アーム２０３、カム溝２０
４、アーム支持板２０５、アクチュエータ２０６等はス
ライド機構６の一要素を構成している。

【００３８】このスライド機構の作用を説明する。図２
に示す頭部位置検出カメラ３００が撮像し、画像処理部
３が検出する観察者４００の両眼間の中心位置に応じて
コントローラ４がレンチキュラレンズ１の移動量を算出
し、信号をスライド駆動回路５に出力し、該スライド駆
動回路がアクチュエータ２０６を駆動してアーム２０３
を介してレンチキュラレンズ１を左右に移動制御する。
この時、アーム２０３はカム溝２０４によって微小量回
転されてレンチキュラレンズ１を奥行き方向に移動制御
する。

【００３９】この装置構成によればアクチュエータ２０
６を駆動するとアーム支持板２０５がレンチキュラレン
ズ１と共に左右方向にスライドするとともに、カム溝２
０４によってレンチキュラレンズ１は本装置の奥行き方
向へも移動する。この時の奥行き方向の移動量は図６で
説明したように焦点Ｆ_W が常に表示画素部上に位置する
ようにカム溝２０４は設定されている。

【００４０】以上のように図３に示すスライド機構を用
いる本実施形態では、アーム２０３とカム溝２０４等を
構成要素とする機械的リンク手段によりレンチキュラレ
ンズ１の左右移動量と奥行き移動量を１対１の関係で対
応させており、観察距離が略一定の場合、観察者４００
が左右に移動しても常に表示画素部を観察者の両眼位置
近傍に結像しつつ立体視領域を追従させ、観察者が常に
シャープな立体画像を観察できるようにしている。

【００４１】図７は本発明の立体ディスプレイ装置の実
施形態２の構成ブロック図である。本実施形態はレンチ
キュラレンズ１の左右移動と奥行き移動を１対１では無
く、別々に制御できるようにした実施形態である。以
下、実施形態１との差異について説明する。図中、３０
５は奥行きスライド駆動回路であり、コントローラ４か
らの信号を受けて奥行きスライド機構３０６を駆動制御
する。奥行きスライド機構３０６はレンチキュラレンズ
１を奥行き方向に移動させる。３０７は左右スライド駆
動回路であり、コントローラ４からの信号を受けて左右
スライド機構３０８を駆動制御する。左右スライド機構
３０８はレンチキュラレンズ１を左右方向に移動させ
る。

【００４２】なお、コントローラ４、奥行きスライド駆
動回路３０５、奥行きスライド機構３０６、左右スライ
ド駆動回路３０７、左右スライド機構３０８等はレンチ
キュラレンズ移動手段の一要素を構成している。

【００４３】実施形態１では図３に示すようにレンチキ
ュラレンズ１を奥行き方向にスライドさせる機構として
カム溝２０４を用いていたが、レンチキュラレンズ１の
ピッチが細かくなるとこの様な装置構成では精度良く移
動させることが困難となる。

【００４４】例えば、画像表示部２として液晶ディスプ
レイでその画素ピッチが0.33mmのものを用い、左右のス
トライプ画素を液晶の１画素の幅で割り当てれば、レン
チキュラレンズ１のピッチは約0.66mmとなる。この時奥
行き方向の移動量を0.2mm 程度とすれば、機械的精度や
機械的バックラッシュ等を考慮すると部品に高精度が必
要となりコスト高となり、また、更なる狭ピッチ化には
不利である。

【００４５】この様な問題を解決して狭ピッチ化したも
のが本実施形態である。図８は実施形態２のレンチキュ
ラレンズのスライド機構説明図である。図中の２０７は
アームであり、レンチキュラレンズ１を左右方向或いは
奥行き方向に動かす。２０８はアクチュエータであり、
アーム２０７を奥行き方向に動かす。２０９は回転セン
サであり、アーム２０７の奥行き移動量を検知する。２
１０はアーム支持板であり、アーム２０７を回転支持す
ると共にアクチュエータ２０８、回転センサ２０９を取
り付けており、不図示の筐体上のガイドに沿って左右方
向に移動する。

【００４６】以上の各要素の内、アーム２０７、アーム
支持板２１０、アクチュエータ２０６等は左右スライド
機構３０７の一要素であり、アーム２０７、アクチュエ
ータ２０８、回転センサー２０９等は奥行きスライド機
構３０６の一要素である。

【００４７】本実施形態の作用を説明する。図７に示す
頭部位置検出カメラ３００が観察者４００を撮像し、こ
れに基づいて画像処理部３が検出する観察者４００の両
眼中心位置に応じてコントローラ４がレンチキュラレン
ズ１の移動量を算出し、信号を奥行きスライド駆動回路
３０５と左右スライド駆動回路３０７に出力する。奥行
きスライド駆動回路３０５は入力される信号に基づきア
クチュエータ２０８を駆動してアーム２０７を微小量回
転制御し、レンチキュラレンズ１を奥行き方向に移動す
る。一方、左右スライド駆動回路３０７はアクチュエー
タ２０６を駆動してアーム支持板２１０を移動制御し、
レンチキュラレンズ１を左右方向に移動する。

【００４８】本実施形態ではレンチキュラレンズ１の奥
行き移動制御用のアクチュエータと左右移動制御用のア
クチュエータを夫々独立して設けることにより、微妙な
移動量制御が可能となる。

【００４９】図９は本発明の立体ディスプレイ装置の実
施形態３の外観斜視図である。図１０は実施形態３の側
面図であり、図中の３５０は観察者の両眼の中心位置を
検出するための頭部位置検出カメラである。

【００５０】本実施形態は頭部位置検出カメラ３５０を
装置本体の立体画像表示部２００の表示面の下部に設
け、下方より斜め上方に向かって観察者を撮影する点が
特徴である。

【００５１】頭部位置検出カメラ３５０は通常実施形態
１の様に表示部２００の上部に設置されるが、この位置
から観察者４００を撮像すると、背景に観察者４００以
外の人物や移動物等が撮像されることが多く、これが障
害いわゆるノイズとなり、観察者４００の両眼の中心位
置の検出精度の信頼性を劣化させる。

【００５２】本実施形態では下方に頭部位置検出カメラ
３５０を置き、斜め上方に観察者４００を撮影すること
で、背景に観察者４００の後部上方、例えば天井（屋内
の場合）等を写し、上記で説明したノイズの写り混みを
少なくし、観察者を検出する信頼性を大幅に向上したも
のである。

【００５３】

【発明の効果】本発明は以上の構成により、レンチキュ
ラレンズ方式の立体ディスプレイ装置において、観察者
が左右に移動しても立体視領域を観察者の移動に追随さ
せると共に、斜め方向から観察する際にも常に鮮鋭な立
体画像が観察できる立体ディスプレイ装置を達成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の立体ディスプレイ装置の実施形態１
の外観斜視図

【図２】 実施形態１の構成ブロック図

【図３】 実施形態１のレンチキュラレンズのスライド
機構説明図

【図４】 レンチキュラ方式の立体ディスプレイ装置に
おいて、レンチキュラレンズを左右に移動して立体視領
域を追従させる説明図

【図５】 観察者移動時の観察状態説明図

【図６】 実施形態１のレンチキュラレンズの奥行き方
向の移動制御の説明図

【図７】 本発明の立体ディスプレイ装置の実施形態２
の構成ブロック図

【図８】 実施形態２のレンチキュラレンズのスライド
機構説明図

【図９】 本発明の立体ディスプレイ装置の実施形態３
の外観斜視図

【図１０】 実施形態３の側面図

【図１１】 従来のレンチキュラ方式の立体ディスプレ
イ装置の説明図

【符号の説明】

１ レンチキュラレンズ、 ２ 画像表示部、 ３ 画像処理部、 ４ コントローラ、 ５ スライド駆動回路、 ６ スライド機構、 １０ シリンドリカルレンズ、 １１ 表示画素部、 ５１ 液晶ディスプレイ、 ５３ 表示画素部、 ５２、５４ ガラス基板 ５６ 立体視領域 、 １００ 本装置全体、 ２００ 立体画像表示部、 ３００ 頭部位置検出カメラ ２０１ 支持ワイヤ、 ２０２ ボス、 ２０３ アーム、 ２０４ カム溝、 ２０５ アーム支持板、 ２０６ アクチュエータ、 ２０７ アーム、 ２０８ アクチュエータ、 ２０９ 回転センサ、 ２１０ アーム支持板、 ３０５ 奥行きスライド駆動回路、 ３０６ 奥行きスライド機構、 ３０７ 左右スライド駆動回路、 ３０８ 左右スライド機構、 ３５０ 頭部位置検出カメラ ４００ 観察者

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を
   夫々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画
   素に分割して所定の順番で配列してストライプ画像を構
   成し、画像表示手段の表示面に該ストライプ画像を表示
   し、複数の平行なシリンドリカル面を有するレンチキュ
   ラレンズを該表示面の前面に配置した立体ディスプレイ
   装置において、 観察者の頭部位置を検出する頭部位置検出カメラを設
   け、該頭部位置検出カメラからの信号に応じてレンチキ
   ュラレンズ移動手段により該レンチキュラレンズを該表
   示面に対して左右方向及び奥行き方向に移動制御するこ
   とを特徴とする立体ディスプレイ装置。
2. 【請求項２】 レンチキュラレンズを４本の弾性のある
   ワイヤで支持することを特徴とする請求項１の立体ディ
   スプレイ装置。
3. 【請求項３】 前記頭部位置検出カメラは前記観察者の
   画像を撮像し、該画像中で時間的に変化の有る部分から
   該観察者の頭部を推定していることを特徴とする請求項
   １又は２の立体ディスプレイ装置。
4. 【請求項４】 前記レンチキュラレンズの左右移動量と
   奥行き移動量とを１対１の関係で対応させていることを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体デ
   ィスプレイ装置。
5. 【請求項５】 機械的リンク手段により前記レンチキュ
   ラレンズの左右移動量と奥行き移動量とを１対１の関係
   で対応させていることを特徴とする請求項４の立体ディ
   スプレイ装置。
6. 【請求項６】 前記レンチキュラレンズの左右方向の移
   動制御と奥行き方向の移動制御を夫々独立のアクチュエ
   ータにより行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の立体ディスプレイ装置。
7. 【請求項７】 前記頭部位置検出カメラを前記表示面の
   下部に設置し、前記観察者を下方より斜め上方に向かっ
   て撮像することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
   項に記載の立体ディスプレイ装置。