JPH095671A - 立体画像表示装置 - Google Patents

立体画像表示装置

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Publication number
JPH095671A
JPH095671A JP7158174A JP15817495A JPH095671A JP H095671 A JPH095671 A JP H095671A JP 7158174 A JP7158174 A JP 7158174A JP 15817495 A JP15817495 A JP 15817495A JP H095671 A JPH095671 A JP H095671A
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JP
Japan
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eye
image
observer
spatial modulation
modulation element
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Pending
Application number
JP7158174A
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English (en)
Inventor
Daisuke Terai
大輔 寺井
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Publication date
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Publication of JPH095671A publication Critical patent/JPH095671A/ja
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 右目用画像と左目用画像を画素を変えて同時
表示する第1の空間変調素子2と、第1の空間変調素子
2に隣接させた第2の空間変調素子3を備え、第2の空
間変調素子3がバックライト装置5からの光を第1の空
間変調素子2の右目用画像表示画素領域と左目用画像表
示領域とで交互に透過、遮蔽を繰り返すものとした立体
画像表示装置1。 【効果】 カラー液晶ディスプレイを時分割させること
によるクロストーク等の弊害を無くす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用、家庭用もしく
は医療用に用い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、左右
の振り分け機能を有する眼鏡を観察者が装着することに
より、画像表示面に時分割表示された右眼用および左眼
用のステレオ画像を前記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、もしくは、レンチ
キュラ板を画像表示面に貼り付け、前記レンチキュラ板
の画像振り分け機能により、右眼用および左眼用のステ
レオ画像を前記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5は、従来の第1の例における立体画像
表示装置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CR
Tである。
【0004】以上のように構成された従来の第1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
T63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61a
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6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】また、上記の手法によらない立体視の方法
について、特開平6−175242および特開平6−2
25344には光透過性を有する表示デバイスと、光源
および光学素子を用いた手法が提案されている。
【0008】
【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、また表示させるステレ
オ画像は右眼用と左眼用の画像を時分割にて切り替える
必要があるためちらつきが生じ、立体画像を観察する上
での障害となっていた。
【0009】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、観察者が移動した場合には画像が劣化し、また
多人数が同時に任意の位置で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
高価になるという課題を有していた。
【0010】また、特開平6−175242および特開
平6−225344による方法では、光透過性を有する
液晶表示デバイスにステレオ画像を時分割に表示するも
のであるが、一般に液晶表示デバイスは時間応答性が悪
く、右目用画像と左目用画像とが重複して表示され、ク
ロストークが発生するという問題があった。
【0011】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、さらにクロストークの発生の少ない立
体画像表示装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は、右目用画像と左目用画像とを異なる画素に出力する
ことによって表示する第1の空間変調素子と、前記空間
変調素子を裏側より照明するため領域選択的に発光する
バックライト装置と、前記バックライト装置の発光領域
を拡大するための光学素子とを備え、前記第1の空間変
調素子における右目用画像の表示と左目用画像の表示と
を観察者に対して交互に透過および遮蔽をするための第
2の空間変調素子を更に備えたことを特徴とする立体画
像表示装置によって達成される。
【0013】また、前記第2の空間変調素子は、前記第
1の空間変調素子の裏面に装着されるものであっても良
い。
【0014】また、前記第2の空間変調素子は、前記第
1の空間変調素子の前面に装着されるものであっても良
い。
【0015】更に、前記バックライト装置の発光領域
は、前記光学素子により観察者の右目にのみ入射する領
域と、観察者の左目にのみ入射する領域とが交互に発光
するものであることが好ましい。
【0016】更に、前記バックライト装置の発光領域が
交互に発光するタイミングと、前記第2の空間変調素子
が交互に透過および遮蔽をするタイミングとを同期させ
るための同期装置をさらに備えることが好ましい。
【0017】
【作用】本発明は、上記の構成により、第1の空間変調
素子の異なる画素に出力された右目用画像と左目用画像
とが、第2の空間変調素子によって交互に透過および遮
蔽をされることによって、観察者は交互に右目用画像と
左目用画像を観察することとなる。ここで、バックライ
ト装置には、光学素子の拡大作用によって観察者の右目
と左目とに分配されるような発光領域を、第2の空間変
調素子のタイミングに同期させて交互に発光させ、第2
の空間変調素子が右目用画像を透過させた時には右目の
みに右目用画像を観察させ、同様に第2の空間変調素子
が左目用画像を透過させた時には左目のみに左目用画像
を観察させる。
【0018】第1の空間変調素子はステレオ画像を表示
するものであるから、カラー液晶ディスプレイが望まし
いのであるが、一般にカラー液晶ディスプレイは応答速
度が遅いため、時分割表示には適さない。本発明におい
ては、この第1の空間変調素子に隣接して応答速度の速
いモノクロ液晶板等の第2の空間変調素子を用いること
によって、カラー液晶ディスプレイには時間平行表示
(連続表示)を行いながら、時分割で左右の画像を観察
させることができる。
【0019】ここで、上記光学素子は、左右目への選別
作用を起こすものであれば良く、好ましくはフレネルレ
ンズ等の凸レンズまたは凹面鏡である。また、バックラ
イト装置に表示される図形は、撮影装置によって撮影さ
れた観察者の顔面像を用いるのが好ましい。また本発明
は、観察者の右顔面又は左顔面を照明するための照明装
置を備え、前記照明装置を観察者に認識されない赤外線
照明とし、前記撮影装置は前記照明装置の赤外線波長に
対し選択的に撮影するものとすることより、外乱光の影
響を排除し、観察者に不快感を与えることなく容易に観
察者の顔半面像を得ることができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0021】(実施例1)図1は本発明の実施例1の立
体画像表示装置1の構成を示す透視図である。図1にお
いて、2は第1の空間変調素子として透過型のカラー液
晶ディスプレイ、3は第2の空間変調素子として応答速
度の速いモノクロ液晶板、4は光学素子として焦点距離
150mmのフレネルレンズである。5は発光機能を有
するバックライト装置として白黒CRTであり、フレネ
ルレンズ4の焦点距離よりも遠い、フレネルレンズ4よ
り160mm離れた位置に設置する。6は観察者の顔画
像を撮影するための撮影装置としてCCDカメラ、7は
CCDカメラ6より得られた画像を元に白黒CRTの発
光領域を制御するための制御装置、8は制御装置7とモ
ノクロ液晶板3とを接続した同期装置である。
【0022】以上の立体画像表示装置の動作を図1を用
いて説明する。図1において観察者の観察するステレオ
画像は、その右目用画像および左目用画像がカラー液晶
ディスプレイ2の水平方向の画素一列毎に交互に時間平
行表示される。モノクロ液晶板3は、カラー液晶ディス
プレイ2の背後に密着するように設置され、カラー液晶
ディスプレイ2の画像表示に対応して同様に水平方向に
細分化される。
【0023】白黒CRT5は制御装置7によって得られ
る右目用発光領域と左目用発光領域とを時分割に発光さ
せる。右目用発光領域はフレネルレンズ4によって観察
者の右目のみに焦立し、左目用発光領域はフレネルレン
ズ4によって観察者の左目のみに焦立するため、観察者
にとってカラー液晶ディスプレイ2の表示は、右目のみ
に観察できる時と左目のみに観察できる時とが時分割に
繰り返されることとなる。モノクロ液晶板3は同期装置
8により、白黒CRT5の時分割に同期して透過と遮蔽
を繰り返す。すなわち、白黒CRT5の右目用の発光領
域が発光したときには、モノクロ液晶板3はカラー液晶
ディスプレイ2の右目用画像表示画素に隣接した部分が
透過状態となり、左目用画像表示画素に隣接した部分が
遮蔽状態となる。また、白黒CRT5の左目用の発光領
域が発光したときには、モノクロ液晶板3はカラー液晶
ディスプレイ2の左目用画像表示画素に隣接した部分が
透過状態となり、右目用画像表示画素に隣接した部分が
遮蔽状態となる。モノクロ液晶板3が遮蔽状態になる
と、バックライトが入光しなくなるため、その部分は観
察者には見えず、観察者は右目用画像か左目用画像のい
ずれかのみを観察することとなる。
【0024】次に白黒CRT5の発光領域の決定方法に
ついて説明する。上述したように、白黒CRT5の発光
領域は、右目用と左目用とを時分割に繰り返すが、この
右目用発光領域と左目用発光領域は、CCDカメラ6に
よって撮影された観察者の顔画像に基づいて、制御装置
7で決定される。すなわち、得られた顔画像の、右顔に
相当する領域を右目用発光領域とし、顔画像の左顔に相
当する領域を左目用発光領域とするのであるが、これは
観察者を左右から時分割に交互に照明し、CCDカメラ
6での撮影像を2値化することによって容易に得ること
ができる。
【0025】(変形例)上述した実施例1では、カラー
液晶ディスプレイ2の水平方向の画素毎に右目用画像と
左目用画像を表示したが、図2に示すように、市松模様
状の画素毎に表示しても良い。この場合、当然ながらモ
ノクロ液晶板3も同様の領域毎に透過と遮蔽を行うもの
を用いる。
【0026】図3および図4はこの変形例を観察者が観
察する様子を上部から視認した光学経路を示したもので
ある。カラー液晶ディスプレイ2の各々の領域の内、領
域rには右目用画像が表示され、領域lには左目用画像
が表示される。図3は白黒CRT5の右目用発光領域が
発光した瞬間における光学経路を示しており、モノクロ
液晶板3は、カラー液晶ディスプレイ2の領域lに白黒
CRT5の光が入射しないように遮光し、カラー液晶デ
ィスプレイ2の領域rに白黒CRT5の光が入射するよ
うに透光する。図4は白黒CRT5の左目用発光領域が
発光した瞬間における光学経路を示しており、モノクロ
液晶板3は、カラー液晶ディスプレイ2の領域rに白黒
CRT5の光が入射しないように遮光し、カラー液晶デ
ィスプレイ2の領域lに白黒CRT5の光が入射するよ
うに透光する。
【0027】上述した実施例および変形例は、モノクロ
液晶板3をカラー液晶ディスプレイ2のバックライト側
(白黒CRT5側)に設置し、バックライトの光を遮光
・透光するものであったが、モノクロ液晶板3をカラー
液晶ディスプレイ2の観察者側に設置し、観察者の視線
を直接遮蔽・透過するものであっても良い。
【0028】さらに、実施例1では白黒CRT5の発光
領域の選択にCCDカメラ6によって撮影した観察者の
顔画像を用いたが、その代わりに、センサによって観察
者の顔位置を検出し、検出された位置を基に制御装置7
が右目用発光領域と左目用発光領域を規定してもよい。
観察者の顔位置を検出するセンサとしては、赤外線や超
音波によるものを用いることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば、応答速度の速いモノクロ液晶板を用いて遮蔽・透過
を行うため、カラー液晶ディスプレイを用いる場合と比
べて、右目用画像と左目用画像がクロストークすること
が無く、より実用的な立体画像表示装置を得ることがで
きる。
【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
構成図である。
【図2】本発明の変形例における立体画像表示装置の構
成図である。
【図3】本発明の変形例における立体画像表示装置の光
学経路を示す図である。
【図4】本発明の変形例における立体画像表示装置の光
学経路を示す図である。
【図5】従来の第1の例の立体画像表示装置を説明する
図である。
【図6】従来の第2の例の立体画像表示装置を説明する
図である。
【符号の説明】
1:立体画像表示装置 2:カラー液晶ディスプレイ 3:モノクロ液晶板 4:フレネルレンズ 5:白黒CRT 6:CCDカメラ 7:制御装置 8:同期装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 右目用画像と左目用画像とを異なる画素
    に出力することによって表示する第1の空間変調素子
    と、前記空間変調素子を裏側より照明するため領域選択
    的に発光するバックライト装置と、前記バックライト装
    置の発光領域を拡大するための光学素子とを備え、前記
    第1の空間変調素子における右目用画像の表示と左目用
    画像の表示とを観察者に対して交互に透過および遮蔽を
    するための第2の空間変調素子を更に備えたことを特徴
    とする立体画像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の空間変調素子は、前記第1の
    空間変調素子の裏面に装着されることを特徴とする請求
    項1記載の立体画像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の空間変調素子は、前記第1の
    空間変調素子の前面に装着されることを特徴とする請求
    項1記載の立体画像表示装置。
  4. 【請求項4】 前記バックライト装置の発光領域は、前
    記光学素子により観察者の右目にのみ入射する領域と、
    観察者の左目にのみ入射する領域とが交互に発光するも
    のであることを特徴とする請求項1記載の立体画像表示
    装置。
  5. 【請求項5】 前記バックライト装置の発光領域が交互
    に発光するタイミングと、前記第2の空間変調素子が交
    互に透過および遮蔽をするタイミングとを同期させるた
    めの同期装置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。
JP7158174A 1995-06-23 1995-06-23 立体画像表示装置 Pending JPH095671A (ja)

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JP7158174A JPH095671A (ja) 1995-06-23 1995-06-23 立体画像表示装置

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JP7158174A Pending JPH095671A (ja) 1995-06-23 1995-06-23 立体画像表示装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011186062A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Casio Computer Co Ltd 立体映像観察装置、立体映像表示装置、及びプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011186062A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Casio Computer Co Ltd 立体映像観察装置、立体映像表示装置、及びプログラム

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