JPH0973048A - 立体画像表示装置 - Google Patents
立体画像表示装置Info
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- JPH0973048A JPH0973048A JP7255630A JP25563095A JPH0973048A JP H0973048 A JPH0973048 A JP H0973048A JP 7255630 A JP7255630 A JP 7255630A JP 25563095 A JP25563095 A JP 25563095A JP H0973048 A JPH0973048 A JP H0973048A
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- Japan
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- image display
- display device
- stripe
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンチキュラーレンズに対するストライプ画
像の投影像の位置を観察者の頭部の位置に応じて自動的
に移動させて立体視領域を広げる立体画像表示装置を得
ること。 【解決手段】 画像表示素子に表示する左右の視差画像
で構成されるストライプ画像を投影レンズにより透過ス
クリーン上に投影して該ストライプ画像の像を形成し、
レンチキュラーレンズによって該ストライプ画像の像よ
り左右の視差画像を分離して観察者が観察する立体画像
表示装置において、観察者の頭部の位置情報を検出手段
で検出し、該検出手段により得られた該位置情報に応じ
て制御手段により該ストライプ画像の像を移動する像移
動手段を制御した。
像の投影像の位置を観察者の頭部の位置に応じて自動的
に移動させて立体視領域を広げる立体画像表示装置を得
ること。 【解決手段】 画像表示素子に表示する左右の視差画像
で構成されるストライプ画像を投影レンズにより透過ス
クリーン上に投影して該ストライプ画像の像を形成し、
レンチキュラーレンズによって該ストライプ画像の像よ
り左右の視差画像を分離して観察者が観察する立体画像
表示装置において、観察者の頭部の位置情報を検出手段
で検出し、該検出手段により得られた該位置情報に応じ
て制御手段により該ストライプ画像の像を移動する像移
動手段を制御した。
Description
【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、特にテレビ、コンピュータモニタ、ゲームマシン
等においてレンチキュラー方式で立体画像を表示する際
に好適なものである。
関し、特にテレビ、コンピュータモニタ、ゲームマシン
等においてレンチキュラー方式で立体画像を表示する際
に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、いろいろな立体画像表示方式が提
案されているが、その中に偏光メガネ方式がある。この
方式は例えば表示装置側に液晶シャッターを設け、表示
画像のフィールド信号に同期させて表示装置の偏光状態
を切り替え、左右の眼に偏光状態の異なる偏光メガネを
かけた観察者は時分割で左右画像を分離して立体視を認
識させる方式が実用化である。しかし、この方式では観
察者は常に偏光メガネを装着しなければならず煩わしい
という欠点があった。
案されているが、その中に偏光メガネ方式がある。この
方式は例えば表示装置側に液晶シャッターを設け、表示
画像のフィールド信号に同期させて表示装置の偏光状態
を切り替え、左右の眼に偏光状態の異なる偏光メガネを
かけた観察者は時分割で左右画像を分離して立体視を認
識させる方式が実用化である。しかし、この方式では観
察者は常に偏光メガネを装着しなければならず煩わしい
という欠点があった。
【０００３】それに対して、特殊なメガネを必要としな
い立体画像表示方式としてレンチキュラーレンズ方式が
知られている。図８は従来のレンチキュラーレンズ方式
の説明図である。101 は液晶パネルであり、103 はその
表示面である。液晶パネル101 の表面、観察者側には断
面がレンズ形状で紙面に垂直な方向にのびる多数のシリ
ンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズ105 が
設けられており、その焦点面に表示面103 が位置してい
る。表示面103 にはレンチキュラーレンズを構成するシ
リンドリカルレンズ毎に、これに対応して縦長のストラ
イプ状の右眼用のストライプ画素Ri、左眼用のストライ
プ画素Liが対をなして配置されている。右眼用のストラ
イプ画素Ri、左眼用のストライプ画素Liはレンチキュラ
ーレンズ105 により光学的に分離して観察者の右眼ER,
左眼ELに導かれ立体視を可能としている。図中には液晶
パネル101 の両端と中央部分について右眼用、左眼用画
像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106
である。さらに、この立体視領域106 に隣接した領域10
6 においても左右分離して立体視できる領域が存在す
る。しかしながら、この立体視できる領域が限定されて
いるために観察者は頭の位置を固定するようにして観察
する必要があり、立体として観察できる領域が非常に狭
いという欠点があった。
い立体画像表示方式としてレンチキュラーレンズ方式が
知られている。図８は従来のレンチキュラーレンズ方式
の説明図である。101 は液晶パネルであり、103 はその
表示面である。液晶パネル101 の表面、観察者側には断
面がレンズ形状で紙面に垂直な方向にのびる多数のシリ
ンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズ105 が
設けられており、その焦点面に表示面103 が位置してい
る。表示面103 にはレンチキュラーレンズを構成するシ
リンドリカルレンズ毎に、これに対応して縦長のストラ
イプ状の右眼用のストライプ画素Ri、左眼用のストライ
プ画素Liが対をなして配置されている。右眼用のストラ
イプ画素Ri、左眼用のストライプ画素Liはレンチキュラ
ーレンズ105 により光学的に分離して観察者の右眼ER,
左眼ELに導かれ立体視を可能としている。図中には液晶
パネル101 の両端と中央部分について右眼用、左眼用画
像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106
である。さらに、この立体視領域106 に隣接した領域10
6 においても左右分離して立体視できる領域が存在す
る。しかしながら、この立体視できる領域が限定されて
いるために観察者は頭の位置を固定するようにして観察
する必要があり、立体として観察できる領域が非常に狭
いという欠点があった。
【０００４】これに対して特開平2-44995 号公報ではこ
の立体視領域を広くするために観察者の両眼の位置を検
出してレンチキュラーレンズを水平方向に移動して表示
素子との左右方向の相対位置を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。
の立体視領域を広くするために観察者の両眼の位置を検
出してレンチキュラーレンズを水平方向に移動して表示
素子との左右方向の相対位置を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。
【０００５】また、特開平2-50145 号公報には観察者の
両眼位置を検出し、その信号によりレンチキュラーレン
ズに対応する右眼用画像と左眼用画像の表示面の左右の
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。
両眼位置を検出し、その信号によりレンチキュラーレン
ズに対応する右眼用画像と左眼用画像の表示面の左右の
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
2-44995 号公報に開示されている方式ではレンチキュラ
ーレンズを表示素子に対して焦点を保ちながら傾けるこ
となく水平に移動させるので、板厚の薄いレンチキュラ
ーレンズ板は変形し易く、表示素子までの距離を一定に
保つことは難しく画像が劣化し易い。又、高精度な駆動
および案内支持機構が必要となり、画面を大型化すれば
装置はより高価なものになる問題がある。また、特開平
2-50145 号公報に開示されている方式では、表示素子の
間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きた時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
わるタイミングがずれると左右の画像が逆になり立体視
出来なくなる欠点がある。本発明は、レンチキュラーレ
ンズに対するストライプ画像の投影像の位置を観察者の
頭部の位置に応じて自動的に移動させて立体視領域を広
げる立体画像表示装置の提供を目的とする。
2-44995 号公報に開示されている方式ではレンチキュラ
ーレンズを表示素子に対して焦点を保ちながら傾けるこ
となく水平に移動させるので、板厚の薄いレンチキュラ
ーレンズ板は変形し易く、表示素子までの距離を一定に
保つことは難しく画像が劣化し易い。又、高精度な駆動
および案内支持機構が必要となり、画面を大型化すれば
装置はより高価なものになる問題がある。また、特開平
2-50145 号公報に開示されている方式では、表示素子の
間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きた時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
わるタイミングがずれると左右の画像が逆になり立体視
出来なくなる欠点がある。本発明は、レンチキュラーレ
ンズに対するストライプ画像の投影像の位置を観察者の
頭部の位置に応じて自動的に移動させて立体視領域を広
げる立体画像表示装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の立体画像表示装
置は、 （１−１） 画像表示素子に表示する左右の視差画像で
構成されるストライプ画像を投影レンズにより透過スク
リーン上に投影して該ストライプ画像の像を形成し、レ
ンチキュラーレンズによって該ストライプ画像の像より
左右の視差画像を分離して観察者が観察する立体画像表
示装置において、観察者の頭部の位置情報を検出手段で
検出し、該検出手段により得られた該位置情報に応じて
制御手段により該ストライプ画像の像を移動する像移動
手段を制御したこと等を特徴としている。
置は、 （１−１） 画像表示素子に表示する左右の視差画像で
構成されるストライプ画像を投影レンズにより透過スク
リーン上に投影して該ストライプ画像の像を形成し、レ
ンチキュラーレンズによって該ストライプ画像の像より
左右の視差画像を分離して観察者が観察する立体画像表
示装置において、観察者の頭部の位置情報を検出手段で
検出し、該検出手段により得られた該位置情報に応じて
制御手段により該ストライプ画像の像を移動する像移動
手段を制御したこと等を特徴としている。
【０００８】特に、 （１−１−１） 前記像移動手段は水平断面で頂角が可
変の可変頂角プリズムで構成されている。 （１−１−２） 観察者側から、前記レンチキュラーレ
ンズ、前記透過スクリーン、前記可変頂角プリズム、前
記投影レンズ、前記画像表示素子の順で構成されてい
る。 （１−１−３） 観察者側から、前記レンチキュラーレ
ンズ、前記透過スクリーン、前記投影レンズ、前記可変
頂角プリズム、前記画像表示素子の順で構成されてい
る。 （１−１−４） 前記像移動手段は面の法線が水平面内
にあり、且つ鉛直な軸を中心として回転可能な平行平板
を有している。 （１−１−５） 観察者側から、前記レンチキュラーレ
ンズ、前記透過スクリーン、前記平行平板、前記投影レ
ンズ、前記画像表示素子の順で構成されている。 （１−１−６） 前記像移動手段は法線が夫々水平面内
にある２つの平面を有し且つ水平方向に設定位置可変の
プリズムを有している。 （１−１−７） 観察者側から、前記レンチキュラーレ
ンズ、前記透過スクリーン、前記プリズム、前記投影レ
ンズ、前記画像表示素子の順で構成されている。こと等
を特徴としている。
変の可変頂角プリズムで構成されている。 （１−１−２） 観察者側から、前記レンチキュラーレ
ンズ、前記透過スクリーン、前記可変頂角プリズム、前
記投影レンズ、前記画像表示素子の順で構成されてい
る。 （１−１−３） 観察者側から、前記レンチキュラーレ
ンズ、前記透過スクリーン、前記投影レンズ、前記可変
頂角プリズム、前記画像表示素子の順で構成されてい
る。 （１−１−４） 前記像移動手段は面の法線が水平面内
にあり、且つ鉛直な軸を中心として回転可能な平行平板
を有している。 （１−１−５） 観察者側から、前記レンチキュラーレ
ンズ、前記透過スクリーン、前記平行平板、前記投影レ
ンズ、前記画像表示素子の順で構成されている。 （１−１−６） 前記像移動手段は法線が夫々水平面内
にある２つの平面を有し且つ水平方向に設定位置可変の
プリズムを有している。 （１−１−７） 観察者側から、前記レンチキュラーレ
ンズ、前記透過スクリーン、前記プリズム、前記投影レ
ンズ、前記画像表示素子の順で構成されている。こと等
を特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。図は垂直上方から見た図である。図中、
１は観察者、２はレンチキュラーレンズであり、多数の
シリンドリカルレンズを垂直方向に立てて水平方向に並
べて構成している。レンチキュラーレンズ２はアクリル
樹脂又はガラス等から構成している。３は透過スクリー
ンである。
概略図である。図は垂直上方から見た図である。図中、
１は観察者、２はレンチキュラーレンズであり、多数の
シリンドリカルレンズを垂直方向に立てて水平方向に並
べて構成している。レンチキュラーレンズ２はアクリル
樹脂又はガラス等から構成している。３は透過スクリー
ンである。
【００１０】４は可変頂角プリズム（像移動手段）であ
り、ガラス等の透明な２つの板材６の周囲をポリエチレ
ンなどの樹脂で囲い、２つの板材の間にシリコンオイル
などの透明な液体を充填して構成しており、アクチュエ
ーターにより透明な２つの板材６のなす角度を任意に設
定できる。５は投影レンズで、７は画像表示素子であ
り、透過型の液晶パネルで構成し、画像を表示する。８
は光源であり、メタルハライドランプやハロゲンランプ
やキセノンランプなどで構成し、画像表示素子を照明し
画像光を生成する。
り、ガラス等の透明な２つの板材６の周囲をポリエチレ
ンなどの樹脂で囲い、２つの板材の間にシリコンオイル
などの透明な液体を充填して構成しており、アクチュエ
ーターにより透明な２つの板材６のなす角度を任意に設
定できる。５は投影レンズで、７は画像表示素子であ
り、透過型の液晶パネルで構成し、画像を表示する。８
は光源であり、メタルハライドランプやハロゲンランプ
やキセノンランプなどで構成し、画像表示素子を照明し
画像光を生成する。
【００１１】９ａ，９ｂはセンサーであり、超音波や電
磁波を発射し、目標物で反射して帰ってくるまでの所要
時間を測定する。センサー９ａ，９ｂはスクリーン３の
左右に配置している。１１は頭部検出回路であり、セン
サー９ａ，９ｂからの情報により観察者の頭部の移動を
検出する。１２は制御回路であり、観察者の頭部の位置
情報から可変頂角プリズム４の頂角の角度を適切に制御
する。１３は駆動回路であり、制御回路１２の制御情報
に基づき可変頂角プリズム４のアクチュエーターを駆動
する１４は角度検出センサーであり、可変頂角プリズム
４の頂角を検出する。１５は頂角検知回路であり、可変
頂角プリズム４の頂角が所定の角度に駆動されたか否か
を検知する。１６はアクチュエーターであり、可変頂角
プリズム４の頂角を変化させる。なお、センサー９ａ，
９ｂ、頭部検出回路１１等は検出手段の位置要素を構成
している。又、制御回路１２、駆動回路１３、角度検出
センサー１４、頂角検知回路１５、アクチュエーター１
６等は制御手段の一要素を構成している。
磁波を発射し、目標物で反射して帰ってくるまでの所要
時間を測定する。センサー９ａ，９ｂはスクリーン３の
左右に配置している。１１は頭部検出回路であり、セン
サー９ａ，９ｂからの情報により観察者の頭部の移動を
検出する。１２は制御回路であり、観察者の頭部の位置
情報から可変頂角プリズム４の頂角の角度を適切に制御
する。１３は駆動回路であり、制御回路１２の制御情報
に基づき可変頂角プリズム４のアクチュエーターを駆動
する１４は角度検出センサーであり、可変頂角プリズム
４の頂角を検出する。１５は頂角検知回路であり、可変
頂角プリズム４の頂角が所定の角度に駆動されたか否か
を検知する。１６はアクチュエーターであり、可変頂角
プリズム４の頂角を変化させる。なお、センサー９ａ，
９ｂ、頭部検出回路１１等は検出手段の位置要素を構成
している。又、制御回路１２、駆動回路１３、角度検出
センサー１４、頂角検知回路１５、アクチュエーター１
６等は制御手段の一要素を構成している。
【００１２】図２、３により動作について説明する。不
図示の画像制御手段は不図示の視差画像ソースから右眼
に対する視差画像RSと左眼に対する視差画像LSを取り出
し、各々の視差画像を多数の縦長のストライプ画素Ri,L
i(i=1、2、3・・・・)に分割し、次いで左右のストライプ画素
を交互にR1,L2,R3,L4,・・・ （又はL1,R2,L3,R4,・・・)と並
べて１枚の画像（ストライプ画像）を形成し、画像表示
素子７に表示する。画像表示素子７に表示されたストラ
イプ画像は投影レンズ５により拡大されスクリーン３上
に結像する。そしてレンチキュラーレンズ２を構成する
各レンチキュラーレンズに対応する位置に右眼用のスト
ライプ画素と左眼用のストライプ画素の像を結像する。
その際、投射光は可変頂角プリズム４を透過するために
可変頂角プリズム４の角度により光路が屈折される。
図示の画像制御手段は不図示の視差画像ソースから右眼
に対する視差画像RSと左眼に対する視差画像LSを取り出
し、各々の視差画像を多数の縦長のストライプ画素Ri,L
i(i=1、2、3・・・・)に分割し、次いで左右のストライプ画素
を交互にR1,L2,R3,L4,・・・ （又はL1,R2,L3,R4,・・・)と並
べて１枚の画像（ストライプ画像）を形成し、画像表示
素子７に表示する。画像表示素子７に表示されたストラ
イプ画像は投影レンズ５により拡大されスクリーン３上
に結像する。そしてレンチキュラーレンズ２を構成する
各レンチキュラーレンズに対応する位置に右眼用のスト
ライプ画素と左眼用のストライプ画素の像を結像する。
その際、投射光は可変頂角プリズム４を透過するために
可変頂角プリズム４の角度により光路が屈折される。
【００１３】そこで図２に示すように可変頂角プリズム
４の頂角角度を制御することにより、光の屈折角度を制
御することができ、結果としてスクリーン３上に結像さ
れる各ストライプ画素の像の位置を水平方向に平行移動
させることができる。
４の頂角角度を制御することにより、光の屈折角度を制
御することができ、結果としてスクリーン３上に結像さ
れる各ストライプ画素の像の位置を水平方向に平行移動
させることができる。
【００１４】頭部検出回路１１はスクリーン３の左右に
配置されて超音波を発するセンサー９ａ，９ｂの超音波
の反射時間の情報から夫々のセンサーから観察者の頭部
又は両眼までの距離を検出し、夫々の検出距離の交点と
して観察者の頭部又は両眼中心の水平方向の位置（頭部
の位置情報）を求める。
配置されて超音波を発するセンサー９ａ，９ｂの超音波
の反射時間の情報から夫々のセンサーから観察者の頭部
又は両眼までの距離を検出し、夫々の検出距離の交点と
して観察者の頭部又は両眼中心の水平方向の位置（頭部
の位置情報）を求める。
【００１５】制御回路１２は頭部検知回路１１からの観
察者の頭部の位置情報を読み込み、その信号に基づいて
投影レンズ５の光軸を観察者の頭部中央へ向かわせるよ
うな可変頂角プリズム４の目標頂角角度を演算する。同
時に角度検出センサー１４および頂角検知回路１５を通
して現在の可変頂角プリズム４の頂角を読み込み、目標
頂角角度と比較し、駆動回路１３、アクチュエーター１
６により可変頂角プリズム４を制御してその角度差が０
となるようする。
察者の頭部の位置情報を読み込み、その信号に基づいて
投影レンズ５の光軸を観察者の頭部中央へ向かわせるよ
うな可変頂角プリズム４の目標頂角角度を演算する。同
時に角度検出センサー１４および頂角検知回路１５を通
して現在の可変頂角プリズム４の頂角を読み込み、目標
頂角角度と比較し、駆動回路１３、アクチュエーター１
６により可変頂角プリズム４を制御してその角度差が０
となるようする。
【００１６】これにより、図３に示すように可変頂角プ
リズム４が動く範囲内で観察者は常に立体視領域のほぼ
中央にいるように制御され、立体視領域を実質的に広く
することができる。
リズム４が動く範囲内で観察者は常に立体視領域のほぼ
中央にいるように制御され、立体視領域を実質的に広く
することができる。
【００１７】本実施形態では超音波センサーを用いて観
察者の頭部の移動を検出したが、赤外線を用いた距離セ
ンサーやビデオカメラにより頭部を撮影し、画像処理に
より頭部の位置を検出する方式で頭部位置を検出する方
式でも良い。
察者の頭部の移動を検出したが、赤外線を用いた距離セ
ンサーやビデオカメラにより頭部を撮影し、画像処理に
より頭部の位置を検出する方式で頭部位置を検出する方
式でも良い。
【００１８】又、本実施形態では可変頂角プリズム４を
投影レンズ５とスクリーン３の間に設けたが、投影レン
ズ５と画像表示素子７との間に設けても良い。又、画像
表示素子７としては透過型の画像表示素子以外に反射型
の液晶素子を用いた反射型の画像表示素子や、CRT 、プ
ラズマ表示装置などのような自発光型の画像表示素子で
もよい。
投影レンズ５とスクリーン３の間に設けたが、投影レン
ズ５と画像表示素子７との間に設けても良い。又、画像
表示素子７としては透過型の画像表示素子以外に反射型
の液晶素子を用いた反射型の画像表示素子や、CRT 、プ
ラズマ表示装置などのような自発光型の画像表示素子で
もよい。
【００１９】図４は本発明の実施形態２の要部概略図で
ある。図は垂直上方から見た図である。本実施形態が実
施形態１と異なる点は投影するストライプ画像の像を左
右に移動させる像移動手段が実施形態１では可変頂角プ
リズムであったが、本実施形態では平行平板を像移動手
段としている点であり。その他の点は同じである。
ある。図は垂直上方から見た図である。本実施形態が実
施形態１と異なる点は投影するストライプ画像の像を左
右に移動させる像移動手段が実施形態１では可変頂角プ
リズムであったが、本実施形態では平行平板を像移動手
段としている点であり。その他の点は同じである。
【００２０】実施形態１と異なる点のみ説明する。
【００２１】図中、３４はガラスプレート（像移動手
段）であり、ガラス等を材料とする平行平板である。４
２は制御回路であり、観察者の頭部の位置情報からガラ
スプレート３４の光軸に対する角度を適切に制御する。
４３は駆動回路であり、制御回路４２の制御情報に基づ
きガラスプレート３４のアクチュエーター４６を駆動す
る。４４は角度検出センサーであり、ガラスプレート３
４の光軸に対する角度を検出する。４５は角度検知回路
であり、ガラスプレート３４の光軸に対する角度が所定
の角度に駆動されたか否かを検知する。アクチュエータ
ー４６はガラスプレート３４の設定角度を変化させる。
なお、制御回路４２、駆動回路４３、アクチュエーター
４６、角度検出センサー４４、角度検知回路４５等は制
御手段の一要素を構成している。
段）であり、ガラス等を材料とする平行平板である。４
２は制御回路であり、観察者の頭部の位置情報からガラ
スプレート３４の光軸に対する角度を適切に制御する。
４３は駆動回路であり、制御回路４２の制御情報に基づ
きガラスプレート３４のアクチュエーター４６を駆動す
る。４４は角度検出センサーであり、ガラスプレート３
４の光軸に対する角度を検出する。４５は角度検知回路
であり、ガラスプレート３４の光軸に対する角度が所定
の角度に駆動されたか否かを検知する。アクチュエータ
ー４６はガラスプレート３４の設定角度を変化させる。
なお、制御回路４２、駆動回路４３、アクチュエーター
４６、角度検出センサー４４、角度検知回路４５等は制
御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。画像表示素
子７に表示されたストライプ画像は投影レンズ５により
拡大されスクリーン３上に結像する。そしてレンチキュ
ラーレンズ２を構成する各レンチキュラーレンズに対応
する位置に右眼用のストライプ画素と左眼用のストライ
プ画素の像を結像する。その際、投射光はガラスプレー
ト３４を透過するために図５に示すようにガラスプレー
ト３４の光軸に対する設定角度θにより光路が水平方向
にシフトされる。
子７に表示されたストライプ画像は投影レンズ５により
拡大されスクリーン３上に結像する。そしてレンチキュ
ラーレンズ２を構成する各レンチキュラーレンズに対応
する位置に右眼用のストライプ画素と左眼用のストライ
プ画素の像を結像する。その際、投射光はガラスプレー
ト３４を透過するために図５に示すようにガラスプレー
ト３４の光軸に対する設定角度θにより光路が水平方向
にシフトされる。
【００２３】そこでガラスプレート３４の設定角度θを
制御することにより、光路のシフト量を制御することが
でき、結果としてスクリーン３上に結像される各ストラ
イプ画素の像の位置を水平方向に平行移動させることが
できる。
制御することにより、光路のシフト量を制御することが
でき、結果としてスクリーン３上に結像される各ストラ
イプ画素の像の位置を水平方向に平行移動させることが
できる。
【００２４】頭部検出回路１１及びセンサー９ａ，９ｂ
は実施形態１で説明したように作用して観察者の頭部の
位置情報を得る。制御回路４２は頭部検出回路１１から
の観察者の頭部の位置情報を読み込み、その信号に基づ
いて光軸付近の左右の画素の像が観察者の左右の眼に正
しく認識される位置に投射されるガラスプレート３４の
目標設定角度を演算する。同時に角度検出センサー４４
および角度検知回路４５を通して現在のガラスプレート
３４の設定角度を読み込み、目標設定角度と比較し、駆
動回路４３、アクチュエーター４６によりガラスプレー
ト３４を制御してその角度差が０となるようにする。
は実施形態１で説明したように作用して観察者の頭部の
位置情報を得る。制御回路４２は頭部検出回路１１から
の観察者の頭部の位置情報を読み込み、その信号に基づ
いて光軸付近の左右の画素の像が観察者の左右の眼に正
しく認識される位置に投射されるガラスプレート３４の
目標設定角度を演算する。同時に角度検出センサー４４
および角度検知回路４５を通して現在のガラスプレート
３４の設定角度を読み込み、目標設定角度と比較し、駆
動回路４３、アクチュエーター４６によりガラスプレー
ト３４を制御してその角度差が０となるようにする。
【００２５】これにより、ガラスプレート３４が作用す
る範囲内で観察者は常に立体視領域のほぼ中央にいるよ
うに制御され、立体視領域を実質的に広くすることがで
きる。
る範囲内で観察者は常に立体視領域のほぼ中央にいるよ
うに制御され、立体視領域を実質的に広くすることがで
きる。
【００２６】図６は本発明の実施形態３の要部概略図で
ある。図は垂直上方から見た図である。本実施形態が実
施形態１と異なる点は投影するストライプ画像の像を左
右に移動させる像移動手段が実施形態１では可変頂角プ
リズムであったが、本実施形態ではくさび形のプリズム
を像移動手段としている点であり。その他の点は同じで
ある。
ある。図は垂直上方から見た図である。本実施形態が実
施形態１と異なる点は投影するストライプ画像の像を左
右に移動させる像移動手段が実施形態１では可変頂角プ
リズムであったが、本実施形態ではくさび形のプリズム
を像移動手段としている点であり。その他の点は同じで
ある。
【００２７】実施形態１と異なる点のみ説明する。
【００２８】図中、５４はプリズム（像移動手段）であ
り、ガラス等を材料として法線が夫々水平面内にある２
つの平面を有し且つアクチュエーター６６により投影レ
ンズ５の光軸に対して垂直な面内で略水平方向に設定位
置を変えることができる。６２は制御回路であり、観察
者の頭部の位置情報からプリズム５４の水平方向の位置
を適切に制御する。６３は駆動回路であり、制御回路６
２の制御情報に基づきプリズム５４のアクチュエーター
６６を駆動する。６４は位置検出センサーであり、プリ
ズム５４の水平方向の位置を検出する。６５は位置検知
回路であり、プリズム５４の水平方向の位置が所定の位
置に駆動されたか否かを検知する。アクチュエーター６
６はプリズム５４の設定位置を変化させる。なお、制御
回路６２、駆動回路６３、アクチュエーター６６、位置
検出センサー６４、位置検知回路６５等は制御手段の一
要素を構成している。
り、ガラス等を材料として法線が夫々水平面内にある２
つの平面を有し且つアクチュエーター６６により投影レ
ンズ５の光軸に対して垂直な面内で略水平方向に設定位
置を変えることができる。６２は制御回路であり、観察
者の頭部の位置情報からプリズム５４の水平方向の位置
を適切に制御する。６３は駆動回路であり、制御回路６
２の制御情報に基づきプリズム５４のアクチュエーター
６６を駆動する。６４は位置検出センサーであり、プリ
ズム５４の水平方向の位置を検出する。６５は位置検知
回路であり、プリズム５４の水平方向の位置が所定の位
置に駆動されたか否かを検知する。アクチュエーター６
６はプリズム５４の設定位置を変化させる。なお、制御
回路６２、駆動回路６３、アクチュエーター６６、位置
検出センサー６４、位置検知回路６５等は制御手段の一
要素を構成している。
【００２９】本実施形態の作用を説明する。画像表示素
子７に表示したストライプ画像は投影レンズ５により拡
大されスクリーン３上に結像する。そしてレンチキュラ
ーレンズ２を構成する各レンチキュラーレンズに対応す
る位置に右眼用のストライプ画素と左眼用のストライプ
画素の像を結像する。その際、投射光はプリズム５４を
透過するためにプリズム５４により光路が屈折される。
子７に表示したストライプ画像は投影レンズ５により拡
大されスクリーン３上に結像する。そしてレンチキュラ
ーレンズ２を構成する各レンチキュラーレンズに対応す
る位置に右眼用のストライプ画素と左眼用のストライプ
画素の像を結像する。その際、投射光はプリズム５４を
透過するためにプリズム５４により光路が屈折される。
【００３０】そこでプリズム５４の水平方向の設定位置
を制御することにより、図７に示すように光路のシフト
量を制御することができ、結果としてスクリーン３上に
結像されるストライプ画像の像の位置を水平方向に平行
移動させることができる。
を制御することにより、図７に示すように光路のシフト
量を制御することができ、結果としてスクリーン３上に
結像されるストライプ画像の像の位置を水平方向に平行
移動させることができる。
【００３１】頭部検出回路１１及びセンサー９ａ，９ｂ
は実施形態１で説明したように作用して観察者の頭部の
位置情報を得る。制御回路６２は頭部検出回路１１から
の観察者の頭部の位置情報を読み込み、その信号に基づ
いて光軸付近の左右のストライプ画素の像が観察者の左
右の眼に正しく認識される位置に結像されるプリズム５
４の目標設定位置を演算して求める。同時に位置検出セ
ンサー６４および位置検知回路６５を通して現在のプリ
ズム５４の設定位置を読み込み、目標設定位置と比較
し、駆動回路６３、アクチュエーター６６によりプリズ
ム５４を制御してその位置差が０となるようする。
は実施形態１で説明したように作用して観察者の頭部の
位置情報を得る。制御回路６２は頭部検出回路１１から
の観察者の頭部の位置情報を読み込み、その信号に基づ
いて光軸付近の左右のストライプ画素の像が観察者の左
右の眼に正しく認識される位置に結像されるプリズム５
４の目標設定位置を演算して求める。同時に位置検出セ
ンサー６４および位置検知回路６５を通して現在のプリ
ズム５４の設定位置を読み込み、目標設定位置と比較
し、駆動回路６３、アクチュエーター６６によりプリズ
ム５４を制御してその位置差が０となるようする。
【００３２】これにより、プリズム５４が作用する範囲
内で観察者は常に立体視領域のほぼ中央にいるように制
御され、立体視領域を実質的に広くすることができる。
内で観察者は常に立体視領域のほぼ中央にいるように制
御され、立体視領域を実質的に広くすることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、レンチキュ
ラーレンズに対するストライプ画像の投影像の位置を観
察者の頭部の位置に応じて自動的に移動させて立体視領
域を広げる立体画像表示装置を達成する。
ラーレンズに対するストライプ画像の投影像の位置を観
察者の頭部の位置に応じて自動的に移動させて立体視領
域を広げる立体画像表示装置を達成する。
【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図
【図２】 実施形態１の像移動手段の作用の説明図
【図３】 実施形態１の立体視領域の拡大方法の説明図
【図４】 本発明の実施形態２の要部概略図
【図５】 実施形態２の像移動手段の作用の説明図
【図６】 本発明の実施形態３の要部概略図
【図７】 実施形態３の像移動手段の作用の説明図
【図８】 従来のレンチキュラー方式の立体画像表示装
置の要部概略図
置の要部概略図
１ 観察者 ２ レンチキュラーレンズ ３ 透過スクリーン ４ 可変頂角プリズム ５ 投影レンズ ６ 板材 ７ 画像表示素子 ８ 光源 ９ 位置センサー １１ 頭部検出回路 １２ 制御回路 １３、４３、６３ 駆動回路 １４、４４ 角度検出センサー １５ 頂角検知回路 １６、４６、６６ アクチュエーター ３４ 平行平板 ４５ 角度検知回路 ５４ プリズム ６４ 位置検出センサー ６５ 位置検知回路
Claims (8)
- 【請求項１】 画像表示素子に表示する左右の視差画像
で構成されるストライプ画像を投影レンズにより透過ス
クリーン上に投影して該ストライプ画像の像を形成し、
レンチキュラーレンズによって該ストライプ画像の像よ
り左右の視差画像を分離して観察者が観察する立体画像
表示装置において、 観察者の頭部の位置情報を検出手段で検出し、該検出手
段により得られた該位置情報に応じて制御手段により該
ストライプ画像の像を移動する像移動手段を制御したこ
とを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項２】 前記像移動手段は水平断面で頂角が可変
の可変頂角プリズムで構成されていることを特徴とする
請求項１に記載の立体画像表示装置。 - 【請求項３】 観察者側から、前記レンチキュラーレン
ズ、前記透過スクリーン、前記可変頂角プリズム、前記
投影レンズ、前記画像表示素子の順で構成されているこ
とを特徴とする請求項２の立体画像表示装置。 - 【請求項４】 観察者側から、前記レンチキュラーレン
ズ、前記透過スクリーン、前記投影レンズ、前記可変頂
角プリズム、前記画像表示素子の順で構成されているこ
とを特徴とする請求項２の立体画像表示装置。 - 【請求項５】 前記像移動手段は面の法線が水平面内に
あり、且つ鉛直な軸を中心として回転可能な平行平板を
有していることを特徴とする請求項１の立体画像表示装
置。 - 【請求項６】 観察者側から、前記レンチキュラーレン
ズ、前記透過スクリーン、前記平行平板、前記投影レン
ズ、前記画像表示素子の順で構成されていることを特徴
とする請求項５の立体画像表示装置。 - 【請求項７】 前記像移動手段は法線が夫々水平面内に
ある２つの平面を有し且つ水平方向に設定位置可変のプ
リズムを有していることを特徴とする請求項１の立体画
像表示装置。 - 【請求項８】 観察者側から、前記レンチキュラーレン
ズ、前記透過スクリーン、前記プリズム、前記投影レン
ズ、前記画像表示素子の順で構成されていることを特徴
とする請求項７の立体画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255630A JPH0973048A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 立体画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255630A JPH0973048A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 立体画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0973048A true JPH0973048A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=17281425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7255630A Pending JPH0973048A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 立体画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0973048A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100293692B1 (ko) * | 1998-02-05 | 2001-09-17 | 구자홍 | 입체영상표시장치 |
| JP2002107664A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-10 | Samsung Electronics Co Ltd | 画像投射装置 |
-
1995
- 1995-09-06 JP JP7255630A patent/JPH0973048A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100293692B1 (ko) * | 1998-02-05 | 2001-09-17 | 구자홍 | 입체영상표시장치 |
| JP2002107664A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-10 | Samsung Electronics Co Ltd | 画像投射装置 |
| JP2006011475A (ja) * | 2000-09-21 | 2006-01-12 | Samsung Electronics Co Ltd | 画像ディスプレーシステム、ディスプレーシステム用光偏向装置、および画像形成方法 |
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