JPH1042317A - 立体映像表示装置 - Google Patents

立体映像表示装置

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JPH1042317A
JPH1042317A JP8191145A JP19114596A JPH1042317A JP H1042317 A JPH1042317 A JP H1042317A JP 8191145 A JP8191145 A JP 8191145A JP 19114596 A JP19114596 A JP 19114596A JP H1042317 A JPH1042317 A JP H1042317A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多人数で観察している場合でも各人が適正な
立体映像を観察することができる立体映像表示装置を提
供する 【解決手段】 左目用の映像を投写する第１のプロジェ
クター１Ｌと、右目用の映像を投写する第２のプロジェ
クター１Ｒと、各プロジェクターから投写される左右の
像を拡散板２ｂ上に縦ストライプ状に結像するための光
透過部２１を有する遮光手段２ａと、前記拡散板２ｂ上
に結像された縦ストライプ状の像を観察者の左右の目に
それぞれ分離して導くレンチキュラーレンズ２ｃとを備
え、前記レンチキュラーレンズ２ｃにおける一つの分離
機能部に対する前記拡散板２ｂ上の結像領域に五対の左
右像が結像できるように前記光透過部２１の大きさが設
定され、観察者の位置を検出するセンサー１０の出力に
基づき観察者の位置に応じて前記光透過部２１の位置を
変化させる駆動制御部１２を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特殊なめがねを使
用することなく立体映像を観察することができる立体映
像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特殊なめがねを必要とせずに立体映像表
示を実現する方法として、液晶プロジェクターを２台用
いるとともにスクリーンとしてダブルレンチキュラース
クリーンを用いたダブルレンチキュラー方式のものが提
案されている。この方式は、図１０に示すように、一方
の液晶プロジェクター１ａからは左目用映像を、他方の
液晶プロジェクター１ｂからは右目用映像をそれぞれ表
示し、当該映像をその前方に配置されたダブルレンチキ
ュラースクリーン２００に投写する方式である。ダブル
レンチキュラースクリーン２００は、像を結像する拡散
板２００ｂを挟むようにその前後両側にレンチキュラー
スクリーン２００ａ，２００ｃを配置した構造になって
おり、入射側、即ち液晶プロジェクター１ａ，１ｂ側の
レンチキュラースクリーン２００ａの作用により、左目
用映像と右目用映像はそれぞれ縦ストライプ状の像２０
０ｂＬ，２００ｂＲとなって、交互に拡散板２００ｂ上
に結像される。
【０００３】そして、拡散板２００ｂの光出射側、即ち
観察者側に配置された前記レンチキュラースクリーン２
００ｃの作用により、拡散板上２００ｂ上に結像した縦
ストライプ状の像のうち、右目用のストライプ像は観察
者３の右目（３Ｒ）に、左目用のストライプ像は観察者
３の左目（３Ｌ）にそれぞれ分離されて導かれる。これ
ら左右の目用の縦ストライプ像を左右のそれぞれの目で
観察する観察者は、両眼視差の働きにより、特殊めがね
を装着することなしに立体像を観察することができる。
【０００４】ところで、この種の立体映像表示装置で
は、図１１に示すように、スクリーン２００からの最適
観察距離（図中Ｄ）においては右目用映像あるいは左目
用映像を観察できる領域が交互に存在する。図１１で
は、Ｒと表記された矢示範囲が右目映像観察領域であ
り、Ｌと表記された矢示範囲が左目映像観察領域であ
る。従って、観察者３の右目３ＲがＲ領域、左目３Ｌが
Ｌ領域にある場合（図中Ａの位置）においては、立体視
は可能であるが、逆の場合（図中Ｂの位置）において
は、逆視となり、立体像が観察できなくなる。
【０００５】従来、観察者の頭部位置ずれによる逆視状
態を防止する手法として、例えば、図１２及び図１３に
示すように、観察者３の頭部の位置を検出するセンサー
１０にて観察者３の頭部位置を検出し、逆視位置にある
と判断されたときには、二つの液晶プロジェクター１
ａ，１ｂ（図１２及び図１３では図示せず）の映像を入
れ換えて、表示される左右映像を入れ換えるようにした
ものが知られている。かかる構成であれば、図１２のご
とく観察者３が正規の映像観察位置に位置している状態
から、観察者３が逆視位置に位置すると、図１３のごと
く、表示される左右映像を入れ換えることにより、観察
者の右目の位置に菱形で示されたＲの映像観察領域を位
置させることができ、観察者の左目の位置に菱形で示さ
れたＬの映像観察領域を位置させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、左右映像を入れ換えるための手段が必要
になる。また、大画面ディスプレイの場合、複数人で観
察することが多く、この場合、一人の観察者のみが移動
したときに、そのヘッドトラッキングにより左右映像が
切り換えられてしまうと、正規の映像観察位置にいる他
の観察者は適正な映像を観察することができなくなると
いう欠点があった。
【０００７】この発明は、上記の事情に鑑み、左右映像
を入れ換えるための手段を必要とせず、また、多人数で
観察している場合でも各人が適正に立体映像を観察する
ことができる立体映像表示装置を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の立体映像表示
装置は、左目用の映像を投写する第１のプロジェクター
と、右目用の映像を投写する第２のプロジェクターと、
各プロジェクターから投写される左右の像を拡散板上に
交互に結像するための光透過部を有する遮光手段と、前
記拡散板上に結像された像を観察者の左右の目にそれぞ
れ分離して導く分離手段とを備えた立体映像表示装置に
おいて、前記分離手段における一つの分離機能部に対す
る前記拡散板上の結像領域に二対以上の左右像が結像で
きるように前記光透過部が設定されているとともに、観
察者の位置を検出するセンサーの出力に基づき観察者の
位置に応じて前記光透過部の位置を変化させる光透過部
制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】これによれば、観察者の位置に応じて前記
遮光手段の前記光透過部の位置が変化し、この変化によ
って拡散板上での結像位置が変化し、この結像位置の変
化にて、移動した観察者に対して適正に立体映像を観察
させることが可能となる。
【００１０】前記分離手段における一つの分離機能部に
対して前記光透過部が複数設けられ、前記光透過部制御
手段は、各観察者の位置に応じて前記光透過部を個別に
位置変化させるようになっていてもよい。これによれ
ば、多人数で観察している場合でも、各観察者の位置に
応じて前記複数の光透過部は個別に位置変化されるの
で、各人が適正に立体映像を観察することが可能とな
る。
【００１１】前記の光透過部制御手段は、前記一つの分
離機能部に対する前記遮光手段の複数の光透過部が互い
に隣り合うことがないように制御するようになっている
のが望ましい。これによれば、光透過部が互いに隣り合
うことによる当該光透過部の開口幅の不所望な増大が防
止できる。
【００１２】前記センサーにて各観察者を検出し、前記
一つの分離機能部に対する前記遮光手段の光透過部の数
を観察者の人数に合わせて設定するようになっていても
よい。
【００１３】前記第１のプロジェクターの光出射点と第
２のプロジェクターの光出射点との間の距離をＡ、各プ
ロジェクターと前記遮光手段との間の距離をＧ、遮光手
段と拡散板との間の距離をｇとした場合、前記光透過部
の単位移動量ｂが、ｂ＝ｇＡ／（ｇ＋Ｇ）に設定される
とともに、拡散板上の像のピッチｋが、ｋ＝ｇＡ／Ｇに
設定されていてもよい。
【００１４】前記第１のプロジェクターの光出射点と第
２のプロジェクターの光出射点との間の距離をＡ、人の
眼間距離をＥ、拡散板と分離手段の中心との間の距離を
ｄ、分離手段の中心と観察者との間の距離をＤとした場
合、前記距離Ａが、Ａ＝ＥｄＧ／Ｄｇに設定されていて
もよい。
【００１５】拡散板上の像のピッチをｋ、拡散板と分離
手段の中心との間の距離をｄ、分離手段の中心と観察者
との間の距離をＤ、ｎを整数とするとき、前記分離手段
における分離機能部のピッチｐが、ｐ＝ｎｋＤ／（ｄ＋
Ｄ）に設定されていてもよい。
【００１６】前記分離手段がレンチキュラーレンズから
成るとともに、拡散板上の像のピッチをｋ、拡散板と分
離手段の中心との間の距離をｄ、人の眼間距離をＥとす
るとき、前記レンチキュラーレンズの焦点距離ｆが、ｆ
＝ｋｄ／（ｋ＋Ｅ）に設定されていてもよい。
【００１７】前記分離手段がパララックスバリアから成
るとともに、拡散板上の像のピッチをｋ、拡散板と分離
手段の中心との間の距離をｄ、分離手段の中心と観察者
との間の距離をＤとするとき、前記パララックスバリア
のスリット部の幅の最大値ｈが、ｈ＝ｋＤ／（Ｄ＋ｄ）
に設定されていてもよい。
【００１８】観察者の移動方向に対し、遮光手段の光透
過部の位置変化方向を逆方向とするとともに、観察者が
人の眼間距離分だけ移動するごとに、前記光透過部が１
単位移動量だけ位置変化するようになっていてもよい。
【００１９】前記遮光手段は、液晶パネルから成るもの
でもよい。
【００２０】前記分離手段における一つの分離機能部に
対し、前記２台のプロジェクターから、それぞれ１画素
分以下の画像情報を供給するようになっていてもよい。
これによれば、分離手段による画像の精細度の劣化が抑
制される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）以下、この発明の実施の形態を図に基
づいて説明する。なお、説明の便宜上、従来例で示した
機能部材と同機能の部材には同一の符号を付記してい
る。
【００２２】図１は、この実施の形態の立体映像表示装
置を示した概略の構成図である。この立体映像表示装置
は、スクリーン２と、第１のプロジェクター１Ｌと、第
２のプロジェクター１Ｒと、観察者３…の頭部位置（観
察者の目の位置）を検出するためのセンサー１０と、こ
のセンサー１０の検出値に応じて前記スクリーン２の遮
光手段２ａを駆動制御するする光透過部制御手段である
駆動制御部１２とを備えてなる。
【００２３】前記第１のプロジェクター１Ｌは左目用の
映像を投写し、第２のプロジェクター１Ｒは右目用の映
像を投写する。これらプロジェクター１Ｌ，１Ｒとし
て、例えば液晶プロジェクターが用いられる。
【００２４】前記スクリーン２は、映像形成面としての
拡散板２ｂと、この拡散板２ｂの入射側に配置された遮
光手段２ａと、拡散板２ｂの出射側に配置された分離手
段であるレンチキュラーレンズ２ｃとを備えてなる。遮
光手段２ａは、光透過部２１…を有し、各プロジェクタ
ー１Ｌ，１Ｒから投写される左右の像を拡散板２ｂ上に
縦ストライプ状に結像するものであり、この実施の形態
では、ＴＮ型の液晶パネルにより構成している。なお、
ＴＮ型に限らず、他の型の液晶パネルを用いてもよく、
更には、分散型液晶パネルを用いることも可能である。
また、前記レンチキュラーレンズ２ｃは、前記拡散板２
ｂ上に結像された縦ストライプ状の像を観察者の左右の
目にそれぞれ分離して導くようになっている。
【００２５】ここで、前記光透過部２１の大きさは、前
記レンチキュラーレンズ２ｃにおける一つのレンズ部
（分離機能部）に対する前記拡散板２ｂ上の結像領域に
二対以上の左右ストライプ像が結像できるような大きさ
に設定されている。この実施の形態では、一つのレンズ
部に対する拡散板２ｂ上の位置（３１〜４０）におい
て、それぞれストライプ状の像が結像されるようになっ
ており、合計で五対の左右ストライプ像が結像できる。
また、従って、レンチキュラーレンズ２ｃの一つのレン
ズ部に対して、前記光透過部２１となりうる部分が１０
個（ｎ＝１０）設けられているが、その詳細については
後述する。更に、各レンズ部は、一対の左右ストライプ
像が結像される場合に比べて、倍率が増大されている。
【００２６】前記液晶パネルから成る遮光手段２ａは、
前記の駆動制御部１２にて駆動制御される。遮光手段２
ａを成す液晶パネルは、図２（ａ）の断面図に示すよう
に、液晶層２０１と、この液晶層２０１を挟むように設
けられた一対の透明ガラス板２０２，２０３と、透明ガ
ラス板２０２の液晶層側の面に設けられ、一方の透明電
極を成すＩＴＯストライプパターン部２０４と、透明ガ
ラス板２０３の液晶層側の面に設けられ、他方の透明電
極を成すＩＴＯベタパターン部２０５と、各透明ガラス
基板の反液晶層側の面に設けられた偏光板２０６，２０
７とから成る。上記ＩＴＯストライプパターン部２０４
は、縦ストライプ状のＩＴＯ膜が多数所定ピッチで配置
されたものであり、ＩＴＯ膜のストライプ幅は、光透過
部２１の大きさ（ピッチ）に対応した幅を有する。
【００２７】図２（ｂ）は、遮光手段２ａを成す液晶パ
ネルを駆動するシステムを示したシステム図である。前
記の駆動制御部１２は、マイクロコンピューター制御部
１２ａと、液晶駆動回路１２ｂ…とを備えて構成され
る。マイクロコンピューター制御部１２ａは、前記セン
サー１０の出力に基づき観察者３の位置に応じて前記液
晶駆動回路１２ｂ…に信号を与える。各液晶駆動回路１
２ｂ…は、当該信号に応じてＩＴＯストライプパターン
部２０４の縦ストライプ状の任意のＩＴＯ膜に電圧を印
加（或いは非印加）することにより、縦ストライプ状の
ＩＴＯ膜に対応した部分の液晶層において光透過状態又
は光遮断状態を形成し、前記光透過部２１の位置を変化
させる。なお、一つの液晶駆動回路１２ｂは、１０個
（ｎ＝１０）の縦ストライプ状のＩＴＯ膜の駆動を担当
するようになっている。そして、前記一つのレンズ部に
対して前記１０個の縦ストライプ状のＩＴＯ膜が対応
し、この１０個の縦ストライプ状のＩＴＯ膜のＯＮ−Ｏ
ＦＦにより、図１に示しているように、一つのレンズ部
に対応する拡散板２ｂ上の位置（３１〜４０）におい
て、プロジェクター１Ｌ，１Ｒからの各映像を結像させ
ることができるようになっている。
【００２８】図３は、この実施の形態の立体映像表示装
置を構成する各要素の各部の寸法等を表記した図であ
る。この図において、 Ａ：第１のプロジェクター１Ｌの光出射点と第２のプロ
ジェクター１Ｒの光出射点との間の距離 Ｇ：各プロジェクター１Ｌ，１Ｒと遮光手段２ａとの間
の距離 ｇ：遮光手段２ａと拡散板２ｂとの間の距離 ｋ：拡散板２ｂ上の縦ストライプ状の像のピッチ Ｅ：観察者３の眼間距離 ｄ：拡散板と分離手段の中心との間の距離 Ｄ：レンチキュラーレンズ２ｃ（分離手段）と観察者３
との間の距離 ｐ：レンチキュラーレンズ２ｃにおけるレンズ部（分離
機能部）のピッチ のごとく定義される。
【００２９】そして、かかる構造の立体映像表示装置に
おいては、以下の条件を満たしている。
【００３０】
【数１】 ｇ：ｋ＝Ｇ：Ａ ……第１式 ｋ：（Ｇ＋ｇ）＝ｂ：Ｇ ……第２式 Ｅ：Ｄ＝ｋ：ｄ ……第３式 ｐ：Ｄ＝ｎｋ：（Ｄ＋ｄ） ……第４式 ただし、ｎ＝１０ ｋ：（Ｇ＋ｇ）＝ｂ：Ｇ ……第５式 １／ｄ＋１／Ｄ＝１／ｆ ……第６式
【００３１】上記式により下記の第７式乃至第１１式が
導かれる。
【００３２】
【数２】 ｋ＝ｇＡ／Ｇ ……第７式 ｂ＝ｇＡ／（ｇ＋Ｇ） ……第８式 Ａ＝ＥｄＧ／Ｄｇ ……第９式 ｐ＝ｎｋＤ／（ｄ＋Ｄ） ……第１０式 ただし、ｎ＝１０ ｆ＝ｋｄ／（ｋ＋Ｅ） ……第１１式
【００３３】次に、上記立体映像表示装置の動作につい
て説明する。図１に示した立体映像表示装置であれば、
前記レンチキュラーレンズ２ｃにおける一つのレンズ部
に対する前記拡散板２ｂ上の結像領域に五対の左右スト
ライプ像が結像できるように前記光透過部２１の大きさ
（即ち、ピッチｐ）が設定されているので、かかる五対
すべてに左右ストライプ像を結像させるときには、最多
で５人の観察者３…が、各々の両眼を所定の位置（５
１，５２）、（５３，５４）、（５５，５６）、（５
７，５８）、（５９，６０）に位置させることで、立体
像を認識することが可能である。
【００３４】ただし、図１では、前記レンチキュラーレ
ンズ２ｃにおける一つのレンズ部に対する前記遮光手段
２ａの光透過部２１の数を２個に設定するとともに、そ
のうちの一方の光透過部２１ａは拡散板２ｂの位置（３
３，３４）に対応し、他方の光透過部２１ｂは拡散板２
ｂの位置（３７，３８）に対応しているので、両眼を位
置（５７，５８）に位置させている観察者と、両眼を位
置（５３，５４）に位置させている観察者の２名が立体
像を認識することになる。
【００３５】ここで、両眼を位置（５７，５８）に位置
させている観察者３のみが図において右方向に移動し、
図４に示しているように、両眼を位置（５８，５９）に
位置させたとする。すると、センサー１０は当該観察者
３の移動を検出し、駆動制御部１２は、上記センサー１
０の出力に基づき当該観察者３の位置に応じて前記光透
過部２１ａの位置のみを左方向に、１ストライプ幅分、
すなわち１ピッチｐだけ、変化させる。この光透過部２
１ａの位置変化を図２を用いて説明すれば、１０個のＩ
ＴＯ膜のうち、上記光透過部２１ａに対応するＩＴＯ膜
上の液晶層部分を光遮断状態とし（この状態を図４では
編み目表記している）、その左隣のストライプ状のＩＴ
Ｏ膜における液晶部分を光透過状態とすることになる。
【００３６】このように、観察者３の位置に応じて前記
遮光手段２ａの光透過部２１の位置が変化されるので、
この変化によって拡散板２ｂ上での結像位置（３３，３
４）が位置（３２，３３）へと変化し、この結像位置の
変化により、移動した観察者３に対して適正に立体映像
を観察させることが可能となる。
【００３７】また、多人数で観察している場合でも、前
述のごとく、各観察者３…の位置に応じて前記２つの光
透過部２１ａ，２１ｂは個別に位置変化されるので、各
人は適正に立体映像を観察することができる。
【００３８】ここで、複数の光透過部２１…が互いに隣
り合った場合は、即ち、当該光透過部２１の幅が現時点
の２倍の幅を持ってしまったような場合は、拡散板２ｂ
上の同一位置に右目用の画像と左目用の画像が同時に投
影されてしまうことになるため、観察者に対する左右映
像の分離が行えなくなる。そこで、この実施の形態で
は、駆動制御部１２において、複数の光透過部２１が互
いに隣り合うことがないように制御するようにしてい
る。
【００３９】また、前記センサー１０にて各観察者を検
出し、レンチキュラーレンズ２ｃにおける一つのレンズ
部に対する前記遮光手段２ａの光透過部２１の数を観察
者の人数に合わせて設定するようになっていてもよい。
例えば、図１の状態において、両眼を位置（５７，５
８）に位置させている観察者３のみとなった場合におい
て、不要となる光透過部２１ｂが開口したままになって
いると、当該一人の観察者がその両眼を位置（５８，５
９）に近いところに位置させた場合に、左右画像の重な
りが生じ、観察者に対する左右映像の分離が行えなくな
るが、前記不要となる光透過部２１ｂを光遮断状態にす
れば、即ち、光透過部２１の数を観察者の人数に合わせ
るようにすれば、かかる不具合を回避することができ
る。
【００４０】（実施の形態２）次に、この発明の他の実
施の形態を図に基づいて説明する。
【００４１】図５は、この実施の形態の立体映像表示装
置を示した概略の構成図である。実施の形態１との相違
点は、分離手段としてパララックスバリア２ｃ′を用い
ている点である。このパララックスバリア２ｃ′におけ
る一つの開口部が一つの分離機能部となる。
【００４２】図６は、かかる構造の立体映像表示装置に
おいて、これを構成する各要素の各部の寸法等を表記し
た図であり、 ｄ：拡散板と分離手段であるパララックスバリア２ｃ′
の中心との間の距離 ｐ：パララックスバリア２ｃ′における開口部（分離機
能部）のピッチ ｈ：パララックスバリア２ｃ′の開口部の幅の最大値 Ｄ：パララックスバリア２ｃ′と観察者３との間の距離 のごとく定義される。
【００４３】かかる構成においても、実施の形態１で示
した第１式乃至第５式を満たす必要があり、以下の第１
２式の関係が成り立つ。
【００４４】
【数３】 Ｄ：ｈ＝（Ｄ＋ｄ）：ｋ ……第１２式
【００４５】上記第１２式により、下記の第１３式が導
かれる。
【００４６】
【数４】 ｈ＝ｋＤ／（Ｄ＋ｄ） ……第１３式
【００４７】この実施の形態の立体映像表示装置におい
ても、実施の形態１と同様、観察者３が図において右方
向に移動し、図７に示すように、両眼を位置（５８，５
９）に位置させた場合、センサー１０が当該観察者３の
移動を検出し、駆動制御部１２は、上記センサー１０の
出力に基づき当該観察者３の位置に応じて前記光透過部
２１ａの位置のみを左方向に１ストライプ幅分変化させ
る。この光透過部２１ａの位置変化によって、拡散板２
ｂ上での左右像の結像位置（３３，３４）が位置（３
２，３３）へと変化し、この結像位置の変化により、移
動した観察者３に対して適正に立体映像を観察させるこ
とが可能となる。また、多人数で観察している場合で
も、各観察者３…の位置に応じて前記２つの光透過部２
１ａ，２１ｂは個別に位置変化されるので、各観察者は
適正に立体映像を観察することができる。
【００４８】なお、以上に説明した分離手段であるレン
チキュラーレンズ２ｃやパララックスバリア２ｃ′にお
ける一つの分離機能部に対し、前記２台のプロジェクタ
ーから、それぞれ１画素分以下の画像情報を供給するよ
うになっていることが望ましい。１画素より多い画像情
報が供給されると、観察位置によって見えない画素が発
生して解像度が低下してしまうためである。ここで、図
８は、分離手段であるレンチキュラーレンズ２ｃの一つ
の分離機能部に対し、２画素（画素Ｉと画素ＩＩ）の画
像情報が供給されている場合を示し、図９は、レンチキ
ュラーレンズ２ｃの一つの分離機能部に対し、１画素
（画素Ｉ）以下の画像情報が供給されている場合を示し
ている。これらの図から明らかなように、図８において
は、観察者が移動して図のＸに位置したときには、画素
IIが見えないことになるため、解像度が低下するが、図
９においては、観察者が、図の１０個のいずれの位置に
目を置いたとしても、画素Ｉが見えなくなることがない
ため、解像度の低下が防止される。
【００４９】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、観察者の位置に応じて前記遮光手段の光透過部の位
置が変化し、移動した観察者に対して適正に立体映像を
観察させることができ、また、多人数で観察している場
合でも、各観察者の位置に応じて光透過部は個別に位置
変化されるので、各人が適正に立体映像を観察すること
ができる等の諸効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の立体映像表示装置を
示した概略構成図である。
【図２】同図（ａ）はこの発明における遮光手段を成す
液晶パネルの断面図であり、同図（ｂ）は上記液晶パネ
ルおよびこれを駆動する駆動手段を示したシステム図で
ある。
【図３】この発明の実施の形態１の立体映像表示装置を
構成する各要素の各部の寸法等を表記した説明図であ
る。
【図４】この発明の実施の形態１の立体映像表示装置に
おいて一人の観察者だけが移動したときの遮光手段の光
透過部の変化の様子を示した説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２の立体映像表示装置を
示した概略構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２の立体映像表示装置を
構成する各要素の各部の寸法等を表記した説明図であ
る。
【図７】この発明の実施の形態１の立体映像表示装置に
おいて一人の観察者だけが移動したときの遮光手段の光
透過部の変化の様子を示した説明図である。
【図８】この発明の分離手段の一つの分離機能部に対
し、２画素の画像情報が供給されている場合を示した説
明図である。
【図９】この発明の分離手段の一つの分離機能部に対
し、１画素以下の画像情報が供給されている場合を示し
た説明図である。
【図１０】従来の立体映像表示装置を示した概略構成図
である。
【図１１】正規観察位置と逆視位置との関係を示した説
明図である。
【図１２】従来の観察者の頭部位置を検出するセンサー
を備える立体映像表示装置によって正規観察位置にいる
観察者に左右映像を入れ換えずに投写している状態を示
した説明図である。
【図１３】従来の観察者の頭部位置を検出するセンサー
を備える立体映像表示装置によって逆視位置にいる観察
者に左右映像を入れ換えて投写している状態を示した説
明図である。
【符号の説明】
１Ｌ 第１のプロジェクター １Ｒ 第２のプロジェクター ２ スクリーン ２ａ 遮光手段 ２ｂ 拡散板 ２ｃ レンチキュラースクリーン（分離手段） ２ｃ′ パララックスバリア（分離手段） ３ 観察者 １０ センサー １２ 駆動制御部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年７月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】前記分離手段がレンチキュラーレンズから
成るとともに、拡散板上の像のピッチをｋ、分離手段の
中心と観察者との間の距離をＤ、人の眼間距離をＥとす
るとき、前記レンチキュラーレンズの焦点距離ｆが、ｆ
＝ｋＤ／（ｋ＋Ｅ）に設定されていてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】ここで、前記光透過部２１の大きさは、前
記レンチキュラーレンズ２ｃにおける一つのレンズ部
（分離機能部）に対する前記拡散板２ｂ上の結像領域に
二対以上の左右ストライプ像が結像できるような大きさ
に設定されている。この実施の形態では、一つのレンズ
部に対する拡散板２ｂ上の位置（３１〜４０）におい
て、それぞれストライプ状の像が結像されるようになっ
ており、合計で最大五対の左右ストライプ像が同時に結
像できる。また、従って、レンチキュラーレンズ２ｃの
一つのレンズ部に対して、前記光透過部２１となりうる
部分が１０個（ｎ＝１０）設けられているが、その詳細
については後述する。更に、各レンズ部は、一対の左右
ストライプ像が結像される場合に比べて、倍率が増大さ
れている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】図３は、この実施の形態の立体映像表示装
置を構成する各要素の各部の寸法等を表記した図であ
る。この図において、 Ａ：第１のプロジェクター１Ｌの光出射点と第２のプロ
ジェクター１Ｒの光出射点との間の距離 Ｇ：各プロジェクター１Ｌ，１Ｒと遮光手段２ａとの間
の距離 ｇ：遮光手段２ａと拡散板２ｂとの間の距離 ｋ：拡散板２ｂ上の縦ストライプ状の像のピッチ Ｅ：観察者３の眼間距離 ｄ：拡散板と分離手段の中心との間の距離 Ｄ：レンチキュラーレンズ２ｃ（分離手段）と観察者３
との間の距離 ｐ：レンチキュラーレンズ２ｃにおけるレンズ部（分離
機能部）のピッチ ｂ：光透過部の単位移動量 のごとく定義される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】
【数１】 ｇ：ｋ＝Ｇ：Ａ ……第１式 ｋ：（Ｇ＋ｇ）＝ｂ：Ｇ ……第２式 Ｅ：Ｄ＝ｋ：ｄ ……第３式 ｐ：Ｄ＝ｎｋ：（Ｄ＋ｄ） ……第４式 ただし、ｎ＝１０ ｎｋ：（Ｇ＋ｇ）＝ｎｂ：Ｇ ……第５式 １／ｄ＋１／Ｄ＝１／ｆ ……第６式
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】
【数２】 ｋ＝ｇＡ／Ｇ ……第７式 ｂ＝ｇＡ／（ｇ＋Ｇ） ……第８式 Ａ＝ＥｄＧ／Ｄｇ ……第９式 ｐ＝ｎｋＤ／（ｄ＋Ｄ） ……第１０式 ただし、ｎ＝１０ ｆ＝ｋＤ／（ｋ＋Ｅ） ……第１１式
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】次に、上記立体映像表示装置の動作につい
て説明する。図１に示した立体映像表示装置であれば、
前記レンチキュラーレンズ２ｃにおける一つのレンズ部
に対する前記拡散板２ｂ上の結像領域に最大五対の左右
ストライプ像が同時に結像できるように前記光透過部２
１の大きさ（即ち、ピッチｂ）が設定されているので、
かかる五対すべてに左右ストライプ像を結像させるとき
には、最多で５人の観察者３…が、各々の両眼を所定の
位置（５１，５２）、（５３，５４）、（５５，５
６）、（５７，５８）、（５９，６０）に位置させるこ
とで、立体像を認識することが可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】ここで、両眼を位置（５７，５８）に位置
させている観察者３のみが図において右方向に移動し、
図４に示しているように、両眼を位置（５８，５９）に
位置させたとする。すると、センサー１０は当該観察者
３の移動を検出し、駆動制御部１２は、上記センサー１
０の出力に基づき当該観察者３の位置に応じて前記光透
過部２１ａの位置のみを左方向に、１ストライプ幅分、
すなわち１ピッチｂだけ、変化させる。この光透過部２
１ａの位置変化を図２を用いて説明すれば、１０個のＩ
ＴＯ膜のうち、上記光透過部２１ａに対応するＩＴＯ膜
上の液晶層部分を光遮断状態とし（この状態を図４では
編み目表記している）、その左隣のストライプ状のＩＴ
Ｏ膜における液晶部分を光透過状態とすることになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１２】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 左目用の映像を投写する第１のプロジェ
    クターと、右目用の映像を投写する第２のプロジェクタ
    ーと、各プロジェクターから投写される左右の像を拡散
    板上に交互に結像するための光透過部を有する遮光手段
    と、前記拡散板上に結像された像を観察者の左右の目に
    それぞれ分離して導く分離手段とを備えた立体映像表示
    装置において、前記分離手段における一つの分離機能部
    に対する前記拡散板上の結像領域に二対以上の左右像が
    結像できるように前記光透過部が設定されているととも
    に、観察者の位置を検出するセンサーの出力に基づき観
    察者の位置に応じて前記光透過部の位置を変化させる光
    透過部制御手段を備えたことを特徴とする立体映像表示
    装置。
  2. 【請求項２】 前記分離手段における一つの分離機能部
    に対して前記光透過部が複数設けられ、前記光透過部制
    御手段は、各観察者の位置に応じて前記光透過部を個別
    に位置変化させるようになっていることを特徴とする請
    求項１に記載の立体映像表示装置。
  3. 【請求項３】 前記の光透過部制御手段は、前記一つの
    分離機能部に対する前記遮光手段の複数の光透過部が互
    いに隣り合うことがないように制御するようになってい
    ることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装
    置。
  4. 【請求項４】 前記センサーにて各観察者を検出し、前
    記一つの分離機能部に対する前記遮光手段の光透過部の
    数を観察者の人数に合わせて設定するようになっている
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
    載の立体映像表示装置。
  5. 【請求項５】 前記第１のプロジェクターの光出射点と
    第２のプロジェクターの光出射点との間の距離をＡ、各
    プロジェクターと前記遮光手段との間の距離をＧ、遮光
    手段と拡散板との間の距離をｇとした場合、前記光透過
    部の単位移動量ｂが、ｂ＝ｇＡ／（ｇ＋Ｇ）に設定され
    るとともに、拡散板上の像のピッチｋが、ｋ＝ｇＡ／Ｇ
    に設定され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映像表示装置。
  6. 【請求項６】 前記第１のプロジェクターの光出射点と
    第２のプロジェクターの光出射点との間の距離をＡ、人
    の眼間距離をＥ、拡散板と分離手段の中心との間の距離
    をｄ、分離手段の中心と観察者との間の距離をＤとした
    場合、前記距離Ａが、Ａ＝ＥｄＧ／Ｄｇに設定されてい
    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
    記載の立体映像表示装置。
  7. 【請求項７】 拡散板上の像のピッチをｋ、拡散板と分
    離手段の中心との間の距離をｄ、分離手段の中心と観察
    者との間の距離をＤ、ｎを整数とするとき、前記分離手
    段における分離機能部のピッチｐが、ｐ＝ｎｋＤ／（ｄ
    ＋Ｄ）に設定されていることを特徴とする請求項１乃至
    請求項６のいずれかに記載の立体映像表示装置。
  8. 【請求項８】 前記分離手段がレンチキュラーレンズか
    ら成るとともに、拡散板上の像のピッチをｋ、拡散板と
    分離手段の中心との間の距離をｄ、人の眼間距離をＥと
    するとき、前記レンチキュラーレンズの焦点距離ｆが、
    ｆ＝ｋｄ／（ｋ＋Ｅ）に設定されていることを特徴とす
    る請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の立体映像表
    示装置。
  9. 【請求項９】 前記分離手段がパララックスバリアから
    成るとともに、拡散板上の像のピッチをｋ、拡散板と分
    離手段の中心との間の距離をｄ、分離手段の中心と観察
    者との間の距離をＤとするとき、前記パララックスバリ
    アのスリット部の幅の最大値ｈが、ｈ＝ｋＤ／（Ｄ＋
    ｄ）に設定されていることを特徴とする請求項１乃至請
    求項７のいずれかに記載の立体映像表示装置。
  10. 【請求項１０】 観察者の移動方向に対し、遮光手段の
    光透過部の位置変化方向を逆方向とするとともに、観察
    者が人の眼間距離分だけ移動するごとに、前記光透過部
    が１単位移動量だけ位置変化するようになっていること
    を特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の
    立体映像表示装置。
  11. 【請求項１１】 前記遮光手段が液晶パネルから成るこ
    とを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記
    載の立体映像表示装置。
  12. 【請求項１２】 前記分離手段における一つの分離機能
    部に対し、前記２台のプロジェクターから、それぞれ１
    画素分以下の画像情報を供給するようになっていること
    を特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載
    の立体映像表示装置。
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