JPH11101951A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない情報量で３Ｄ映像表示が可能な映像表
示装置を提供する。 【解決手段】 左眼用映像及び右眼用映像を表示するそ
れぞれの画像表示素子により、画面中心付近には視差情
報のある映像を投影し、周辺付近には視差情報のない映
像を投影する構成とする。このような構成とする事によ
り、記録容量や伝送スピードを削減する事ができるた
め、コストを低減する事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、左右眼視差（両眼
視差）を利用した３Ｄ（立体）の映像表示装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、左右眼視差を利用した３Ｄの
映像表示装置においては、画像表示素子及び画像観察用
接眼光学系から成る画像表示系を、左右の眼にそれぞれ
独立に配置して観察し、３Ｄ映像表示時には、左右それ
ぞれの画像表示素子に、視野全面に視差情報を含む、そ
れぞれ異なった映像を表示していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような、従来より提案されている映像表示装置の構成で
は、視野全面に視差情報を含むため、左右眼用それぞれ
の画像全面に、視差による表示の違いが生じる可能性が
あるため、完全に２画面分の画像を用意する必要があっ
た。このため、多くの映像情報が必要となり、映像記録
に多くの容量が必要になったり、高速な伝送が必要にな
ったりするため、コスト高となるという問題があった。
本発明は、上記問題点を解消し、少ない情報量で３Ｄ映
像表示が可能な映像表示装置を提供する事を目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、複数の画像表示素子と、その画像表示
素子からの左右の画像をそれぞれ観察者の左右の眼に導
くための画像観察光学系とからなり、前記左右の眼の両
眼視差情報により立体映像を観察する映像表示装置にお
いて、前記観察者の左右の視野それぞれの中心付近には
両眼視差を持つ映像を投影し、周辺付近には両眼視差を
持たない映像を投影する構成とする。

【０００５】或いは、複数の画像表示素子と、その画像
表示素子からの左右の画像をそれぞれ観察者の左右の眼
に導くための画像観察光学系とからなり、前記左右の眼
の両眼視差情報により立体映像を観察する映像表示装置
において、前記観察者の左右の視野それぞれの中央付
近、即ち視野中心付近を含む上下に延びた帯状の領域に
は両眼視差を持つ映像を投影し、その両側、即ち前記帯
状の領域以外の周辺には両眼視差を持たない映像を投影
する構成とする。

【０００６】或いは、複数の画像表示素子と、その画像
表示素子からの左右の画像をそれぞれ観察者の左右の眼
に導くための画像観察光学系とからなり、前記左右の眼
の両眼視差情報により立体映像を観察する映像表示装置
において、前記観察者の左右の視野それぞれの中心付近
には両眼視差を持つ映像を投影し、周辺付近に移行する
に従って徐々に両眼視差を持たない映像へと変化して投
影する構成とする。

【０００７】或いは、複数の画像表示素子と、その画像
表示素子からの左右の画像をそれぞれ観察者の左右の眼
に導くための画像観察光学系とからなり、前記左右の眼
の両眼視差情報により立体映像を観察する映像表示装置
において、前記観察者の左右の視野それぞれに両眼視差
を持つ映像を投影し、その一方の視野は狭い視野角と
し、他方の視野は広い視野角とする構成とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第
１の実施形態を示す図であり、観察時の様子を表してい
る。同図に示すように、本実施形態は、左眼用映像及び
右眼用映像を表示するそれぞれの画像表示素子により、
画面中心付近には視差情報のある映像を投影し、周辺付
近には視差情報のない映像を投影する構成となってい
る。つまり、人間の感覚において、視野周辺の映像は、
詳細な情報がなくても違和感を感じる事が少ないため、
観察者の３Ｄ感覚を損なう事なく映像情報を削減する事
ができるので、このような構成とする事により、記録容
量や伝送スピードを削減する事ができるため、コストを
低減する事ができる。

【０００９】図２は、本発明の第２の実施形態を示す図
であり、観察時の様子を表している。同図に示すよう
に、本実施形態は、左眼用映像及び右眼用映像を表示す
るそれぞれの画像表示素子により、画面中央付近、即ち
画面中心付近を含む上下に延びた帯状の領域には視差情
報のある映像を投影し、その両側、即ち前記帯状の領域
以外の周辺には視差情報のない映像を投影する構成とな
っている。この構成により、水平走査線中の或領域の映
像信号を切り替えるだけで、視差情報のある映像とない
映像とを切り替える事ができるため、切り替え処理が簡
単になり、高速の切り替えを低コストで行う事が可能と
なる。

【００１０】図３は、本発明の第３の実施形態を示す図
であり、観察時の様子を表している。同図に示すよう
に、本実施形態は、左眼用映像及び右眼用映像を表示す
るそれぞれの画像表示素子により、画面中心付近には視
差情報のある映像を投影し、周辺付近に移行するに従っ
て徐々に視差情報を持たない映像へと変化して投影する
構成となっている。この構成により、視差情報のある映
像とない映像との境目が目立たなくなり、不自然さが少
なくなるので、より違和感の少ない映像を得る事が可能
となる。

【００１１】ここで、同図において、 Ｐor（Ｘ，Ｙ）：完全な視差を持った右眼用映像の
（Ｘ，Ｙ）位置の一画素の映像情報（輝度，ＲＧＢ
等）、 Ｐol（Ｘ，Ｙ）：完全な視差を持った左眼用映像の
（Ｘ，Ｙ）位置の一画素の映像情報（輝度，ＲＧＢ
等）、 である。また、映像の視差情報のない（Ｘ，Ｙ）位置の
一画素の映像情報計算式は、 Ｐi （Ｘ，Ｙ）＝（Ｐor（Ｘ，Ｙ）＋Ｐol（Ｘ，Ｙ））
／２ である。

【００１２】また、視差情報移行領域の（Ｘ，Ｙ）位置
の一画素の映像情報計算式は、 Ｐir（Ｘ，Ｙ）＝ｆ（Ｘ，Ｙ）Ｐor（Ｘ，Ｙ）＋（１−
ｆ（Ｘ，Ｙ））Ｐol（Ｘ，Ｙ） Ｐil（Ｘ，Ｙ）＝（１−ｆ（Ｘ，Ｙ））Ｐor（Ｘ，Ｙ）
＋ｆ（Ｘ，Ｙ）Ｐol（Ｘ，Ｙ） である。但し、 ｆ（Ｘ，Ｙ）：（Ｘ，Ｙ）の値により１から０までの値
を取る関数、 である。

【００１３】図４は、上記第１〜第３の実施形態におい
て、左右の映像信号を伝送する手順を示す概念図であ
る。同図に示すように、当初に得られるＡの情報を伝送
する場合は、右眼用視差情報ありの部分の映像信号と、
左眼用視差情報ありの部分の映像信号と、視差情報なし
の部分の映像信号とをそれぞれ伝送するので、視差情報
なしの領域の部分だけ少ない情報で、左右の映像信号を
伝送する事ができる。

【００１４】伝送後に右眼用視差情報ありの部分の映像
信号と、左眼用視差情報ありの部分の映像信号とに、そ
れぞれ視差情報なしの部分の映像信号を加えて画像合成
し、Ｂの情報とする。Ｂの情報を伝送する場合は、左右
の映像信号を一画素毎に交互に並べて画像圧縮をかける
と、視差情報なしの領域は２つづつ同じ情報となるの
で、効率よく圧縮されるし、視差情報ありの領域におい
ても左右よく似た映像なので、或程度効率よく圧縮さ
れ、少ない情報量で左右の映像信号を伝送する事が可能
となる。

【００１５】図５は、本発明の第４の実施形態を示す図
であり、観察時の様子を表している。同図に示すよう
に、本実施形態は、左眼用映像及び右眼用映像を表示す
るそれぞれの画像表示素子により、視差情報のある映像
を投影し、その一方の視野は狭い視野角とし、他方の視
野は広い視野角とする構成となっている。この構成によ
り、カメラ撮影等の場合、一方は狭い視野角、他方は広
い視野角のカメラ計２台により映像の取り込みを行え
ば、最初から視差情報の不要な周辺映像を取り込む事が
なくなり、効率のよい記録を行う事が可能となる。

【００１６】図６は、上記第４の実施形態の、撮影時の
様子を模式的に表したものである。同図に示すように、
左眼用映像を撮影するために左眼用狭視野角カメラを用
い、右眼用映像を撮影するために右眼用広視野角カメラ
を用いる事により、図５に示すような映像を得る事がで
きる。尚、図５において、左眼用映像の周辺部分は映像
情報がないが、これは右眼用映像の該当領域を流用する
事により補われる。

【００１７】具体的な運用形態としては、例えば図７に
示すように、狭い視野角のカメラには画素数の少ない撮
像素子を用いて撮影し、広い視野角のカメラには画素数
の多い撮像素子を用いて撮影して画像合成する事で、２
つのカメラとも広い視野角のカメラで画素数の多い撮像
素子を用いた場合より、少ない映像情報で自然な視差情
報を持つ映像を得る事ができる。

【００１８】他の例として、図８に示すように、狭い視
野角のカメラ及び広い視野角のカメラ共に同じ画素数の
撮像素子を用いる事で、狭い視野角の映像は高精細とな
り、広い視野角の映像は比較的低い精細度となる。そし
て、この映像を合成する事により、視野中心部は視差情
報をもって高精細な映像、周辺部は視差情報のない比較
的低い精細度の映像とする事ができるので、少ない映像
情報で視野中心部の映像の臨場感を増加させる事ができ
る。

【００１９】さらに、これまで述べてきた各実施形態に
おいて、視差情報ありの部分を観察者の視線に追従させ
て移動させる構成にすると、全視野の領域で３Ｄ映像を
違和感なく表示する事が可能となり、観察者の臨場感が
より向上する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少ない情報量で３Ｄ映像表示が可能な映像表示装置を提
供する事ができる。特に、請求項１によるならば、観察
者の３Ｄ感覚を損なう事なく映像情報を削減する事がで
きるので、このような構成とする事により、記録容量や
伝送スピードを削減する事ができるため、コストを低減
する事ができる。

【００２１】また、請求項２によるならば、水平走査線
中の或領域の映像信号を切り替えるだけで、視差情報の
ある映像とない映像とを切り替える事ができるため、切
り替え処理が簡単になり、高速の切り替えを低コストで
行う事が可能となる。

【００２２】また、請求項３によるならば、視差情報の
ある映像とない映像との境目が目立たなくなり、不自然
さが少なくなるので、より違和感の少ない映像を得る事
が可能となる。

【００２３】また、請求項４によるならば、カメラ撮影
等の場合、一方は狭い視野角、他方は広い視野角のカメ
ラ計２台により映像の取り込みを行えば、最初から視差
情報の不要な周辺映像を取り込む事がなくなり、効率の
よい記録を行う事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の観察時の様子を表す
図。

【図２】本発明の第２の実施形態の観察時の様子を表す
図。

【図３】本発明の第３の実施形態の観察時の様子を表す
図。

【図４】左右の映像信号を伝送する手順を示す概念図。

【図５】本発明の第４の実施形態の観察時の様子を表す
図。

【図６】本発明の第４の実施形態の撮影時の様子を模式
的に表す図。

【図７】第４の実施形態で映像信号の情報量を節約する
方法を示す図。

【図８】第４の実施形態で視野中心を高精細にする方法
を示す図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画像表示素子と、該画像表示素子
   からの左右の画像をそれぞれ観察者の左右の眼に導くた
   めの画像観察光学系とからなり、前記左右の眼の両眼視
   差情報により立体映像を観察する映像表示装置におい
   て、 前記観察者の左右の視野それぞれの中心付近には両眼視
   差を持つ映像を投影し、周辺付近には両眼視差を持たな
   い映像を投影する事を特徴とする映像表示装置。
2. 【請求項２】 複数の画像表示素子と、該画像表示素子
   からの左右の画像をそれぞれ観察者の左右の眼に導くた
   めの画像観察光学系とからなり、前記左右の眼の両眼視
   差情報により立体映像を観察する映像表示装置におい
   て、 前記観察者の左右の視野それぞれの中央付近には両眼視
   差を持つ映像を投影し、その両側には両眼視差を持たな
   い映像を投影する事を特徴とする映像表示装置。
3. 【請求項３】 複数の画像表示素子と、該画像表示素子
   からの左右の画像をそれぞれ観察者の左右の眼に導くた
   めの画像観察光学系とからなり、前記左右の眼の両眼視
   差情報により立体映像を観察する映像表示装置におい
   て、 前記観察者の左右の視野それぞれの中心付近には両眼視
   差を持つ映像を投影し、周辺付近に移行するに従って徐
   々に両眼視差を持たない映像へと変化して投影する事を
   特徴とする映像表示装置。
4. 【請求項４】 複数の画像表示素子と、該画像表示素子
   からの左右の画像をそれぞれ観察者の左右の眼に導くた
   めの画像観察光学系とからなり、前記左右の眼の両眼視
   差情報により立体映像を観察する映像表示装置におい
   て、 前記観察者の左右の視野それぞれに両眼視差を持つ映像
   を投影し、その一方の視野は狭い視野角とし、他方の視
   野は広い視野角とする事を特徴とする映像表示装置。