JPH07222204A - 立体画像表示装置 - Google Patents

立体画像表示装置

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JPH07222204A
JPH07222204A JP6013843A JP1384394A JPH07222204A JP H07222204 A JPH07222204 A JP H07222204A JP 6013843 A JP6013843 A JP 6013843A JP 1384394 A JP1384394 A JP 1384394A JP H07222204 A JPH07222204 A JP H07222204A
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image display
display device
image
light
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Shigeru Omori
繁 大森
Kunimasa Katayama
國正 片山
Tomohiko Hattori
知彦 服部
Sadayuki Sakuma
貞行 佐久間
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】画像表示装置１０ａ、１０ｂのそれぞれに右眼
用画像及び左眼用画像を上下反転させて表示し、撮影装
置１４ａ、１４ｂによって撮影された観察者の右顔半面
像及び左顔半面像を空間変調素子１１ａ、１１ｂに表示
し、その右顔半面像及び左顔半面像を透過マスクとし
て、指向性を有するレンズ１１ａ、１１ｂを通して観察
することにより、ハーフミラー１５によって１つに合成
された右目用画像及び左目用画像をその観察者の右目及
び左目のみに観察されるよう働かせる。 【効果】左右の眼へそれぞれの画像を振り分ける作用を
有する眼鏡を不要とし、かつ時分割表示も行わないた
め、ちらつきが起こらず、観察者の移動が可能であり、
観察者の負担が少ない立体画像表示装置。

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、医療用もしく
は家庭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（立体画像）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２０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
ＣＲＴである。
【０００４】以上のように構成された従来の第一の例に
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２１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二の例に
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】
【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の従来例の立体画
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
障害になるという課題を有していた。
【０００８】また、第２の従来例の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。
【０００９】また、医療の分野では内視鏡下手術が行わ
れる際、通常手術は術者が内視鏡によって写し出された
患者の腹腔内の平面画像をモニターにて観察することに
よって行われているが、前記腹腔内のモニター画像は腹
腔内全体が単一色であるため特徴が少なく、患部の遠近
感の確認が困難となるため、手術時間が延びる傾向があ
り、患者や術者にかかる負担も大きかった。
【００１０】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、観察者の位置に依存することなく同時
に多人数が立体視でき、しかもちらつきの無い画面を有
する立体画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は、立体画像表示装置の構成において、右目用画像を表
示するための第１画像表示装置と、左目用画像を表示す
るための第２画像表示装置と、前記第１画像表示装置と
観察者との間に位置する第１空間変調素子と、前記第２
画像表示装置と観察者との間に位置する第２空間変調素
子と、前記第１、第２空間変調素子と観察者との間に位
置する指向性を有する少なくとも一つのレンズ又は凹面
鏡と、前記第１、第２画像表示装置に表示されるステレ
オ画像を１つに合成するためのハーフミラーと、観察者
を撮影するための少なくとも一つの撮影装置とを備え、
前記第１空間変調素子は、少なくとも前記撮影装置によ
って撮影された観察者の右顔面に相当する位置において
光を透過させ、かつ左顔面に相当する位置において光を
遮断し、前記第２空間変調素子は、少なくとも前記撮影
装置によって撮影された観察者の左顔面に相当する位置
において光を透過させ、かつ右顔面に相当する位置にお
いて光を遮断する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。
【００１２】前記立体画像表示装置における指向性を有
するレンズ又は凹面鏡は、観察者の右目にとって第１空
間変調素子における観察者の右顔面に相当する位置を拡
大し、観察者の左目にとって第２空間変調素子における
観察者の左顔面に相当する位置を拡大するものであるこ
とが好ましい。
【００１３】また、前記レンズ又は凹面鏡は、前記ハー
フミラーと観察者との間に位置するものとすることがで
きる。
【００１４】また、前記レンズは、前記第１、第２空間
変調素子と前記ハーフミラーとの間にそれぞれ位置する
一対のレンズであっても良い。
【００１５】さらに、前記立体画像表示装置は、観察者
の右顔面又は左顔面を照明するための赤外線照射装置を
備え、前記撮影装置は前記照明装置の赤外線波長に対し
選択的に撮影できるものとすることが好ましい。
【００１６】また更に、前記立体画像表示装置は、観察
者の右顔面及び左顔面を異なる２つの波長で照明するた
めの一対の照明装置を備え、前記撮影装置は前記一対の
照明装置の赤外波長のそれぞれに対し選択的に透過でき
る波長フィルタを設けた一対の撮影装置とすることが好
ましい。
【００１７】また、前記立体画像表示装置において、前
記第１空間変調素子は前記一対の撮影装置によって得ら
れた観察者の右の顔半面像を光透過図形として表示し、
前記第２空間変調素子は前記一対の撮影装置によって得
られた観察者の左の顔半面像を光透過図形として表示す
るものであることが好ましい。
【００１８】さらに、前記立体画像表示装置は、一対の
撮影装置で撮影した２つの観察者像を差分することで、
観察者の顔面以外の映像を除去し、得られた左右の顔半
面像を光透過図形として前記第１、第２空間変調素子の
それぞれに表示することが好ましい。
【００１９】前記立体画像表示装置は、前記撮影装置に
よって観察者の右顔面又は左顔面の何れかを撮影し、前
記第１、第２空間変調素子の一方には前記撮影装置によ
って撮影した顔半面像を表示し、残る一方には該顔半面
像のネガ・ポジ反転像を表示するものとすることができ
る。
【００２０】また、前記立体画像表示装置においては、
前記空間変調素子の表示面を、前記レンズ又は凹面鏡の
焦点距離外に設置することが好ましい。
【００２１】更に、前記立体画像表示装置においては、
空間変調素子として透過型モノクロ液晶ディスプレイも
しくはエレクトロクロミックディスプレイ等を用いるこ
とが好ましい。
【００２２】また更に、前記立体画像表示装置において
は、照明装置として赤外線を放射するランプユニットも
しくは赤外域の発光波長を有するＬＥＤを用いることが
好ましい。
【００２３】また、前記立体画像表示装置においては、
立体視すべき被写体像を導く２方向より撮影するための
一対の鏡筒と、得られた一対の被写体像をそれぞれ電気
信号に変換するための一対の撮像素子を備えた内視鏡と
を備え、前記撮像素子にて得られた像を前記立体画像表
示装置に表示させるものとすることが可能である。
【００２４】また更に、本発明の解決すべき課題は、立
体画像表示装置の構成において、右目用画像を表示する
ための第１画像表示装置と、左目用画像を表示するため
の第２画像表示装置と、前記第１画像表示装置と観察者
との間に位置する第１空間変調素子と、前記第２画像表
示装置と観察者との間に位置する第２空間変調素子と、
前記第１、第２空間変調素子と観察者との間に位置する
指向性を有する少なくとも一つのレンズ又は凹面鏡と、
前記第１、第２画像表示装置に表示されるステレオ画像
を１つに合成するためのハーフミラーと、観察者の位置
を検出するための少なくとも一つの検出装置とを備え、
前記第１空間変調素子は、少なくとも前記検出装置によ
って検出された観察者の右顔面に相当する位置において
光を透過させ、かつ左顔面に相当する位置において光を
遮断し、前記第２空間変調素子は、少なくとも前記検出
装置によって検出された観察者の左顔面に相当する位置
において光を透過させ、かつ右顔面に相当する位置にお
いて光を遮断する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。
【００２５】前記立体画像表示装置において、観察者の
位置を検出するための前記検出装置は、１つ若しくは２
つ以上の異なる周波数を有する超音波を用いて観察者の
位置を検出し、前記第１、第２空間変調素子にはそれぞ
れ該観察者の左右顔面に相当する位置に光を透過させる
ための図形を表示するものとしても良い。
【００２６】また、前記立体画像表示装置における指向
性を有するレンズ又は凹面鏡は、観察者の右目にとって
第１空間変調素子における観察者の右顔面に相当する位
置を拡大し、観察者の左目にとって第２空間変調素子に
おける観察者の左顔面に相当する位置を拡大するもので
あることが好ましい。
【００２７】また、前記レンズ又は凹面鏡は、前記ハー
フミラーと観察者との間に位置するものとすることがで
きる。
【００２８】また、前記レンズは、前記第１、第２空間
変調素子と前記ハーフミラーとの間にそれぞれ位置する
一対のレンズであっても良い。
【００２９】また、前記立体画像表示装置においては、
前記空間変調素子の表示面を、前記レンズ又は凹面鏡の
焦点距離外に設置することが好ましい。
【００３０】更に、前記立体画像表示装置においては、
空間変調素子として透過型モノクロ液晶ディスプレイも
しくはエレクトロクロミックディスプレイ等を用いるこ
とが好ましい。
【００３１】また、前記立体画像表示装置においては、
立体視すべき被写体像を導く２方向より撮影するための
一対の鏡筒と、得られた一対の被写体像をそれぞれ電気
信号に変換するための一対の撮像素子を備えた内視鏡と
を備え、前記撮像素子にて得られた像を前記立体画像表
示装置に表示させるものとすることが可能である。
【００３２】
【作用】本発明は、前記の構成により、第１空間変調素
子の表示面に光を透過する図形として、撮影装置で撮影
された観察者自身の右顔面像、もしくは該右顔面像を加
工した図形を表示することによって、観察者の右目に前
記図形をレンズ又は凹面鏡の有効径まで拡大された虚像
として捉えさせるため、この図形の光透過性により、観
察者は前記第１空間変調素子の背後、すなわち第１画像
表示装置に表示された右目用画像を見ることができる。
したがって、第１画像表示装置に表示された右目用画像
は、前記図形を透過し、指向性を有するレンズ又は凹面
鏡を通して、倒立像として観察者の右目に映ずることに
なる。このとき、観察者の左目は、指向性を有するレン
ズ又は凹面鏡によって前記第１空間変調素子に表示され
た観察者の左顔面部分を見ることになるが、前記第１空
間変調素子の左顔面に相当する部分は光を遮断するもの
としているため、前記右目用画像は観察者の左目では見
ることができない。
【００３３】左目用画像も同様に、第２画像表示装置に
表示された左目用画像が、第２空間変調素子の表示面に
表示された観察者の左顔面像に一致する図形を透過し、
指向性を有するレンズを通して、倒立像として観察者の
左目に映ずることになり、観察者の右目は左目用画像を
観察できない。
【００３４】以上のようにして得たれた右目用画像およ
び左目用画像は、ハーフミラーによって一つに合成され
るが、前記指向性を有するレンズの選別作用により、右
目には右目用画像のみが、左目には左目用画像のみが空
間変調素子を透過するため、観察者はちらつきの無い立
体画像を観察することができる。また、観察者が移動す
ると前記空間変調素子に表示された観察者自身の顔半面
像も追従するため、前述した立体視条件は維持されるこ
とになる。同様の理由により観察者が多人数である場合
においてもそれぞれの観察者において立体視が可能とな
る。
【００３５】ここで、第１、第２画像表示装置に表示さ
れるステレオ画像の内、観察者が前記ハーフミラーによ
って反射させた像を観察することになる一方の画像は、
鏡像としておく。空間変調素子についても同様である。
【００３６】前記第１、第２空間変調素子に表示された
観察者の顔面像が、左右片側のみ光を透過して反対側は
光を遮断するものとするには、観察者の左右顔面にそれ
ぞれ異なる波長の光を照射し、それぞれの波長のみを撮
影する２つの撮影装置により、観察者の左右の半面像を
それぞれ得、該半面像を光を透過する図形として前記第
１、第２空間変調素子のそれぞれに表示すれば良い。ま
た、他の方法として、観察者の左右片側にのみ光を照射
し、その光の波長のみを撮影する一つの撮影装置によっ
て観察者の半面像を得、前記空間変調素子のいずれかに
該半面像を光を透過する図形として表示し、前記空間変
調素子の残る一方に前記半面像のネガ・ポジ反転像を光
を透過する図形として表示するものとすることができ
る。さらに、第３の方法としては、撮影装置で撮影され
た観察者の顔面像を画像解析することによって、左右の
半面像に相当する図形を得るものとすることができる。
【００３７】ここで、指向性を有するレンズ又は凹面鏡
とは、左右目への選別作用を起こすものであれば良く、
好ましくは凸レンズまたはフレネルレンズまたは凹面鏡
である。前記レンズ又は凹面鏡は前記第１、第２空間変
調素子のそれぞれと前記ハーフミラーとの間に設置する
２つのレンズ又は凹面鏡としても良いが、前記ハーフミ
ラーと観察者との間に設置することにより、１つで左右
用を兼ねたものとすることができる。前者は光軸を容易
に合わせることができるため設置が容易であり、後者は
レンズが一つで済むのでコストを安くすることができ
る。
【００３８】また、前記第１、第２空間変調素子に表示
される光を透過する図形は、観察者の顔面像そのままで
も良いが、得られた顔面像を加工し、周辺の余分な情報
を削除した図形を用いるのがより好ましい。
【００３９】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。
【００４０】更に、本発明の立体画像表示装置は、観察
者の右顔面又は左顔面を異なる２つの波長で照明するた
めの一対の照明装置を備え、前記撮影装置は前記一対の
照明装置の赤外波長のそれぞれに対し選択的に透過でき
る波長フィルタを設けた一対の撮影装置とすることによ
り、他方側の光や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。
【００４１】また、本発明の立体画像表示装置は、一対
の撮影装置で撮影した２つの観察者像を差分すること
で、観察者の顔面以外の映像を除去することにより、前
記空間変調素子に図形を表示させる際の外乱光の影響を
排除し、光透過部分と非透過部分とのコントラストを向
上させることができる。
【００４２】また、本発明の立体画像表示装置は、前記
撮影装置によって観察者の右顔面又は左顔面の何れかを
撮影し、前記空間変調素子の一方には前記撮影装置によ
って撮影した顔半面像を表示し、残る一方には該顔半面
像のネガ・ポジ反転像を表示させることによって、１台
の撮影装置で２台分の機能を代用することができる。
【００４３】更に、前記の赤外線照明は、観察者の左お
よび／又は右顔面を照らすように観察者の頭部にヘッド
バンド等より固定することによって、観察者の顔半面を
容易に照明することができる。
【００４４】また、赤外線照明を用いる代わりに、蛍光
を発する加工を施したマスク若しくは帽子を観察者に身
に付けさせることにより、蛍光を発光させる光源で照明
し、左右何れか半面に相当するエリアを発光させること
ができる。
【００４５】本発明の立体画像表示装置は、前記撮影装
置を用いる代わりに、観察者の位置を検出する検出装置
を用いることができる。ここで、前記第１、第２空間変
調素子に表示するのは観察者の左右顔半面像である必要
は無く、前記第１、第２空間変調素において光を透過さ
せる図形であれば良いため、前記検出装置で検出した観
察者の左右顔面の相当する位置に予め設定された図形を
表示させれば良い。
【００４６】前記検出装置としては、超音波によるも
の、観察者の頭部に電波または磁気等の発信装置を取り
付け、それらを検出するもの等が考えられる。
【００４７】なお、本発明において、「間に位置する」
とは、光学的な意味において位置することを含む。
【００４８】
【実施例】
（実施例１）図１は、本発明の一実施例における立体画
像表示装置の構成を示したものである。図１において、
１０ａ、１０ｂは第１、第２画像表示装置としてカラー
ＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂ
と観察者との間に位置する空間変調素子として透過型液
晶ディスプレイ、１２ａ、１２ｂはレンズとして焦点距
離１５０ｍｍのフレネルレンズであり、透過型液晶ディ
スプレイ１１ａ、１１ｂからレンズ１２ａ、１２ｂの焦
点距離より遠い距離１６０ｍｍに設置する。１３ａ、１
３ｂは照明装置としてそれぞれ波長８５０ｎｍ、９５０
ｎｍのＬＥＤライト、１４ａ、１４ｂは撮影装置として
白黒ＣＣＤカメラ、１５はカラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂ
に表示される画像を一つに合成するためのハーフミラ
ー、１６、１７はそれぞれ立体画像を観察する観察者を
示している。
【００４９】図２は、ＬＥＤ１３ａ、１３ｂにより、観
察者１６、１７を正面より照明する様子を示したもの
で、２０ａ、２０ｂはそれぞれＬＥＤ１３ａ、１３ｂの
光が当たっている領域を示す。
【００５０】図３は、ＬＥＤ１３ａ、１３ｂの発光波長
特性を示したもので、特性２５ａはＬＥＤ１３ａの、２
５ｂはＬＥＤ１３ｂの波長分布を示し、また２６ａ、２
６ｂは、それぞれ白黒ＣＣＤカメラ１４ａ、１４ｂに装
着した波長フィルタにより選択的に透過する領域を示
す。
【００５１】図４は、白黒ＣＣＤカメラ１４ａ、１４ｂ
の断面図であり、３０は撮像レンズ、３１ａ、３１ｂは
波長フィルタとして干渉フィルタであり、３２はＣＣＤ
チップを納めた撮像素子、３３は撮像素子の駆動回路、
３４は被写体を示す。
【００５２】図５は、図１に示した実施例において観察
者が自己の顔画像を虚像として観察する様子を示したも
ので、分かりやすいように、画像表示装置と透過型液晶
ディスプレイ、及びレンズを１つづつのみ示しており、
ハーフミラーは省略してある。１０ａはカラーＣＲＴ、
１１ａは透過型液晶ディスプレイ、１２ａはレンズ、１
６、１７は立体画像を観察する二人の観察者であり、４
０、４１、４２、４３は透過型液晶ディスプレイ１１ａ
に表示された観察者像の内、観察者が実際に目視する領
域を示す。
【００５３】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作を図１から図５を用いて説明する。図１における
観察者１６および１７が観察するステレオ画像は、その
右眼用画像を上下を反転させてカラーＣＲＴ１０ａに、
左眼用画像を上下左右を反転させてカラーＣＲＴ１０ｂ
にそれぞれ連続して表示させ、前記２つの画像はハーフ
ミラー１５により一つの画面に合成される。また、観察
者１６および１７の前方両脇に配置されたＬＥＤ１３
ａ、１３ｂは、図２に示したように、ＬＥＤ１３ａは観
察者１６および１７の顔面における右半面の領域２０ａ
を、ＬＥＤ１３ｂは観察者１６および１７の顔面におけ
る左半面の領域２０ｂを照らすように位置決めする。Ｌ
ＥＤ１３ａ、１３ｂの発光波長は図３に示したように、
それぞれ８５０ｎｍ、９５０ｎｍに中心をもつ分布２５
ａ、２５ｂを有しており、互いに重なる領域における光
強度は共に半値以下であるため、２つの異なる波長光源
として用いることができる。一方、ＣＣＤカメラ１４
ａ、１４ｂには、図４に示したように撮像素子３２と撮
像レンズの間に、それぞれ波長８５０±２０ｎｍ、９５
０±２０ｎｍの透過特性を有する干渉フィルタ３１ａ、
３１ｂを挿入するため、被写体３４が撮像素子３２に結
像する際には、図３における波長領域２６ａ、２６ｂで
照明された部分だけが画像として残る。
【００５４】したがって、前記した構成によれば、ＣＣ
Ｄカメラ１４ａは、図２における領域２０ａだけを撮影
してそれを光透過図形として液晶ディスプレイ１１ａに
表示させ、ＣＣＤカメラ１１ｂは、領域２０ｂだけを撮
影してそれを光透過図形として液晶ディスプレイ１１ｂ
に表示させることができる。液晶ディスプレイ１１ａ、
１１ｂには、それぞれＣＣＤカメラ１４ａ，１４ｂで撮
影した観察者１６および１７の画像を上下反転させて表
示させるが、この際、顔面領域２０ａ、２０ｂが最大の
透過率となるように液晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂの
コントラスト並びにＣＣＤカメラ１４ａ、１４ｂのレン
ズ絞り等を調整しておく。
【００５５】ここで、ＣＣＤカメラ１４ａ、１４ｂの干
渉フィルタを差し替え、ＣＣＤカメラ１４ａが、図２に
おける領域２０ｂだけを撮影してそれを光遮断図形とし
て液晶ディスプレイ１１ａに表示させ、ＣＣＤカメラ１
１ｂが、領域２０ａだけを撮影してそれを光遮断図形と
して液晶ディスプレイ１１ｂに表示させるものとするこ
ともできる。この場合も作用は同一であるが、液晶デイ
スプレイ１１ａ、１１ｂにおける光を遮断する面積が小
さいため、観察者がカラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂを観察
できる範囲が広がり、より好ましい。
【００５６】次に、フレネルレンズ１２ａ、１２ｂの作
用について図５を用いて説明する。フレネルレンズ１２
ａは、液晶ディスプレイ１１ａに上下反転して表示され
た観察者像を、観察者１６、１７が虚像として観察でき
るよう設置するが、液晶ディスプレイ１１ａとの距離を
フレネルレンズ１２ａの焦点距離外に設定することによ
り、観察者１６の右眼、左眼に液晶ディスプレイ１１ａ
の画面上におけるそれぞれ領域４０、４１のみを、また
観察者１７の右眼、左眼に液晶ディスプレイ１１ａの画
面上におけるそれぞれ領域４２、４３のみを独立してし
かもフレネルレンズ１２ａの有効径を限度として拡大し
て観察させることができる。このため、領域４０および
４２が光透過面である場合には、観察者１６、１７にと
りフレネルレンズ１２ａの有効径相当の大きさで右眼へ
の選択性を有する透過マスクとして作用させることがで
き、観察者１６、１７はこの透過マスクを通して、液晶
ディスプレイ１１ａの背後にあるカラーＣＲＴ１０ａに
表示された画像を倒立像として観察することができる。
前記倒立像はレンズ１２ａとカラーＣＲＴ１０ａの表示
面との距離を選ぶことにより任意の倍率に設定すること
ができる。前記した透過マスクの効果は、領域４０につ
いては観察者１６の右眼に対し有効となり、領域４２は
観察者１７の右眼にとり有効となる。この時、領域４１
及び４３は光透過状態にないため左眼ではカラーＣＲＴ
１０ａに表示された画像を観察できない。前記説明した
フレネルレンズ１１ａの作用は、フレネルレンズ１１ｂ
についても同様であり、カラーＣＲＴ１０ａに表示され
た画像は左目のみで観察可能となる。
【００５７】したがって、前記したところの液晶ディス
プレイ１１ａに表示される図２における観察者１６およ
び１７の顔面の右半面領域２０ａを、図５における４
０、４２の領域に相当させることで、観察者１６および
１７は右目だけでカラーＣＲＴ１０ａに表示された画像
を観察し、液晶ディスプレイ１１ｂに表示される図２に
おける観察者１６および１７の顔面の左半面領域２０ｂ
を、図５における４１、４３の領域に相当させること
で、観察者１６および１７は左目だけでカラーＣＲＴ１
０ｂに表示された画像を観察することになる。ただし、
液晶ディスプレイ１１ｂに表示する画像は、図１に示し
たようにハーフミラー１５を介して観察するため、左右
を反転させ、鏡像にしておく。
【００５８】以上説明した本装置の動作により、図１に
おけるカラーＣＲＴ１０ａに表示された右目用のステレ
オ画像は、観察者１６および１７の右目だけにとり液晶
ディスプレイ１１ａを透過して観察可能となり、カラー
ＣＲＴ１０ｂに表示された左目用のステレオ画像は、観
察者１６および１７の左目だけにとり液晶ディスプレイ
１１ｂを透過して観察可能となるため、観察者１６およ
び１７は一対のステレオ画像を同時に観察でき、共に立
体視が可能となる。また、観察者１６および１７が移動
しても、図２に示したＬＥＤによる照明条件が維持され
る限り立体視できることになる。
【００５９】なお、前記実施例においては、画像表示装
置としてカラーＣＲＴを用いたが、画像表示装置はステ
レオ画像を表示できるものであればよく、例えば液晶デ
ィスプレイであってもよく、画像を記録した平面もしく
は曲面であってもよい。また、空間変調素子として用い
た液晶ディスプレイは、光透過性を有し、図形を表示で
きるものであればよく、エレクトロクロミックディスプ
レイ等を用いてもよい。更に、ライトとして用いたＬＥ
Ｄは、赤外波長領域において２つの異なる波長を放射で
きるものであればよく、例えばハロゲンランプに波長フ
ィルタを装着し、放射波長帯域を制限したものであって
もよい。また更に、レンズとしてフレネルレンズを用い
たが、指向性を有するものであればよく、凸レンズもし
くはレンズの代わりに凹面鏡を用いてもよい。
【００６０】（実施例２）図６は、本発明第２実施例に
おける立体画像表示装置の構成を示したもので、１０
ａ、１０ｂは第１、第２画像表示装置としてカラーＣＲ
Ｔ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂと観
察者との間に位置する第１、第２空間変調素子として透
過型液晶ディスプレイ、１２ａ、１２ｂはレンズとして
焦点距離１５０ｍｍのフレネルレンズであり、透過型液
晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂからレンズ１２ａ、１２
ｂの焦点距離より遠い距離１６０ｍｍに設置する。１３
ａ、１３ｂは照明装置としてそれぞれ波長８５０ｎｍ、
９５０ｎｍのＬＥＤライト、１４ａ、１４ｂは撮影装置
として白黒ＣＣＤカメラ、１５はカラーＣＲＴ１０ａ、
１０ｂに表示される画像を一つに合成するためのハーフ
ミラー、１６、１７はそれぞれ立体画像を観察する観察
者、１８は差分処理装置を示す。
【００６１】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１に示した本発明の実施例１と
同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説明
を省略し、異なる点のみ説明する。カメラ１４ａ、１４
ｂで別々に撮影された観察者１６および１７の顔画像の
映像信号は、差分処理装置１８に入力されて互いに差分
された後、それぞれが透過型液晶ディスプレイ１１ａ、
１１ｂへ出力される。前記した差分処理により、前記２
つの映像における共通部分が打ち消されるため、観察者
１６、１７の背景等の本立体画像表示装置の構成上不要
な映像を除去することができる。
【００６２】（実施例３）図７は、本発明の実施例３に
おける立体画像表示装置の構成を示したもので、１０
ａ、１０ｂは第１、第２画像表示装置としてカラーＣＲ
Ｔ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂと観
察者との間に位置する第１、第２空間変調素子として透
過型液晶ディスプレイ、１２ａ、１２ｂはレンズとして
焦点距離１５０ｍｍのフレネルレンズであり、透過型液
晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂからレンズ１２ａ、１２
ｂの焦点距離より遠い距離１６０ｍｍに設置する。１３
は照明装置として波長８５０ｎｍＬＥＤライト、１４は
撮影装置として白黒ＣＣＤカメラ、１５はカラーＣＲＴ
１０ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成するため
のハーフミラー、１６、１７はそれぞれ立体画像を観察
する観察者、１９は信号分配器、２０はネガ・ポジ反転
回路を示す。４４ａ、４４ｂは透過型液晶ディスプレイ
１１ａに表示された観察者１６、１７の右顔面像であ
り、透過型液晶ディスプレイ１１ａの光透過部分であ
る。
【００６３】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１に示した本発明の実施例１と
同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説明
を省略し、異なる点のみ説明する。白黒ＣＣＤカメラ１
４で撮影された観察者１６、１７の右顔面像の信号は、
信号分配器１９で２分割され、一方はそのまま透過型液
晶ディスプレイ１１ａに入力されて画像４４ａ、４４ｂ
が表示される。信号分配器１９で２分割された他方の信
号は、ネガ・ポジ反転回路２０を通って透過型液晶ディ
スプレイ１１ｂに入力されることにより、透過型液晶デ
ィスプレイ１１ｂには画像４４ａ、４４ｂ以外の部分が
光透過状態となる図形の鏡像、すなわちネガ・ポジ反転
された前記の右顔面像の鏡像が表示される。この場合、
ライトおよびカメラは１台づづあれば良い。
【００６４】（実施例４）図８は、本発明第４実施例に
おける立体画像表示装置の構成を示したもので、１０
ａ、１０ｂは第１、第２画像表示装置としてカラーＣＲ
Ｔ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂと観
察者との間に位置する第１、第２空間変調素子として透
過型液晶ディスプレイ、１２ａ、１２ｂはレンズとして
焦点距離１５０ｍｍのフレネルレンズであり、透過型液
晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂからレンズ１２ａ、１２
ｂの焦点距離より遠い距離１６０ｍｍに設置する。１
６、１７はそれぞれ立体画像を観察する観察者、２７
ａ、２７ｂは超音波照射装置であり、それぞれ周波数１
００ｋＨｚ、１２０ｋＨｚの超音波を観察者１６、１７
に向けて照射する。２８ａ、２８ｂは前記超音波照射装
置によって照射された超音波を検知する超音波検知装置
であり、それぞれ超音波照射装置２７ａ、２７ｂで照射
した周波数のみを選択的に検出する。１５はカラーＣＲ
Ｔ１０ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成するた
めのハーフミラー、２９は画像出力装置を示す。４５
ａ、４５ｂは透過型液晶ディスプレイ１１ａに表示され
た観察者１６、１７の右顔面に相当する部分に表示した
図形であり、透過型液晶ディスプレイ１１ａの光透過部
分である。
【００６５】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１に示した本発明の実施例１と
同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説明
を省略し、異なる点のみ説明する。超音波照射装置２７
ａ、２７ｂにより照射された２つの波長の超音波は観察
者１６、１７によって反射され、それぞれ超音波検知装
置２８ａ、２８ｂによって検知される。検知された信号
から画像出力装置２９が透過型液晶ディスプレイ１１
ａ、１１ｂにおける観察者の左右顔面に相当する位置を
算出し、予め定められた右目用図形及び左目用図形を、
光透過図形として透過型液晶ディスプレイ１１ａ、１１
ｂにそれぞれ出力、表示する。この場合、観察者の顔面
に相当する部分以外は一切発光させないよう処理するこ
とが容易にできるため、外乱光の影響により右（左）目
用画像が左（右）目にわずかに認識できてしまうような
左右画のクロストークを解消できる。
【００６６】（実施例５）図９は、本発明第５実施例に
おける立体画像表示装置の構成を示したもので、１０
ａ、１０ｂは第１、第２画像表示装置としてカラーＣＲ
Ｔ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂと観
察者との間に位置する第１、第２空間変調素子として透
過型液晶ディスプレイ、１２ａ、１２ｂはレンズとして
焦点距離１５０ｍｍのフレネルレンズであり、透過型液
晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂからレンズ１２ａ、１２
ｂの焦点距離より遠い距離１６０ｍｍに設置する。３５
ａ、３５ｂは照明装置としてそれぞれ波長８５０ｎｍ、
９５０ｎｍのＬＥＤライトであり、ヘッドバンドにより
観察者の頭部に取り付けられており、それぞれには遮光
カバー３６が設けられている。１４ａ、１４ｂは撮影装
置として白黒ＣＣＤカメラ、１５はカラーＣＲＴ１０
ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成するためのハ
ーフミラー、１６、１７はそれぞれ立体画像を観察する
観察者を示す。
【００６７】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１に示した本発明の実施例１と
同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説明
を省略し、異なる点のみ説明する。ＬＥＤライト３５
ａ、３５ｂは観察者１６、１７のそれぞれの頭部に設け
られるため、それぞれの光は観察者の右顔、左顔を確実
に照らし、前記実施例１の場合と比べてライトと観察者
との相対位置に依存しないため、該観察者の移動が自由
に行える。遮光カバー３６は、隣の観察者の光が他の観
察者に当たるのを防ぐために設けられている。
【００６８】（実施例６）図１０は、本発明の実施例６
における立体画像表示装置の構成を示したものである。
図１０において、１０ａ、１０ｂは第１、第２画像表示
装置としてカラーＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲ
Ｔ１０ａ、１０ｂと観察者との間に位置する第１、第２
空間変調素子として透過型液晶ディスプレイ、１２はレ
ンズとして焦点距離２４０ｍｍのフレネルレンズであ
り、その光軸上において、透過型液晶ディスプレイ１１
ａ、１１ｂから焦点距離より遠い距離２８０ｍｍに設置
する。１３ａ、１３ｂは照明装置としてそれぞれ波長８
５０ｎｍ、９５０ｎｍのＬＥＤライト、１４ａ、１４ｂ
は撮影装置として白黒ＣＣＤカメラ、１５はカラーＣＲ
Ｔ１０ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成するた
めのハーフミラーであり、フレネルレンズ１２の光軸上
において透過型液晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂとフレ
ネルレンズ１２の間に位置する。１６、１７はそれぞれ
立体画像を観察する観察者を示している。
【００６９】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１に示した本発明の実施例１と
同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説明
を省略し、異なる点のみ説明する。本実施例において
は、カラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂに表示された一対のス
テレオ画像は、ハーフミラー１５で合成された後、フレ
ネルレンズ１２を通して観察者１６、１７の目に映ずる
ため、ハーフミラー１５の外径に制限を受けることな
く、フレネルレンズ１２の有効径まで拡大させることが
できる。この場合、レンズは１つあれば良い。
【００７０】（実施例７）図１１は、本発明の実施例７
における立体画像表示装置の構成を示したものである。
図１１において、１０ａ、１０ｂは第１、第２画像表示
装置としてカラーＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲ
Ｔ１０ａ、１０ｂと観察者との間に位置する第１、第２
空間変調素子として透過型液晶ディスプレイ、１２はレ
ンズとして焦点距離２４０ｍｍのフレネルレンズであ
り、その光軸上において、透過型液晶ディスプレイ１１
ａ、１１ｂから焦点距離より遠い距離２８０ｍｍに設置
する。１３ａ、１３ｂは照明装置としてそれぞれ波長８
５０ｎｍ、９５０ｎｍのＬＥＤライト、１４ａ、１４ｂ
は撮影装置として白黒ＣＣＤカメラ、１５はカラーＣＲ
Ｔ１０ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成するた
めのハーフミラーであり、フレネルレンズ１２の光軸上
において透過型液晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂとフレ
ネルレンズ１２の間に位置する。１６、１７はそれぞれ
立体画像を観察する観察者、１８は差分処理装置を示
す。
【００７１】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１０に示した本発明の実施例６
と同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説
明を省略し、異なる点のみ説明する。カメラ１４ａ、１
４ｂで別々に撮影された観察者１６および１７の顔画像
の映像信号は、差分処理装置１８に入力されて互いに差
分された後、それぞれが透過型液晶ディスプレイ１１
ａ、１１ｂへ出力される。前記した差分処理により、前
記２つの映像における共通部分が打ち消されるため、観
察者１６、１７の背景等の本立体画像表示装置の構成上
不要な映像を除去することができる。
【００７２】（実施例８）図１２は、本発明の実施例８
における立体画像表示装置の構成を示したものである。
図１２において、１０ａ、１０ｂは第１、第２画像表示
装置としてカラーＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲ
Ｔ１０ａ、１０ｂと観察者との間に位置する第１、第２
空間変調素子として透過型液晶ディスプレイ、１２はレ
ンズとして焦点距離２４０ｍｍのフレネルレンズであ
り、その光軸上において、透過型液晶ディスプレイ１１
ａ、１１ｂから焦点距離より遠い距離２８０ｍｍに設置
する。１３ａ、１３ｂは照明装置としてそれぞれ波長８
５０ｎｍ、９５０ｎｍのＬＥＤライト、１４ａ、１４ｂ
は撮影装置として白黒ＣＣＤカメラ、１５はカラーＣＲ
Ｔ１０ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成するた
めのハーフミラーであり、フレネルレンズ１２の光軸上
において透過型液晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂとフレ
ネルレンズ１２の間に位置する。１６、１７はそれぞれ
立体画像を観察する観察者、１９は信号分配器、２０は
ネガ・ポジ反転回路を示す。４５ａ、４５ｂは透過型液
晶ディスプレイ１１ａに表示された観察者１６、１７の
右顔面像であり、透過型液晶ディスプレイ１１ａの光透
過部分である。
【００７３】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１０に示した本発明の実施例６
と同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説
明を省略し、異なる点のみ説明する。白黒ＣＣＤカメラ
１４で撮影された観察者１６、１７の右顔面像の信号
は、信号分配器１９で２分割され、一方はそのまま透過
型液晶ディスプレイ１１ａに入力されて画像４５ａ、４
５ｂが表示される。信号分配器１９で２分割された他方
の信号は、ネガ・ポジ反転回路２０を通って透過型液晶
ディスプレイ１１ｂに入力されることにより、透過型液
晶ディスプレイ１１ｂには画像４５ａ、４５ｂ以外の部
分が光透過状態となる図形の鏡像、すなわちネガ・ポジ
反転された前記の右顔面像の鏡像が表示される。この場
合、ライトおよびカメラは１台づづあれば良い。
【００７４】（実施例９）図１３は、本発明の実施例９
における立体画像表示装置の構成を示したものである。
図１３において、１０ａ、１０ｂは第１、第２画像表示
装置としてカラーＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲ
Ｔ１０ａ、１０ｂと観察者との間に位置する第１、第２
空間変調素子として透過型液晶ディスプレイ、１２はレ
ンズとして焦点距離２４０ｍｍのフレネルレンズであ
り、その光軸上において、透過型液晶ディスプレイ１１
ａ、１１ｂから焦点距離より遠い距離２８０ｍｍに設置
する。１６、１７はそれぞれ立体画像を観察する観察
者、２７ａ、２７ｂは超音波照射装置であり、それぞれ
周波数１００ｋＨｚ、１２０ｋＨｚの超音波を観察者１
６、１７に向けて照射する。２８ａ、２８ｂは前記超音
波照射装置によって照射された超音波を検知する超音波
検知装置であり、それぞれ超音波照射装置２７ａ、２７
ｂで照射した周波数のみを選択的に検出する。１５はカ
ラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合
成するためのハーフミラーであり、フレネルレンズ１２
の光軸上において透過型液晶ディスプレイ１１ａ、１１
ｂとフレネルレンズ１２の間に位置する。２９は画像出
力装置、５１ａ、５１ｂは透過型液晶ディスプレイ１１
ａに表示された観察者１６、１７の右顔面に相当する部
分に表示した図形であり、透過型液晶ディスプレイ１１
ａの光透過部分である。
【００７５】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１０に示した本発明１の実施例
６と同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して
説明を省略し、異なる点のみ説明する。超音波照射装置
２７ａ、２７ｂにより照射された２つの波長の超音波は
観察者１６、１７によって反射され、それぞれ超音波検
知装置２８ａ、２８ｂによって検知される。検知された
信号から画像出力装置２９が透過型液晶ディスプレイ１
１ａ、１１ｂにおける観察者の左右顔面に相当する位置
を算出し、予め定められた右目用図形及び左目用図形
を、透過型液晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂにそれぞれ
出力、表示する。この場合、観察者の顔面に相当する部
分以外は一切発光させないよう処理することが容易にで
きるため、外乱光の影響により右（左）目用画像が左
（右）目にわずかに認識できてしまうような左右画のク
ロストークを解消できる。
【００７６】（実施例１０）図１４は、本発明の実施例
１０における立体画像表示装置の構成を示したものであ
る。図１４において、１０ａ、１０ｂは第１、第２画像
表示装置としてカラーＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラー
ＣＲＴ１０ａ、１０ｂと観察者との間に位置する第１、
第２空間変調素子として透過型液晶ディスプレイ、１２
はレンズとして焦点距離２４０ｍｍのフレネルレンズで
あり、その光軸上において、透過型液晶ディスプレイ１
１ａ、１１ｂから焦点距離より遠い距離２８０ｍｍに設
置する。３５ａ、３５ｂは照明装置としてそれぞれ波長
８５０ｎｍ、９５０ｎｍのＬＥＤライトであり、ヘッド
バンドにより観察者の頭部に取り付けられており、それ
ぞれには遮光カバー３６が設けられている。１４ａ、１
４ｂは撮影装置として白黒ＣＣＤカメラ、１５はカラー
ＣＲＴ１０ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成す
るためのハーフミラーであり、フレネルレンズ１２の光
軸上において透過型液晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂと
フレネルレンズ１２の間に位置する。１６、１７はそれ
ぞれ立体画像を観察する観察者を示す。
【００７７】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１０に示した本発明の実施例６
と同様であるため、同一箇所には同一番号を付与して説
明を省略し、異なる点のみ説明する。ＬＥＤライト３５
ａ、３５ｂは観察者１６、１７のそれぞれの頭部に設け
られるため、それぞれの光は観察者の右顔、左顔を確実
に照らし、前記第１１実施例の場合と比べてライトと観
察者との相対位置に依存しないため、該観察者の移動が
自由に行える。遮光カバー３６は、隣の観察者の光が他
の観察者に当たるのを防ぐために設けられている。
【００７８】（実施例１１）図１５は、本発明の実施例
１１における、立体画像表示装置の構成を示したもの
で、１０ａ、１０ｂは第１、第２画像表示装置としてカ
ラーＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲＴ１０ａ、１
０ｂと観察者との間に位置する第１、第２空間変調素子
として透過型液晶ディスプレイ、１５はカラーＣＲＴ１
０ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成するための
ハーフミラー、４６は凹面鏡であり、その光軸上におい
て、透過型液晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂから焦点距
離より遠い距離２８０ｍｍに設置する。
【００７９】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１〜１４に示した本発明の実施
例１〜１０と同様であるため、同一箇所には同一番号を
付与して説明を省略し、異なる点のみ説明する。また、
撮影装置、検出装置、照明装置等は、前述の実施例１〜
１０のいずれも適用可能であるため、あえて図示を省略
してある。
【００８０】本実施例においては、カラーＣＲＴ１０
ａ、１０ｂに表示された一対のステレオ画像は、ハーフ
ミラー１５で合成された後、凹面鏡４６を通して観察者
１６、１７の目に映ずるため、ハーフミラー１５の外径
に制限を受けることなく、凹面鏡４６の有効径まで拡大
させることができる。この場合、凹面鏡４６が透過型液
晶ディスプレイ１１ａ、１１ｂの表示を拡大し、左右の
振り分け作用を行うため、レンズは不要である。凹面鏡
はレンズに比べ、大型のものを製造することが容易であ
るため、大画面の映像を得るのに適している。
【００８１】（実施例１２）図１６は、本発明の実施例
１２における、立体画像表示装置の構成を示したもの
で、１０ａ、１０ｂは第１、第２画像表示装置としてカ
ラーＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲＴ１０ａ、１
０ｂと観察者との間に位置する第１、第２空間変調素子
として透過型液晶ディスプレイ、１２はレンズとして焦
点距離１５０ｍｍのフレネルレンズであり、透過型液晶
ディスプレイ１１ｂからレンズ１２の焦点距離より遠い
距離１６０ｍｍに設置する。１５はカラーＣＲＴ１０
ａ、１０ｂに表示される画像を一つに合成するためのハ
ーフミラー、４６は焦点距離２４０ｍｍの凹面鏡であ
り、その光軸上において、透過型液晶ディスプレイ１１
ａから焦点距離より遠い距離２８０ｍｍに設置する。
【００８２】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１〜１５に示した本発明の実施
例１〜１１と同様であるため、同一箇所には同一番号を
付与して説明を省略し、異なる点のみ説明する。また、
撮影装置、検出装置、照明装置等は、前述の実施例１〜
１１のいずれも適用可能であるため、あえて図示を省略
してある。
【００８３】本実施例においては、カラーＣＲＴ１０ａ
に表示された右目用のステレオ画像は、凹面鏡４６で反
射することにより左右の振り分けが行われ、カラーＣＲ
Ｔ１０ｂに表示された左目用のステレオ画像は、フレネ
ルレンズ１２を通すことにより左右の振り分けが行わ
れ、これら一対のステレオ画像はハーフミラー１５で合
成された後、観察者の目に映ずる。
【００８４】（実施例１３）図１７は、本発明の実施例
１３における、立体画像表示装置の構成を示したもの
で、１０ａ、１０ｂは第１、第２画像表示装置としてカ
ラーＣＲＴ、１１ａ、１１ｂはカラーＣＲＴ１０ａ、１
０ｂと観察者との間に位置する第１、第２空間変調素子
として透過型液晶ディスプレイ、４６は凹面鏡であり、
その光軸上において、透過型液晶ディスプレイ１１ａ、
１１ｂから焦点距離より遠い距離２８０ｍｍに設置す
る。４７はカラーＣＲＴ１０ｂに表示される画像を左右
に振り分けかつカラーＣＲＴ１０ａ、１０ｂの画像を一
つに合成するための凹面ハーフミラーである。
【００８５】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１〜１６に示した本発明の実施
例１〜１２と同様であるため、同一箇所には同一番号を
付与して説明を省略し、異なる点のみ説明する。また、
撮影装置、検出装置、照明装置等は、前述の実施例１〜
１２のいずれも適用可能であるため、あえて図示を省略
してある。
【００８６】本実施例においては、カラーＣＲＴ１０ａ
に表示された右目用のステレオ画像は、凹面鏡４６で反
射することにより左右の振り分けが行われ、カラーＣＲ
Ｔ１０ｂに表示された左目用のステレオ画像は、凹面ハ
ーフミラー４７を通すことにより左右の振り分けが行わ
れ、これら一対のステレオ画像は凹面ハーフミラー４７
で合成された後、観察者の目に映ずる。
【００８７】（実施例１４）図１８、図１９は、本発明
の実施例１４における、立体画像表示装置の内視鏡への
応用構成を示したもので、５０ａ、５０ｂは被写体を撮
影するための対物レンズ、５１ａ、５１ｂは前記撮影さ
れた画像を導くための光学系が内蔵された鏡筒であり、
観察者の眼の輻輳角に相当する角度をもたせて設置され
ている。５２ａ、５２ｂはＣＣＤカメラ、５３は本発明
の実施例１として記載し、図１により説明した立体画像
表示装置である。５４は本発明の実施例６として記載
し、図１０により説明した立体画像表示装置である。
【００８８】以上のように構成された内視鏡装置の動作
を説明する。対物レンズ５０ａ、５０ｂにより撮像され
た２つの被写体画像は、立体視用に輻輳角を備えた鏡筒
５１ａ、５１ｂによりそれぞれ右目用、左目用の画像と
してＣＣＤカメラ５２ａ、５２ｂに結像され、立体内視
鏡として機能する。前記結像された２つの画像は、立体
画像表示装置５３のそれぞれカラーＣＲＴ１０ａ、１０
ｂに入力されて一対のステレオ画像として表示され、本
発明の立体画像表示装置５３又は５４の機能により、多
数の観察者により前記立体内視鏡で撮影された画像の立
体視が可能となる。
【００８９】なお、本発明における撮像素子５２ａ、５
２ｂは、対物レンズ５０ａ、５０ｂに隣接して配置し、
撮影した観察部の像をこの撮像素子で電気信号に変換し
てから鏡筒５１ａ、５１ｂ内を導くことにより、鏡筒の
形状を任意に選ぶことができ、本発明の目的に対し、よ
り効果的な構成とすることができる。
【００９０】また、図１８、図１９では内視鏡を接続す
る本発明の立体画像表示装置として実施例１と実施例６
のものについてのみ図示したが、これを本発明の実施例
１〜１３のいずれにも適用可能であることは言うまでも
無い。
【００９１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば、一対のステレオ画像を用いる立体画像表示装置にお
いて、左右の振り分け機能を有する眼鏡を必要とせず、
多数の観察者が同時にしかも前記観察者が移動しても立
体視が可能であり、提供される画像は連続的であるため
ちらつきが無い装置が実現できるため、立体画像表示装
置および立体内視鏡装置の実用化並びに用途拡大に大き
く寄与するものである。
【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】本発明の実施例１における立体画像表示装置の
動作説明図である。
【図３】本発明の実施例１における立体画像表示装置に
使用するライトの発光波長分布を示す特性図である。
【図４】本発明の実施例１における立体画像表示装置に
使用する撮影装置の断面図である。
【図５】本発明の実施例１における立体画像表示装置の
動作説明図である。
【図６】本発明の実施例２における立体画像表示装置の
構成図である。
【図７】本発明の実施例３における立体画像表示装置の
構成図である。
【図８】本発明の実施例４における立体画像表示装置の
構成図である。
【図９】本発明の実施例５における立体画像表示装置の
構成図である。
【図１０】本発明の実施例６における立体画像表示装置
の構成図である。
【図１１】本発明の実施例７における立体画像表示装置
の構成図である。
【図１２】本発明の実施例８における立体画像表示装置
の構成図である。
【図１３】本発明の実施例９における立体画像表示装置
の構成図である。
【図１４】本発明の実施例１０における立体画像表示装
置の構成図である。
【図１５】本発明の実施例１１における立体画像表示装
置の構成図である。
【図１６】本発明の実施例１２における立体画像表示装
置の構成図である。
【図１７】本発明の実施例１３における立体画像表示装
置の構成図である。
【図１８】本発明の実施例１４における立体画像表示装
置の構成図である。
【図１９】本発明の実施例１４における立体画像表示装
置の構成図である。
【図２０】従来の第一の例における立体画像表示装置の
構成図である。
【図２１】従来の第二の例における立体画像表示装置の
構成図である。
【符号の説明】
１０ａ、１０ｂ カラーＣＲＴ １１ａ、１１ｂ 透過型液晶ディスプレイ １２ａ、１２ｂ、１２ レンズ １３ａ、１３ｂ ＬＥＤ １４ａ、１４ｂ 白黒ＣＣＤカメラ １５ ハーフミラー １６、１７ 観察者 １８ 差分処理装置 １９ 信号分配器 ２０ ネガポジ反転回路 ２７ａ、２７ｂ 超音波照射装置 ２８ａ、２８ｂ 超音波検出装置 ２９ 画像出力装置 ３０ 撮像レンズ ３１ａ、３１ｂ 干渉フィルタ ３２ 撮像素子 ３３ 駆動回路 ３５ａ、３５ｂ ＬＥＤ ３６ 遮光カバー ４６ 凹面鏡 ４７ 凹面ハーフミラー ５０ａ、５０ｂ 対物レンズ ５１ａ、５１ｂ 鏡筒 ５２ａ、５２ｂ ＣＣＤカメラ ５３、５４ 立体画像表示装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 右目用画像を表示するための第１画像表
    示装置と、左目用画像を表示するための第２画像表示装
    置と、前記第１画像表示装置と観察者との間に位置する
    第１空間変調素子と、前記第２画像表示装置と観察者と
    の間に位置する第２空間変調素子と、前記第１、第２空
    間変調素子と観察者との間に位置する指向性を有する少
    なくとも一つのレンズ又は凹面鏡と、前記第１、第２画
    像表示装置に表示されるステレオ画像を１つに合成する
    ためのハーフミラーと、観察者を撮影するための少なく
    とも一つの撮影装置とを備え、前記第１空間変調素子
    は、少なくとも前記撮影装置によって撮影された観察者
    の右顔面に相当する位置において光を透過させ、かつ左
    顔面に相当する位置において光を遮断し、前記第２空間
    変調素子は、少なくとも前記撮影装置によって撮影され
    た観察者の左顔面に相当する位置において光を透過さ
    せ、かつ右顔面に相当する位置において光を遮断するこ
    とを特徴とする立体画像表示装置。
  2. 【請求項２】 右目用画像を表示するための第１画像表
    示装置と、左目用画像を表示するための第２画像表示装
    置と、前記第１画像表示装置と観察者との間に位置する
    第１空間変調素子と、前記第２画像表示装置と観察者と
    の間に位置する第２空間変調素子と、前記第１、第２空
    間変調素子と観察者との間に位置する指向性を有する少
    なくとも一つのレンズ又は凹面鏡と、前記第１、第２画
    像表示装置に表示されるステレオ画像を１つに合成する
    ためのハーフミラーと、観察者の位置を検出するための
    少なくとも一つの検出装置とを備え、前記第１空間変調
    素子は、少なくとも前記検出装置によって検出された観
    察者の右顔面に相当する位置において光を透過させ、か
    つ左顔面に相当する位置において光を遮断し、前記第２
    空間変調素子は、少なくとも前記検出装置によって検出
    された観察者の左顔面に相当する位置において光を透過
    させ、かつ右顔面に相当する位置において光を遮断する
    ことを特徴とする立体画像表示装置。
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