JPH0738926A

JPH0738926A - ３次元ディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH0738926A
Application number: JP5183763A
Authority: JP
Inventors: Toshio Nomura; 敏男野村; Masayuki Katagiri; 眞行片桐; Nobutoshi Gako; 宣捷賀好
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】観察者が常に連続した視差をもった立体像を
観察できるように、観察時の不自然さを排除し、立体視
可能領域を拡大するとともに、水平方向の解像度を劣化
させることなく、観察者が移動とともに異なる視差像を
観察できるレンチキュラレンズを用いた３次元ディスプ
レイ装置を提供する。【構成】複数の視差像が同時に表示される表示手段、
２眼式のレンチキュラレンズによって構成される立体画
像表示装置、及び頭部検出装置を組み合わせることによ
り、観察者の頭部位置に応じて表示する立体像を選択
し、水平方向の解像度を劣化させることなく多眼表示を
行なうと共に、立体視可能領域を拡大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特殊なメガネを必要と
せずに、立体画像が再生できる３次元ディスプレイ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のメガネなしで立体画像が見られる
装置としてレンチキュラレンズを用いた３次元ディスプ
レイが知られている。この３次元ディスプレイは、特
に、レンチキュラレンズと表示画素の位置合わせが容
易、表示面とレンチキュラレンズまでの距離が短いなど
の理由で、液晶ディスプレイなどのフラットパネルディ
スプレイとの組み合わせで実現されている。

【０００３】液晶パネル表示面に直接レンチキュラレン
ズを貼る直視型の３次元ディスプレイ装置の従来例を図
６に示す。図６には２眼式の例が示されている。

【０００４】液晶パネル１１０の画素ＤＤi1に左目用視
差像の一部が、画素ＤＤi2に右目用視差像の一部が表示
されている（以下ｉはｉ＝１〜ｎを示す）。立体信号源
１３１、１３２がそれぞれの視差像のソースである。画
素ＤＤi1、ＤＤi2のペアに対して、シリンドリカルレン
ズＬＬi が対応する。画素ＤＤi1、ＤＤi2を透過した光
はシリンドリカルレンズＬＬi の働きによって、観察領
域の空間ＣＣ、空間ＤＤにそれぞれ分離される。空間Ｃ
Ｃ、空間ＤＤにそれぞれ左目、右目をもってくると立体
像が観察できる。

【０００５】図６では各シリンドリカルレンズＬＬi の
形状は同じであるが、画素ＤＤi1とＤＤi2のペアのピッ
チとシリンドリカルレンズＬＬi のピッチは異なる。シ
リンドリカルレンズのピッチが若干小さく設定されてい
る。従って、液晶パネルの周辺において画素のペアの中
心とそれに対応するシリンドリカルレンズの中心がず
れ、そのずれ量は周辺にいく程大きくなる。このずれに
よって、液晶パネル１１０の中央と周辺でシリンドリカ
ルレンズへのそれぞれの画素からの透過光の入射角が異
なるため、液晶パネル１１０の周辺の画素からの透過光
を観察領域の特定の空間ＣＣと空間ＤＤに集めることが
できる。

【０００６】このとき、画素ＤＤi1から放射された光の
一部はシリンドリカルレンズＬＬi-1 を通る。この光は
空間ＥＥに到達する。即ち、左目画像用画素から放射さ
れた光が、対応するレンズの１つ右隣（観察者から見
て）のシリンドリカルレンズを通ると、本来の収束空間
である空間ＣＣと異なる空間ＥＥに収束する。従って、
空間ＥＥでは空間ＣＣと同じ画像を観察することができ
る。

【０００７】同様にして、左目画像用画素から放射され
た光が、対応するレンズの１つ左隣（観察者から見て）
のシリンドリカルレンズを通ると、本来の収束空間であ
る空間ＣＣとは異なる空間ＡＡに収束する。従って、空
間ＡＡでも空間ＣＣと同じ画像を観察することができ
る。

【０００８】一方、右目画像用画素から放射された光
が、対応するレンズの１つ右隣（観察者から見て）のシ
リンドリカルレンズを通ると、本来の収束空間である空
間ＤＤとは異なる空間ＦＦに収束する。従って、空間Ｆ
Ｆでは空間ＤＤと同じ画像を観察することができる。

【０００９】同様にして、右目画像用画素から放射され
た光が、対応するレンズの１つ左隣（観察者から見て）
のシリンドリカルレンズを通ると、本来の収束空間であ
る空間ＤＤとは異なる空間ＢＢに収束する。従って、空
間ＢＢでも空間ＤＤと同じ画像を観察することができ
る。このような光を１次のサイドローブ光と呼ぶ。

【００１０】更に、ある画素から放射された光が対応す
るレンズの２つ隣のシリンドリカルレンズを通ると２次
のサイドローブ光となるというように、一般に直近のレ
ンズのＮ個隣のシリンドリカルレンズを通った光はＮ次
のサイドローブ光となる。このサイドローブ光が収束す
る空間は、水平方向にほぼ等間隔に現れ、空間的に左目
用、右目用の画像が交互に呈示されることになる。

【００１１】次に、直視型の３次元ディスプレイ装置と
頭部検出装置とを組み合わせた形の３次元ディスプレイ
装置の従来例を図７に示す。

【００１２】図７に示すような形の３次元ディスプレイ
装置は原理的に２眼式となる。

【００１３】図７に示す装置は、大きく分けて立体画像
表示装置、頭部検出装置、立体信号合成装置からなる。
立体画像表示装置は上述した従来例の装置と同じ構造を
とり、液晶パネル１１０の前面にレンチキュラレンズ１
１１を貼り合わせた直視型の３次元ディスプレイ装置で
ある。頭部検出装置１４１は、近赤外線を観察者の頭部
に照射し、その反射強度を測定することにより、観察者
の頭部位置を検出する。立体信号合成装置１４２は、例
えば、左目が空間ＣＣ、右目が空間ＤＤにくるような位
置に観察者が存在する場合には、左目用信号と右目用信
号を偶数フィールド、奇数フィールドに振り分け、立体
視を可能にする。これは、上述した従来例の装置の表示
状態と同じである。ところが、左眼が空間ＤＤ、右目が
空間ＥＥにくるような位置に観察者が移動した場合に
は、左目で右目用視差像を、右目で左目用視差像を観察
することになり、立体視は不可能になる。そこでこのよ
うな位置に観察者が存在する場合には、立体信号合成装
置１４２によって偶数フィールドと奇数フィールドの内
容を入れ替えることにより、この位置でも立体視を可能
にする。

【００１４】次に、直視型の３次元ディスプレイ装置と
頭部検出装置とを組み合わせ、頭部位置によってレンチ
キュラレンズを移動させる形の３次元ディスプレイ装置
の従来例を図８に示す。

【００１５】図８に示すような形の３次元ディスプレイ
装置も原理的に２眼式となる。

【００１６】図８に示す従来例の装置は、大きく分けて
立体画像表示装置、頭部検出装置、レンズ移動装置から
なる。立体画像表示装置は上述した図６に示す従来例の
装置と同じ構造をとり、液晶パネル１１０の前面にレン
チキュラレンズ１１１が配置される。但し、図８の装置
では、このレンチキュラレンズ１１１をレンズ移動装置
１５１によって移動させることができる。頭部検出装置
１４１は上記図７に示す従来例と同じである。図８の従
来例では、頭部検出装置１４１により観察者の位置を検
出し、観察位置の水平方向の移動に応じてレンズ移動制
御装置１５２によってレンチキュラレンズ１１１の移動
量を算出し、その位置に左目用あるいは右目用視差像が
形成されるようにレンチキュラレンズ１１１を水平方向
に移動させ、広範囲の観察位置で立体視を可能にする。

【００１７】図８の従来例では、レンチキュラレンズ１
１１を水平方向に移動することによって立体視可能領域
を拡大しているが、その原理を図９を用いて説明する。

【００１８】図９は２眼式の例であるが、液晶パネル１
０の１組の画素とレンチキュラレンズ１１の山の部分
（シリンドリカルレンズの中心位置）との相対位置に注
目する必要がある。ここでは、ＤＤi1とＤＤi2の画素ペ
アとシリンドリカルレンズＬＬi との相対位置に注目す
る。図９（ａ）では、画素ペアＤＤi1、ＤＤi2の中心線
とシリンドリカルレンズＬＬi の中心線が重なってい
る。このような場合には、この中心線を境に右側に右目
用視差像が、左側に左目用視差像が形成される。この状
態からレンチキュラレンズ１１１をわずかに左に移動す
ると、図９（ｂ）に示すようにシリンドリカルレンズＬ
Ｌi の中心線が画素ペアＤＤi1、ＤＤi2の中心線よりも
左にくる。このような場合には、右目用および左目用視
差像の形成される位置が全体に左に移動する。観察者の
移動量に応じて、レンチキュラレンズ１１１の移動量を
制御することにより、観察者は左右に移動しても常に右
目で右目用視差像を、左目で左目用視差像を見ることが
でき、広い範囲で立体視が可能となる。

【００１９】図６に示した従来例のような３次元ディス
プレイ装置では、空間ＡＡ、ＣＣ、ＥＥには左目用視差
像が、空間ＢＢ、ＤＤ、ＦＦには右目用視差像が形成さ
れる。従って、観察者が左目を空間ＣＣ、右目を空間Ｄ
Ｄにもってくる場合には正常な立体像が観察されるが、
例えば左目が空間ＤＤ、右目が空間ＥＥにくるように右
に移動した場合には、左目で右目用視差像を右目で左目
用視差像を観察することになり、正常な立体像を観察で
きない（このような像は奥行きが逆転して感じられる立
体像となり、これを逆立体像と呼ぶことにする）。左目
が空間ＢＢ、右目が空間ＣＣにくるように左に移動した
場合も同様である。即ち、このような３次元ディスプレ
イ装置では、正常な立体像が観察される領域と逆立体像
が観察される領域の割合がほぼ等しくなり、立体視可能
領域が狭い範囲に限られてしまう。

【００２０】また、各視差像の間に、液晶パネルの配線
部分が光を透過しないことに起因する非表示空間が存在
し、観察者が移動した際に黒い帯として観察され、連続
した立体像を観察する上で障害となる。

【００２１】これを解決するために、図７に示した従来
例のような３次元ディスプレイ装置、あるいは、図８に
示した従来例のような３次元ディスプレイ装置が考案さ
れた。これらの装置は、頭部追跡を行なうことを特徴と
している。図７に示す従来例の装置では、逆立体像が観
察されるような領域に観察者が移動した場合には、表示
パネル上の左目用視差像と右目用視差像の位置を入れ換
えることにより、正常な立体像が観察できるようにす
る。図８に示す従来例の装置では、観察者の移動に応じ
てレンチキュラレンズを移動させることにより、正常な
立体像が観察できる領域を観察者と共に移動させる。こ
のような工夫により、これらの従来例では観察者が逆立
体像を観察することはなくなる。

【００２２】また、図８に示す従来例の装置では、頭部
追跡により視差像を表示する空間自体を移動させるた
め、観察者が上述した黒い帯を観察することはない。

【００２３】しかしながら、これらの従来例では、原理
的に２眼式にしかならず、観察者が移動した場合には、
本来ならば映し出された物体の異なる側面が見えてくる
はずのものが、常に同じ像しか観察できない。このよう
な現象は現実の世界では起こり得ないので、図７及び図
８に示す従来例の装置では、観察者は映し出された映像
がまさにそこに存在すると感じることは困難である。

【００２４】これに対して、観察者が移動すると、映し
出された物体の異なる側面が見えてくる３次元ディスプ
レイ装置の例として、図１０に示すような多眼式の３次
元ディスプレイ装置がある。図１０は４眼式の例であ
る。

【００２５】図１０の装置では、表示画素ＤＤi1、ＤＤ
i2、ＤＤi3、ＤＤi4に対して、シリンドリカルレンズＬ
Ｌi が対応し、表示画素ＤＤi1、ＤＤi2、ＤＤi3、ＤＤ
i4から出た光を、それぞれ空間ＢＢ、空間ＣＣ、空間Ｄ
Ｄ、空間ＥＥに分離する。図１０の装置に用いる立体信
号を得る方法として、例えば図１１に示すような構成の
撮像系が用いられる。即ち、一定の間隔でカメラを配置
し、それぞれのカメラはその中心軸が対象物に向くよう
に角度をつけておく。こうして４つの異なる視差像が得
られるが、このうちの隣り合う２つの像について、左側
のカメラの像を左目で、右側のカメラの像を右目で観察
することにより、立体視が可能になる。従って、図１０
の装置では、表示画素ＤＤi1、ＤＤi2、ＤＤi3、ＤＤi4
に対して、図１１に示すカメラ１２１からカメラ１２４
によって得られる像１１から像１４を割り当てることに
より、３つの異なる立体像を観察することができる。こ
こで３つの異なる立体像とは、左目と右目でそれぞれ
（像１１と像１２）、（像１２と像１３）、（像１３と
像１４）を見る場合に観察される立体像である。これ
は、立体視可能領域が広い範囲にわたっていることをも
意味する。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図１０に示す従来の多眼式の３次元ディスプレイ装置
では、水平方向の解像度が劣化する。一般に、Ｎ眼式の
場合には、その水平方向の解像度は、レンチキュラレン
ズを用いずに普通のディスプレイとして用いる場合の１
／Ｎになってしまう。このような画質の劣化は、立体視
の上で大きな妨げになり、劣化が激しい場合には立体感
がまるで得られなくなってしまうという問題点があっ
た。

【００２７】本発明の目的は、逆立体像が観察される領
域をなくし、立体視可能領域を拡大するとともに、水平
方向の解像度を劣化させることなく、観察者が移動に応
じて異なる視差像を観察することができる３次元ディス
プレイ装置を提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、複数の
異なる視差像が同時に表示される表示パネル、シリンド
リカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラレンズ
を有する３次元ディスプレイ装置であって、観察者の頭
部の空間的位置を検出する頭部検出装置と、多眼表示を
行なうための立体信号を出力する複数の立体信号源と、
頭部検出装置で検出された観察者の頭部位置に基づいて
複数の立体信号源から出力される立体信号を選択する立
体信号選択装置とを備える３次元ディスプレイ装置によ
って達成される。

【００２９】本発明の目的は、複数の異なる視差像が同
時に表示される表示パネル、シリンドリカルレンズのア
レイで構成されるレンチキュラレンズを有する３次元デ
ィスプレイ装置であって、観察者の頭部の空間的位置を
検出する頭部検出装置と、多眼表示を行なうための立体
信号を出力する複数の立体信号源と、頭部検出装置で検
出された観察者の頭部位置に基づいて複数の立体信号源
から出力される立体信号を選択する立体信号選択装置
と、レンチキュラレンズを左右方向に移動するレンズ移
動装置と、レンズ移動装置を制御するレンズ移動制御装
置とを備える３次元ディスプレイ装置によっても達成さ
れる。

【００３０】本発明の目的は、複数の異なる視差像が同
時に表示される透過型表示パネル、シリンドリカルレン
ズのアレイで構成されるレンチキュラレンズを有する３
次元ディスプレイ装置であって、表示パネルを裏面から
照明するための光源と、光源から放射された光を該表示
パネルに対して概略直交する光に変換する光学レンズ
と、観察者の頭部の空間的位置を検出する頭部検出装置
と、多眼表示を行なうための立体信号を出力する複数の
立体信号源と、頭部検出装置で検出された観察者の頭部
位置に基づいて複数の立体信号源から出力される立体信
号を選択する立体信号選択装置と、光源と光学レンズの
空間的相対位置を変化させる光源移動装置と、光源移動
装置を制御する光源移動制御装置とを備える３次元ディ
スプレイ装置によっても達成される。

【００３１】本発明の３次元ディスプレイ装置は、表示
パネルとレンチキュラレンズとの間に、投影レンズと拡
散層とを備えるように構成してもよい。

【００３２】

【作用】本発明の３次元ディスプレイ装置では、複数の
異なる視差像が同時に表示される表示パネルと、シリン
ドリカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラレン
ズによって、左目用と右目用の視差像を空間的に分離す
る。このとき、上記頭部検出装置によって検出された観
察者の頭部の空間的位置に応じて、２眼式のレンチキュ
ラレンズによって形成される立体像表示空間に再生する
像を、多眼表示を行なうための複数の立体信号源が接続
された立体信号選択装置によって選択し、観察者の位置
に応じた立体像を呈示する。

【００３３】本発明の３次元ディスプレイ装置では、複
数の異なる視差像が同時に表示される表示パネルと、シ
リンドリカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラ
レンズによって、左目用と右目用の視差像を空間的に分
離する。このとき、上記頭部検出装置によって検出され
た観察者の頭部の空間的位置に応じて、２眼式のレンチ
キュラレンズを移動し、レンチキュラレンズによって形
成される立体像表示空間を移動させるとともに、多眼表
示を行なうための複数の立体信号源が接続された立体信
号選択装置によって再生像を選択し、観察者の位置に応
じた立体像を呈示する。

【００３４】本発明の３次元ディスプレイ装置では、複
数の異なる視差像が同時に表示される透過型表示パネル
と、シリンドリカルレンズのアレイで構成されるレンチ
キュラレンズと、該表示パネルを裏面から照明するため
の光源と、該光源から放射された光を表示パネルに対し
て概略直交する光に変換する光学レンズによって、左目
用と右目用の視差像を空間的に分離する。このとき、上
記頭部検出装置によって検出された観察者の頭部の空間
的位置に応じて、光源と光学レンズの空間的相対位置を
移動し、２眼式のレンチキュラレンズによって形成され
る立体像表示空間を移動させるとともに、多眼表示を行
なうための複数の立体信号源が接続された立体信号選択
装置によって再生像を選択し、観察者の位置に応じた立
体像を呈示する。

【００３５】本発明の３次元ディスプレイ装置では、複
数の異なる視差像が同時に表示される表示パネルと、シ
リンドリカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラ
レンズと、該表示パネルと該レンチキュラレンズとの間
に配置される投影レンズと拡散層によって、左目用と右
目用の視差像を空間的に分離する。このとき、上記頭部
検出装置によって検出された観察者の頭部の空間的位置
に応じて、２眼式のレンチキュラレンズによって形成さ
れる立体像表示空間に再生する像を、多眼表示を行なう
ための複数の立体信号源が接続された立体信号選択装置
によって選択し、観察者の位置に応じた立体像を呈示す
る。

【００３６】本発明の３次元ディスプレ装置では、複数
の異なる視差像が同時に表示される表示パネルと、シリ
ンドリカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラレ
ンズと、該表示パネルと該レンチキュラレンズとの間に
配置される投影レンズと拡散層によって、左目用と右目
用の視差像を空間的に分離する。このとき、上記頭部検
出装置によって検出された観察者の頭部の空間的位置に
応じて、２眼式のレンチキュラレンズを移動し、レンチ
キュラレンズによって形成される立体像表示空間を移動
させるとともに、多眼表示を行なうための複数の立体信
号源が接続された立体信号選択装置によって再生像を選
択し、観察者の位置に応じた立体像を呈示する。

【００３７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の３次元ディ
スプレイ装置の実施例を説明する。

【００３８】図１は、本発明の３次元ディスプレイ装置
の第１実施例の構成を示す。

【００３９】図１の３次元ディスプレイ装置は、液晶パ
ネルの前面にレンチキュラレンズを置く直視型の３次元
ディスプレイ装置である。図１には４眼表示の場合が図
示してある。

【００４０】図１の３次元ディスプレイ装置では、液晶
パネル１０の前面にレンチキュラレンズ１１が貼り付け
られる。実際の装置では液晶パネル１０の背面に表示用
照明光源が置かれるが、図１では省略してある。

【００４１】図１の実施例では画像表示パネルとして液
晶パネルを用いたが、その他にエレクトロルミネッセン
ス（ＥＬ）パネル、プラズマディスプレイ、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）アレイなどのフラットパネルディスプレ
イを用いることができる。そのときは表示用照明光源を
必要としない。

【００４２】液晶パネル１０には通常、カラー液晶パネ
ルが用いられる。そのとき、レンズの作用によって色画
像が分離しないように、液晶パネルのカラーフィルタの
配列は、レンチキュラレンズの長手方向（垂直方向）と
同じにする。

【００４３】レンチキュラレンズ１１は、シリンドリカ
ルレンズのアレイである。図１のレンチキュラレンズ１
１は、紙面に垂直方向に細長いシリンドリカルレンズの
アレイの断面を表している。レンチキュラレンズ１１
は、通常、アクリル、塩化ビニルなどのプラスチック材
料からなる。レンチキュラレンズ１１は、予め設定され
た曲率半径をもった円筒が水平方向に並んだ形状に成形
される。また、その厚さは液晶パネル１０上に焦点を結
ぶように設定される。

【００４４】図１の実施例においては、４つの異なる視
差像が表示できる４眼式であるが、同時に表示するのは
２つの異なる視差像である。従って、本実施例において
用いるレンチキュラレンズは、通常２眼式の３次元ディ
スプレイ装置に用いられるものと同一である。即ち、表
示画素Ｄi1とＤi2のペアに対してレンチキュラレンズ１
１内のシリンドリカルレンズＬi が対応して置かれる
（以下ｉはｉ＝１〜ｎを表す）。画素Ｄi1、Ｄi2を透過
した光は、シリンドリカルレンズＬi の働きによって、
観察領域の空間Ｃ、空間Ｄにそれぞれ分離される。画素
Ｄi1に左目用視差像を、画素Ｄi2に右目用視差像を表示
した場合には、空間Ｃ、空間Ｄにそれぞれ左目、右目を
もってくると立体像が観察できる。

【００４５】図１では各シリンドリカルレンズＬi の形
状は同じであるが、画素Ｄi1、Ｄi2のペアのピッチとシ
リンドリカルレンズＬi のピッチは異なる。シリンドリ
カルレンズのピッチが若干小さく設定されている。従っ
て、液晶パネルの周辺において画素のペアの中心とそれ
に対応するシリンドリカルレンズの中心がずれ、そのず
れ量は周辺にいく程大きくなる。このずれによって、液
晶パネル１０の中央と周辺でシリンドリカルレンズへの
それぞれの画素からの透過光の入射角が異なるため、液
晶パネル１０の周辺の画素からの透過光を観察領域の特
定の空間Ｃと空間Ｄに集めることができる。

【００４６】このとき画素Ｄi1から放射された光の一部
は、シリンドリカルレンズＬi-1 を通り、空間Ｅに収束
する。即ち、画素Ｄi1から放射された光が対応するレン
ズの１つの右隣（観察者から見て）のシリンドリカルレ
ンズを通ると、本来の収束空間である空間Ｃとは異なる
空間Ｅに収束する。従って、空間Ｅでは空間Ｃと同じ画
像を観察することができる。

【００４７】同様にして、画素Ｄi1から放射された光
が、対応するレンズの１つ左隣（観察者から見て）のシ
リンドリカルレンズを通ると、本来の収束空間である空
間Ｃとは異なる空間Ａに収束する。従って、空間Ａでも
空間Ｃと同じ画像を観察することができる。

【００４８】一方、画素Ｄi2から放射された光が、対応
するレンズの１つ右隣（観察者から見て）のシリンドリ
カルレンズを通ると、本来の収束空間である空間Ｄとは
異なる空間Ｆに収束する。従って、空間Ｆでは空間Ｄと
同じ画像を観察することができる。

【００４９】同様にして、画素Ｄi2から放射された光
が、対応するレンズの１つ左隣（観察者から見て）のシ
リンドリカルレンズを通ると、本来の収束空間である空
間Ｄとは異なる空間Ｂに収束する。従って、空間Ｂでも
空間Ｄと同じ画像を観察することができる。このような
光を１次のサイドローブ光と呼ぶ。

【００５０】更に、ある画素から放射された光が対応す
るレンズの２つ隣のシリンドリカルレンズを通ると２次
のサイドローブ光となるというように、一般に直近のレ
ンズのＮ個隣のシリンドリカルレンズを通った光はＮ次
のサイドローブ光となる。このサイドローブ光が収束す
る空間は、水平方向にほぼ等間隔に現れ、空間的に左目
用、右目用の画像が交互に呈示されることになる。

【００５１】液晶パネル１０に表示する視差像を得る手
段としては、例えば従来の技術において上述した図１１
に示すような撮像系が考えられる。本実施例は４眼式で
あるから、図１１のカメラ１２１からカメラ１２４の４
台のカメラを、一定の間隔で、その中心軸を対象物体に
向けて配置する。これにより、４つの異なる像が得られ
るが、カメラ１２１によって得らえる像を像１とし、こ
れを図１中の立体信号源３３として用いる。同様に、カ
メラ１２２によって得られる像２を立体信号源３４に、
カメラ１２３によって得られる像３を立体信号源３５
に、カメラ１２４によって得られる像４を立体信号源３
６に対応させる。このうちの隣り合う２つの像につい
て、左側のカメラの像を左目で、右側のカメラの像を右
目で観察することにより、立体視が可能になる。本実施
例のような４眼式の場合には、３つの異なる立体像を観
察することができる。ここで３つの異なる立体像とは、
左目と右目でそれぞれ（像１と像２）、（像２と像
３）、（像３と像４）を見る場合に観察される立体像で
ある。なお、４つの異なる像を生成する手段として、コ
ンピュータグラフィックスを用いる方法もある。また、
立体信号源は実時間で動くものであっても、光ディスク
のような蓄積系に記録されたものであってもよい。

【００５２】頭部検出装置４１は、観察者の頭部に空間
的位置を検出する位置である。頭部検出の方式はいくつ
か考えられる。第１の方式として、頭部検出装置に赤外
線受発光素子を備えて、近赤外線を観察者の頭部に照射
し、その反射強度を測定することにより、観察者の頭部
位置を検出する方法がある。

【００５３】第２の方式として、ビデオカメラあるいは
電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラで常に観察者を捕らえ
て、画像処理によって瞳を認識して、その空間位置を検
出する方法がある。この場合、頭部検出装置にビデオカ
メラ、画像処理・認識装置、位置検出装置が含まれる。

【００５４】第３の方式として、観察者の頭部に磁界発
生器をつけて、複数の磁界検出器を用いて、磁界発生器
の空間位置を検出する方法がある。この場合、頭部検出
装置に磁界発生器、複数の磁界検出器、磁界検出器から
の信号の処理装置などが含まれる。この方式では、観察
者の頭部に磁界検出器をつけて、パネル側に磁界発生器
を置く場合もある。

【００５５】その他の方式としては、機械的な方式、超
音波を用いる方式、慣性力を用いた方式などがある。

【００５６】頭部検出装置４１によって検出された頭部
の位置情報は、立体信号選択装置４３に送られる。立体
信号選択装置４３には、上述した図１１のような撮像系
によって得られた４つの立体信号源（３３〜３６）が接
続されており、頭部の位置情報によって４つの立体信号
源の内の１つを左目用信号に割り当て、別の１つを右目
用信号に割り当てる。

【００５７】立体信号合成装置４２は、立体信号選択装
置４３によって選択された２つの信号を、それぞれ偶数
フィールドと奇数フィールドに振り分け、液晶パネル１
０上で左目用視差像と右目用視差像を１ライン毎に交互
に表示させる。

【００５８】本発明では、観察者の頭部位置と選択する
立体信号源との関係が重要である。この点について、以
下に詳しく説明する。

【００５９】まず、観察者の左目が空間Ｃに、右目が空
間Ｄにある場合を基本位置とする。この場合には、立体
信号選択装置４３は、左目用信号として像２（立体信号
源３４）を、右目用信号として像３（立体信号源３５）
を選択し、立体信号合成装置４２によって、画素Ｄi1に
像２を、画素Ｄi2に像３を表示させる。画素Ｄi1から放
射された光が空間Ｃ（および空間Ａ、Ｅ）に、画素Ｄi2
から放射された光が空間Ｄ（および空間Ｂ、Ｆ）に収束
するのは先に述べた通りであるから、観察者は左目で像
２を、右目で像３を見ることになり、立体像が観察され
る。この状態を状態（２）とする。

【００６０】次に、観察者が右に移動して、左目が空間
Ｄに、右目が空間Ｅにくる位置にきたとする。この場合
には、立体信号選択装置４３は左目用信号として像３
（立体信号源３５）を、右目用信号として像４（立体信
号源３６）を選択し、立体信号合成装置４２によって、
画素Ｄi1に像４を、画素Ｄi2に像３を表示させる。こう
すると、観察者は左目で空間Ｄに収束した像３を、右目
で空間Ｅに収束した像４を見ることになり、立体像が観
察される。この状態を状態（３）とする。この状態で
は、状態（２）と異なり、画素Ｄi1に右目用視差像が、
画素Ｄi2に左目用視差像が表示されていることに注意す
る。

【００６１】ここから、観察者が左に移動して基本位置
に戻った場合には、状態（２）に切り替える。

【００６２】さらに観察者が左に移動して、左目が空間
Ｂに、右目が空間Ｃにくる位置にきたとする。この場合
には、立体信号選択装置４３は左目用信号として像１
（立体信号源３３）を、右目用信号として像２（立体信
号源３４）を選択し、立体信号合成装置４２によって、
画素Ｄi1に像２を、画素Ｄi2に像１を表示させる。こう
すると、観察者は左目で空間Ｂに収束した像１を、右目
で空間Ｃに収束した像２を見ることになり、立体像が観
察される。この状態を状態（１）とする。この状態で
も、状態（３）と同様、画素Ｄi1に右目用視差像が、画
素Ｄi2に左目用視差像が表示されていることに注意す
る。

【００６３】このように、観察者の位置に応じて、表示
状態を切り替えることにより、観察者が左右に移動して
も正常な立体像を観察することができ、しかも、移動し
た場所に応じて異なる立体像を観察することができる。
同時に、立体視可能領域も広がっていることになる。

【００６４】また、本実施例では２眼式用のレンチキュ
ラレンズを用いるため、多眼表示を行なうにもかかわら
ず、その水平方向の解像度は、立体視をするために最低
限必要な２眼式の場合と同じである。

【００６５】なお、本実施例は４眼式であるため、例え
ば左目が空間Ｅに、右目が空間Ｆにくる位置に移動した
場合には、偶数フィールドと奇数フィールドの内容を入
れ換えることにより、逆立体像ができるのを防ぐことは
できるが、状態（３）と異なる（別の角度から見た）立
体像を呈示することはできない。この問題は、像数を増
やすことにより解決できる。即ち、立体信号源の数を増
やすことにより、広範囲な観察者の移動に対応でき、立
体視可能領域をより拡大することができる。

【００６６】図２は、本発明の３次元ディスプレイ装置
の第２実施例の構成を示す。

【００６７】図２の３次元ディスプレイ装置は、液晶パ
ネルの前面にレンチキュラレンズを置く直視型の３次元
ディスプレイ装置である。本実施例の装置は、上述した
第１実施例の３次元ディスプレイ装置にレンズ移動装置
とレンズ移動制御装置が加わった構成をとり、レンチキ
ュラレンズが左右に移動することを特徴とする。

【００６８】図２の実施例においては、４つの異なる視
差像が表示できる４眼式であるが、同時に表示するのは
２つの異なる視差像である。従って、本実施例において
用いるレンチキュラレンズは、図２（ｂ）に示すように
図１の第１実施例と同じく、通常２眼式の３次元ディス
プレイ装置に用いられるものと同一である。従って、液
晶パネル１０の表示画素とレンチキュラレンズ１１の位
置関係や、光線の収束の仕方も第１実施例の場合に準ず
るので説明を省略する。

【００６９】レンズ移動装置５１を用いてレンチキュラ
レンズ１１を水平方向に移動することによって、立体視
可能領域を拡大することができるが、その原理を上述し
た図９を用いて説明する。なお、本実施例の構成に基づ
いて説明するので以下に示すように参照番号及び符号の
読み替えが必要である。即ち、図９の参照番号１１０、
１１１をそれぞれ１０、１１に、参照符号ＤＤi1、ＤＤ
i2、ＬＬi をそれぞれＤi1、Ｄi2、Ｌiとする。

【００７０】図９は２眼式の例であるが、液晶パネル１
０の１組の画素とレンチキュラレンズ１１の山の部分
（シリンドリカルレンズの中心位置）との相対位置に注
目する必要がある。ここでは、Ｄi1とＤi2の画素ペアと
シリンドリカルレンズＬi との相対位置に注目する。図
９（ａ）では、画素ペアＤi1、Ｄi2の中心線とシリンド
リカルレンズＬi の中心線が重なっている。このような
場合には、この中心線を境に右側に右目用視差像が、左
側に左目用視差像が形成される。この状態からレンチキ
ュラレンズ１１をわずかに左に移動すると、図９（ｂ）
に示すようにシリンドリカルレンズＬi の中心線が画素
ペアＤi1、Ｄi2の中心線よりも左にくる。このような場
合には、右目用および左目用視差像の形成される位置が
全体に左に移動する。観察者の移動量に応じて、レンチ
キュラレンズ１１の移動量を制御することにより、観察
者は左右に移動しても常に右目で右目用視差像を、左目
で左目用視差像を見ることができ、広い範囲で立体視が
可能となる。

【００７１】再び図２に戻って説明すると、観察者の移
動量とそれに対応するレンチキュラレンズ１１の移動量
との間には密接な関係があり（近似的には比例関係）、
これを制御するのがレンズ移動制御装置５２である。レ
ンズ移動装置５１は、レンズ移動制御装置５２が算出し
た移動量だけレンチキュラレンズ１１を左右方向に移動
する。

【００７２】このとき、単にレンチキュラレンズ１１を
移動するだけであれば、観察者が観察する立体像は変わ
らないので、レンチキュラレンズ１１の移動に同期させ
て、表示する視差像を切り替える。

【００７３】本実施例は４眼式であるので、第１実施例
で説明したように、例えば図１１に示されるような撮像
系によって、像１から像４の異なる４つの視差像（立体
信号源３３〜３６）を用意する。また、予め観察領域内
を４つに分割するべく境界を設定する。図２（ａ）で
は、分割された領域をそれぞれ左から空間Ｗ、Ｘ、Ｙ、
Ｚとする。この際、最も外側にある領域以外（ここでは
空間Ｗ、Ｚ以外）の領域の幅は、人間の両眼間隔（約６
５ｍｍ）程度になるようにする。設定した境界の位置情
報は、立体信号選択装置４３に記憶しておく。

【００７４】観察者の移動とレンチキュラレンズ１１の
移動及び表示する映像の切り替えの制御の流れを、図３
に示したフローチャートを用いて説明する。

【００７５】まず、頭部検出装置４１によって観察者の
頭部位置を検出する（３０１）。レンズ移動制御装置５
２は、検出された観察者の頭部位置から、レンチキュラ
レンズ１１の移動量ΔＬを計算し（３０２）、レンズ移
動装置５１にレンチキュラレンズ１１をΔＬだけ移動さ
せる（３０３）。一方、立体信号選択装置４３は検出さ
れた観察者の頭部位置に応じて、選択する像を切り替え
る。即ち、左目が空間Ｗ、右目が空間Ｘにある場合には
像１と像２（３０４、３０５）を、左目が空間Ｘ、右目
が空間Ｙにある場合には像２と像３（３０６、３０７）
を、左目が空間Ｙ、右目が空間Ｚにある場合には像３と
像４を選択する（３０７）。立体信号合成装置４２は選
択された２つの信号を左目用と右目用に割り振って、液
晶パネルに表示する（３０９）。

【００７６】ここで、領域の幅を人間の両眼間隔の半分
以下にした場合を考える。このときは、撮像系のカメラ
間隔も狭くなっていなければならない（実際には、各カ
メラによって構成される輻輳角のみが問題となる）。こ
のような場合には、立体信号選択装置４３によって、隣
合う２つの像を選択するのではなく、３つ以上離れた像
を選択すればよい。このようにすると、観察者の移動に
伴って観察される立体像は非常に細かく切り替わる。本
実施例で重要なことは、撮像時の視差と観察時の視差が
大きく違わないようにすることであり、撮像時のカメラ
間隔（輻輳角）は、各観察領域の幅を考慮して決定す
る。

【００７７】このようにすることにより、観察者は左右
に移動すると異なる立体像を観察することができる。し
かも、立体像が切り替わる領域の幅は、撮像時の条件を
考慮した上で任意に決定することができ、第１実施例の
ようにレンチキュラレンズの特性に左右されることがな
い。また、第１実施例では、各視差像の間に、液晶パネ
ルの配線部分が光を透過しないことに起因する非表示空
間が存在し、観察者が移動した際に黒い帯として観察さ
れるが、本実施例では視差像を表示する空間自体を移動
させるため、観察者がこの黒い帯を観察することはな
い。

【００７８】なお、本実施例は４眼式であるため、例え
ば両目とも空間Ｚにあるような場合には立体視ができな
い。この問題は、像数を増やすことにより解決できる。
即ち、立体信号源の数を増やすことにより、広範囲な観
察者の移動に対応でき、立体視可能領域をより拡大する
ことができる。

【００７９】図４は、本発明の３次元ディスプレイ装置
の第３実施例の構成を示す。

【００８０】図４の３次元ディスプレイ装置は、液晶パ
ネルの前面にレンチキュラレンズを置く直視型の３次元
ディスプレイ装置である。図４では２眼式の場合が図示
してある。本実施例では、液晶パネルを裏面から照明す
る光源と、該光源から放射された光を表示パネルに対し
て概略直交する光に変換する光学レンズとの空間的な相
対位置を変化させることを特徴とする。

【００８１】本実施例の装置の液晶パネル１０、レンチ
キュラレンズ１１は、第１実施例の装置と同様である
が、液晶パネル１０の前面に拡散板７２を貼り、更にそ
の上にレンチキュラレンズ１１を貼り付ける。拡散板７
２はプラスチックフィルムで構成され、入射光を拡散さ
せる働きがある。

【００８２】液晶パネル１０の裏面の近傍にフレネルレ
ンズ７１が配置される。フレネルレンズ７１の光軸は、
液晶パネル１０に対して垂直である。フレネルレンズ７
１は、１つのシリンドリカルレンズの機能をもつ。フレ
ネルレンズ７１の長手方向は、レンチキュラレンズ１１
内のシリンドリカルレンズの長手方向と同じである。フ
レネルレンズ７１の代わりに、通常のシリンドリカルレ
ンズ、または凸レンズを用いてもよい。

【００８３】フレネルレンズ７１のほぼ焦点距離の位置
に、光源７４が設置される。光源７４は、ハロゲンラン
プのような点光源でもよいし、蛍光灯のような線光源で
もよい。線光源の場合には、その長手方向は、フレネル
レンズ７１の長手方向と一致させる。光源７４は、光源
移動装置６２によって、フレネルレンズ７１と平行な平
面内で位置を変えることができる。

【００８４】頭部検出装置４１は、観察者の頭部の空間
的位置を検出する装置であり、第１実施例で説明したも
のと同様のものを用いる。頭部検出装置４１によって検
出された頭部の位置情報は、光源移動制御装置６１に送
られる。光源移動制御装置６１は、該位置情報に基づい
て、光源７４の最適位置を算出して、光源の位置信号を
光源移動装置６２に送る。

【００８５】光源７４は、フレネルレンズ７１のほぼ焦
点に位置しているので、光源７４から放射された光は、
フレネルレンズ７１を通った後、フレネルレンズ７１の
作用によって、概略平行光になる。例えば、光源７４が
フレネルレンズ７１の光軸上に位置しているときは、液
晶パネル１０にはパネルに対してほぼ垂直なバックライ
ト光が入射される。そのため、立体像は液晶パネルのほ
ぼ正面に再生される。このとき、右目をＢ点、左目をＤ
点にもってくると正常な立体像が観察できる。

【００８６】仮に、光源７４を７４ａの位置に移動する
と、光源７４の位置はフレネルレンズ７１の光軸よりわ
ずかにずれて、液晶パネル１０にはパネルに対して垂直
な方向よりわずかに角度のついたバックライト光が入射
される。その結果、立体像が再生される位置は、液晶パ
ネルの正面より少しずれて、Ａ点、Ｃ点の位置に再生さ
れる。このとき、右目をＡ点、左目をＣ点にもってくる
と正常な立体像が観察できる。

【００８７】このように、頭部検出装置４１によって観
察者の頭部位置を検出して、その位置に立体像が再生さ
れるように光源７４の位置を制御することにより、観察
者は少々頭を動かしても、常に正常な立体像を観察し続
けることができる。

【００８８】本実施例で重要なことは、液晶パネル１０
に入射されるバックライト光の入射角を変化させること
だが、その手段は光源７４の位置を変えることに限定さ
れない。フレネルレンズ７１を移動させても、バックラ
イト光の入射角を変化させることができる。ただし、こ
の場合大きなフレネルレンズを移動しなければならない
ので、移動装置が大型になる。

【００８９】次に、図５は、上述した第１実施例及び第
２実施例を、背面投射型プロジェクタを用いて実現する
３次元ディスプレイ装置の構成を示す。

【００９０】図５の３次元ディスプレイ装置は、スクリ
ーンの後方にプロジェクタを置く背面投射型の３次元デ
ィスプレイ装置である。図５では４眼表示の場合が図示
してある。

【００９１】まず、第２実施例を背面投射型プロジェク
タを用いて実現する方法について説明する。

【００９２】映像を投影するスクリーンとしては、背面
投射型の拡散板スクリーン７３を用いる。その前面にレ
ンチキュラレンズ１１を貼り付ける。レンチキュラレン
ズ１１は、第２実施例と同様、通常２眼式の３次元ディ
スプレイ装置に用いられるものと同一である。このスク
リーンに、背面投射型プロジェクタ７５によって、後方
から映像が投影される。

【００９３】頭部検出装置４１、立体信号選択装置４
３、立体信号合成装置４２、レンズ移動制御装置５２、
レンズ移動装置５１を備える点は、第２実施例と同じで
ある。

【００９４】このような構成の３次元ディスプレイ装置
では、図２に示す第２実施例において液晶パネル１０に
映像が表示されていたものが、拡散板スクリーン７３に
表示されるようになるだけで、他の部分は上述した第２
実施例と変わらない。従って、第２実施例と同じく、観
察者の頭部位置に応じてレンチキュラレンズ１１を左右
に移動することによって、第２実施例と同様の効果を発
揮することができる。

【００９５】同様にして、図１の第１実施例を背面投射
型プロジェクタを用いて実現するには、図１の液晶パネ
ル１０を拡散板スクリーンと背面投射型プロジェクタに
置き替えるだけでよい。

【００９６】

【発明の効果】本発明の３次元ディスプレイ装置は、複
数の異なる視差像が同時に表示される表示パネル、シリ
ンドリカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラレ
ンズを有する３次元ディスプレイ装置であって、観察者
の頭部の空間的位置を検出する頭部検出装置と、多眼表
示を行なうための立体信号を出力する複数の立体信号源
と、頭部検出装置で検出された観察者の頭部位置に基づ
いて複数の立体信号源から出力される立体信号を選択す
る立体信号選択装置とを備えるので、頭部検出装置によ
って観察者の頭部の空間的位置を検出し、逆立体像が観
察されるような領域に観察者が移動した場合には、２眼
式のレンチキュラレンズによって形成される立体像表示
空間に再生する像を、多眼表示を行なうための複数の立
体信号源が接続された立体信号選択装置によって選択
し、観察者の位置に応じた立体像を呈示する。この結
果、観察者が逆立体像を観察することはなくなり、立体
視可能領域は拡大する。また、観察者の移動に伴って観
察される立体像も変化するため、立体像観察時の不自然
さがなくなる。しかも、２眼式のレンチキュラレンズを
用いるため、多眼表示を行なうにもかかわらず、水平方
向の解像度は２眼表示の場合と同等であり、劣化しな
い。

【００９７】本発明の３次元ディスプレイ装置は、複数
の異なる視差像が同時に表示される表示パネル、シリン
ドリカルレンズのアレイで構成されるレンチキュラレン
ズを有する３次元ディスプレイ装置であって、観察者の
頭部の空間的位置を検出する頭部検出装置と、多眼表示
を行なうための立体信号を出力する複数の立体信号源
と、頭部検出装置で検出された観察者の頭部位置に基づ
いて複数の立体信号源から出力される立体信号を選択す
る立体信号選択装置と、レンチキュラレンズを左右方向
に移動するレンズ移動装置と、レンズ移動装置を制御す
るレンズ移動制御装置とを備えるので、頭部検出装置に
よって観察者の頭部の空間的位置を検出し、それに応じ
て２眼式のレンチキュラレンズによって形成される立体
像表示空間を移動するとともに、多眼表示を行なうため
の複数の立体信号源が接続された立体信号選択装置によ
って再生像を選択し、観察者の位置に応じた立体像を呈
示する。この結果、観察者が各視差像の間に存在する黒
い帯（非表示空間）を見ることがなくなる。

【００９８】本発明の３次元ディスプレイ装置は、複数
の異なる視差像が同時に表示される透過型表示パネル、
シリンドリカルレンズのアレイで構成されるレンチキュ
ラレンズを有する３次元ディスプレイ装置であって、表
示パネルを裏面から照明するための光源と、光源から放
射された光を該表示パネルに対して概略直交する光に変
換する光学レンズと、観察者の頭部の空間的位置を検出
する頭部検出装置と、多眼表示を行なうための立体信号
を出力する複数の立体信号源と、頭部検出装置で検出さ
れた観察者の頭部位置に基づいて複数の立体信号源から
出力される立体信号を選択する立体信号選択装置と、光
源と光学レンズの空間的相対位置を変化させる光源移動
装置と、光源移動装置を制御する光源移動制御装置とを
備えるので、立体像を切り替える境界の位置は、レンチ
キュラレンズによって形成される立体像表示空間の位置
には制限されなくなり、３次元ディスプレイ装置を設計
する際の自由度が増すとともに、非常に滑らかに、かつ
連続的に変化する立体像を呈示することが可能になる。
また、背面投射型プロジェクタを用いることにより、以
上の効果に加えて、大画面化を図ることが可能になる。

【００９９】本発明の３次元ディスプレイ装置は、表示
パネルとレンチキュラレンズとの間に、投影レンズと拡
散層とを備えるので、非常に滑らかにかつ連続的に変化
する立体像を呈示することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の３次元ディスプレイ装置の第１実施例
の構成を示す図である。

【図２】本発明の３次元ディスプレイ装置の第２実施例
の構成を示す図である。

【図３】図２の３次元ディスプレイ装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図４】本発明の３次元ディスプレイ装置の第３実施例
の構成を示す図である。

【図５】図２の第２実施例において背面投射型プロジェ
クタを用いた３次元ディスプレイ装置の構成を示す図で
ある。

【図６】従来の３次元ディスプレイ装置の一構成例を示
す図である。

【図７】従来の３次元ディスプレイ装置の他の構成例を
示す図である。

【図８】従来の３次元ディスプレイ装置の他の構成例を
示す図である。

【図９】従来の３次元ディスプレイ装置及び本発明の３
次元ディスプレイ装置におけるレンチキュラレンズの移
動による立体像表示領域の移動の説明図である。

【図１０】従来の多眼式の３次元ディスプレイ装置の構
成例を示す図である。

【図１１】従来の３次元ディスプレイ装置及び本発明の
３次元ディスプレイ装置多眼表示に用いる視差像の撮像
系の説明図である。

【符号の説明】

１０液晶パネル１１レンチキュラレンズ２１、２２、２３、２４カメラ３１、３２、３３、３４、３５、３６立体信号源４１頭部検出装置４２立体信号合成装置４３立体信号選択装置５１レンズ移動装置５２レンズ移動制御装置６１光源移動制御装置６２光源移動装置７１フレネルレンズ７２拡散板７３拡散板スクリーン７４光源７５背面投射型プロジェクタＬi レンチキュラレンズを構成するシリンドリカルレ
ンズＤij 表示画素（以上において、ｉは表示画素の組の
数、ｊは像数である。）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の異なる視差像が同時に表示される
表示パネル、シリンドリカルレンズのアレイで構成され
るレンチキュラレンズを有する３次元ディスプレイ装置
であって、観察者の頭部の空間的位置を検出する頭部検
出装置と、多眼表示を行なうための立体信号を出力する
複数の立体信号源と、該頭部検出装置で検出された観察
者の頭部位置に基づいて該複数の立体信号源から出力さ
れる立体信号を選択する立体信号選択装置とを備えるこ
とを特徴とする３次元ディスプレイ装置。
【請求項２】複数の異なる視差像が同時に表示される
表示パネル、シリンドリカルレンズのアレイで構成され
るレンチキュラレンズを有する３次元ディスプレイ装置
であって、観察者の頭部の空間的位置を検出する頭部検
出装置と、多眼表示を行なうための立体信号を出力する
複数の立体信号源と、該頭部検出装置で検出された観察
者の頭部位置に基づいて該複数の立体信号源から出力さ
れる立体信号を選択する立体信号選択装置と、該レンチ
キュラレンズを左右方向に移動するレンズ移動装置と、
該レンズ移動装置を制御するレンズ移動制御装置とを備
えることを特徴とする３次元ディスプレイ装置。
【請求項３】複数の異なる視差像が同時に表示される
透過型表示パネル、シリンドリカルレンズのアレイで構
成されるレンチキュラレンズを有する３次元ディスプレ
イ装置であって、該表示パネルを裏面から照明するため
の光源と、該光源から放射された光を該表示パネルに対
して概略直交する光に変換する光学レンズと、観察者の
頭部の空間的位置を検出する頭部検出装置と、多眼表示
を行なうための立体信号を出力する複数の立体信号源
と、該頭部検出装置で検出された観察者の頭部位置に基
づいて該複数の立体信号源から出力される立体信号を選
択する立体信号選択装置と、該光源と該光学レンズの空
間的相対位置を変化させる光源移動装置と、該光源移動
装置を制御する光源移動制御装置とを備えることを特徴
とする３次元ディスプレイ装置。
【請求項４】前記表示パネルと前記レンチキュラレン
ズとの間に、投影レンズと拡散層とを備えることを特徴
とする請求項１に記載の３次元ディスプレイ装置。
【請求項５】前記表示パネルと前記レンチキュラレン
ズとの間に、投影レンズと拡散層とを備えることを特徴
とする請求項２に記載の３次元ディスプレイ装置。