JPH0974574A - 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置 - Google Patents

立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置

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JPH0974574A
JPH0974574A JP8065508A JP6550896A JPH0974574A JP H0974574 A JPH0974574 A JP H0974574A JP 8065508 A JP8065508 A JP 8065508A JP 6550896 A JP6550896 A JP 6550896A JP H0974574 A JPH0974574 A JP H0974574A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 視差画像のクロストークが少なく、しかもフ
リッカー及びモアレ縞が生じ難い立体画像表示方法及び
それを用いた立体画像表示装置を得ること。 【解決手段】 視差画像情報を有する視差画像ソースか
らの複数の視差画像の夫々をストライプ画素に分割し、
該複数のストライプ画素の一部を所定の順序で配列して
１つのストライプ画像を合成してディスプレイ上に表示
し、該ディスプレイの前方又は後方の所定の位置に設け
た空間光変調素子上に所定のピッチの光透過部と光遮光
部より成る開口パターンを表示し、該空間光変調素子に
よって該ストライプ画像の左右夫々の眼に対応するスト
ライプ画素を夫々観察者の左右の眼に入射させることに
より立体視を得る際、該ディスプレイと該空間光変調素
子とを対応して走査する走査線上で１画素毎又は１走査
線毎に同期して該ストライプ画像と該開口パターンを表
示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は立体画像表示方法及
びそれを用いた立体画像表示装置に関し、特に空間光変
調素子をパララックス・バリア又はバックライトからの
光の指向性を制御する開口パターンとして用いる立体画
像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】パララックス・バリア法を用いる立体画
像表示方式はS. H. Kaplanによってその技術が開示され
ている（" Theory of Parallax Barriers" , J. SMPTE,
Vol.59, No.7, pp.11-21、1952）。該方式は複数の視差
画像の夫々をストライプ画素に分割し、1 つの画面上に
左右の視差画像を構成するストライプ画素を交互に配列
してストライプ画像を形成して表示し、このストライプ
画像から所定の距離だけ離れた位置に設けられた所定の
光透過部を有するスリット（パララックス・バリアと呼
ばれる）を介して、観察者の左右それぞれの眼でそれぞ
れの眼に対応した視差画像を観察することにより立体視
を得るものである。
【０００３】このような従来の装置では、これを通常の
テレビの如き2 次元画像表示装置として使用することは
出来なかった。
【０００４】そこで特開平3-119889号公報、特開平5-12
2733号公報においては、パララックス・バリアを透過形
液晶素子などにより電子的に形成し、バリア・ストライ
プの形状や位置などを電子的に制御して変化するように
した立体画像表示装置が開示されている。図34は特開平
3-119889号公報に開示されている立体画像表示装置の要
部概略図である。本装置では画像表示面101 に厚さｄの
スペーサー102 を介して透過形液晶表示素子から成る電
子式パララックス・バリア103 を配置している。画像表
示面101 には2 方向または多方向から撮像した複数の視
差画像を夫々縦のストライプ画素に分割し、これらの複
数の視差画像のストライプ画素を交互に所定の順序で配
列して構成したストライプ画像として表示し、一方、電
子式パララックス・バリア103 にはXYアドレスをマイク
ロコンピュータ104 等の制御手段で指定することにより
電子式パララックス・バリア103 の表示面上の任意の位
置に縦長のバリア・ストライプを形成し、前記パララッ
クス・バリア法の原理に従って立体視を可能としてい
る。
【０００５】この装置において、2 次元画像（非立体画
像）表示を行う際には、電子式パララックス・バリア10
3 にバリア・ストライプを形成せずに、画像表示領域の
全域にわたって無色透明な状態にすることで2 次元画像
表示を行う。これによって、従来のパララックス・バリ
ア法を用いた立体画像表示方式では出来なかった通常の
2 次元画像表示との両立を実現している。
【０００６】図35は特開平5-122733号公報に開示されて
いる液晶パネルディスプレイと電子式バリアによって構
成された立体画像表示装置の要部概略図である。この立
体画像表示装置では2 枚の液晶層115、125 を夫々2 枚の
偏光板111、118 及び121、128で挟み、液晶層115 は画像
表示手段、液晶層125 は電子式バリア形成手段とした構
成にしている。本装置においても、2 次元画像表示を行
う際には、液晶層125にバリア・ストライプの形成を止
めて、画像表示領域の全域にわたって無色透明な状態に
することで2 次元画像表示を行い、通常の2 次元画像表
示装置との両立を実現している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】特開平3-119889号公報
に開示されている従来例では、画像表示面101 には少な
くとも2 枚の視差画像を夫々ストライプ画素に分割し、
これら2 つの視差画像からのストライプ画素を交互に配
列して1 つのストライプ画像を合成し、これを表示して
いた。従って画像表示装置の解像度は元の視差画像に対
して少なくとも2分の1 に低下してしまう問題があっ
た。
【０００８】更に上記従来例では、画像表示面101 に表
示された縦のストライプ画素から成るストライプ画像と
電子式パララックス・バリア103 に形成するパララック
ス・バリアパターンとを同期をとって表示していないた
めに、左右画像のクロストークが発生し、またフリッカ
ーを生じる場合があり、目障りであった。
【０００９】また、観察者の視点移動がなければバリア
・ストライプの表示位置は変化しないので、ストライプ
状にローカライズされた輝度の低下を生じてしまうとい
う問題があった。
【００１０】さらに、画像表示手段が液晶等の場合は、
画像表示面がストライプ状の画素構造を有し、この画像
を同様なストライプ状のバリア・ストライプを介して観
察することから、モアレ縞を生じ易いという問題があっ
た。
【００１１】さらに、特開平5-122733号公報に開示され
た従来例では、装置全体で4 枚の偏光板を使用している
ために、この吸収により輝度が低下するという問題があ
った。
【００１２】加えてこれらの従来例では、観察者が両眼
間隔（基線長）だけ横方向に移動した場合、ストライプ
画像の右眼画像と左眼画像の表示位置を入れ換えること
で逆立体視を防いでいたが、前後の視点位置の変化には
対応できないという問題があった。
【００１３】更に従来例では、逆立体視を防ぐために観
察者の視点位置変化に応じて常に正しい視差画像が眼に
入射する様に追従させているだけで、観察している立体
画像は常に同じであり、なめらかな立体感を得ることが
できる『回り込み立体視効果』が得られないという問題
があった。
【００１４】本発明の目的は、パララックス・バリア法
を用いて、ディスプレイへの画像表示と空間光変調素子
への開口パターンの表示を夫々対応する画素毎或は対応
する走査線毎に同期して切り換えることにより、左右の
視差画像のクロストークが少なく、しかもフリッカー及
びモアレ縞が生じ難い優れた立体画像表示方法及びそれ
を用いた立体画像表示装置の提供である。
【００１５】その他、 （１−１） 第1 のストライプ画像と第2 のストライプ
画像及び第1 のパララックス・バリアパターンと第2 の
パララックス・バリアパターンの切換えを夫々対応する
画素毎或は対応する走査線毎に同期して切り換えて、高
速で表示することにより、クロストークが極めて少な
く、視差画像の夫々をディスプレイの表示面全面に欠落
無く高解像度に認識できる。 （１−２） 従来の装置では４枚の偏光板を使用してい
るために、この偏光板の吸収により輝度が低下するとい
う問題があったのに対し、偏光板を１枚削減することが
でき、表示輝度を向上させることができる。 （１−３） 観察者の視点位置を自動的に検出する観察
条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手段か
らの信号により、ディスプレイに表示するストライプ画
素の幅、空間光変調素子に形成する光透過部・光遮光部
の幅、或はディスプレイと空間光変調素子の間隔或はス
トライプ画素と光透過部との相対的位置関係を制御する
ことにより観察者が移動しても常に良好に立体視でき
る。 （１−４） 観察者の視点位置を自動的に検出する観察
条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手段か
らの信号により、視差画像ソースが有する視差画像情報
を構成する３つ以上の原視差画像より２つの視差画像を
選択して使用する、若しくは該視差画像情報を構成する
データより２つの視差画像を生成する、若しくは該視差
画像情報を構成する少なくとも２つの原視差画像より２
つの視差画像を補間又は再構成して作成することによ
り、観察者が移動した際、それに応じて視点位置の異な
る視差画像を適切に構成して、所謂滑らかな『回り込み
効果』を与える立体画像を表示する。 （１−５） ディスプレイに表示する２次元画像の中
に、クロストークが無く高解像の立体画像を部分的に表
示することができる。 （１−６） インターレース駆動を採用することによ
り、ディスプレイや空間光変調素子として多少表示速度
が遅い液晶素子等を用いてもフリッカーの無い高精細な
立体画像を表示することができる。 （１−７） ディスプレイ及び空間光変調素子を縦方向
に走査線走査して画像を表示するように構成することに
より、画面の駆動回路を簡易な構成にできる。 （１−８） ディスプレイ及び空間光変調素子の表示面
を走査線に沿って夫々同じ大きさの複数領域に分割し、
複数の領域から相対的に同じ位置の走査線を同時に選択
して同期して駆動・表示することにより、より短時間で
１画面の表示を行うことが出来、更にフリッカーの少な
い立体画像表示表示が可能になる。 （１−９） ディスプレイと空間光変調素子とを１画素
毎又は１走査線毎に同期してストライプ画像と開口パタ
ーンを表示する際に、該空間光変調素子上の同期して表
示する画素に先行する複数画素又は同期して表示する走
査線に先行する複数走査線を遮光部として先行して表示
させることにより、左右の視差画像のクロストークを一
層低減することが出来ると共に、異なる特性の液晶パネ
ルを用いても、クロストークを低減することが出来、夫
々のパネルの駆動マージンを大きくすることができる。 （１−１０） リニアフレネルレンズを用いることによ
り、ディスプレイと空間光変調素子を同じ仕様の液晶素
子で構成することができ、低コストの立体画像表示装置
を達成する。等の少なくとも１つの効果を有する立体画
像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置の提供を
目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の立体画像表示方
法は、 （２−１） 視差画像情報を有する視差画像ソースから
の複数の視差画像の夫々をストライプ画素に分割し、該
複数のストライプ画素の一部を所定の順序で配列して１
つのストライプ画像を合成してディスプレイ上に表示
し、該ディスプレイの前方又は後方の所定の位置に設け
た空間光変調素子上に所定のピッチの光透過部と光遮光
部より成る開口パターンを表示し、該空間光変調素子に
よって該ストライプ画像の左右夫々の眼に対応するスト
ライプ画素を夫々観察者の左右の眼に入射させることに
より立体視を得る際、該ディスプレイと該空間光変調素
子とを対応して走査する走査線上で１画素毎又は１走査
線毎に同期して該ストライプ画像と該開口パターンを表
示すること等を特徴としている。
【００１７】特に、 （２−１−１） 前記ディスプレイと前記空間光変調素
子とを対応して走査する走査線はインターレース走査を
行う。 （２−１−２） 前記ディスプレイと前記空間光変調素
子とを対応して走査する走査線は鉛直方向に走査する。 （２−１−３） 前記複数の視差画像は左右の視差画像
であり、前記ストライプ画像は該右の視差画像を分割し
たストライプ画素のうちの奇数番目のストライプ画素と
該左の視差画像を分割したストライプ画素のうちの偶数
番目のストライプ画素とを交互に配列して合成した第１
のストライプ画像、或は該右の視差画像を分割した該ス
トライプ画素のうちの偶数番目のストライプ画素と該左
の視差画像を分割した該ストライプ画素のうちの奇数番
目のストライプ画素とを交互に配列して合成した第２の
ストライプ画像であり、該２つのストライプ画像の１つ
を該ディスプレイ上に表示した後、続いて他方のストラ
イプ画像を表示し、その際、前記空間光変調素子上に光
透過部と光遮光部とを切り換えた開口パターンを表示す
る。 （２−１−４） 前記ストライプ画像は前記ディスプレ
イの表示面の一部分に表示し、該表示面の残余の部分に
は非ストライプ画像を表示し、前記空間光変調素子の表
示面中、該ディスプレイに表示する該ストライプ画像に
対応する部分には開口パターンを表示し、該空間光変調
素子の表示面中の残余の部分を透光状態にする。 （２−１−５） 前記ストライプ画像は前記ディスプレ
イの表示面の一部分に表示し、該表示面の残余の部分に
は非ストライプ画像を表示し、前記空間光変調素子の表
示面には全面に開口パターンを表示する。 （２−１−６） 前記ディスプレイに表示する前記スト
ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅及び／
又は前記空間光変調素子に表示する前記開口パターンの
光透過部及び光遮光部の表示幅がそれぞれの表示面を構
成している画素の複数個の幅である。 （２−１−７） 前記ディスプレイに表示する前記スト
ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅は該デ
ィスプレイの表示面を構成している画素の一画素の幅で
あり、前記空間光変調素子に表示する前記開口パターン
の光透過部・光遮光部の表示幅は該空間光変調素子の表
示面を構成している画素の複数個の幅である。 （２−１−８） 前記ディスプレイに表示する前記スト
ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅は該デ
ィスプレイの表示面を構成している画素の複数個の幅で
あり、前記空間光変調素子に表示する前記開口パターン
の光透過部及び光遮光部の表示幅は該空間光変調素子の
表示面を構成している画素の一画素の幅である。 （２−１−９） 前記ディスプレイ及び前記空間光変調
素子の各表示面がマトリックス構造の画素を有する。 （２−１−１０） 前記ディスプレイに表示するストラ
イプ画像からは所定の偏光光より成る光を射出してい
る。 （２−１−１１） 前記空間光変調素子は液晶素子で構
成している。 （２−１−１２） 観察者の視点位置を自動的に検出す
る観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力
手段からの信号により、前記ストライプ画像の構成要素
及び前記開口パターンの構成要素の少なくとも１つを制
御する。 （２−１−１３） 観察者の視点位置を自動的に検出す
る観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力
手段からの信号に基づき、前記ディスプレイと前記空間
光変調素子との間隔を間隔制御手段により制御する。 （２−１−１４） 観察者の視点位置を自動的に検出す
る観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力
手段からの信号により、前記視差画像情報を構成する３
つ以上の原視差画像より前記視差画像を選択して使用す
る。 （２−１−１５） 観察者の視点位置を自動的に検出す
る観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力
手段からの信号により、前記視差画像情報を構成するデ
ータより前記視差画像を観察者の視点位置に応じて生成
する、若しくは該視差画像情報を構成する少なくとも２
つの原視差画像より該視差画像を観察者の視点位置に応
じて補間又は再構成して作成する。 （２−１−１６） 前記ディスプレイと前記空間光変調
素子とを１画素毎又は１走査線毎に同期して前記ストラ
イプ画像と前記開口パターンを表示する際に、該空間光
変調素子上の同期して表示する画素に先行する複数画素
又は同期して表示する走査線に先行する複数走査線を遮
光部として先行して表示させる。 （２−１−１７） 前記ディスプレイ及び前記空間光変
調素子の表示面を走査線に沿って夫々同じ大きさの複数
領域に分割し、該複数の領域から相対的に同じ位置の走
査線を同時に選択して走査し、該ディスプレイと該空間
光変調素子の上に複数の該走査線上で１画素毎又は複数
の該走査線の対応する走査線毎に同期して前記ストライ
プ画像と前記開口パターンを表示する。
【００１８】又、本発明の立体画像表示装置は、 （２−２） 視差画像情報を有する視差画像ソースから
の複数の視差画像の夫々をストライプ画素に分割し、該
複数のストライプ画素の一部を所定の順序で配列して合
成した１つのストライプ画像をディスプレイ上に表示
し、該ディスプレイの前方又は後方の所定の位置に設け
た空間光変調素子上に所定のピッチの光透過部と光遮光
部より成る開口パターンを表示し、該空間光変調素子に
よって該ストライプ画像の左右夫々の眼に対応するスト
ライプ画素を夫々観察者の左右の眼に入射させることに
より立体視を得る際、該ディスプレイと該空間光変調素
子とを対応して走査する走査線上で１画素毎又は１走査
線毎に同期して該ストライプ画像と該開口パターンを表
示していること等を特徴としている。
【００１９】特に、 （２−２−１） 前記ディスプレイと前記空間光変調素
子とを対応して走査する走査線はインターレース走査を
行っている。 （２−２−２） 前記ディスプレイと前記空間光変調素
子とを対応して走査する走査線は鉛直方向に走査してい
る。 （２−２−３） 前記複数の視差画像は左右の視差画像
であり、前記ストライプ画像は該右の視差画像を分割し
たストライプ画素のうちの奇数番目のストライプ画素と
該左の視差画像を分割したストライプ画素のうちの偶数
番目のストライプ画素とを交互に配列して合成した第１
のストライプ画像、又は該右の視差画像を分割した該ス
トライプ画素のうちの偶数番目のストライプ画素と、該
左の視差画像を分割した該ストライプ画素のうちの奇数
番目のストライプ画素とを交互に配列して合成した第２
のストライプ画像であり、該第１のストライプ画像の表
示に際して表示する開口パターンと該第２のストライプ
画像の表示に際して表示する開口パターンとは互いに光
透過部と光遮光部とが逆の関係にあり、該２つのストラ
イプ画像を連続して表示する。 （２−２−４） 前記ストライプ画像は前記ディスプレ
イの表示面の一部分に表示し、該表示面の残余の部分に
は非ストライプ画像を表示し、前記空間光変調素子の表
示面中、該ディスプレイに表示する該ストライプ画像に
対応する部分には開口パターンを表示し、該空間光変調
素子の表示面中の残余の部分を透光状態にする。 （２−２−５） 前記ストライプ画像は前記ディスプレ
イの表示面の一部分に表示し、該表示面の残余の部分に
は非ストライプ画像を表示し、前記空間光変調素子の表
示面には全面に開口パターンを表示する。 （２−２−６） 前記ディスプレイに表示する前記スト
ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅及び／
又は前記空間光変調素子に表示する前記開口パターンの
光透過部及び光遮光部の表示幅がそれぞれの表示面を構
成している画素の複数個の幅である。 （２−２−７） 前記ディスプレイに表示する前記スト
ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅は該デ
ィスプレイの表示面を構成している画素の一画素の幅で
あり、前記空間光変調素子に表示する前記開口パターン
の光透過部及び光遮光部の表示幅は該空間光変調素子の
表示面を構成している画素の複数個の幅である。 （２−２−８） 前記ディスプレイに表示する前記スト
ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅は該デ
ィスプレイの表示面を構成している画素の複数個の幅で
あり、前記空間光変調素子に表示する前記開口パターン
の光透過部・光遮光部の表示幅は該空間光変調素子の表
示面を構成している画素の一画素の幅である。 （２−２−９） 前記ディスプレイ及び前記空間光変調
素子の各表示面がマトリックス構造の画素を有する。 （２−２−１０） 前記空間光変調素子は液晶素子であ
る。 （２−２−１１） 前記空間光変調素子は強誘電性液晶
素子である。 （２−２−１２） 前記ディスプレイは液晶素子であ
る。 （２−２−１３） 前記ディスプレイは強誘電性液晶素
子である。 （２−２−１４） 前記ディスプレイを自発光型テレビ
と１枚の偏光板とで構成している。 （２−２−１５） 前記ディスプレイに表示するストラ
イプ画像からは所定の偏光光より成る光を射出し、前記
空間光変調素子を液晶素子と１枚の偏光板で構成してい
る。 （２−２−１６） 観察者の視点位置を自動的に検出す
る観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力
手段からの信号により、前記ストライプ画像の構成要素
及び前記開口パターンの構成要素の少なくとも１つを制
御する。 （２−２−１７） 観察者の視点位置を自動的に検出す
る観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力
手段からの信号に基づき、前記ディスプレイと前記空間
光変調素子との間隔を間隔制御手段により制御する。 （２−２−１８） 観察者の視点位置を自動的に検出す
る観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力
手段からの信号により、前記視差画像情報を構成する３
つ以上の原視差画像より前記視差画像を選択して使用す
る。 （２−２−１９） 観察者の視点位置を自動的に検出す
る観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力
手段からの信号により、前記視差画像情報を構成するデ
ータより前記視差画像を観察者の視点位置に応じて生成
する、若しくは該視差画像情報を構成する少なくとも２
つの原視差画像より該視差画像を観察者の視点位置に応
じて補間又は再構成して作成する。 （２−２−２０） 前記ディスプレイと前記空間光変調
素子とを１画素毎又は１走査線毎に同期して前記ストラ
イプ画像と前記開口パターンを表示する際に、該空間光
変調素子上の同期して表示する画素に先行する複数画素
又は同期して表示する走査線に先行する複数走査線を遮
光部として先行して表示する。 （２−２−２１） 前記ディスプレイ及び前記空間光変
調素子の表示面を走査線に沿って夫々同じ大きさの複数
領域に分割し、該複数の領域から相対的に同じ位置の走
査線を同時に選択して走査し、該ディスプレイと該空間
光変調素子の上に複数の該走査線上で１画素毎又は複数
の該走査線の対応する走査線毎に同期して前記ストライ
プ画像と前記開口パターンを表示する。こと等を特徴と
している。
【００２０】更に、本発明の立体画像表示装置は、 （２−３） 視差画像ソースからの左右眼用の視差画像
を各々ストライプ画素に分割し、該ストライプ画素を所
定の順序で配列して合成した１つのストライプ画像を走
査しながら順次形成するディスプレイと、該ディスプレ
イの前方又は後方に所定のピッチの光透過部と光遮光部
より成る開口パターンを該走査に同期させて順次形成す
る空間光変調素子を配置し、該ディスプレイに表示した
該ストライプ画像からの光を該開口パターンによって該
ストライプ画像の左右夫々の眼に対応するストライプ画
素を夫々観察者の左右の眼に入射させることにより立体
視するようにしたこと等を特徴としている。
【００２１】特に、 （２−３−１） 前記ディスプレイの前方に前記空間光
変調素子を設け、該空間光変調素子の前方又は該ディス
プレイと該空間光変調素子との間に水平方向にのみパワ
ーを有するリニアフレネルレンズを有する。 （２−３−２） 光源手段により照明した空間光変調素
子を前記ディスプレイの後方に設け、該ディスプレイの
前方又は該ディスプレイと該空間光変調素子との間に水
平方向にのみパワーを有するリニアフレネルレンズを有
する。こと等を特徴としている。
【００２２】又、本発明の立体画像表示方法は、 （２−４） 視差画像ソースからの左右眼用の視差画像
を各々ストライプ画素に分割し、該ストライプ画素を所
定の順序で配列して合成した１つのストライプ画像をデ
ィスプレイ上に走査しながら順次形成し、該ディスプレ
イに表示した該ストライプ画像からの光を所定のピッチ
の光透過部と光遮光部とを該走査に同期させて空間光変
調素子上に順次形成した開口パターンによって該ストラ
イプ画像の左右夫々の眼に対応するストライプ画素を夫
々観察者の左右の眼に入射させることにより立体視する
こと等を特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】図1 は本発明の立体画像表示装置
の実施形態1 の要部概略図である。又、図2は実施形態1
の立体画像表示方法の説明図、図3 は実施形態1 の駆
動方法の説明図、図4 は実施形態1 の表示状態の説明図
である。なお、図中、画像表示部分は水平の断面図であ
る。図中、1 はディスプレイであり、例えばバックライ
ト光源を有する液晶素子(LCD) などであり、その表示面
はマトリックス構造の多数の画素から成り、ノーインタ
ーレースの走査線走査によって画像を表示する。11(1
1A) はディスプレイ1 の画像表示面に表示する後述のス
トライプ画像の状態を模式的に表した摸式図である。
【００２４】2 は空間光変調素子であり、透過型液晶素
子などで構成しており、その表示面はマトリックス構造
の多数の画素から成っており、ディスプレイ1 に立体画
像を表示する際は所定のピッチの光透過部（開口部）と
光遮光部を水平方向に配列してパララックス・バリアパ
ターン（開口パターン）2A又は2Bを形成する（表示す
る）。AR,AL は夫々観察者の右眼、左眼である。
【００２５】なお、本明細書においてはディスプレイ1
又は空間光変調素子2 の観察者側を”前方”と呼び、そ
の反対側を”後方”と呼ぶ。従って本実施形態ではディ
スプレイ1 の前方に空間光変調素子2 を配置している。
【００２６】15は視差画像ソースであり、例えば多チャ
ンネルのVTR 、或は多チャンネルカメラを有する多チャ
ンネル撮像装置、或は被写体の3 次元データなどから構
成されている。以下これらからの複数の画像及び3 次元
データを視差画像情報と呼ぶこととする。なお、多チャ
ンネルのVTR 、多チャンネル撮像装置等では複数の画像
を有しているが、これらの画像から視差画像（視差の有
る画像）が選択されるので、これらの複数の画像を原視
差画像と呼ぶこととする。
【００２７】9 は観察条件入力手段であり、観察者の観
察位置情報やディスプレイ1 に表示する立体画像の表示
領域等の情報を入力する。3 は画像処理手段であり、視
差画像ソース15が有する視差画像情報より右眼用の視差
画像RSと左眼用の視差画像LSを取り出し、これらの視差
画像RS及びLSを水平方向に分割して縦長のストライプ状
のストライプ画素を生成し、それらを交互に並べて1 枚
のストライプ画像に合成する。以下、視差画像RSに基づ
くストライプ画素をRi(i=1,2,3,4・・・)と表示し、視差画
像LSに基づくストライプ画素をLi(i=1,2,3,4・・・)と表
す。
【００２８】4 はディスプレイ駆動回路であり、画像処
理手段3 が合成して出力するストライプ画像をディスプ
レイ1 の表示面に表示する。5 はバリア駆動回路であ
り、画像処理手段3 からの信号により空間光変調素子2
を駆動してその上にパララックス・バリアパターンを形
成する。
【００２９】本実施形態のストライプ画像11とパララッ
クス・バリアパターンとの関係について説明する。図1
に示すように、観察者の両眼間隔（基線長）をO 、画像
表示面上の表示画像（ストライプ画像）11(11A) から観
察者の眼までの観察距離をC、ディスプレイ1 と空間光
変調素子（パララックス・バリア）2 との間隔をD 、空
間光変調素子2 に形成したパララックス・バリアパター
ンの開口部の幅をB'、ディスプレイ1 に表示するストラ
イプ画像を構成するストライプ画素の画素間隔（幅）を
P とすると、立体視を得る為にはこれらの間には以下の
関係を満足させる必要がある。
【００３０】 D ＝P・C/(O＋P) ------------------(1) B'＝P・(C−D)/C -----------------(2) なお、実際には観察位置において観察幅は有限の広がり
をもつので、これらの諸量は若干変更して設定される。
これらの関係については、S. H. Kaplanが前記文献中で
詳細に述べている。
【００３１】本実施形態においては、ディスプレイ1 と
して画素サイズ 0.110mm（横 )× 0.330mm（縦）の液晶
ディスプレイを用い、その1 画素をそれぞれの視差画像
のストライプ画素の幅にしたので 画素間隔はP= 0.110m
mとなる。一方、観察条件として基線長をO=65mm、観察
距離をC= 1000 mmと設定しているので、空間光変調素子
2 の構成諸元は D=1.69mm 、B'=0.1098mm となる。な
お、観察幅の広がりを考慮し多少の微調整を行ってい
る。
【００３２】図1、2、3、4 によって本発明の立体画像表示
方法について説明する。
【００３３】即ち、ある時刻において（図2(A)の表示状
態の時）、画像処理手段3 は視差画像ソース15より2 つ
の視差画像RS及びLSを取り出し、それらを縦長のストラ
イプ画素Ri,Li に分割し、これらのストライプ画素を例
えば図上表示面の左端からR1L2R3L4R5L6・・・・と交互に並
べて、第1 のストライプ画像11A として合成する。この
第1 のストライプ画像11A のデータはディスプレイ駆動
回路4 に入力され、ディスプレイ駆動回路4 はディスプ
レイ1 の画像表示面に第1 のストライプ画像11A を表示
する。
【００３４】同時に、画像処理手段3 は上記ストライプ
画像のデータの出力に同期して、バリア駆動回路5 にも
パララックス・バリアパターンの画像データを入力し、
バリア駆動回路5 は空間光変調素子2 上の点G より閉開
閉開閉開・・・という順番で幅B'の光透過部と光遮光部
とを交互に形成した第1 のパララックス・バリアパター
ン2Aを表示する。
【００３５】このパララックス・バリアパターンの形成
領域は、前記ディスプレイ1 のストライプ画像11が表示
されている画像領域（図1 においては全面の場合を示し
ている）に対応している。
【００３６】この時右眼ARには第1 のパララックス・バ
リアパターン2Aを介してストライプ画素R1R3R5・・・・で構
成された右眼用の視差画像のみが入射し、左眼ALには第
1 のパララックス・バリアパターン2Aを介してストライ
プ画素L2L4L6・・・・で構成された左眼用の視差画像のみが
入射し、観察者は従来のパララックス・バリア法と同じ
原理により、第1 のストライプ画像11A を立体視でき
る。
【００３７】1 フレーム走査し終わって再度上記と同一
の走査線を走査している時刻において（図2(B)の表示状
態の時）、ディスプレイ1 に表示するストライプ画像11
として上記の順番とは逆、つまりストライプ画素をL1R2
L3R4L5R6・・・ と並べた第2 のストライプ画像11B を表示
し、空間光変調素子2 には点G より上記の順番と逆の開
閉開閉開閉・・・という順番で光透過部と光遮光部とを
交互に形成した第2 のパララックス・バリアパターン2B
を表示する。
【００３８】この時右眼ARには第2 のパララックス・バ
リアパターン2Bを介してストライプ画素R2R4R6・・・・で構
成された右眼用の視差画像のみが入射し、左眼ALにはパ
ララックス・バリアパターン2Bを介してストライプ画素
L1L3L5・・・・で構成された左眼用の視差画像のみが入射
し、観察者は従来のパララックス・バリア法と同じ原理
により、第2 のストライプ画像11B を立体視できる。
【００３９】そして、交互にこの2 つの表示状態となる
様にディスプレイ1 と空間光変調素子2 とを画素毎に同
期して走査し、ストライプ画像とパララックス・バリア
パターンとを表示することで、右眼ではストライプ画素
R1R2R3R4・・・・で構成された視差画像RSすべてが、左眼で
はストライプ画素L1L2L3L4・・・・で構成された視差画像LS
すべてがフリッカー無くそれぞれ観察される。
【００４０】図3,4 によって、さらに詳細に実施形態1
の作用を説明する。
【００４１】前記のように、例えば第1 のストライプ画
像11A と第1 のパララックス・バリアパターン2Aを表示
する際、図3 に示すようにディスプレイ1 と空間光変調
素子2 の走査線（Y1,Y2,Y3,Y4・・・・・）を画像処理手段3
からの同期信号を介して夫々Y ドライバー6,6'で駆動
し、同時にX ドライバー7 、8 からそれぞれディスプレ
イ駆動信号とバリア駆動信号を同期して入力する。つま
りディスプレイ1 の第1走査線Y1と空間光変調素子2 の
走査線Y1とを同時に駆動し、又ディスプレイ1 の第1 走
査線Y1上の画素Xiと空間光変調素子2 の第1 走査線Y1
（対応して走査する走査線）上の画素Xiを同期して駆動
してその画素に画像を表示するのである。
【００４２】先ず、ディスプレイ1 の表示面全面に第2
のストライプ画像11B が表示され、空間光変調素子2 に
は第2 のパララックス・バリアパターン2Bが表示されて
いたとする。図4 (A) に示す様に以上の状態からディス
プレイ1 の第1 走査線Y1上の画素に、左右の視差画像の
ストライプ画素から合成されるRLRLRL・・・・（正しくはR1
L2R3L4R5L6・・・ であるが左のように略記する）と並んだ
第1 のストライプ画像11A の該当部分を順次表示すると
ともに、空間光変調素子2 の第1 走査線Y1上の画素には
図4 (B) に示す様に閉開閉開閉開・・・と光遮光部と光
透過部とが交互に並んだ第1 のパララックス・バリアパ
ターン2Aを順次ディスプレイ1 と画素毎に同期して表示
する。
【００４３】そして、次に第2 走査線Y2を選択して、デ
ィスプレイ1 と空間光変調素子2 の第2 走査線Y2上の画
素に前と同様に第1 のストライプ画像11A の該当部分と
第1のパララックス・バリアパターン2Aの該当部分を画
素毎に同期して表示する。
【００４４】図4 ではその全走査が終わる途中、第5 走
査線Y5を選択し、ディスプレイ1 の第7 画素X7にストラ
イプ画素R7の画素データを表示し（図4 (A))、これに同
期して空間光変調素子2 の第7 画素X7に光遮光部を形成
した（図4 (B))瞬間の様子を模式的に示している。従っ
て、ディスプレイ1 の上部には第1 のストライプ画像11
A が表示され、下部には第2 のストライプ画像11B が表
示されている。又、空間光変調素子2 の上部には第1 の
パララックス・バリアパターン2Aが表示され、下部には
第2 のパララックス・バリアパターン2Bが表示されてい
る。
【００４５】順次これを繰り返して、最後の走査線の走
査が終われば表示画面全体に第1 のストライプ画像11A
が表示され、これを第1 のパララックス・バリアパター
ン2Aを形成している空間光変調素子2 を介して観察する
ことにより第1 のストライプ画像11A を立体画像として
観察できる。
【００４６】次いで、第1 走査線から順次走査し、その
際ディスプレイ1 に表示するストライプ画像11として上
記の順番とは逆、つまりストライプ画素がLRLRLR・・・・
（正しくはL1R2L3R4L5R6・・・ であるが左のように略記す
る）と並んだ第2 のストライプ画像11B の該当部分を表
示し、空間光変調素子2 に第2 のパララックス・バリア
パターン2Bとして上記の順番と逆の開閉開閉開閉・・・
という順番で光透過部と光遮光部とを交互に形成して表
示し、この空間光変調素子2 を介してディスプレイ1 を
観察することにより第2 のストライプ画像11B を立体画
像として観察できる。
【００４７】従って本実施形態では、ストライプ画像11
A と11B とを交互に立体視するので観察者の各眼AR,AL
に夫々の視差画像RS，LSが欠落無く表示されることにな
り、視差画像の解像度を損なうこと無く高画質の立体画
像が観察できる。これは、従来のパララックス・バリア
法を用いた立体画像表示装置では解像度が使用するディ
スプレイ解像度の少なくとも1/2 に低下することを考え
れば、2 倍の高精細画像となっている。
【００４８】しかも、本実施形態ではディスプレイ1 と
空間光変調素子2 の走査線上の1 画素毎に同期をとって
駆動することにより、ストライプ画像の表示中、如何な
る時間においても、ストライプ画素とそれに対応するパ
ララックス・バリアパターンの開口部とが常に同期して
変化して立体画像を正しく観察できる関係を保ってい
る。従って、本実施形態では左右の視差画像のクロスト
ークは著しく低減される。
【００４９】さらに、本実施形態では空間光変調素子2
上に形成するパララックス・バリアパターンの光透過部
と光遮光部とが交互に入れ換わるので、モアレパターン
のコントラストが低下する、パララックス・バリアパタ
ーンの光透過部・光遮光部の繰り返し構造が目立たない
という効果を有する。
【００５０】更に、本実施形態に用いるディスプレイ1
及び空間光変調素子2 は高速のフレームレートを有する
ものを用いることが理想的であるが、本実施形態ではス
トライプ画像とパララックス・バリアパターンとを同期
させて表示しているので、左右夫々の眼にはクロストー
クを生じることなく、常に夫々の視差画像が入射してお
り、観察者はフリッカーを感じることが無いので60Hz〜
120Hz のフレームレートのものでも使用することができ
る。
【００５１】なお、空間光変調素子2 はその上に形成す
るパララックス・バリアパターンにより右眼の視差画像
と左眼の視差画像との分離を行う為に、高コントラスト
かつ高速駆動可能なものが必要であり、これらの点から
強誘電性液晶素子(FLC) は本実施形態のディスプレイ1
や空間光変調素子2 として用いるのに好適である。
【００５２】又、ディスプレイ1 や空間光変調素子2 と
して液晶素子を用いる場合には同一種類の液晶素子を用
いれば表示速度（応答速度）が同じであるので同期を確
保し易く、又同じ駆動回路を使用できるので好都合であ
る。
【００５３】なお、本実施形態では画像処理手段3 から
の同期信号で駆動しているが、駆動方法としてはディス
プレイ駆動回路4 で同期信号を発生させてバリア駆動回
路5の駆動タイミングをとったり、Y ドライバーで同期
をとることなど種々の駆動方法を用いることが出来る。
【００５４】又、本実施形態ではディスプレイ1 の1 画
素をストライプ画像の間隔P に等しい場合、即ちストラ
イプ画素R1,L2・・・・ がそれぞれディスプレイ1 の1 画素
に相当する場合について示したが、ストライプ画素Ri,L
i の画素幅はディスプレイ1の複数の画素幅としても良
く、例えばカラー表示を行う際のRGB の画素幅を間隔P
としても良い。
【００５５】また、ここでは2 枚の視差画像を表示する
場合について説明したが複数の視差画像を合成してスト
ライプ画像を作成し、これを適切なパララックス・バリ
アを介して観察する 『パララックス・パノラマグラ
ム』においても同様の方法を用いることができる。
【００５６】又、本発明の空間光変調素子2 は鉛直方向
に長い長方形の開口部を形成するものであるから、マト
リックス状の画素構造で無くても良く、縦ライン状の画
素構造でも良い。
【００５７】なお、ストライプ画素の幅P 、数等はスト
ライプ画像の構成要素であり、パララックス・バリアパ
ターンの開口部・遮光部の幅B'等は開口パターン（パラ
ラックス・バリアパターン）の構成要素である。
【００５８】本実施形態では観察条件入力手段9 からの
信号によって以上のようにストライプ画像の構成要素及
び開口パターンの構成要素の少なくとも1 つを制御して
いる。
【００５９】図5 は本発明の立体画像表示装置の実施形
態2 の要部概略図である。本実施形態は実施形態1 の構
成においてディスプレイ1 及び空間光変調素子2 として
特にTN液晶素子（TN液晶セル）を用いた実施形態であ
る。その他の部分は実施形態1と同じである。
【００６０】1 はストライプ画像11を表示するディスプ
レイであり、2 枚の偏光板22、24で挟まれたTN液晶セル
23（ガラス基板や電極等は不図示）を反射板や導光板を
有するバックライト21で照明するように構成している。
従ってディスプレイ1 に表示する画像からは直線偏光の
光が射出する。2 は空間光変調素子であり、ディスプレ
イ1 の側にTN液晶セル25を、観察者側に1 枚の偏光板26
を設けて構成しており、ストライプ状のパララックス・
バリアパターンを表示する。
【００６１】本実施形態でも実施形態1 と同様にディス
プレイ1 上のストライプ画像11A,11B と空間光変調素子
2 上のパララックス・バリアパターン2A,2B を同期して
切り替えて表示するので視差画像の解像度も低下せず、
良好な画質の立体画像を観察できる。
【００６２】図6 は本実施形態における偏光板の偏光軸
の方向と観察画像との関係についての説明図である。例
えば本実施形態のディスプレイ1 としてノーマリー・ホ
ワイトモードの液晶ディスプレイを使用し、図示する様
に偏光板22の偏光軸が紙面に垂直な方向に向いている場
合を考える。この時偏光板22、24はクロスニコルの状態
にしており、バックライト21からの光のうちTN液晶セル
23に電圧が印加されていない部分（OFF 部分）に入射し
た光のみが偏光軸が90°回転し、偏光板24を透過する。
【００６３】一方、空間光変調素子2 はやはりTN液晶セ
ル25と1 枚の偏光板26から構成されており、パララック
ス・バリアパターンの開口部（ON部分）のみ電圧が印加
される。従って、ディスプレイ1 から透過してきた表示
画像光（偏光軸は紙面に平行である）は、このパララッ
クス・バリアパターンの開口部（ON部分）において偏光
面に変調を受けず、偏光板26（偏光軸は紙面に平行であ
る）をそのまま透過する。左眼画像(L画像）は左眼ALの
方向へ透過する。そして右眼画像(R画像）は右眼ARの方
向へ透過して、立体画像が観察される。以上が偏光板の
偏光軸の方向と観察画像との関係の説明である。
【００６４】特開平3-119889号公報に開示されている従
来の装置では4 枚の偏光板を使用しているために、この
偏光板の吸収により表示画像の輝度が低下するという問
題があった。これに対し、本実施形態では偏光板を1 枚
削減しているので、表示画像の輝度を向上させている。
【００６５】空間光変調素子2 を構成する偏光板の偏光
軸の方向は上記以外にも設定可能である。例えば図7 に
示す様に偏光板26’の偏光軸は紙面に垂直であっても良
く、その時は空間光変調素子2 に表示するパララックス
・バリアパターンの開口部には電圧を印加しない。この
場合、ディスプレイ1 から透過してきた画像表示光（偏
光軸は紙面に平行である）は、この開口部（OFF 部分）
で偏光面を90°回転させ、偏光軸が紙面に垂直に設定さ
れた偏光板26’を透過し、それぞれの眼に入射する。つ
まり、この場合はそれぞれの眼に入射する画像光の偏光
方向は、図6 の場合とは直交している。
【００６６】同様のことがディスプレイ1 に使用する液
晶パネルの表示モードによっても生じるが、それぞれの
状態に応じて、本発明の立体画像表示装置に使用する3
枚の偏光板の偏光軸を設定すれば良い。
【００６７】なお、図8 に示す様に、ディスプレイ1 を
CRT の様な自発光型のディスプレイと1 枚の偏光板とで
構成することもできる。
【００６８】図9 は本発明の立体画像表示装置の実施形
態3 の要部概略図である。本実施形態は観察者の視点位
置を自動的に検出し、それに応じて立体画像表示装置の
動作を制御することで広い範囲にわたって良好な立体視
を可能とする装置である。
【００６９】図中、36は観察者映像入力手段であり、本
装置を観察する観察者の映像を入力する。本実施形態の
観察者映像入力手段36は1 台のカメラで構成している。
37はカメラコントローラーであり、観察者映像入力手段
36を制御する。38は視点位置／視線方向検出回路であ
り、観察者映像入力手段36からの信号から観察者の視点
位置や視線方向を画像処理により検出する。観察者映像
入力手段36、カメラコントローラー37、視点位置／視線
方向検出回路38等は観察条件検出手段30の一要素を構成
している。
【００７０】本実施形態の作用を説明する。観察者映像
入力手段36で撮影された観察者の画像はカメラコントロ
ーラ37を介して視点位置／視線方向検出回路38に入力さ
れる。視点位置／視線方向検出回路38では、入力された
画像から画像処理により観察者の眼の画像を抽出し、観
察者の視点位置や視線方向を検出する。
【００７１】実施形態1 で述べた様に、本発明の立体画
像表示装置の表示動作はパララックス・バリアの条件式
(1)、(2) に基づいて行うので、もし観察者が前後に移動
すれば、観察者の位置（観察距離）に応じてディスプレ
イ1 に表示するストライプ画素の画素間隔（幅）P を変
えるとともに、空間光変調素子2 に形成するパララック
ス・バリアパターンの開口部の幅B'を変えるのが望まし
い。
【００７２】ここでは、ディスプレイ1 に画素サイズ
0.110mm（横) ×0.330mm （縦）の液晶ディスプレイを
用い、その3 画素をそれぞれの視差画像のストライプ幅
（ストライプ画素の幅）にしたので画素間隔はP=0.110
×3= 0.330 mm となる。
【００７３】そして先ず第1 の観察条件として基線長を
O=65mm、観察距離をC=1000mmと設定する。これによって
空間光変調素子2 の条件は D=5.05mm 、B'=0.3283mm と
設定される。なお、観察幅の広がりを考慮し多少の微調
整を行うのが望ましい。 この位置から観察者が観察距
離約1500mmの位置へ移動したとすると、観察条件中の観
察距離がC=1500mmと変わり、この場合間隔D が変わらな
いとするとディスプレイ1 上のストライプ画素の幅P を
P=0.220mm 、空間光変調素子2 上のパララックス・バリ
アパターンの開口部の幅B'をB'=0.2192mm にすれば条件
式(1),(2) を満足する。そこでこの場合、ストライプ画
像のストライプ画素の幅P をディスプレイ1 の2 画素で
表示し、パララックス・バリアパターンの開口部の幅B'
を空間光変調素子2 の2 画素で形成すれば良い。
【００７４】このように本実施形態では観察条件検出手
段30によって観察者の視点位置を検出し、これからその
時々の観察距離C を算出し、これに応じてストライプ画
像を構成するストライプ画素の幅P 及び空間光変調素子
2 に表示するパララックス・バリアパターンの開口部の
幅B'（及び遮光部の幅）を適宜制御することにより広い
範囲の観察位置にわたって良好に立体視することができ
る。
【００７５】なお、本実施形態の観察条件検出手段30と
しては、2 台のカメラを利用したり、観察者の周囲に磁
場を形成しておき、観察者の頭部に磁気センサーを装着
させ、このセンサーからの出力を用いたり、公知のアイ
マークカメラ等の視線検出手段を用いることもできる。
【００７６】又、本実施形態に於いても観察条件入力手
段9 によって観察者が自ら視点位置を入力したり、表示
画像を観察しながら観察者が調整スイッチ等を制御して
ディスプレイ1 上で立体画像を表示しているストライプ
画像の構成要素及び開口パターンの構成要素の少なくと
も1 つを制御することも出来る。
【００７７】図10は本発明の立体画像表示装置の実施形
態4 の要部概略図である。本実施形態が実施形態3 と異
なる点は観察距離C が変化した場合、実施形態3 ではス
トライプ画素の幅P とパララックス・バリアパターンの
開口部の幅B'を変えて立体画像を観察させたのに対し、
本実施形態ではディスプレイ1 と空間光変調素子2 との
間隔D を変えて立体画像を観察させる点である。その他
については同じである。
【００７８】図中、33はディスプレイ1 と空間光変調素
子2 の間隔D を制御する可変スぺーサーであり、信号に
よってその長さが変化する。34はスペーサー駆動手段で
あり、画像処理手段3 からの信号によって可変スペーサ
ー33を制御する。可変スペーサー33及びスペーサー駆動
手段34等は間隔制御手段の一要素を構成している。
【００７９】本実施形態の作用を説明する。本実施形態
では観察条件検出手段30によって観察者の視点位置を検
出し、これからその時々の観察距離C を算出し、これに
応じてスペーサー駆動手段34を介して可変スペーサー33
を制御してディスプレイ1 と空間光変調素子2 との間隔
D を変えて立体画像を観察させる。
【００８０】その原理について以下に説明する。いま、
式(1)、(2) を次の様に書換える： C ＝D・(O＋P)/P≡k・D -----------------(3) B'＝P・(k−1)/k -----------------(4) ここで、 k ≡(O＋P)/Pである。
【００８１】これらの式により、ディスプレイ1 に表示
するストライプ画像11のストライプ画素の幅P と基線長
Oとを決定するとk が決定され、パララックス・バリア
パターンの開口部の幅B'は一意的に決定される。又、間
隔D は観察距離C に比例している。
【００８２】従って、観察距離C に追従してディスプレ
イ1 とパララックス・バリアパターンを形成している空
間光変調素子2 との間隔D を制御することにより、上の
条件式を満足できる。
【００８３】例えばストライプ画素の幅P=0.330mm 、基
線長O=65mmとすれば、k=197.97となり、第1 の観察条件
である観察距離C=1000mmの位置では間隔D= 5.05mm 、開
口部の幅B'=0.3283mm とすれば良い。そして観察者が第
2 の観察条件である観察距離C=1500mmの位置へ移動した
場合には、間隔 D=7.58mm 、開口部の幅B'=0.3283 にす
れば上の条件式を満足する。
【００８４】また、本実施形態のように視点位置に追従
して立体画像を表示する装置において、観察者の横方向
への移動に対しては、図11に示す様に観察者の視点位置
に応じてパララックス・バリアパターンの開口部を形成
する位置を横方向へ適切にずらせばその場合でも立体画
像を良好に表示できる。
【００８５】いま、図11(A) に示す様にパララックス・
バリアパターンの開口部B'を図中51で示す様に空間光変
調素子2 の3 画素で形成する場合には、図11(B) に示す
ように視点が横へA'R,A'L の位置に動いた時、パララッ
クス・バリアパターンの開口部をストライプ画像11A に
対して相対的に1 画素だけずらして51' で示す様に形成
すれば、その場合でもストライプ画像11A を良好に立体
視できる。尚、52や52' は時分割パララックス・バリア
パターンの開口部となる場所であることは前述したとお
りである。
【００８６】或は、パララックス・バリアパターンの開
口部の位置はそのままで、ディスプレイ1 に表示するス
トライプ画像11の位置を横方向へずらしても立体画像を
良好に認識できる。
【００８７】後述する実施形態11は以上の方法を採用し
た実施形態である。
【００８８】図12〜14は本発明の立体画像表示装置の実
施形態5 の説明図である。これまでの実施形態では、デ
ィスプレイ1 に表示するストライプ画像を合成するため
の視差画像R,LSは常に同じであった。即ち観察者は視点
位置を変えても、観察している立体画像には何ら変化を
生じない、常に同じ立体画像を良好に観察できる立体画
像表示方法／装置であった。
【００８９】これに対し、本実施形態では観察者の視点
位置変化に応じた画像の回り込み表示を与える表示方法
を用いており、観察者の視点位置に応じてディスプレイ
1 に表示する視差画像R,LSを変化させる点が異なってい
る。
【００９０】図12は実施形態3 又は4 の立体画像表示装
置のうちのディスプレイ1 と空間光変調素子2 からなる
部分のみを表示装置20として示している。観察者は該表
示装置20から観察距離C だけ離れた位置から画像を観察
するものとする。なお、画像処理手段、観察条件検出手
段等は省略している。
【００９１】一方、図13は本実施形態の視差画像ソース
15の要部概略図である。図中、12は被写体である。KA、
KB、KC、KDは夫々カメラであり、被写体12から距離C だ
け離れた位置に夫々観察者の両眼間隔（基線長）O に等
しい間隔で横に並べて配置していて、夫々被写体を撮像
している。なお、A〜D は各カメラの光学系の前側主点
である。又、図14は4 台のカメラKA、KB、KC、KDが撮像
する画像の説明図である。従って本実施形態の場合、視
差画像ソース15は常に4 つの原視差画像を有している。
【００９２】本実施形態の作用を説明する。いま観察者
が図12の位置17（右眼がAR，左眼がAL）から位置18（右
眼AR' が位置17における左眼ALの位置，左眼がAL' ）を
経て、位置19（右眼AR" が位置18における左眼AL' の位
置，左眼がAL" ）へ移動する場合を考える。
【００９３】観察者が位置17にいるときは、表示装置20
上に観察者の右眼ARが観察する画像RSとしてカメラKAに
より点A から撮像された原視差画像（図14(A))を表示装
置20に入力する。同時に観察者の左眼ALで観察する画像
LSとしてカメラKBにより点Bから撮影された原視差画像
（図14(B))を表示装置20に入力する。
【００９４】そして、表示装置20はディスプレイ1 に表
示するストライプ画像を合成するための視差画像として
上記の図14(A),(B) の2 枚の原視差画像を用い、右眼画
像としては図14(A) の画像を、左眼画像としては図14
(B) の画像を用いてストライプ画像を合成し、表示す
る。このようにすれば観察者はカメラKA及びKBの位置か
ら被写体を見たときの立体画像を観察する。
【００９５】観察者が位置18に移れば、表示装置20上に
観察者の右眼AR' で観察する画像RSとしてカメラKBによ
り点B から撮像された原視差画像（図14(B))を表示装置
20に入力する。同時に観察者の左眼AL' で観察する画像
LSとしてカメラKCにより点Cから撮影された原視差画像
（図14(C))を表示装置20に入力する。
【００９６】そして、表示装置20はディスプレイ1 に表
示するストライプ画像を合成するための視差画像として
上記の図14(B),(C) の2 枚の原視差画像を用い、右眼画
像としては図14(B) の画像を、左眼画像としては図14
(C) の画像を用いてストライプ画像を合成し、表示す
る。このようにすれば観察者はカメラKB及びKCの位置か
ら被写体を見たときの立体画像を観察する。
【００９７】観察者が位置19に移れば、表示装置20上に
観察者の右眼AR" で観察する画像RSとしてカメラKCによ
り点C から撮像された原視差画像（図14(C))を表示装置
20に入力する。同時に観察者の左眼AL" で観察する画像
LSとしてカメラKDにより点Dから撮影された原視差画像
（図14(D))を表示装置20に入力する。
【００９８】そして、表示装置20はディスプレイ1 に表
示するストライプ画像を合成するための視差画像として
上記の図14(C),(D) の2 枚の原視差画像を用い、右眼画
像としては図14(C) の画像を、左眼画像としては図14
(D) の画像を用いてストライプ画像を合成し、表示す
る。このようにすれば観察者はカメラKC及びKDの位置か
ら被写体を見たときの立体画像を観察する。
【００９９】以上の動作により、観察者が移動し視点位
置を変えると、観察する立体画像は異なる方向から被写
体を見た視差画像より構成されたものとなり、被写体12
を”回り込んで”見る立体画像を観察することができ
る。
【０１００】本実施形態では視差画像ソース15は4 つの
原視差画像より成る視差画像情報を有している。そして
観察条件検出手段30からの信号により4 つの原視差画像
より2 つの視差画像を選択して使用して立体画像を表示
している。
【０１０１】本実施形態では視差画像ソース15を構成す
る各々のカメラの前側主点位置A 、B 、C 、D と各観察
位置での各々の眼AR,AL(=AR') 、AL'(= AR")、AL" とを
一致させているが、例えば観察者の右眼が位置17のARと
ALの間にあり、左眼が位置18のAR' とAL' との間にある
時、右眼画像RSとして図14(A) の原視差画像と図14(B)
の原視差画像の2 枚の原視差画像から画像の「補間」を
行って1 つの右眼画像（視差画像）RSを合成し、左眼画
像LSとして図14(B) の原視差画像と図14(C) の原視差画
像の2 枚の原視差画像から画像の補間を行って1 つの左
眼画像（視差画像）LSを合成し、このように新規に合成
して作成した2 枚の視差画像R,LSを用いてディスプレイ
1 に表示するストライプ画像を合成・表示することによ
り、より滑らかな連続した画像の回り込み効果を実現で
きる。
【０１０２】この画像補間の方法としては、従来より公
知のエピ・ポーラ・プレーンイメージ（EPI)を用いる方
法、すなわち、EPI 上で対応点を探索し補間画像を作成
する方法（例えば、R.C.Bolles et.al : Int. J. Compu
ter Vision, Vol.1, No.1, pp.7-55,1987 に記載）等を
用いることができる。
【０１０３】この画像補間の手法を用いると、図13に示
す4 台のカメラシステムで被写体12を撮影しなくても良
く、例えば点A と点D の位置のカメラで撮影した2 枚の
原視差画像を用いて画像補間を繰り返し行い、所望の視
差画像を形成し、これからストライプ画像を合成するこ
とが出来る。（なお、補間によって作成した視差画像を
用いて、更に補間によって視差画像を作成することを本
発明では「画像の再構成」と呼ぶことにする。） また、観察者が前後方向に移動した時にも、同様の画像
補間を行い、それぞれの視点位置に応じた視差画像を形
成して、これからストライプ画像を合成することも可能
であり、これらの画像処理の方法としては本出願人が
特開平7-129792号公報で開示している方法を用いるとよ
り効果的である。
【０１０４】又、実施形態5 では、表示する画像として
4 台のカメラで撮影する自然画像を用いているが、CAD
などのコンピュータで作成された所謂CG画像などの3 次
元画像を利用する事もできる。この場合は被写体の「デ
ータ」が既に3 次元データであるので、任意の位置から
見た視差画像を自由に「生成」することができ、それぞ
れの視点位置に対応した複数の視差画像を生成して、こ
れよりストライプ画像を合成・表示すれば良い。
【０１０５】従来、視域を広くしたり”回り込み効果”
を与えたりするために、パララックス・バリア法を用い
て多像表示（パララックス・パノラマグラムと呼ばれ
る）を行えば、その時用いる視差画像の数をｎとすると
ディスプレイの解像度をｎ分の1 に低下していた。
【０１０６】これに対し、本実施形態では解像度の低下
は少なくとも2 分の1 である。更に、本実施形態は実施
形態3 又は4 の構成を用いているので解像度の低下を防
止しており、更に実施形態2 の構成を採用すれば画像の
輝度も向上させられる。
【０１０７】図15は本発明の立体画像表示装置の実施形
態6 の立体画像表示方法の説明図である。本実施形態の
構成は実施形態1 と同じであるが、実施形態1 がディス
プレイ1 への画像表示と空間光変調素子2 へのパララッ
クス・バリアパターンの表示を走査線上の各画素毎に同
期して表示していたのに対して、本実施形態では走査線
毎に同期して表示する点が異なっている。
【０１０８】図15(A) は実施形態1 の図2 に示した表示
状態と同じ表示状態である。この状態で観察者は空間光
変調素子2 に形成された第1 のパララックス・バリアパ
ターン2Aを介して第1 のストライプ画像11A を視ること
により、左右の眼で左右の眼に対応した視差画像を観察
して立体視を行なうことができる。
【０１０９】また本実施形態は図15(B) の状態で第2 の
パララックス・バリアパターン2Bを介して第2 のストラ
イプ画像11B を視ることにより、の立体視を行うことが
できる。本実施形態ではディスプレイ1 に表示するスト
ライプ画像11と空間光変調素子2 に形成されたパララッ
クス・バリアパターンの光透過部とを走査線毎に同期さ
せて表示を行い、且つ図15(A) に示す状態と図15(B) に
示す状態と2 つの表示状態を交互に繰り返し表示する。
【０１１０】つまり、ある時刻において（図15(A) の表
示状態の時）、ディスプレイ1 の或る走査線上に視差画
像RS及びLSのストライプ画素Ri,Li をR1L2R3L4・・・・と並
べた第1 のストライプ画像 11Aの該当部分を表示し、同
時に空間光変調素子2 の対応走査線上には点G より閉
（光遮光部）・開（光透過部）・閉・開・・・・の順番で光
透過部と光遮光部とを繰り返して表示して第1 のパララ
ックス・バリアパターン2Aを形成する。この時右眼ARに
はストライプ画素R1R3R5・・・・で構成された右眼画像のみ
が入射し、左眼ALにはストライプ画素L2L4L6・・・・で構成
された左眼画像のみが入射し、立体視することができ
る。（ただし、右眼画像、左眼画像は夫々ディスプレイ
1 の表示面の解像度の1/2 である。） 1 フレーム走査し終わって再度上記と同一の走査線を走
査している時刻において（図15(B) の表示状態の時）、
ディスプレイ1 の該走査線上には視差画像RS及びLSのス
トライプ画素Ri,Li をL1R2L3R4・・・・と並べた第2 のスト
ライプ画像11Bを表示し、同時に空間光変調素子2 の対
応走査線上には点G より開・閉・開・閉・・・・の順番で光
透過部と光遮光部とを繰り返して第2 のパララックス・
バリアパターン2Bを形成する（この第2 のパララックス
・バリアパターン2Bと第1 のパララックス・バリアパタ
ーン2Aとでは互いに光透過部と光遮光部とが逆の関係に
ある）。この時右眼ARにはストライプ画素R2R4R6・・・・で
構成された右眼用の視差画像のみが入射し、左眼ALには
ストライプ画素L1L3L5・・・・で構成された左眼用の視差画
像のみが入射し、同様に立体視することができる。
【０１１１】この2 つの表示状態を高速のフレームレー
トで交互に時分割で表示することで、右眼ではストライ
プ画素R1R2R3R4・・・・で構成された視差画像RSすべてが、
左眼ではストライプ画素L1L2L3L4・・・・で構成された視差
画像LSすべてがそれぞれ観察され、ディスプレイ1 の表
示解像度を落とさずに高画質の立体画像が観察できる。
【０１１２】従来の立体画像表示方法においては、左右
の眼から見える画像の解像力は使用するディスプレイの
表示解像度の1/2 に低下していたが、本実施形態ではそ
れに対して2 倍の高精細画像となっている。
【０１１３】図16によって本実施形態のディスプレイ1
と空間光変調素子2 の表示の切り換えを更に詳しく説明
する。ここでは図3 に示した回路構成を用いてノーイン
ターレースで駆動している場合を示している。図中、左
の図がディスプレイ1 の表示状態を示し、右の図は空間
光変調素子2 に表示するパララックス・バリアパターン
を示している。
【０１１４】図16(A)、(C) は、それぞれディスプレイ1
の画面が第1 のストライプ画像11A及び第2 のストライ
プ画像11B に完全に切り換わった状態を示し、図16(B)
はその中間の走査を行っている時、第5 走査線Y5を走査
し終わった時刻の表示状態を図示している。
【０１１５】図16(A) に示す様に、ある時刻において
（全画面の走査が終わった時刻）、ディスプレイ1 に
は、R1L2R3L4・・・・と並んだ第1 のストライプ画像11A が
全面にわたって表示され、空間光変調素子2 には閉開閉
開・・・とストライプ状のパターンが並んだ第1 のパラ
ラックス・バリアパターン2Aが表示されている。
【０１１６】そして、この状態から次に第1 走査線Y1を
選択し、このディスプレイ1 の走査線Y1上にL1R2L3R4・・
・・と並んだ第2 のストライプ画像の該当部分を表示する
とともに、空間光変調素子2 の走査線Y1上に開閉開閉・
・・・と並んだ第2 のパララックス・バリア・パターン
2Bの該当部分を走査線に同期して表示する。これを走査
線Y1、Y2・・・・ と順次繰り返し、第5 走査線Y5を走査し終
わった時刻の表示状態が図16(B) の状態である。
【０１１７】本実施形態では、この様にディスプレイ1
と空間光変調素子2 の走査線毎に同期をとって駆動表示
する。そして、全走査線を表示し終わった状態が図16
(C) であり、ディスプレイ1 には図16(A) に示す第1 の
ストライプ画像11A とは互いに補完しあう第2 のストラ
イプ画像11B を表示している。そして図16(A) で右視差
画像RSの奇数番眼のストライプ画素R1,R3,R5・・・・を表示
していたのに対して、図16(C) では右視差画像RSの偶数
番眼のストライプ画素R2、R4、R6・・・・を表示している。
又、図16(A) で左視差画像LSの偶数番目のストライプ画
素L2,L4,L6・・・・を表示していたのに対して、図16(C) の
状態では左視差画像LSの奇数番目のストライプ画素L1、L
3、L5・・・・を表示している。
【０１１８】これにより一連の走査（全走査線の書換え
表示）が終了するとディスプレイ1を構成する全画素に
右視差画像RSおよび左視差画像LSが表示されたことにな
る。
【０１１９】この時空間光変調素子2 に形成するパララ
ックス・バリアパターンも各走査線毎に同期を取って切
り換えて表示しているから、この空間光変調素子2 を介
して、書換え中及び書換え後のストライプ画像を観察し
たとしても、パララックス・バリア法の原理に基づいて
クロストークを殆ど生じることなく立体視することがで
き、ディスプレイの全画素に表示された高精細な立体画
像を見ることができる。
【０１２０】本実施形態においては、ディスプレイ1 の
1 画素に左右視差画像を構成するストライプ画素の表示
幅P を一致させ、しかも空間光変調素子2 の表示面の1
画素をパララックス・バリアパターンの光透過部・光遮
光部の表示幅に対応させていたが、パララックス・バリ
アパターンの形成はこれに限られるものではなく、例え
ば図17に示す様にストライプ画素の表示幅P をディスプ
レイ1 の複数の画素に対応させることも、パララックス
・バリアパターンの光透過部・光遮光部の表示幅B'を空
間光変調素子2 の複数の画素幅に対応させることもでき
る。そしてこれは互いに独立に選ぶことができ、ストラ
イプ画素の表示幅P をディスプレイ1 の1 画素の幅にし
てパララックス・バリアパターンの光透過部・光遮光部
の表示幅B'を空間光変調素子2 の複数の画素幅に対応さ
せることもできる。このことは本発明のすべての実施形
態に適用できる。
【０１２１】図18は本発明の立体画像表示装置の実施形
態7 の立体画像表示方法の説明図である。本実施形態の
装置の構成は基本的に実施形態6 と同じである。ただ
し、実施形態6 においてはディスプレイ1 の全面にスト
ライプ画像11A 又は11B を表示するとともに、走査線同
期により空間光変調素子2 の表示面の全面にパララック
ス・バリアパターン2A又は2Bを形成することによりディ
スプレイ1 の表示面全面にわたって立体画像を表示して
いた。これに対し、本実施形態はコンピュータのウイン
ドウを開く様に、ディスプレイ1 の表示面上の一部分に
のみ立体画像を表示することができる。この点が実施形
態6 と異なっている。
【０１２２】本実施形態においては、立体画像表示装置
の作動の最初に観察条件入力手段9によって図18の左の
図に示す様にディスプレイ1 の表示面上で立体画像を表
示する範囲（領域）41を入力する。そして、その領域に
のみストライプ画像を表示し、その他の領域には2 次元
画像（非ストライプ画像）を表示する。同時に空間光変
調素子2 上のディスプレイ1 の領域41に対応する領域42
にのみパララックス・バリアパターンを形成し、その他
の領域は透光状態にする。これによって所望の領域41に
のみストライプ画像から立体画像が観察され、ストライ
プ画像が表示されていない部分では2 次元画像が観察で
きる。
【０１２３】この実施形態において、領域41上への立体
画像の表示に際しては実施形態6 で説明したようにディ
スプレイ1 及び空間光変調素子2 の各走査線毎に同期を
取って表示を行う。図18では領域41全面にストライプ画
素がL1R2L3R4L5R6・・と並んだ第2 のストライプ画像11B
を表示した状態から、次の画像表示に移り、第4 走査線
から順次領域41にストライプ画素がR1L2R3L4R5L6・・並ん
だ第1 のストライプ画像11A に切り換えて表示し、同時
に該走査線に同期して空間光変調素子2 の該当部分の光
透過部と光遮光部とを切り換えて行き、これを第5 走査
線Y5まで走査し終わった瞬間を模式的に図示している。
【０１２４】本実施形態はディスプレイ1 の一部分に立
体画像を表示して、立体画像と非立体画像の混在表示が
行えると共に、ディスプレイ1 の領域41に表示するスト
ライプ画像11と空間光変調素子2 の領域42に形成するパ
ララックス・バリアパターンとを各走査線毎に同期を取
って表示しているので、部分的に表示されたストライプ
画像を観察したとしても、パララックス・バリア法の原
理に基づいてクロストークを生じることなく立体視する
ことができる。
【０１２５】本実施形態において、部分的に表示された
立体画像の表示領域41の大きさは、ディスプレイ1 の表
示画面サイズ内であれば良いし、その表示画面上の２次
元的な表示位置も表示画面内で適宜選ぶ事ができる。
【０１２６】なお、ストライプ画素の幅P 、数及びディ
スプレイ1 上でストライプ画像を表示する領域等はスト
ライプ画像の構成要素であり、パララックス・バリアパ
ターンの開口部・遮光部の幅B'及び空間光変調素子2 上
でパラララックス・バリアパターンを形成する領域等は
開口パターンの構成要素である。
【０１２７】なお、この場合実施形態1 と同じようにデ
ィスプレイ1 と空間光変調素子2 の画素毎に同期を取っ
て駆動することも可能である。
【０１２８】図19は本発明の立体画像表示装置の実施形
態8 の立体画像表示方法の説明図である。本実施形態の
装置の構成は基本的に実施形態7 と同じである。ただ
し、本実施形態が実施形態7 と異なる点は、本実施形態
では通常の2 次元画像（非ストライプ画像）を表示する
領域、即ちディスプレイ1 の領域41以外の領域に対して
もパララックス・バリアパターンを常に形成する点であ
る。ここでも実施形態7と同様にディスプレイ1 の表示
面上の領域41にのみ立体画像を表示する場合について説
明する。
【０１２９】まず図19(A) を説明する。本実施形態にお
いては、図19(A) の左の図に示す様に、ディスプレイ1
には第1 走査線Y1から第3 走査線Y3までは通常の2 次元
画像を表示する。この時、図19(A) の右図に示す様に空
間光変調素子2 にはディスプレイ1 の各走査線を走査す
るタイミングに同期を取って、各走査線上の各画素に閉
開閉開・・・というストライプ状の第1 のパララックス
・バリアパターン2Aを走査線全体にわたって表示する。
【０１３０】そして、第4 走査線Y4を走査する時にはデ
ィスプレイ1 ではディスプレイ1 の第1 画素X1から第6
画素X6までストライプ画素RLRLRL・・（実際はR1L2R3L4R5
L6・・であるが先のように略記している）を表示し、第7
画素X7から第12画素X12 までは2 次元画像のこの画素部
分に対応する画像を表示する。
【０１３１】そして、空間光変調素子2 ではこのディス
プレイ1 の走査線のタイミングに同期を取って、第4 走
査線Y4には第1 画素X1から第12画素X12 までの全画素に
閉開閉開・・・の第1 のパララックス・バリアパターン
2Aを表示する。 同様の走査・表示を第5 走査線Y5から
第8 走査線Y8まで行った状態が図19(A) に図示する状態
である。
【０１３２】次に、図19(B) を説明する。図19(A) で第
8 走査線Y8までの走査が終わった後、再度第1 走査線Y1
から走査する。このとき、第1 走査線Y1から第3 走査線
Y3までの走査ではディスプレイ1 には、前と同じく通常
の2 次元画像を表示するが、空間光変調素子2 には開閉
開閉・・・の第2 のパララックス・バリアパターン2Bを
走査線全体にわたって表示する。そして、第4 走査線Y4
を走査する時には第1画素X1から第6 画素X6までストラ
イプ画像LRLRLR・・（実際はL1R2L3R4L5R6・・であるが先の
ように略記している）を表示し、第7 画素X7から第12画
素X12 までは前記の2 次元画像のこの画素部分に対応す
る画像を表示する。
【０１３３】そして、このディスプレイ1 の走査線のタ
イミングに同期を取って、空間光変調素子2 の第4 走査
線Y4には第1 画素X1から第12画素X12 までの全画素に開
閉開閉・・・の第2 のパララックス・バリアパターン2B
を表示する。そして同様の走査・表示を第5 走査線Y5ま
で行った状態が図19(B) に示す状態である。
【０１３４】そして、この走査・表示を繰り返し行って
最終走査線Y8を走査・表示し終わった状態が図19(C) に
示す状態である。
【０１３５】この立体画像を表示する領域41において
は、実施形態1 と同様に一連の走査（全走査線の書換え
表示）が終了すると、領域41内の全画素に右視差画像RS
および左視差画像LSが表示されていることになる。従っ
て本実施形態は立体画像と非立体画像の混在表示が行え
ると共に立体表示領域41内では左右画像のクロストーク
の少ない高精細な立体画像を表示することができる。
【０１３６】更に、本実施形態は空間光変調素子2 の全
面にパララックス・バリアパターンを表示するので、実
施形態7 よりもバリア駆動回路が簡単になる。
【０１３７】これまでの実施形態はノーインターレース
駆動の立体画像表示装置であったが、インターレース駆
動を用いて本発明の立体画像表示装置を構成することも
可能である。
【０１３８】図20は本発明の立体画像表示装置の実施形
態9 の立体画像表示方法の説明図である。図20(A)〜(D)
の夫々左の図はディスプレイ1 の表示状態を、夫々右
の図は空間光変調素子2 に形成するパララックス・バリ
アパターンを示している。本実施形態の構成は基本的に
実施形態6 と同じである。本実施形態が実施形態6 と異
なる点はインターレース走査を用いて立体画像を表示し
ている点であり、その他は同じである。
【０１３９】図20(A),(D) は、それぞれ実施形態6 の図
16(A),(C) の状態と同じである。図20(B) は本実施形態
においてディスプレイ1 及び空間光変調素子2 の奇数走
査線を走査し終わった状態を示し、図20(C) は偶数走査
線のうち2 ライン（走査線Y2とY4）の走査をし終わった
状態を示している。
【０１４０】図20(A) に示す様に、ある時刻（全画面の
走査が終わった時刻）には、ディスプレイ1 には、スト
ライプ画素がRLRL・・・・（実際はR1L2R3L4・・であるが先の
ように略記している）と並んだ第1 のストライプ画像11
A がデイスプレイ1 全面にわたって表示され、空間光変
調素子2 には閉開閉開・・・というストライプ状の第1
のパララックス・バリアパターン2Aが表示されている。
【０１４１】そして、次に奇数走査線、例えば第1 走査
線Y1が選択され、ディスプレイ1 の第1 走査線Y1の部分
にストライプ画素がLRLR・・・・（実際はL1R2L3R4・・である
が先のように略記している）と並んだ第2 のストライプ
画像11B の該当部分を表示するとともに、空間光変調素
子2 の第1 走査線Y1の部分に開閉開閉・・・・・・と並
んだストライプ状の第2 のパララックス・バリアパター
ン2Bの該当部分を表示する。この様にディスプレイ1 と
空間光変調素子2 の走査線毎に同期をとって駆動表示す
る。これを奇数走査線に対して順次繰り返し、全走査線
を走査し終わった時刻における表示状態を図示したもの
が図20(B) である。
【０１４２】そして、次に偶数走査線、第2 走査線Y2が
選択され、ディスプレイ1 の第2 走査線Y2の部分にスト
ライプ画素がLRLR・・・・と並んだ第2 のストライプ画像11
B の該当部分を表示するとともに、空間光変調素子2 の
第2 走査線Y2の部分に開閉開閉・・・・・・と並んだ第
2 のパララックス・バリアパターン2Bの該当部分を表示
する。これを偶数走査線に対して順次繰り返し、第4 走
査線Y4を走査し終わった時刻の表示状態を図示したもの
が図20(C) である。
【０１４３】そして、全偶数走査線を走査・表示し終わ
った状態が図20(D) であり、ディスプレイ1 には図20
(A) に示す第1 のストライプ画像11A とは互いに補完し
あう第2 のストライプ画像11B を表示している。又、空
間光変調素子2 には第2 のパララックス・バリアパター
ン2Bを表示している。
【０１４４】これにより一連の走査（全走査線の書換え
表示）が終了するとディスプレイ1の全画素に右視差画
像RSおよび左視差画像LSが表示されたことになる。
【０１４５】この時パララックス・バリアパターンも各
走査線毎に同期を取って表示していることから、観察者
がこのパララックス・バリアパターンを介して、書換中
及び書換えられたストライプ画像を観察したとしても、
パララックス・バリア法の原理に基づいてクロストーク
を生じることなく立体視することができ、ディスプレイ
1 の全画素に表示された立体画像を見ることができる。
【０１４６】この様に、インターレース駆動を用いて表
示すると、奇数走査線と偶数走査線とをフィールド毎に
交互に表示することができ、ディスプレイ1 や空間光変
調素子2 として、多少表示速度が遅い液晶素子等を用い
てもフリッカーのない高精細な立体画像の表示が可能と
なる。
【０１４７】この表示方法は実施形態7 や実施形態8 で
説明した表示装置の画面上の一部分に立体画像を表示す
る方法へも応用できる。
【０１４８】又、このインターレース駆動は実施形態1
の画素毎に同期を取って表示する方法にも応用できる。
【０１４９】図21は本発明の立体画像表示装置の実施形
態10の要部概略図である。又、図22は本実施形態の立体
画像表示方法の説明図である。なお、本実施形態のディ
スプレイ1 及び空間光変調素子2 の配置等は実施形態6
と同じである。又、本実施形態にも実施形態1 と同様に
観察条件入力手段9 、視差画像ソース15があるが、図示
していない。本実施形態ではディスプレイ1 と空間光変
調素子2 の走査線とデータ線の方向をこれまでの実施形
態の場合とは90°回転して設定している。つまり本実施
形態では鉛直方向に走査する。
【０１５０】表示方法について説明する。図22(A) に示
す様に或る時刻において第1 走査線Y1を選択し、ディス
プレイ1 の第1 走査線Y1上の第1 画素X1から最終画素X8
まで全て右視差画像RSのストライプ画素R1を表示する。
この時空間光変調素子2 には図22(B) に示す様に、空間
光変調素子2 の第1 走査線Y1上の第1 画素X1から最終画
素X8まで光遮光部を形成する。次に、第2 走査線Y2を選
択し、ディスプレイ1に第2 走査線Y2上の第1 画素X1か
ら最終画素X8まで全て左視差画像LSのストライプ画素L2
を表示し、これに同期して空間光変調素子2 の第2 走査
線Y2上の全画素に光透過部を形成する。
【０１５１】同様の駆動を順次行って全ての表示を行
う。図22では第7 走査線Y7を走査し終わった状態を示し
ている。
【０１５２】本実施形態ではこの様に、ディスプレイ1
と空間光変調素子2 の各走査線Yi毎に同期を取ってスト
ライプ画像11A 又は11B 及びパララックス・バリアパタ
ーン2A又は2Bを形成することにより、観察者はクロスト
ークの少ない立体画像を見ることができる。
【０１５３】図から明らかな様に、本実施形態の様に縦
方向に走査線を設定すると、各走査線に表示するストラ
イプ画像やパララックス・バリアパターンはその走査線
上の全画素にわたって、左右の視差画像RS,LS の1 つの
ストライプ画素Ri若しくはLi、及び光透過部か光遮光部
のどちらかであるので、これまでの実施形態の様に1つ
の走査線に添ってストライプ画像の該当部分をRLRLRL・・
・ と交互に配列・表示したり、光遮光部と光透過部とを
交互に形成・表示したりする必要がなく、表示回路を簡
単にできる。
【０１５４】なお、本実施形態では画像処理手段3 から
の同期信号で駆動する場合について示したが、駆動方法
についてはディスプレイ駆動回路4 で同期信号を発生さ
せてバリア駆動回路5 の駆動のタイミングを取ったり、
Y ドライバーで同期を取る等種々の駆動方法を用いるこ
とが出来る。
【０１５５】本実施形態では第1 走査線Y1から順次走査
していくノーインターレースと同様の駆動方法を用いて
いるが、奇数走査線を表示してから偶数走査線を表示す
るインターレースの様な駆動方法を用いることもでき
る。
【０１５６】図23は本発明の立体画像表示装置の実施形
態11の要部概略図である。本実施形態は実施形態6 を発
展させたものであり、観察者の視点位置を検出し、観察
者の視点位置に応じてパララックス・バリアパターンと
ディスプレイ1 に表示するストライプ画像との相対的な
位置を制御して、広い範囲にわたって立体視できるよう
にした実施形態である。
【０１５７】図中、30は実施形態3 で説明した観察条件
検出手段であり、カメラによって観察者の画像を撮影
し、この入力画像から画像処理により観察者の眼の画像
を抽出し、観察者の視点位置を検出する。9 は観察条件
入力手段であり、場合に応じて観察者の視点位置をマニ
ュアルで入力する。44は画像位置・バリア位置の演算手
段であり、観察条件検出手段30又は観察条件入力手段9
からの視点位置情報に基づいてパララックス・バリアパ
ターンとディスプレイ1 に表示するストライプ画像の最
適の相対的な位置関係を計算してバリア位置制御回路45
及び画像処理手段3 に信号を出力する。バリア位置制御
回路45はこの信号に基づいてバリア駆動回路5 を制御し
て空間光変調素子2 上に適切なパララックス・バリアパ
ターンを形成する。
【０１５８】81、82 は空間光変調素子2 のX ドライバー
である。X ドライバー81は奇数画素を駆動し、X ドライ
バー82は偶数画素を駆動する。
【０１５９】なお、ディスプレイ1 、空間光変調素子2
の配置等は実施形態6 と同じである。
【０１６０】本実施形態の作用を説明する。図23におい
て、観察条件検出手段30或は観察条件入力手段9 から観
察者の視点位置情報が画像位置・バリア位置の演算手段
44へ入力され、画像位置・バリア位置の演算手段44はこ
の視点位置情報に基づいてディスプレイ1 に表示するス
トライプ画像11及び空間光変調素子2 に形成するパララ
ックス・バリアパターンの例えば光透過部の最適の相対
的な位置を計算してバリア位置制御回路45及び画像処理
手段3 に信号を出力し、バリア位置制御回路45はこの信
号に基づいてバリア駆動回路5 を制御して空間光変調素
子2 上の最適な位置にパララックス・バリアパターンを
形成する。
【０１６１】同時に画像処理手段3 は画像位置・バリア
位置の演算手段44からの信号に基づいてディスプレイ1
上の最適の位置にストライプ画像を表示する。
【０１６２】図24はノーインターレースによって駆動し
ている場合のディスプレイ1 の表示状態（図24(A))と空
間光変調素子2 に形成されるパララックス・バリアパタ
ーン（図24(B))とを示している。
【０１６３】そして図24(C) は観察者が横方向に移動し
た場合、その視点位置を検出して空間光変調素子2 に形
成するパララックス・バリアパターンの位置を横方向へ
1 画素移動する様に駆動している状態を示している。
尚、図24はすべて第5 走査線Y5を走査し終わった時刻の
表示状態を模式的に表している。
【０１６４】本実施形態においては、ディスプレイ1 に
表示する各ストライプ画素の幅P をディスプレイ1 の一
画素の幅に設定し、空間光変調素子2 に形成されるパラ
ラックス・バリアの光透過部または光遮光部の幅B'を空
間光変調素子2 の2 つの画素幅に設定している。
【０１６５】図25は本実施形態において視点位置の移動
に対応してパララックス・バリアパターンを移動する説
明図である。図には第1 走査線Y1に添ったある部分にお
けるストライプ画像とパララックス・バリアパターンと
観察者の視点位置との関係を示している。
【０１６６】本実施形態において観察者が移動したと
き、ディスプレイ1 に表示するストライプ画像を固定し
て、空間光変調素子2 に形成するパララックス・バリア
パターンの光透過部の位置を最適な位置に制御する場合
について説明する。図25(A) に示す様に、観察者は右眼
ARで光透過部51を通して右ストライプ画素R3を見、左眼
ALで光透過部51を通して左ストライプ画素L2を見て立体
画像を観察している。
【０１６７】この状態から図25(B) に示す様に観察者の
眼が横方向のA'R,A'L へ移動したとする。空間光変調素
子2 に形成するパララックス・バリアパターンの光透過
部51' は空間光変調素子2 の一画素の幅Pbだけ横方向へ
移動して形成する。この走査線の駆動は前記実施形態で
説明した様に、ディスプレイ1 の走査に同期して駆動を
行っている。これによって観察者は右眼A'R で光透過部
51' を通して右ストライプ画素R3を見、左眼A'L で光透
過部51' を通して左ストライプ画素L2を見て立体画像を
観察できる。
【０１６８】このとき、空間光変調素子2 に形成するパ
ララックス・バリアパターンの光透過部または光遮光部
を空間光変調素子2 の複数の画素で構成していると、パ
ララックス・バリアパターンを微妙に移動することがで
きるので好都合である。
【０１６９】又、上の説明例とは逆に、視点位置が移動
したとき、パララックス・バリアパターンの光透過部の
位置はそのままで、ディスプレイ1 に表示するストライ
プ画像の位置を横方向へずらしても良い。この時はディ
スプレイ1 に表示するストライプ画素をディスプレイ1
の複数の画素で表示する様に構成していると好都合であ
る。つまり、ディスプレイ1 に表示するストライプ画素
の表示幅P をディスプレイ1 の複数の画素の幅とするの
である。
【０１７０】以上のように、本実施形態においては観察
者の視点が移動しても観察条件検出手段が観察者の視点
位置を自動的に検出して、ストライプ画像の表示位置及
びパララックス・バリアパターンの形成位置を制御し
て、常に観察者の視点位置から左右の視差画像を正しく
観察するようにしているので立体像を観察できる範囲が
極めて広くなる。つまり、本実施形態は観察条件検出手
段又は観察条件入力手段からの信号により、ストライプ
画像の構成要素及びパララックス・バリアパターンの構
成要素の少なくとも1 つを制御して観察者の視点位置の
移動に追従して立体像を観察できる範囲を移動してい
る。
【０１７１】なお、観察条件検出手段30としては複数の
カメラを用いて三角測量の原理で距離情報を得るととも
に、観察者の視点位置を検出する方法を利用することも
できる。
【０１７２】また、観察者の周囲に磁場を形成してお
き、観察者の頭部に磁気センサーを装着させ、このセン
サーからの出力を用いることも可能である。また、上記
の様に観察条件検出手段を設ける以外に、表示画像を観
察しながら観察者が調整スイッチ等を制御することも可
能である。
【０１７３】図26は本発明の立体画像表示装置の実施形
態12の要部概略図である。装置の構成はディスプレイ1
と空間光変調素子2 の駆動回路を除いて実施形態6 と同
じである。なお、観察条件入力手段9 、視差画像ソース
15は図示していない。本実施形態は実施形態6 に対して
ディスプレイ1 と空間光変調素子2 のX ドライバー、Y
ドライバーをそれぞれ2 個設け、表示画面を2 分割して
表示駆動する点が異なっている。例えばVGA(640 ×480
画素）の液晶ディスプレイをディスプレイ1 及び空間光
変調素子2 として用いる場合、これらを320 本の走査線
に対応するY ドライバー71a 、71b 及び72a 、72b の2
つの部分にそれぞれ分割して駆動する。本実施形態では
ノーインターレースで駆動しており、図27(A)、(B) は本
実施形態のディスプレイ1 と空間光変調素子2 の表示状
態を示している。
【０１７４】ある走査時刻において、ディスプレイ1 に
は画像処理手段3 からの同期信号に基づいて画像信号が
入力され、左右の視差画像から作成したストライプ画像
を表示する。図27(A) ではY ドライバー71a 、71b の第
2 走査線Ya2,Yb2 を走査し終わった状態を図示してい
る。
【０１７５】表示方法について説明する。ある時刻（全
画面の走査が終わった時刻）に、ディスプレイ1 の上に
ストライプ画素がR1L2R3L4・・・・と並んだ第1 のストライ
プ画像11A がデイスプレイ全面にわたって表示している
とする。再びY ドライバー71a 、71b の第1 走査線Ya1,
Yb1 を選択して走査する時には、ストライプ画素がL1R2
L3R4・・・・と並んだ第2 のストライプ画像11B の該当部分
を表示する。次いで、第2 走査線Ya2,Yb2 を選択して走
査し、第2 のストライプ画像11B の該当部分を表示す
る。図27(A) はこの時の状態を図示している。
【０１７６】空間光変調素子2 にも同様にパララックス
・バリアパターンを形成する。即ち、ある時刻（全画面
の走査が終わった時刻）には、空間光変調素子2 には遮
光部と透光部とが閉開閉開・・・と並んだストライプ状
の第1 のパララックス・バリア・パターン2Aを表示して
いる。そして、再びY ドライバー72a 、72b の第1 走査
線Ya1,Yb1 が選択されて走査される時には、遮光部と透
光部とが開閉開閉・・・と並んだストライプ状の第2 の
パララックス・バリア・パターン11B を表示する。次い
で、第2 走査線Ya2,Yb2 を選択ゐて走査し、その上に第
2 のパララックス・バリア・パターン11B を表示する。
図27(B) はこの時の状態を図示している。
【０１７７】この時、ディスプレイ1 と空間光変調素子
2 のY ドライバー71a 、71b 及び72a 、72b の第2 走査
線Ya2 、Yb2 は画像処理手段3 によって同期をとって駆
動表示する。つまり、本実施形態においては4 本の走査
線を同時刻に走査する。その為データ線（X ドライバ
ー）もY ドライバーに対応して、それぞれ2 個設けてい
る。
【０１７８】この様にディスプレイ1 と空間光変調素子
2 の表示画面を2 分割して表示駆動することにより、2
倍の駆動スピードで表示を行うことができ、実施形態6
等と比べてさらにフリッカーの少ない立体画像表示が可
能となる。
【０１７９】本実施形態では、ディスプレイ1 と空間光
変調素子2 の走査線毎に同期をとって駆動表示する場合
について説明したが、実施形態1 で用いた1 画素毎に同
期をとって駆動表示する方法を用いることも可能であ
る。
【０１８０】図28は本発明の立体画像表示装置の実施形
態13の表示状態の説明図である。図28(A),(B) は、それ
ぞれディスプレイ1 と空間光変調素子2 の表示状態を図
示している。本実施形態の構成は基本的に実施形態1 と
同じである。ただし、本実施形態ではディスプレイ1 と
空間光変調素子2 の1 画素毎に同期をとって駆動表示す
る際、空間光変調素子2 に光遮光部（閉）を数画素にわ
たって先行表示させる点が異なっている。
【０１８１】ディスプレイ1 には 図28(A) に示す様に
第一走査線Y1に、ストライプ画素がR1L2R3L4R5L6・・・・
（図ではRLRLRL・・・ と略記する）と並んだ第1 のストラ
イプ画像11A の該当部分を表示するとともに、空間光変
調素子2 の第1 走査線Y1には図28(B) に示す様に閉開閉
開閉開・・・と光遮光部と光透過部とを交互に並べた第
1 のストライプ・バリアパターン2Aの該当部分を表示す
る。そして、ノーインターレース駆動の際は、第2 走査
線Y2を選択して、第1 走査線と同様に第1 のストライプ
画像11A の該当部分と第1 のパララックス・バリアパタ
ーン2Aの該当部分とを表示し、順次これを繰り返し、表
示画面全体に第1 のストライプ画像11Aを表示する。こ
れを第1 のパララックス・バリアパターン2Aを介して観
察することにより立体画像を観察できる。
【０１８２】図28ではその全走査が終わる途中、第5 走
査線Y5を選択し、その第7 画素X7の画素データがディス
プレイ1 に表示され（図28(A))、空間光変調素子2 にパ
ララックス・バリアパターンが形成されている（図28
(B))表示状態を模式的に示している。
【０１８３】本実施形態においては、この時図28(B) に
示す様に空間光変調素子2 の第5 走査線Y5上で第7 画素
X7に先行する数画素（ここでは第5 走査線上の第8 画素
X8〜第10画素X10 の3 画素）にわたって光遮光部（閉）
を先行表示させており、空間光変調素子2 の第5 走査線
Y5の第10画素X10 までの画素データを光遮光部として表
示している。
【０１８４】この様にストライプ画像とそれに対応する
パララックス・バリアパターンとを1 画素毎に同期をと
って駆動表示する際に、数画素（ここでは3 画素）にわ
たって光遮光部（閉）を先行表示させることにより、左
右のストライプ画素のクロストークを一層低減すること
ができる。
【０１８５】特にディスプレイ1 と空間光変調素子2 に
異なる特性の液晶パネルを用いた場合、液晶パネルの一
走査線の駆動速度が異なっても、左右画像のクロストー
クを低減することができる。逆に液晶パネルの駆動の点
から言えば、それぞれのパネルの同期をとって駆動表示
するための駆動マージンを大きくすることができること
になる。
【０１８６】もちろん、本実施形態で示した以外に1 走
査線毎に同期をとって駆動する実施形態6 等にも応用可
能であり、その場合には数走査線にわたって遮光部
（閉）を先行表示させれば良い。
【０１８７】図29は本発明の立体画像表示装置の実施形
態14の要部概略図である。これまでの実施形態において
はパララックス・バリアを形成している空間光変調素子
2 をディスプレイ1 の前方（観察者側）に配置して立体
画像を観察する様に構成していたのに対し、本実施形態
では空間光変調素子2 をディスプレイ1 の後方に配置
し、所定の光透過部（開口部）・光遮光部を有する開口
パターンを形成してバックライト（光源手段）21からの
光の透過部分を制御することにより立体画像を観察する
様に装置を構成している点が異なっている。
【０１８８】本装置の構成について説明する。観察者の
両眼間隔（基線長）をO 、観察距離をC 、ディスプレイ
1 とパララックス・バリアを形成している空間光変調素
子2との間隔をD 、開口パターンの開口部の幅をBap 、
ディスプレイ1 に表示するストライプ画像の画素間隔
（画素幅）をPreaとすると, 前記実施形態1 において説
明した数式(1),(2) において B' をPrea へ、 PをBap
へ 置き換えれば良く、以下の関係を満足させれば立体
視が得られる。
【０１８９】 D=Bap・C/(O+Bap) -----------------(5) Prea=Bap・(C-D)/C -----------------(6) なお、実際には観察位置において観察幅は有限の広がり
をもつので、これらの諸量は若干変更して設定する。
【０１９０】本実施形態の立体画像表示方法について説
明する。図29の視差画像ソース15からストライプ画像11
A 又は11B を形成してディスプレイ1 に表示する方法は
実施形態1 と同じである。一方、画像処理手段3 は、上
記ストライプ画像データの出力に同期して、開口パター
ン駆動回路46にも開口パターン2A又は2Bの画素データを
入力し、空間光変調素子2 に開口幅Bap の光遮光部・光
透過部を交互に形成したストライプ状の開口パターン2A
又は2Bを表示する。
【０１９１】バックライト21から射出された光は空間光
変調素子2 の光透過部を通過し、ディスプレイ1 上のス
トライプ画素Riを照明し観察者の右眼ARに入射する。同
様に空間光変調素子2 の光透過部を通過したバックライ
ト21からの光はディスプレイ1 上のストライプ画素Liを
照明し観察者の左眼ALに入射する。これにより観察者は
それぞれの眼でそれぞれの視差画像を観察することとな
り、ストライプ画像11を立体視することができる。
【０１９２】このとき、ディスプレイ1 と空間光変調素
子2 の駆動回路として、図3 に示した回路構成を用い
る。これによりディスプレイ1 と空間光変調素子2 を1
画素毎に同期をとって駆動することができ、ストライプ
画像とそれに対応する開口パターンとを常に同期して表
示するので、左右の視差画像のクロストークを低減する
ことができる。
【０１９３】もちろん、本実施形態で示した以外に1 走
査線毎に同期をとって駆動することも可能であり、また
これまでの実施形態で説明した表示方法を用いることが
できる。
【０１９４】また、図30は本実施形態における立体画像
表示装置の斜視図である。本実施形態はカラー表示を行
うように構成している。本実施形態においてカラー表示
を行うには、それぞれのストライプ画素Ri,Li をカラー
の1 画素に対応させれば良い。しかし、公知の縦ストラ
イプのカラーフィルター配列の液晶素子を用いると、観
察位置において赤・緑・青に色ズレを生じてしまい、色
再現が悪くなる。そこで、本実施形態では、図30の部分
拡大図47で示すようにディスプレイ1 に用いる透過形の
液晶素子の表面に横方向のストライプ構造を有する赤r
・緑g ・青b のカラーフィルターを形成して良好な色再
現を得ている。
【０１９５】図31は本発明の立体画像表示装置の実施形
態15の要部概略図である。本実施形態はこれまでの実施
形態に更にリニアフレネルレンズ48を用いて装置を構成
したものである。図31(A)、(B) に示す様に、ディスプレ
イ1 と空間光変調素子2 の前後関係はどちらでも良く、
その作用・表示の原理はこれまでに説明したとうりであ
る。
【０１９６】本実施形態の構成について説明する。これ
までの実施形態においては、ディスプレイ1 と空間光変
調素子2 の諸要素は式(1)、(2) 、または式(5)、(6) によ
って関係づけられ、ディスプレイ1 の画素幅と空間光変
調素子2 の画素幅とは異なっていた。
【０１９７】本実施形態においては水平方向にのみパワ
ーを有する一次元のリニアフレネルレンズ（シリンドリ
カルフレネルレンズ）を用いることで画素ピッチを調整
し、ディスプレイ1 と空間光変調素子2 に同じ仕様の液
晶素子を用いることができるようにしている。立体視の
原理及び駆動方法についてはこれまでの実施形態と同様
であるので説明は省略する。
【０１９８】図中、48は水平方向にのみパワーを有する
一次元のリニアフレネルレンズ（シリンドリカルフレネ
ルレンズ）である。図31(A) に示すようにリニアフレネ
ルレンズ48をパララックス・バリアを形成している空間
光変調素子2 の前方（観察者側）に設置する場合につい
て説明する。
【０１９９】リニアフレネルレンズ48の焦点距離をf 、
観察者の両眼間隔（基線長）をO 、ディスプレイ1 に表
示するストライプ画像11の画素間隔（画素幅）をP
LCD（これは空間光変調素子2 に形成する光透過部・光
遮光部の幅と同じである）とすると、ディスプレイ1 と
空間光変調素子2 との間隔d1は以下の関係を満たせば立
体視が得られる。
【０２００】d1 =PLCD/(O/f) -----------------(7) 本実施形態においては、ディスプレイ1 及び空間光変調
素子2 として、画素寸法 0.110mm（横）×0.330mm
（縦）の同じ液晶素子を用い、そのカラーの1 画素をス
トライプ画素の幅及び光透過部又は光遮光部の幅とした
ので PLCD= 0.110 mmとなり、基線長をO=65 mm 、観察
距離をC=ｆ=500 mm と設定すれば、d1= 2.5385 mm の値
が得られる。なお、この値は観察幅の広がりを考慮し多
少の微調整を行っている。
【０２０１】なお、本実施形態において、ディスプレイ
1 と空間光変調素子2 を1 画素毎または1 走査線毎に同
期をとって駆動することにより、ストライプ画像の表示
に際して如何なる時刻においても、ストライプ画像とそ
れに対応する開口パターンとが常に同期して表示されて
いるので、これまでの実施形態と同様な表示方法を応用
でき、又左右の視差画像のクロストークを低減できる。
【０２０２】図32は実施形態15の他の構成例の要部概略
図である。本例はリニアフレネルレンズ48をディスプレ
イ1 と空間光変調素子2 との間に配置している。
【０２０３】図33は本例の光学配置図である。これによ
って本構成例の作用を説明する。リニアフレネルレンズ
48の主点から第1 共役点（ここに観察者の右眼AR又は左
眼ALが位置する）までの距離をS 、第2 共役点までの距
離をS'、ディスプレイ1 （又は空間光変調素子2 ）の表
示面までの距離をd 、空間光変調素子2 （又はディスプ
レイ1 ）の表示面までの距離をd'とする。いま、S= C
（観察距離）= 500 mmとすると、f=250 mm、で d=d' と
設定すれば画素幅の同じ液晶素子でディスプレイ1 と空
間光変調素子2 を構成できる。
【０２０４】しかし、本実施形態に用いる液晶素子のカ
バーガラス厚は偏光板を含めて約1.35mm、リニアフレネ
ルレンズの厚さは2 mmあるから、これらの素子の屈折率
を1.5 とすれば、空気換算でリニアフレネルレンズの主
点と液晶ディスプレイの表示面との間隔は最低2.23 mm
必要となる。しかるに本実施形態でも画素寸法0.11 mm
×0.33 mmの液晶素子を用い、C=500 mmとすると上記の
必要なパネル間隔d1= 2.5385 mm からd=d'= 2.5385/2=
1.2693 mmとなり、等倍の配置は構成できない。
【０２０５】そこでこの場合、S'とd'とを 2.23/1.2693
= 1.7569倍する。この時、S= 500mm、d= 1.2693mm 、S'
= 878.45 mm 、d'= 2.23 mm となり、f= 318.6 mm のフ
レネルレンズを用いれば良い。
【０２０６】本変形例はこの様に構成しているので、デ
ィスプレイ1 と空間光変調素子2 に同じ仕様の液晶素子
を用いることができ、立体画像表示装置のコストを低減
できる。
【０２０７】さらにこの場合、図31に示す様にフレネル
レンズを装置の前面に配置するのに比べて、目障りなフ
レネルレンズのギラツキなどを低減できるという効果を
有する。
【０２０８】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、パララック
ス・バリア法を用いて、ディスプレイへの画像表示と空
間光変調素子への開口パターンの表示を夫々対応する画
素毎或は対応する走査線毎に同期して切り換えることに
より、左右の視差画像のクロストークが少なく、しかも
フリッカー及びモアレ縞が生じ難い優れた立体画像表示
方法及びそれを用いた立体画像表示装置を達成する。
【０２０９】その他、 （３−１） 第1 のストライプ画像と第2 のストライプ
画像及び第1 のパララックス・バリアパターンと第2 の
パララックス・バリアパターンの切換えを夫々対応する
画素毎或は対応する走査線毎に同期して切り換えて、高
速で表示することにより、クロストークが極めて少な
く、視差画像の夫々をディスプレイの表示面全面に欠落
無く高解像度に認識できる。 （３−２） 従来の装置では４枚の偏光板を使用してい
るために、この偏光板の吸収により輝度が低下するとい
う問題があったのに対し、偏光板を１枚削減することが
でき、表示輝度を向上させることができる。 （３−３） 観察者の視点位置を自動的に検出する観察
条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手段か
らの信号により、ディスプレイに表示するストライプ画
素の幅、空間光変調素子に形成する光透過部・光遮光部
の幅、或はディスプレイと空間光変調素子の間隔或はス
トライプ画素と光透過部との相対的位置関係を制御する
ことにより観察者が移動しても常に良好に立体視でき
る。 （３−４） 観察者の視点位置を自動的に検出する観察
条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手段か
らの信号により、視差画像ソースが有する視差画像情報
を構成する３つ以上の原視差画像より２つの視差画像を
選択して使用する、若しくは該視差画像情報を構成する
データより２つの視差画像を生成する、若しくは該視差
画像情報を構成する少なくとも２つの原視差画像より２
つの視差画像を補間又は再構成して作成することによ
り、観察者が移動した際、それに応じて視点位置の異な
る視差画像を適切に構成して、所謂滑らかな『回り込み
効果』を与える立体画像を表示する。 （３−５） ディスプレイに表示する２次元画像の中
に、クロストークが無く高解像の立体画像を部分的に表
示することができる。 （３−６） インターレース駆動を採用することによ
り、ディスプレイや空間光変調素子として多少表示速度
が遅い液晶素子等を用いてもフリッカーの無い高精細な
立体画像を表示することができる。 （３−７） ディスプレイ及び空間光変調素子を縦方向
に走査線走査して画像を表示するように構成することに
より、画面の駆動回路を簡易な構成にできる。 （３−８） ディスプレイ及び空間光変調素子の表示面
を走査線に沿って夫々同じ大きさの複数領域に分割し、
複数の領域から相対的に同じ位置の走査線を同時に選択
して同期して駆動・表示することにより、より短時間で
１画面の表示を行うことが出来、更にフリッカーの少な
い立体画像表示表示が可能になる。 （３−９） ディスプレイと空間光変調素子とを１画素
毎又は１走査線毎に同期してストライプ画像と開口パタ
ーンを表示する際に、該空間光変調素子上の同期して表
示する画素に先行する複数画素又は同期して表示する走
査線に先行する複数走査線を遮光部として先行して表示
させることにより、左右の視差画像のクロストークを一
層低減することが出来ると共に、異なる特性の液晶パネ
ルを用いても、クロストークを低減することが出来、夫
々のパネルの駆動マージンを大きくすることができる。 （３−１０） リニアフレネルレンズを用いることによ
り、ディスプレイと空間光変調素子を同じ仕様の液晶素
子で構成することができ、低コストの立体画像表示装置
を達成する。等の少なくとも１つの効果を有する立体画
像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置を達成す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の立体画像表示装置の実施形態１の要
部概略図
【図２】 実施形態１の立体画像表示方法の説明図
【図３】 実施形態１の駆動方法の説明図
【図４】 実施形態１の表示状態の説明図
【図５】 本発明の立体画像表示装置の実施形態２の要
部概略図
【図６】 実施形態２における偏光板の偏光軸の方向と
観察画像との関係についての説明図
【図７】 実施形態２における空間光変調素子の他の構
成例
【図８】 実施形態２におけるディスプレイの他の構成
例
【図９】 本発明の立体画像表示装置の実施形態３の要
部概略図
【図１０】 本発明の立体画像表示装置の実施形態４の
要部概略図
【図１１】 実施形態４における開口部の移動の説明図
【図１２】 本発明の立体画像表示装置の実施形態５の
要部概略図立体画像を観察する説明図
【図１３】 実施形態５の視差画像ソースの要部概略図
【図１４】 実施形態５の視差画像ソースが有する原視
差画像の説明図
【図１５】 本発明の立体画像表示装置の実施形態６の
立体画像表示方法の説明図
【図１６】 実施形態６の表示状態の説明図
【図１７】 実施形態６における表示幅の他の選択の説
明図
【図１８】 本発明の立体画像表示装置の実施形態７の
立体画像表示方法の説明図
【図１９】 本発明の立体画像表示装置の実施形態８の
立体画像表示方法の説明図
【図２０】 本発明の立体画像表示装置の実施形態９の
立体画像表示方法の説明図
【図２１】 本発明の立体画像表示装置の実施形態１０
の要部概略図
【図２２】 実施形態１０の立体画像表示方法の説明図
【図２３】 本発明の立体画像表示装置の実施形態１１
の要部概略図
【図２４】 実施形態１１の表示状態の説明図
【図２５】 実施形態１１において視点位置の移動に対
応してパララックス・バリアパターンを移動する説明図
【図２６】 本発明の立体画像表示装置の実施形態１２
の要部概略図
【図２７】 実施形態１２の表示状態を説明する図
【図２８】 本発明の立体画像表示装置の実施形態１３
の表示状態の説明図
【図２９】 本発明の立体画像表示装置の実施形態１４
の要部概略図
【図３０】 実施形態１４の斜視図
【図３１】 本発明の立体画像表示装置の実施形態１５
の要部概略図
【図３２】 実施形態１５の他の構成例の要部概略図
【図３３】 図３２の構成例の光学配置図
【図３４】 従来の立体画像表示装置
【図３５】 従来の立体画像表示装置の構成図
【符号の説明】
1 ディスプレイ 2 空間光変調素子 2A 第1 のパララックス・バリアパターン（開口パター
ン） 2B 第2 のパララックス・バリアパターン（開口パター
ン） 3 画像処理手段 4 ディスプレイ駆動回路 5 バリア駆動回路 6,6',6",81,82 Y ドライバー 7,8 X ドライバー 9 観察条件入力手段 11 ストライプ画像（表示画像） 11A、11B 第1 のストライプ画像、第2 のストライプ画
像 12 被写体 14 画像位置・バリア位置の演算手段 15 視差画像ソース 16,16' 空間光変調素子の光遮光部 17、18、19 観察位置 20 表示装置 21 バックライト 22、24、26、26' 偏光板 23、25 TN液晶素子（TN液晶セル） 30 観察条件検出手段 33 可変スペーサー 34 スペーサー駆動手段 36 観察者映像入力手段 37 カメラコントローラー 38 視点位置／視線方向検出回路 41 ディスプレイの立体画像表示領域 42 空間光変調素子の立体画像表示領域 44 画像位置・バリア位置の演算手段 46 開口パターン駆動回路 45 バリア位置制御回路 48 リニアフレネルレンズ 51、51' 空間光変調素子の光透過部（開口部） 52、52' 空間光変調素子の光遮光部 AR,AL 観察者の右眼、左眼 O 両眼間隔 C 観察距離 D ディスプレイと空間光変調素子との間隔 B',Bap 空間光変調素子に形成した開口部の幅 P,Prea ストライプ画素の画素間隔（幅） RS,LS 右、左眼用の視差画像 Ri,Li 右、左ストライプ画素 KA〜KD カメラ A〜D カメラ光学系の前側主平面 Pb 空間光変調素子の１画素の幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森島 英樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 猪口 和隆 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 菅原 三郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 視差画像情報を有する視差画像ソースか
    らの複数の視差画像の夫々をストライプ画素に分割し、
    該複数のストライプ画素の一部を所定の順序で配列して
    １つのストライプ画像を合成してディスプレイ上に表示
    し、該ディスプレイの前方又は後方の所定の位置に設け
    た空間光変調素子上に所定のピッチの光透過部と光遮光
    部より成る開口パターンを表示し、該空間光変調素子に
    よって該ストライプ画像の左右夫々の眼に対応するスト
    ライプ画素を夫々観察者の左右の眼に入射させることに
    より立体視を得る際、 該ディスプレイと該空間光変調素子とを対応して走査す
    る走査線上で１画素毎又は１走査線毎に同期して該スト
    ライプ画像と該開口パターンを表示することを特徴とす
    る立体画像表示方法。
  2. 【請求項２】 前記ディスプレイと前記空間光変調素子
    とを対応して走査する走査線はインターレース走査を行
    うことを特徴とする請求項１の立体画像表示方法。
  3. 【請求項３】 前記ディスプレイと前記空間光変調素子
    とを対応して走査する走査線は鉛直方向に走査すること
    を特徴とする請求項１又は２の立体画像表示方法。
  4. 【請求項４】 前記複数の視差画像は左右の視差画像で
    あり、前記ストライプ画像は該右の視差画像を分割した
    ストライプ画素のうちの奇数番目のストライプ画素と該
    左の視差画像を分割したストライプ画素のうちの偶数番
    目のストライプ画素とを交互に配列して合成した第１の
    ストライプ画像、 或は該右の視差画像を分割した該ストライプ画素のうち
    の偶数番目のストライプ画素と該左の視差画像を分割し
    た該ストライプ画素のうちの奇数番目のストライプ画素
    とを交互に配列して合成した第２のストライプ画像であ
    り、 該２つのストライプ画像の１つを該ディスプレイ上に表
    示した後、続いて他方のストライプ画像を表示し、 その際、前記空間光変調素子上に光透過部と光遮光部と
    を切り換えた開口パターンを表示することを特徴とする
    請求項１、２又は３の立体画像表示方法。
  5. 【請求項５】 前記ストライプ画像は前記ディスプレイ
    の表示面の一部分に表示し、該表示面の残余の部分には
    非ストライプ画像を表示し、前記空間光変調素子の表示
    面中、該ディスプレイに表示する該ストライプ画像に対
    応する部分には開口パターンを表示し、該空間光変調素
    子の表示面中の残余の部分を透光状態にすることを特徴
    とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の立体画像表
    示方法。
  6. 【請求項６】 前記ストライプ画像は前記ディスプレイ
    の表示面の一部分に表示し、該表示面の残余の部分には
    非ストライプ画像を表示し、前記空間光変調素子の表示
    面には全面に開口パターンを表示することを特徴とする
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の立体画像表示方
    法。
  7. 【請求項７】 前記ディスプレイに表示する前記ストラ
    イプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅及び／又
    は前記空間光変調素子に表示する前記開口パターンの光
    透過部及び光遮光部の表示幅がそれぞれの表示面を構成
    している画素の複数個の幅であることを特徴とする請求
    項１〜６のいずれか１項に記載の立体画像表示方法。
  8. 【請求項８】 前記ディスプレイに表示する前記ストラ
    イプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅は該ディ
    スプレイの表示面を構成している画素の一画素の幅であ
    り、前記空間光変調素子に表示する前記開口パターンの
    光透過部・光遮光部の表示幅は該空間光変調素子の表示
    面を構成している画素の複数個の幅であることを特徴と
    する請求項１〜６のいずれか１項に記載の立体画像表示
    方法。
  9. 【請求項９】 前記ディスプレイに表示する前記ストラ
    イプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅は該ディ
    スプレイの表示面を構成している画素の複数個の幅であ
    り、前記空間光変調素子に表示する前記開口パターンの
    光透過部及び光遮光部の表示幅は該空間光変調素子の表
    示面を構成している画素の一画素の幅であることを特徴
    とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の立体画像表
    示方法。
  10. 【請求項１０】 前記ディスプレイ及び前記空間光変調
    素子の各表示面がマトリックス構造の画素を有すること
    を特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の立体
    画像表示方法。
  11. 【請求項１１】 前記ディスプレイに表示するストライ
    プ画像からは所定の偏光光より成る光を射出しているこ
    とを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の
    立体画像表示方法。
  12. 【請求項１２】 前記空間光変調素子は液晶素子で構成
    していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１
    項に記載の立体画像表示方法。
  13. 【請求項１３】 観察者の視点位置を自動的に検出する
    観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手
    段からの信号により、前記ストライプ画像の構成要素及
    び前記開口パターンの構成要素の少なくとも１つを制御
    することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に
    記載の立体画像表示方法。
  14. 【請求項１４】 観察者の視点位置を自動的に検出する
    観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手
    段からの信号に基づき、前記ディスプレイと前記空間光
    変調素子との間隔を間隔制御手段により制御することを
    特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の立体
    画像表示方法。
  15. 【請求項１５】 観察者の視点位置を自動的に検出する
    観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手
    段からの信号により、前記視差画像情報を構成する３つ
    以上の原視差画像より前記視差画像を選択して使用する
    ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載
    の立体画像表示方法。
  16. 【請求項１６】 観察者の視点位置を自動的に検出する
    観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手
    段からの信号により、前記視差画像情報を構成するデー
    タより前記視差画像を観察者の視点位置に応じて生成す
    る、若しくは該視差画像情報を構成する少なくとも２つ
    の原視差画像より該視差画像を観察者の視点位置に応じ
    て補間又は再構成して作成することを特徴とする請求項
    １〜１４のいずれか１項に記載の立体画像表示方法。
  17. 【請求項１７】 前記ディスプレイと前記空間光変調素
    子とを１画素毎又は１走査線毎に同期して前記ストライ
    プ画像と前記開口パターンを表示する際に、該空間光変
    調素子上の同期して表示する画素に先行する複数画素又
    は同期して表示する走査線に先行する複数走査線を遮光
    部として先行して表示させることを特徴とする請求項１
    〜１６のいずれか１項に記載の立体画像表示方法。
  18. 【請求項１８】 前記ディスプレイ及び前記空間光変調
    素子の表示面を走査線に沿って夫々同じ大きさの複数領
    域に分割し、該複数の領域から相対的に同じ位置の走査
    線を同時に選択して走査し、該ディスプレイと該空間光
    変調素子の上に複数の該走査線上で１画素毎又は複数の
    該走査線の対応する走査線毎に同期して前記ストライプ
    画像と前記開口パターンを表示することを特徴とする請
    求項１〜１７のいずれか１項に記載の立体画像表示方
    法。
  19. 【請求項１９】 視差画像情報を有する視差画像ソース
    からの複数の視差画像の夫々をストライプ画素に分割
    し、該複数のストライプ画素の一部を所定の順序で配列
    して合成した１つのストライプ画像をディスプレイ上に
    表示し、該ディスプレイの前方又は後方の所定の位置に
    設けた空間光変調素子上に所定のピッチの光透過部と光
    遮光部より成る開口パターンを表示し、該空間光変調素
    子によって該ストライプ画像の左右夫々の眼に対応する
    ストライプ画素を夫々観察者の左右の眼に入射させるこ
    とにより立体視を得る際、 該ディスプレイと該空間光変調素子とを対応して走査す
    る走査線上で１画素毎又は１走査線毎に同期して該スト
    ライプ画像と該開口パターンを表示していることを特徴
    とする立体画像表示装置。
  20. 【請求項２０】 前記ディスプレイと前記空間光変調素
    子とを対応して走査する走査線はインターレース走査を
    行っていることを特徴とする請求項１９の立体画像表示
    装置。
  21. 【請求項２１】 前記ディスプレイと前記空間光変調素
    子とを対応して走査する走査線は鉛直方向に走査してい
    ることを特徴とする請求項１９又は２０の立体画像表示
    装置。
  22. 【請求項２２】 前記複数の視差画像は左右の視差画像
    であり、前記ストライプ画像は該右の視差画像を分割し
    たストライプ画素のうちの奇数番目のストライプ画素と
    該左の視差画像を分割したストライプ画素のうちの偶数
    番目のストライプ画素とを交互に配列して合成した第１
    のストライプ画像、 又は該右の視差画像を分割した該ストライプ画素のうち
    の偶数番目のストライプ画素と、該左の視差画像を分割
    した該ストライプ画素のうちの奇数番目のストライプ画
    素とを交互に配列して合成した第２のストライプ画像で
    あり、 該第１のストライプ画像の表示に際して表示する開口パ
    ターンと該第２のストライプ画像の表示に際して表示す
    る開口パターンとは互いに光透過部と光遮光部とが逆の
    関係にあり、該２つのストライプ画像を連続して表示す
    ることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１項に
    記載の立体画像表示装置。
  23. 【請求項２３】 前記ストライプ画像は前記ディスプレ
    イの表示面の一部分に表示し、該表示面の残余の部分に
    は非ストライプ画像を表示し、 前記空間光変調素子の表示面中、該ディスプレイに表示
    する該ストライプ画像に対応する部分には開口パターン
    を表示し、該空間光変調素子の表示面中の残余の部分を
    透光状態にすることを特徴とする請求項１９〜２２のい
    ずれか１項に記載の立体画像表示装置。
  24. 【請求項２４】 前記ストライプ画像は前記ディスプレ
    イの表示面の一部分に表示し、該表示面の残余の部分に
    は非ストライプ画像を表示し、前記空間光変調素子の表
    示面には全面に開口パターンを表示することを特徴とす
    る請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の立体画像表
    示装置。
  25. 【請求項２５】 前記ディスプレイに表示する前記スト
    ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅及び／
    又は前記空間光変調素子に表示する前記開口パターンの
    光透過部及び光遮光部の表示幅がそれぞれの表示面を構
    成している画素の複数個の幅であることを特徴とする請
    求項１９〜２４のいずれか１項に記載の立体画像表示装
    置。
  26. 【請求項２６】 前記ディスプレイに表示する前記スト
    ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅は該デ
    ィスプレイの表示面を構成している画素の一画素の幅で
    あり、前記空間光変調素子に表示する前記開口パターン
    の光透過部及び光遮光部の表示幅は該空間光変調素子の
    表示面を構成している画素の複数個の幅であることを特
    徴とする請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の立体
    画像表示装置。
  27. 【請求項２７】 前記ディスプレイに表示する前記スト
    ライプ画像を構成する各ストライプ画素の表示幅は該デ
    ィスプレイの表示面を構成している画素の複数個の幅で
    あり、前記空間光変調素子に表示する前記開口パターン
    の光透過部・光遮光部の表示幅は該空間光変調素子の表
    示面を構成している画素の一画素の幅であることを特徴
    とする請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の立体画
    像表示装置。
  28. 【請求項２８】 前記ディスプレイ及び前記空間光変調
    素子の各表示面がマトリックス構造の画素を有すること
    を特徴とする請求項１９〜２７のいずれか１項に記載の
    立体画像表示装置。
  29. 【請求項２９】 前記空間光変調素子は液晶素子である
    ことを特徴とする請求項１９〜２８の立体画像表示装
    置。
  30. 【請求項３０】 前記空間光変調素子は強誘電性液晶素
    子であることを特徴とする請求項２９の立体画像表示装
    置。
  31. 【請求項３１】 前記ディスプレイは液晶素子であるこ
    とを特徴とする請求項２９又は３０の立体画像表示装
    置。
  32. 【請求項３２】 前記ディスプレイは強誘電性液晶素子
    であることを特徴とする請求項３１の立体画像表示装
    置。
  33. 【請求項３３】 前記ディスプレイを自発光型テレビと
    １枚の偏光板とで構成していることを特徴とする請求項
    ２９又は３０の立体画像表示装置。
  34. 【請求項３４】 前記ディスプレイに表示するストライ
    プ画像からは所定の偏光光より成る光を射出し、前記空
    間光変調素子を液晶素子と１枚の偏光板で構成している
    ことを特徴とする請求項１９〜３３のいずれか１項に記
    載の立体画像表示装置。
  35. 【請求項３５】 観察者の視点位置を自動的に検出する
    観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手
    段からの信号により、前記ストライプ画像の構成要素及
    び前記開口パターンの構成要素の少なくとも１つを制御
    することを特徴とする請求項１９〜３４のいずれか１項
    に記載の立体画像表示装置。
  36. 【請求項３６】 観察者の視点位置を自動的に検出する
    観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手
    段からの信号に基づき、前記ディスプレイと前記空間光
    変調素子との間隔を間隔制御手段により制御することを
    特徴とする請求項１９〜３４のいずれか１項に記載の立
    体画像表示装置。
  37. 【請求項３７】 観察者の視点位置を自動的に検出する
    観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手
    段からの信号により、前記視差画像情報を構成する３つ
    以上の原視差画像より前記視差画像を選択して使用する
    ことを特徴とする請求項１９〜３６のいずれか１項に記
    載の立体画像表示装置。
  38. 【請求項３８】 観察者の視点位置を自動的に検出する
    観察条件検出手段又は観察者が入力する観察条件入力手
    段からの信号により、前記視差画像情報を構成するデー
    タより前記視差画像を観察者の視点位置に応じて生成す
    る、若しくは該視差画像情報を構成する少なくとも２つ
    の原視差画像より該視差画像を観察者の視点位置に応じ
    て補間又は再構成して作成することを特徴とする請求項
    １９〜３６のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
  39. 【請求項３９】 前記ディスプレイと前記空間光変調素
    子とを１画素毎又は１走査線毎に同期して前記ストライ
    プ画像と前記開口パターンを表示する際に、該空間光変
    調素子上の同期して表示する画素に先行する複数画素又
    は同期して表示する走査線に先行する複数走査線を遮光
    部として先行して表示することを特徴とする請求項１９
    〜３８のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
  40. 【請求項４０】 前記ディスプレイ及び前記空間光変調
    素子の表示面を走査線に沿って夫々同じ大きさの複数領
    域に分割し、該複数の領域から相対的に同じ位置の走査
    線を同時に選択して走査し、該ディスプレイと該空間光
    変調素子の上に複数の該走査線上で１画素毎又は複数の
    該走査線の対応する走査線毎に同期して前記ストライプ
    画像と前記開口パターンを表示することを特徴とする請
    求項１９〜３９のいずれか１項に記載の立体画像表示装
    置。
  41. 【請求項４１】 視差画像ソースからの左右眼用の視差
    画像を各々ストライプ画素に分割し、該ストライプ画素
    を所定の順序で配列して合成した１つのストライプ画像
    を走査しながら順次形成するディスプレイと、該ディス
    プレイの前方又は後方に所定のピッチの光透過部と光遮
    光部より成る開口パターンを該走査に同期させて順次形
    成する空間光変調素子を配置し、該ディスプレイに表示
    した該ストライプ画像からの光を該開口パターンによっ
    て該ストライプ画像の左右夫々の眼に対応するストライ
    プ画素を夫々観察者の左右の眼に入射させることにより
    立体視するようにしたことを特徴とする立体画像表示装
    置。
  42. 【請求項４２】 前記ディスプレイの前方に前記空間光
    変調素子を設け、該空間光変調素子の前方又は該ディス
    プレイと該空間光変調素子との間に水平方向にのみパワ
    ーを有するリニアフレネルレンズを有することを特徴と
    する請求項１９〜４１のいずれか１項に記載の立体画像
    表示装置。
  43. 【請求項４３】 光源手段により照明した空間光変調素
    子を前記ディスプレイの後方に設け、該ディスプレイの
    前方又は該ディスプレイと該空間光変調素子との間に水
    平方向にのみパワーを有するリニアフレネルレンズを有
    することを特徴とする請求項１９〜４１のいずれか１項
    に記載の立体画像表示装置。
  44. 【請求項４４】 視差画像ソースからの左右眼用の視差
    画像を各々ストライプ画素に分割し、該ストライプ画素
    を所定の順序で配列して合成した１つのストライプ画像
    をディスプレイ上に走査しながら順次形成し、該ディス
    プレイに表示した該ストライプ画像からの光を所定のピ
    ッチの光透過部と光遮光部とを該走査に同期させて空間
    光変調素子上に順次形成した開口パターンによって該ス
    トライプ画像の左右夫々の眼に対応するストライプ画素
    を夫々観察者の左右の眼に入射させることにより立体視
    することを特徴とする立体画像表示方法。
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