JPH0990277A - Stereoscopic picture display device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic picture display device capable of easily adding a sense of realism similar to that of holography by moving the visual point of a screen in accordance with the movement of the observer. SOLUTION: A picture for right eye and a picture for a left eye are separately displayed on color liquid crystal displays 6a and 6b, and the display parts of back light devices 7a and 7b for illuminating the displays from behind are enlarged by optical elements 6a and 6b. The picture of an observer's face photographed by infrared cameras 3a and 3b are displayed by the back light devices 7a and 7b, simultaneously, information on the observer's position is detected by a controller 11 based on the barycentric coordinates of the picture of the face and in accordance with the information, a swinging mechanism for a stereoscopic television camera is controlled by the controller 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用、家庭用も
しくは医療用に用いる立体画像表示装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image display device used for industrial, household or medical purposes.

【０００２】[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。2. Description of the Related Art As a conventional stereoscopic image display device, an observer wears spectacles having a function of distributing left and right to display stereo images for the right eye and the left eye which are time-divisionally displayed on an image display surface. Those that can be observed only by the right and left eyes of the observer, respectively, or a lenticular plate is attached to the image display surface, the image distribution function of the lenticular plate, a stereo image for the right eye and the left eye It is general that the above can be observed only by the right and left eyes of the observer.

【０００３】図１１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。FIG. 11 shows a structure of a conventional stereoscopic image display apparatus in the first example. Reference numeral 60 is spectacles having a left / right distribution function, 61a and 61b are liquid crystal shutters, 62 is a synchronizing circuit, and 63 is a synchronizing circuit. It is a color CRT as an image display device.

【０００４】以上のように構成された従来の第１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。The operation of the stereoscopic image display device in the first example of the prior art constructed as described above will be described. Color CR
At T63, stereo images for the right eye and the left eye are alternately displayed in a time division manner. Liquid crystal shutter 61a of glasses 60
Is a synchronizing circuit so that the stereoscopic image for the right eye is opened and is in a transmissive state only when the stereoscopic image for the right eye is displayed, and the liquid crystal shutter 61b is opened and is in a transmissive state only when the stereoscopic image for the left eye is displayed. By controlling the open / closed state by 62, the observer wearing the spectacles 60 observes only the stereo image for the right eye with the right eye and stereoscopic image for the left eye with the left eye. I do.

【０００５】図１２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。FIG. 12 shows a structure of a stereoscopic image display device in a second conventional example. Reference numeral 71 is a lenticular plate in which a large number of cylindrical lenses are formed in stripes, and 72 is a color CRT as an image display device. is there.

【０００６】以上のように構成された従来の第２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。The operation of the stereoscopic image display device of the second conventional example having the above-mentioned configuration will be described. Color CR
At T72, stereo images for the right eye and the left eye are displayed alternately in a slit shape having a width that is approximately half the stripe width of the lenticular plate 71, alternately. The right eye of the observer observes only the stereo image for the right eye displayed in the slit shape through the respective cylindrical lenses of the lenticular plate 71, and similarly, the left eye displays the stereo image for the right eye in the slit shape. Stereoscopic viewing is performed by observing only the stereo image for eyes.

【０００７】また、上記のような２眼式の立体画像の他
に、ホログラフィのような観察者の動きに併せて画像の
向きも変化して見える技術も存在する。In addition to the binocular stereoscopic image as described above, there is also a technique such as holography in which the direction of the image appears to change in accordance with the movement of the observer.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
の検討によれば、上記のような第１の従来例における立
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
の障害となっていた。However, according to the study by the present inventor, in the stereoscopic image display device in the first conventional example as described above, the stereo image is independently provided to the right eye and the left eye of the observer. Eyeglasses with a left / right distribution function are indispensable for observing, and the stereo image to be displayed has to flicker because it is necessary to switch the image for the right eye and the image for the left eye in a time division manner. Was an obstacle in.

【０００９】また、第２の従来例における立体画像表示
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するとい
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。Further, in the stereoscopic image display device in the second conventional example, since the stereoscopic image is observed through the stripe-shaped lens, the spatial tolerance of the stereoscopically visible observer is narrow and the observer moves. In such a case, there is a significant restriction that the image is deteriorated, and an image processing device for displaying the image in a stripe shape is required, which causes a problem that the device becomes expensive.

【００１０】また、上記２つの従来例のいずれにおいて
も、観察者は固定された１つの視点からの画像（すなわ
ち、正面からの像）を見続けるのみであり、斜めからの
観察など、視点の変化に伴う画像の変化が無いため、ホ
ログラフィのような立体画像としての実在感に欠けてい
た。Further, in both of the above-mentioned two conventional examples, the observer only continues to see the image from one fixed viewpoint (that is, the image from the front), and the viewpoint such as the oblique observation is used. Since there is no change in the image due to the change, there is a lack of realism as a stereoscopic image like holography.

【００１１】上記第３の従来例のホログラフィについて
は、１つの画像を作製するのにレーザー装置など大掛か
りな設備が必要であり、また画像の記録方法についても
簡単なものではなく、完全な実用化はなされていないの
が現実であった。In the holography of the third conventional example, a large-scale equipment such as a laser device is required for producing one image, and the image recording method is not simple, and is completely put into practical use. The reality was that it was not released.

【００１２】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、クロストークの発生の少ない立体画像
表示装置を提供することを目的とし、更に観察者の視点
移動に伴い立体画像の表示視点を変化させることによっ
て存在感のあるリアルな立体画像を表示する立体画像表
示装置を容易な方法で提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display device which does not require glasses having a function of distributing left and right and causes less crosstalk, and further, a stereoscopic image display viewpoint as an observer moves. It is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display device that displays a realistic stereoscopic image with a strong presence by changing the value in a simple manner.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の内、請求項１記載の発明は、ステレオ
画像を表示するための少なくとも一つの空間変調素子
と、該空間変調素子を裏側より照明するため領域選択的
に発光する少なくとも一つのバックライト装置と、該バ
ックライト装置の発光領域を拡大するための少なくとも
一つの光学素子と、観察者の位置情報を検出するための
検出手段とを備え、前記検出手段によって検出された観
察者の位置情報に基づいて、前記バックライト装置の発
光領域を決定する発光領域決定手段と、前記検出手段に
よって検出された観察者の位置情報に基づいて、前記空
間変調素子に表示する画像を決定するための画像決定手
段とを更に備えることを特徴としたものである。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 of the present invention is at least one spatial modulation element for displaying a stereo image, and the spatial modulation element. At least one backlight device that selectively emits light to illuminate the backlight from the back side, at least one optical element for expanding the light emitting region of the backlight device, and detection for detecting position information of the observer Means, based on the position information of the observer detected by the detection means, the light emitting area determination means for determining the light emitting area of the backlight device, the position information of the observer detected by the detection means An image determining unit for determining an image to be displayed on the spatial light modulator based on the above is further provided.

【００１４】ここで、空間変調素子としてはカラー液晶
ディスプレイが好適である。また、ステレオ画像（すな
わち、右目用画像と左目用画像）を一つの空間変調素子
で表示するには、時分割で交互に切り替えて表示する方
法や、画素を違えて空間的に交互に表示しかつ偏光方位
角を異ならせる方法が挙げられる。また、二つの空間変
調素子でステレオ画像のそれぞれを表示し、ハーフミラ
ー等の合成手段を用いて合成して観察させる方法も考え
られる。Here, a color liquid crystal display is suitable as the spatial modulation element. In addition, to display a stereo image (that is, an image for the right eye and an image for the left eye) with one spatial modulation element, a method of alternately switching in a time division manner or a method in which pixels are spatially alternately displayed by different pixels is used. Another method is to change the polarization azimuth angle. In addition, a method of displaying each of the stereo images with two spatial modulation elements and synthesizing them by using a synthesizing means such as a half mirror and observing them is also conceivable.

【００１５】また、本発明の内、請求項２記載の発明
は、前記画像決定手段が、画像の視点を切換える視点切
換手段であることを特徴としたものである。The invention according to claim 2 is characterized in that the image determining means is a viewpoint switching means for switching a viewpoint of an image.

【００１６】また、本発明の内、請求項３記載の発明
は、前記画像決定手段が、立体テレビカメラの首振り機
構を制御するものであることを特徴としたものである。Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the image determining means controls a swinging mechanism of a stereoscopic television camera.

【００１７】ここで、立体テレビカメラの首振り機構を
制御するとは、観察者の視点移動に合わせて、立体テレ
ビカメラが同等の視点移動を行う様に立体テレビカメラ
の撮影方向を変化させることを示している。Here, controlling the swinging mechanism of the stereoscopic television camera means changing the shooting direction of the stereoscopic television camera so that the stereoscopic television camera performs the same viewpoint movement in accordance with the viewpoint movement of the observer. Shows.

【００１８】また、本発明の内、請求項４記載の発明
は、前記画像決定手段が、記憶されている複数の画像デ
ータからの読みだし機構を制御するものであることを特
徴としたものである。Further, the invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that the image determining means controls a reading mechanism from a plurality of stored image data. is there.

【００１９】ここで、記憶されている画像データとは、
一つの被写体を、角度をずらして複数の視点像として撮
影し、得られた撮像データをデータメモリを設けて記憶
したものであり、前記画像決定手段は前記検出手段によ
って得られた観察者の位置情報に基づいて、適切な画像
データを読み出すものである。Here, the stored image data is
One subject is photographed as a plurality of viewpoint images at different angles, and the obtained image pickup data is stored by providing a data memory, and the image determining unit is the position of the observer obtained by the detecting unit. Based on the information, appropriate image data is read out.

【００２０】また、本発明の内、請求項５記載の発明
は、前記画像決定手段が、検出された観察者の位置を視
点としたコンピュータグラフィックを作成する作成機構
を制御するものであることを特徴としたものである。Further, in the invention according to claim 5 of the present invention, the image determining means controls a creation mechanism for creating a computer graphic from the viewpoint of the detected position of the observer. It is a feature.

【００２１】ここで、検出された観察者の位置を視点と
したコンピュータグラフィックとしては、予め記憶され
ていたポリゴン等により表される３次元表示用データを
基に、観察者の移動に伴って発生する視点移動に併せ
て、視野を変化させて作製したコンピュータグラフィッ
ク（ステレオ画像）が考えられる。Here, the computer graphic with the detected position of the observer as a viewpoint is generated along with the movement of the observer based on the three-dimensional display data represented by the polygons stored in advance. A computer graphic (stereo image) produced by changing the field of view along with the movement of the viewpoint can be considered.

【００２２】また、本発明の内、請求項６記載の発明
は、前記検出手段が、観察者の像を撮影する撮影手段
と、得られた観察者の像から観察者の位置情報を算出す
る演算手段とからなることを特徴としたものである。Further, in the invention according to claim 6 of the present invention, the detecting means calculates the position information of the observer from the photographing means for photographing the image of the observer and the obtained image of the observer. It is characterized by comprising an arithmetic means.

【００２３】ここで、撮影手段を検出手段として用いる
方法としては、以下のものが考えられる。すなわち、観
察者に対して赤外線等の特殊な波長の照明光を照射し、
該特殊な波長のみを撮影する赤外線カメラ等でこの観察
者を撮影すると、真黒な背景と、発光する観察者のシル
エットのみからなる２値化された画像が得られる。この
２値化像の発光部の座標や面積を観察者の位置情報とし
て扱えば良い。Here, the following methods are conceivable as a method of using the photographing means as the detection means. That is, irradiating the observer with illumination light having a special wavelength such as infrared rays,
When this observer is photographed with an infrared camera or the like that photographs only the specific wavelength, a binarized image including only a black background and the silhouette of the observer who emits light is obtained. The coordinates and area of the light emitting portion of this binarized image may be treated as position information of the observer.

【００２４】[0024]

【発明の実施の態様】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００２５】（実施例１）図１は本発明の実施例１の立
体画像表示装置の外観図である。図１において、１は画
像表示部本体、２は画像を観察するための観察窓、３
ａ，３ｂは観察者を撮影するための撮影手段として赤外
線カメラ、４ａ，４ｂは観察者の顔を照明するための照
明装置として赤外線ライト、１１は画像決定手段等や演
算手段等を備える制御装置、１２は双眼の立体テレビカ
メラを示している。(Embodiment 1) FIG. 1 is an external view of a stereoscopic image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is an image display unit main body, 2 is an observation window for observing an image, 3
Reference numerals a and 3b are infrared cameras as photographing means for photographing the observer, 4a and 4b are infrared lights as illuminating devices for illuminating the face of the observer, and 11 is a control device including image determining means and arithmetic means. , 12 are binocular stereoscopic television cameras.

【００２６】図２は本発明の実施例１の画像表示部本体
１の内部透視図である。図２において、５ａ，５ｂは空
間変調素子として透過型のカラー液晶ディスプレイ、６
ａ，６ｂは光学素子として焦点距離１５０ｍｍのフレネ
ルレンズである。７ａ，７ｂは発光機能を有するバック
ライト装置として白黒液晶テレビであり、バックライト
８ａ，８ｂを背後に有する。白黒液晶テレビ７ａ，７ｂ
はそれぞれフレネルレンズ６ａ，６ｂの焦点距離よりも
遠い、フレネルレンズ６ａ，６ｂより１６０ｍｍ離れた
位置に設置される。１０はカラー液晶ディスプレイ５
ａ，５ｂの画像を合成するための合成手段として、ハー
フミラーである。FIG. 2 is an internal perspective view of the image display unit main body 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, 5a and 5b are transmissive color liquid crystal displays as spatial modulation elements, and 6
Reference numerals a and 6b are Fresnel lenses having a focal length of 150 mm as optical elements. Reference numerals 7a and 7b are black and white liquid crystal televisions as backlight devices having a light emitting function, and have backlights 8a and 8b behind them. Black and white liquid crystal televisions 7a, 7b
Are installed at positions farther than the focal lengths of the Fresnel lenses 6a and 6b and 160 mm away from the Fresnel lenses 6a and 6b. 10 is a color liquid crystal display 5
A half mirror is used as a combining means for combining the images of a and 5b.

【００２７】以上の立体画像表示装置の動作を図１，図
２を用いて説明する。図２において観察者の観察するス
テレオ画像は、双眼の立体テレビカメラ１２によって撮
影され、その右目用画像がカラー液晶ディスプレイ５ａ
に、左目用画像がカラー液晶ディスプレイ５ｂに表示さ
れる。カラー液晶ディスプレイはそれ自体発光していな
いため、そのままでは観察することはできないが、背後
からバックライト装置にて照明（バックライト）するこ
とによって、観察が可能となる。ここで、本発明の装置
においては、カラー液晶ディスプレイ５ａ，５ｂの背後
にフレネルレンズ６ａ，６ｂを有するため、通常の液晶
テレビのバックライトとは異なり、バックライト装置自
体が液晶ディスプレイの面積全体を覆うものでなくと
も、小さな発光面積が光学的に拡大されてカラー液晶デ
ィスプレイ５ａ，５ｂの面積全体を覆うものとなる。こ
こで、小さな発光面積とは、白黒液晶テレビ７ａ，７ｂ
の発光表示面積であるが、これはすなわち、赤外線カメ
ラ３ａ，３ｂによって撮影された観察者の顔半分の２値
化像を上下反転処理したものであり、観察者の位置に併
せて移動し、フレネルレンズによって常に観察者の目に
見える位置関係にある。赤外線ライト４ａ，４ｂはそれ
ぞれ異なる波長の赤外線（本実施例においては、８５０
ｎｍ，９５０ｎｍ）で発光し、赤外線ライト４ａは観察
者の右顔を、４ｂは観察者の左顔のみを照明するように
配置されている。赤外線カメラ３ａは赤外線ライト４ａ
と同波長の光のみを撮影するようにフィルターを設けら
れているため、観察者の右顔の２値化像を容易に得るこ
とができる。赤外線カメラ３ｂについても同様に、赤外
線ライト４ｂと同波長の光のみを撮影するようにフィル
ターを設けられているため、観察者の左顔の２値化像を
容易に得ることができる。白黒液晶テレビ７ａ，７ｂに
表示される右顔，左顔の半面像は、上述した光学的な位
置関係を観察者自身の右目，左目と有するため、右顔の
半面像は観察者の右目のみにとってのバックライトとな
り、左顔の半面像は観察者の左目のみにとってのバック
ライトとなる。従って、これらをハーフミラー１０で合
成することによって、観察者の右目は右目用画像のみを
観察し、同時に左目は左目用画像のみを観察することが
できる。The operation of the above stereoscopic image display apparatus will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the stereo image observed by the observer is captured by the stereoscopic television camera 12 of the binocular, and the image for the right eye is the color liquid crystal display 5a.
Then, the image for the left eye is displayed on the color liquid crystal display 5b. Since the color liquid crystal display itself does not emit light, it cannot be observed as it is, but it can be observed by illuminating it from the back with a backlight device (backlight). In the device of the present invention, since the Fresnel lenses 6a and 6b are provided behind the color liquid crystal displays 5a and 5b, the backlight device itself covers the entire area of the liquid crystal display, unlike the backlight of a normal liquid crystal television. Even if it is not covered, a small light emitting area is optically enlarged to cover the entire area of the color liquid crystal displays 5a and 5b. Here, the small light emitting area means the black and white liquid crystal televisions 7a and 7b.
Which is a binarized image of half of the face of the observer photographed by the infrared cameras 3a and 3b, which is vertically inverted, and moves in accordance with the position of the observer. With the Fresnel lens, the positional relationship is always visible to the observer. The infrared lights 4a and 4b are infrared rays having different wavelengths (850 in this embodiment).
The infrared light 4a is arranged to illuminate only the right face of the observer and the infrared light 4b illuminates only the left face of the observer. The infrared camera 3a is an infrared light 4a
Since the filter is provided so as to capture only the light of the same wavelength as, it is possible to easily obtain the binarized image of the right face of the observer. Similarly, the infrared camera 3b is also provided with a filter so as to capture only light of the same wavelength as the infrared light 4b, so that a binary image of the left face of the observer can be easily obtained. Since the half-face images of the right and left faces displayed on the black and white liquid crystal televisions 7a and 7b have the above-mentioned optical positional relationship with the observer's own right and left eyes, the half-face image of the right face is only the observer's right eye. And the half-face image of the left face becomes the backlight only for the left eye of the observer. Therefore, by combining these with the half mirror 10, the observer's right eye can observe only the image for the right eye, and at the same time, the left eye can observe only the image for the left eye.

【００２８】図３は、本発明の実施例１の立体画像表示
装置の制御装置１１の処理工程を説明する図である。赤
外線カメラ３ａ，３ｂによって取り込まれた２値化像
（観察者の右顔、左顔の像）は、その両者が制御装置１
１へ入力され、またそれぞれが白黒液晶テレビ７ａ，７
ｂのそれぞれへ、入力される。制御装置１１へ入力され
た２値化像は、少なくともいずれか一方に対して、２値
化像の重心座標を検出する演算処理と面積を検出する演
算処理が行われる。これらの演算処理によって得られた
重心座標は、立体テレビカメラ１２の首振り（回転）機
構と連動しており、重心座標の変化に対応して立体テレ
ビカメラ１２の撮影角度を変化させる。また、上記演算
処理によって得られた２値化像の面積は、観察者と画像
表示部本体１との距離情報として用いられる。すなわ
ち、面積が小さいほど観察者が遠くに離れ、面積が大き
いほど観察者が近くにいることを示しているため、面積
を距離情報として利用することができる。この距離情報
は、立体テレビカメラ１２のズーム機構に対応してお
り、立体テレビカメラ１２は観察者が画像表示部本体１
に近づくとズーム倍率を上昇させ、逆に遠ざかるとズー
ム倍率を下げるよう制御される。FIG. 3 is a diagram for explaining processing steps of the control device 11 of the stereoscopic image display device according to the first embodiment of the present invention. Both of the binarized images (the images of the right and left faces of the observer) captured by the infrared cameras 3a and 3b are the control device 1.
1 is input to each of the black and white liquid crystal televisions 7a, 7
input to each of b. The binarized image input to the control device 11 is subjected to an arithmetic process for detecting the barycentric coordinates of the binarized image and an arithmetic process for detecting the area of at least one of the binarized images. The barycentric coordinates obtained by these arithmetic processes are interlocked with the swinging (rotating) mechanism of the stereoscopic television camera 12, and change the shooting angle of the stereoscopic television camera 12 according to the change of the barycentric coordinates. The area of the binarized image obtained by the above arithmetic processing is used as distance information between the observer and the image display unit main body 1. That is, the smaller the area, the farther the observer is, and the larger the area, the closer the observer is. Therefore, the area can be used as the distance information. This distance information corresponds to the zoom mechanism of the stereoscopic television camera 12, and the stereoscopic television camera 12 is displayed by the observer on the image display unit body 1.
It is controlled to increase the zoom magnification when approaching to, and decrease the zoom magnification when moving away from.

【００２９】以上の通りであるから、観察者が左右に移
動するとあたかも眼前に実物が存在するかのように表示
画像も移動し、また観察者が画面に近づくと表示画像が
拡大し、画面から遠ざかると表示画像が縮小されるた
め、観察者は非常に現実感，臨場感のある立体画像を観
察することができる。また、観察者が見たい角度、倍率
で立体画像を観察することができるため、危険地域での
土木作業や、深海探査等の用途が考えられる。As described above, when the observer moves to the left and right, the display image also moves as if the real object is present in front of the eye, and when the observer approaches the screen, the display image is enlarged and Since the display image is reduced when moving away, the observer can observe a stereoscopic image with a very realistic and realistic feeling. Further, since the observer can observe the stereoscopic image at the desired angle and magnification, it can be considered to be used for civil engineering work in a dangerous area or deep sea exploration.

【００３０】（実施例２）本発明の請求項４の発明につ
いて、実施例２として説明する。本実施例２の立体画像
表示装置は、基本的な外観および内部構成が図１，図２
に示す実施例１の装置とほぼ同一である。異なる点は、
本実施例２の装置が立体テレビカメラ１２をその構成に
含まず、制御装置１１内に複数の画像データを記憶する
メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等の媒体でもよい）を有する点で
ある。(Embodiment 2) The invention of claim 4 of the present invention will be described as a second embodiment. The stereoscopic image display device according to the second embodiment has a basic appearance and an internal configuration shown in FIGS.
The apparatus is substantially the same as the apparatus of Example 1 shown in FIG. The difference is
The device of the second embodiment does not include the stereoscopic television camera 12 in its configuration, and has a memory (may be a medium such as a CD-ROM) for storing a plurality of image data in the control device 11.

【００３１】メモリに記憶されるデータは、予め角度を
変えて撮影された静止画像である。角度を変えて撮影す
るというのは、例えばある被写体を中心とした円周上を
５度ずつ半周分（１８０度分）、すなわち一つの被写体
について３６枚（１８０／５）の写真を撮影すること等
を指す。得られた３６枚の写真は撮影角度を示すデータ
とセットで画像データとして記憶され、そのうちの隣り
合う２枚がステレオ画像（右目用画像と左目用画像）と
して読み出される。The data stored in the memory is a still image which has been shot at different angles in advance. Taking pictures at different angles means, for example, taking half a circle (180 degrees) in 5 degree circles around a certain subject, that is, taking 36 (180/5) photographs of one subject. Etc. The obtained 36 photographs are stored as image data together with the data indicating the photographing angle, and adjacent two of them are read as stereo images (right-eye image and left-eye image).

【００３２】図４は、本発明の実施例２の立体画像表示
装置の制御装置１１の処理工程を説明する図である。実
施例１と同様に、赤外線カメラ３ａ，３ｂによって取り
込まれた２値化像（観察者の右顔、左顔の像）は、その
両者が制御装置１１へ入力され、またそれぞれが白黒液
晶テレビ７ａ，７ｂのそれぞれへ、入力される。制御装
置１１へ入力された２値化像は、少なくともいずれか一
方に対して、２値化像の重心座標を検出する演算処理が
行われる。得られた重心座標が中心からどの程度ずれて
いるかは、そのまま３６枚の画像データのうちの中心
（１８，１９枚目）から何枚分ずれているかの情報とし
て扱われ、該当する一対の画像データがメモリから読み
出される。FIG. 4 is a diagram for explaining processing steps of the control device 11 of the stereoscopic image display device according to the second embodiment of the present invention. Similar to the first embodiment, the binarized images (the images of the right and left faces of the observer) captured by the infrared cameras 3a and 3b are both input to the control device 11, and each is a black and white liquid crystal television. It is input to each of 7a and 7b. The binary image input to the control device 11 is subjected to arithmetic processing for detecting the barycentric coordinates of the binary image on at least one of them. How much the obtained barycentric coordinates deviate from the center is treated as information about how many images deviate from the center (18th and 19th) of the 36 image data as it is, and the corresponding pair of images. Data is read from memory.

【００３３】本実施例２は、動画像を表示することはで
きないが、博物館等の展示や広告ディスプレイとしての
用途が考えられる。Although the second embodiment cannot display a moving image, it can be used as an exhibition in a museum or an advertisement display.

【００３４】（実施例３）本発明の請求項５の発明につ
いて、実施例３として説明する。本実施例３の立体画像
表示装置は、実施例２同様、基本的な外観および内部構
成が図１，図２に示す実施例１の装置とほぼ同一であ
る。異なる点は、本実施例３の装置が立体テレビカメラ
１２をその構成に含まず、制御装置１１内にコンピュー
タグラフィックの作製機構を有する点である。(Embodiment 3) The invention of claim 5 of the present invention will be described as a third embodiment. Similar to the second embodiment, the stereoscopic image display device according to the third embodiment has substantially the same basic appearance and internal configuration as the device according to the first embodiment shown in FIGS. The difference is that the device of the third embodiment does not include the stereoscopic television camera 12 in its configuration, and has a computer graphic manufacturing mechanism in the control device 11.

【００３５】図５は、本発明の実施例３の立体画像表示
装置の制御装置１１の処理工程を説明する図である。実
施例１，２と同様に、赤外線カメラ３ａ，３ｂによって
取り込まれた２値化像（観察者の右顔、左顔の像）は、
その両者が制御装置１１へ入力され、またそれぞれが白
黒液晶テレビ７ａ，７ｂのそれぞれへ、入力される。制
御装置１１へ入力された２値化像は、少なくともいずれ
か一方に対して、２値化像の重心座標を検出する演算処
理が行われる。制御装置１１内のコンピュータグラフィ
ック作製機構は、得られた重心座標を元に観察者の視点
の変化を検出し、視点の変化、すなわち観察者の移動が
あった場合には、その変化分を視点データの移動として
コンピュータグラフィックを作製する。このような視点
データからコンピュータグラフィックを作製する技術
は、例えば特開平６−４４３８４号等に記載される公知
の技術を用いることができる。また、このときコンピュ
ータグラフィック作製機構は、一定の視差を２つの画像
を同時に作製する。これらの一方は右目用画像としてカ
ラー液晶ディスプレイ５ａに、他方は左目用画像として
カラー液晶ディスプレイ５ｂに出力される。FIG. 5 is a diagram for explaining processing steps of the control device 11 of the stereoscopic image display device according to the third embodiment of the present invention. Similar to the first and second embodiments, the binarized images (the images of the right and left faces of the observer) captured by the infrared cameras 3a and 3b are
Both of them are input to the control device 11, and each is input to each of the black and white liquid crystal televisions 7a and 7b. The binary image input to the control device 11 is subjected to arithmetic processing for detecting the barycentric coordinates of the binary image on at least one of them. The computer graphic manufacturing mechanism in the control device 11 detects a change in the viewpoint of the observer based on the obtained barycentric coordinates, and when there is a change in the viewpoint, that is, when the observer moves, the change amount is changed to the viewpoint. Create computer graphics as the movement of data. As a technique for producing a computer graphic from such viewpoint data, a known technique described in, for example, JP-A-6-44384 can be used. Further, at this time, the computer graphic production mechanism simultaneously produces two images with a fixed parallax. One of these is output to the color liquid crystal display 5a as an image for the right eye, and the other is output to the color liquid crystal display 5b as an image for the left eye.

【００３６】以上の通りであるから、観察者が左右に移
動するとあたかも眼前に実物が存在するかのように表示
画像も移動するため、観察者は非常に現実感，臨場感の
ある立体画像を観察することができ、テレビゲームや建
築物のコンピュータグラフィックモデル、分子構造の解
析等の用途が考えられる。As described above, when the observer moves to the left and right, the displayed image also moves as if the real object is present in front of him, so that the observer can obtain a stereoscopic image with a very realistic and realistic feeling. It can be observed and can be used for video games, computer graphic models of buildings, analysis of molecular structure, etc.

【００３７】（変形例）上述した実施例１〜３において
は、すべて同一の画像表示部本体１を用いて説明した
が、この画像表示部本体について考えられる変形例につ
いて、以下に述べる。この変形例については、上記実施
例１〜３の画像表示部本体のみについてのものであるた
め、画像決定手段については、実施例１〜３のいずれの
方式も当てはめることが可能であることは言うまでもな
い。(Modifications) In the first to third embodiments described above, the same image display unit main body 1 was used for description, but possible modifications of the image display unit main body will be described below. Since this modified example is only for the image display unit main body of the above-described first to third embodiments, it goes without saying that any method of the first to third embodiments can be applied to the image determination means. Yes.

【００３８】（変形例１）図６は、本発明の変形例１に
かかる画像表示部本体１３の外観図であり、図７は画像
表示部本体１１の内部構造を説明するための透視図であ
る。図６，図７において、２は画像を観察するための観
察窓、３は観察者を撮影するための撮影手段として赤外
線カメラ、４ｃ，４ｄは観察者の顔を照明するための照
明装置として赤外線ライトを示している。また、５は空
間変調素子として透過型のカラー液晶ディスプレイ、６
は光学素子として焦点距離１５０ｍｍのフレネルレンズ
である。７は発光機能を有するバックライト装置として
白黒液晶テレビであり、バックライト８を背後に有す
る。白黒液晶テレビ７はそれぞれフレネルレンズ６の焦
点距離よりも遠い、フレネルレンズ６より１６０ｍｍ離
れた位置に設置される。以上の立体画像表示装置の動作
を図６，図７を用いて説明する。図７において観察者の
観察するステレオ画像は、図示しない制御装置１１から
出力される右目用画像と左目用画像がカラー液晶ディス
プレイ５に交互に時分割表示される。また、この時分割
表示に同期して、同一波長（例えば８５０ｎｍ）の赤外
線ライト４ｃ，４ｄが観察者の右顔と左顔を交互に照ら
す。赤外線カメラ３にはこの波長の光のみを撮影するフ
ィルタが設けられており、従って、時分割に右顔半面像
と左顔半面像が切り替わる映像信号を得ることができ
る。この映像信号は白黒液晶テレビ７に送られるため、
カラー液晶ディスプレイ５に右目用画像が表示された場
合には白黒液晶テレビ７に観察者の右顔の２値化像が表
示され、カラー液晶ディスプレイ５に左目用画像が表示
された場合には白黒液晶テレビ７に観察者の左顔の２値
化像が表示される。従って、実施例１で説明したのと同
様な光学的関係が成立し、観察者は立体画像を観察する
ことが可能となる。(Modification 1) FIG. 6 is an external view of an image display unit main body 13 according to Modification 1 of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view for explaining the internal structure of the image display unit main body 11. is there. In FIGS. 6 and 7, 2 is an observation window for observing an image, 3 is an infrared camera as a photographing means for photographing an observer, and 4c and 4d are infrared rays as an illuminating device for illuminating the face of the observer. Showing a light. Further, 5 is a transmissive color liquid crystal display as a spatial modulator, 6
Is a Fresnel lens having a focal length of 150 mm as an optical element. Reference numeral 7 is a black and white liquid crystal television as a backlight device having a light emitting function, and has a backlight 8 behind it. The black and white liquid crystal television 7 is installed at a position farther than the focal length of the Fresnel lens 6 and 160 mm away from the Fresnel lens 6. The operation of the above stereoscopic image display device will be described with reference to FIGS. In the stereo image observed by the observer in FIG. 7, a right-eye image and a left-eye image output from the control device 11 (not shown) are alternately displayed on the color liquid crystal display 5 in a time division manner. Further, in synchronization with this time-divisional display, infrared lights 4c and 4d of the same wavelength (for example, 850 nm) alternately illuminate the right and left faces of the observer. The infrared camera 3 is provided with a filter that captures only light of this wavelength, and therefore a video signal in which the right half face image and the left half face image are switched in a time division manner can be obtained. Since this video signal is sent to the monochrome LCD TV 7,
When the image for the right eye is displayed on the color liquid crystal display 5, a binary image of the right face of the observer is displayed on the black and white liquid crystal television 7, and when the image for the left eye is displayed on the color liquid crystal display 5, it is black and white. A binary image of the left face of the observer is displayed on the liquid crystal television 7. Therefore, the same optical relationship as that described in the first embodiment is established, and the observer can observe the stereoscopic image.

【００３９】赤外線カメラ３の映像信号が制御装置１１
に送られ、制御装置１１が観察者の位置情報を算出し、
ステレオ画像を決定してカラー液晶ディスプレイ５に表
示する構成については、実施例１〜３と同一であるため
説明を省略する。The video signal of the infrared camera 3 is the control device 11
And the control device 11 calculates the position information of the observer,
The configuration for determining the stereoscopic image and displaying it on the color liquid crystal display 5 is the same as in the first to third embodiments, and therefore the description thereof is omitted.

【００４０】（変形例２）図８は本発明の変形例２にか
かる画像表示部本体１４の外観図であり、図９は画像表
示部本体１１の内部構造を説明するための透視図であ
る。図８，図９において、３は赤外線カメラ、４は赤外
線ライト、１５はカラー液晶ディスプレイ、６はカラー
液晶ディスプレイ１５の裏面に位置する光学素子とし
て、焦点距離１５０ｍｍのフレネルレンズ、１６はバッ
クライト装置として白黒液晶テレビであり、フレネルレ
ンズ２の焦点距離よりも遠い、フレネルレンズ２より１
６０ｍｍ離れた位置に設置する。(Modification 2) FIG. 8 is an external view of an image display unit main body 14 according to Modification 2 of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view for explaining the internal structure of the image display unit main body 11. . 8 and 9, 3 is an infrared camera, 4 is an infrared light, 15 is a color liquid crystal display, 6 is an optical element located on the back surface of the color liquid crystal display 15, a Fresnel lens with a focal length of 150 mm, and 16 is a backlight device. Is a black-and-white liquid crystal television, which is farther than the focal length of the Fresnel lens 2 and is 1 more than the Fresnel lens 2.
Install 60 mm apart.

【００４１】本変形例２において、白黒液晶テレビ１６
は、一般の液晶テレビの表面に検光子として配設される
偏光板を外したものを用いる。一般の白黒液晶テレビ
は、バックライトとして背後から入射された通常光が水
平方向の偏光板によって偏光化された光を、表示画像の
濃度が低いほど偏光軸を垂直に回転させ、出力時に検光
子（垂直方向の偏光軸を有する偏光板）を通すことによ
って、濃度の高い部分はバックライト光が通過せず、濃
度の低い部分（明るい部分）はバックライト光が通過す
る為、画像を表示することが可能となる。本実施例の白
黒液晶テレビ３は、この検光子を外しているため、濃度
の高い部分も低い部分も同じ輝度で、偏光軸方向のみ異
なる発光装置として作用することとなる。ここで、白黒
液晶テレビ１６の表示する画像は、赤外線ライト４によ
って照らされた観察者の右顔を赤外線カメラ３で撮影し
た半面像に基づく２値化像を上下反転処理した像であ
り、これによって、白黒液晶テレビ１６の表示面におけ
る観察者の右顔に相当する部分、すなわち右目用偏光発
生領域は、Ｘ方向の偏光軸を有する発光表示を行い、そ
の他の部分、すなわち左目用偏光発生領域は、Ｙ方向の
偏光軸を有する発光表示を行うこととなる。In the second modification, the monochrome liquid crystal television 16
Is a general liquid crystal television without a polarizing plate provided as an analyzer. In a general black and white liquid crystal television, the normal light that enters from the back as a backlight is polarized by a horizontal polarizing plate, and the polarization axis is rotated vertically as the density of the displayed image decreases, and the analyzer at the time of output By passing through (polarizing plate having a vertical polarization axis), the backlight light does not pass through the high density portion, and the backlight light passes through the low density portion (bright portion), so an image is displayed. It becomes possible. Since the black-and-white liquid crystal television 3 of the present embodiment does not have this analyzer, it operates as a light emitting device having the same brightness in both the high density portion and the low density portion and different in the polarization axis direction. Here, the image displayed by the monochrome liquid crystal television 16 is an image obtained by vertically inversion of a binarized image based on a half-plane image taken by the infrared camera 3 of the right face of the observer illuminated by the infrared light 4. Thus, the portion corresponding to the right face of the observer on the display surface of the black and white liquid crystal television 16, that is, the right-eye polarization generating area, performs light emission display having the polarization axis in the X direction, and the other portion, that is, the left-eye polarization generating area. Will perform light emission display having a polarization axis in the Y direction.

【００４２】図１０は、図９に示したカラー液晶ディス
プレイ１５のバックライト入射面における構造を示した
もので、５０は液晶パネル表示面の裏面、５０ａは液晶
パネル表示面５０に表示させる一対のステレオ画像の
内、右目用画像の表示部分、５０ｂは前記一対のステレ
オ画像の内、左目用画像の表示部分であり、カラー液晶
板１の水平方向のピクセル毎に交互に配置されている。
５１は液晶パネル表示面５０の裏面に装着した偏光板で
あり、５１ａは、５２ａで示した向きの偏光透過特性を
有する偏光部分、５１ｂは５２ｂで示したような、５２
ａとは直交した向きの偏光透過特性を有する偏光部分で
あり、５１ａと５１ｂは短冊状に交互に配置されてお
り、偏光部分５１ａが前記右目用画像の表示部分５０ａ
に位置合わせされ、偏光部分５１ｂを左目用画像の表示
部分５０ｂに位置合わせすることにより、右目用画像は
５２ａと同一の偏光特性（Ｘ方向）を有して出画され、
左目用画像は５２ｂと同一の偏光特性（Ｙ方向）を有し
て出画される。ここで、５０ａ、５０ｂおよび５１ａ、
５１ｂは水平方向のピクセル毎に交互に配置されている
が、これを垂直方向のピクセル毎に交互に配置しても同
様の効果を得ることができる。FIG. 10 shows a structure on the backlight incident surface of the color liquid crystal display 15 shown in FIG. 9, where 50 is the rear surface of the liquid crystal panel display surface, and 50a is a pair of liquid crystal panel display surface 50 for displaying. The right-eye image display portion of the stereo image and the left-eye image display portion 50b of the pair of stereo images are alternately arranged for each pixel in the horizontal direction of the color liquid crystal plate 1.
Reference numeral 51 is a polarizing plate mounted on the back surface of the liquid crystal panel display surface 50, 51a is a polarizing portion having a polarization transmission characteristic in the direction shown by 52a, and 51b is a polarizing portion shown by 52b.
a is a polarization portion having a polarization transmission characteristic in an orthogonal direction, 51a and 51b are alternately arranged in a strip shape, and the polarization portion 51a is the display portion 50a for the image for the right eye.
By aligning the polarized portion 51b with the display portion 50b of the left-eye image, the right-eye image is output with the same polarization characteristic (X direction) as 52a,
The image for the left eye is output with the same polarization characteristic (Y direction) as 52b. Where 50a, 50b and 51a,
51b are alternately arranged for each pixel in the horizontal direction, but the same effect can be obtained by alternately arranging 51b for each pixel in the vertical direction.

【００４３】以上の構成により、カラー液晶ディスプレ
イ１５に表示された右目用画像（Ｘ方向の偏光）は、白
黒液晶テレビ１６のＸ偏光の発光（右顔の半面像）のみ
をバックライトとして照明され、同様に左目用画像（Ｙ
方向の偏光）は、白黒液晶テレビ１６のＹ偏光の発光
（左顔の半面像）のみをバックライトとして照明され
る。従って、実施例１で説明したのと同様な光学的関係
が成立し、観察者は立体画像を観察することが可能とな
る。With the above configuration, the image for the right eye (polarized light in the X direction) displayed on the color liquid crystal display 15 is illuminated by using only the X-polarized light emission (half image of the right face) of the monochrome liquid crystal television 16 as the backlight. , The left eye image (Y
Direction polarization) is illuminated with only the Y-polarized light emission (half-face image of the left face) of the monochrome liquid crystal television 16 as a backlight. Therefore, the same optical relationship as that described in the first embodiment is established, and the observer can observe the stereoscopic image.

【００４４】赤外線カメラ３の映像信号が制御装置１１
に送られ、制御装置１１が観察者の位置情報を算出し、
ステレオ画像を決定してカラー液晶ディスプレイ５に表
示する構成については、実施例１〜３と同一であるため
説明を省略する。The video signal of the infrared camera 3 is the control device 11
And the control device 11 calculates the position information of the observer,
The configuration for determining the stereoscopic image and displaying it on the color liquid crystal display 5 is the same as in the first to third embodiments, and therefore the description thereof is omitted.

【００４５】上記実施例に紹介した手段以外にも、観察
者を撮影する代わりに、超音波検出器等を用いて観察者
の位置を検出しても同様の効果を得ることができる。こ
のとき白黒液晶テレビにおける表示領域は必ずしも観察
者の顔の半面像に基づく必要は無く、観察者の左右の眼
にステレオ画像分配に関して適切なバックライトとして
働く２値化像であればよい。In addition to the means introduced in the above embodiment, the same effect can be obtained by detecting the position of the observer using an ultrasonic detector or the like instead of photographing the observer. At this time, the display area in the black and white liquid crystal television does not necessarily have to be based on the half-face image of the face of the observer, and may be a binarized image that acts as an appropriate backlight for stereo image distribution to the left and right eyes of the observer.

【００４６】また、白黒液晶テレビの代わりにＣＲＴ等
のディスプレイも好適に使用できる。Further, a display such as a CRT can be preferably used instead of the black and white liquid crystal television.

【００４７】また、赤外線カメラの撮影する観察者顔面
像の左右の条件、および白黒液晶テレビやカラー液晶デ
ィスプレイの偏光方向の条件はあくまで１例に過ぎず、
これらを入れ替えても全く同様の効果を得ることができ
る。The left and right conditions of the face image of the observer photographed by the infrared camera and the polarization direction conditions of the monochrome liquid crystal television and the color liquid crystal display are merely examples.
Even if these are exchanged, the same effect can be obtained.

【００４８】[0048]

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば、メガネも不要で、ホログラフィ並の臨場感ある画像
を容易に得ることができる。また、観察者は、カメラの
方向を変える動作を自分の頭を動かすだけで出来るた
め、医療用の内視鏡下手術や深海探索等画面を見ながら
作業を行う場合、作業に集中でき、作業性が向上する。As described above, according to the configuration of the present invention, it is possible to easily obtain an image as realistic as holography without using glasses. In addition, the observer can change the direction of the camera simply by moving his or her head, so when performing work while looking at a screen such as medical endoscopic surgery or deep sea search, the observer can concentrate on the work. The property is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例１における立体画像表示装置の
外観図である。FIG. 1 is an external view of a stereoscopic image display device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施例１における画像表示部本体の透
視図である。FIG. 2 is a perspective view of an image display unit main body according to the first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施例１における制御装置１１の処理
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a process of a control device 11 according to the first embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施例２における制御装置１１の処理
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a process of a control device 11 according to the second embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施例３における制御装置１１の処理
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a process of a control device 11 in Example 3 of the present invention.

【図６】本発明の変形例１における画像表示部本体の外
観図である。FIG. 6 is an external view of an image display unit main body according to Modification 1 of the present invention.

【図７】本発明の変形例１における画像表示部本体の透
視図である。FIG. 7 is a perspective view of an image display unit body according to Modification 1 of the present invention.

【図８】本発明の変形例２における画像表示部本体の外
観図である。FIG. 8 is an external view of an image display unit body according to Modification 2 of the present invention.

【図９】本発明の変形例２における画像表示部本体の透
視図である。FIG. 9 is a perspective view of an image display unit body according to Modification 2 of the present invention.

【図１０】本発明の変形例２におけるカラー液晶ディス
プレイの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a color liquid crystal display according to a modified example 2 of the present invention.

【図１１】従来の第１の例の立体画像表示装置を説明す
る図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a first example of a conventional stereoscopic image display device.

【図１２】従来の第２の例の立体画像表示装置を説明す
る図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a second conventional stereoscopic image display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：画像表示部本体 ２：観察窓 ３，３ａ，３ｂ：赤外線カメラ ４，４ａ，４ｂ：赤外線ライト ５，５ａ，５ｂ：カラー液晶ディスプレイ ６：フレネルレンズ ７：白黒液晶テレビ ８：バックライト １１：制御装置 １２：立体テレビカメラ 1: Image display main body 2: Observation window 3, 3a, 3b: Infrared camera 4, 4a, 4b: Infrared light 5, 5a, 5b: Color liquid crystal display 6: Fresnel lens 7: Monochrome liquid crystal television 8: Backlight 11: Controller 12: Stereoscopic TV camera

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ステレオ画像を表示するための少なくと
も一つの空間変調素子と、該空間変調素子を裏側より照
明するため領域選択的に発光する少なくとも一つのバッ
クライト装置と、該バックライト装置の発光領域を拡大
するための少なくとも一つの光学素子と、観察者の位置
情報を検出するための検出手段とを備え、前記検出手段
によって検出された観察者の位置情報に基づいて、前記
バックライト装置の発光領域を決定する発光領域決定手
段と、前記検出手段によって検出された観察者の位置情
報に基づいて、前記空間変調素子に表示する画像を決定
するための画像決定手段とを更に備えることを特徴とす
る立体画像表示装置。1. At least one spatial modulation element for displaying a stereo image, at least one backlight device that selectively emits light to illuminate the spatial modulation element from the back side, and light emission of the backlight device. At least one optical element for enlarging the area, and a detection means for detecting the position information of the observer, based on the position information of the observer detected by the detection means, the backlight device of Light emitting area determining means for determining a light emitting area, and image determining means for determining an image to be displayed on the spatial modulation element based on position information of the observer detected by the detecting means are further provided. 3D image display device. 【請求項２】 前記画像決定手段が、画像の視点を切換
える視点切換手段であることを特徴とする請求項１記載
の立体画像表示装置。2. The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the image determination means is a viewpoint switching means for switching a viewpoint of an image. 【請求項３】 前記視点切換手段が、立体テレビカメラ
の首振り機構を制御するものであることを特徴とする請
求項２記載の立体画像表示装置。3. The stereoscopic image display apparatus according to claim 2, wherein the viewpoint switching means controls a swing mechanism of a stereoscopic television camera. 【請求項４】 前記視点切換手段が、記憶されている複
数の画像データからの読みだし機構を制御するものであ
ることを特徴とする請求項２記載の立体画像表示装置。4. The stereoscopic image display device according to claim 2, wherein the viewpoint switching means controls a reading mechanism from a plurality of stored image data. 【請求項５】 前記視点切換手段が、検出された観察者
の位置を視点としたコンピュータグラフィックを作成す
る作成機構を制御するものであることを特徴とする請求
項２記載の立体画像表示装置。5. The stereoscopic image display device according to claim 2, wherein the viewpoint switching means controls a creation mechanism that creates a computer graphic with the detected position of the observer as a viewpoint. 【請求項６】 前記検出手段が、観察者の像を撮影する
撮影手段と、得られた観察者の像から観察者の位置情報
を算出する演算手段とからなることを特徴とする請求項
１から５のいずれかに記載の立体画像表示装置。6. The detecting means comprises an image capturing means for capturing an image of the observer and a computing means for calculating position information of the observer from the obtained image of the observer. The stereoscopic image display device according to any one of 1 to 5.