JPH10145822A - ３次元画像を表示する装置及び方法 - Google Patents
３次元画像を表示する装置及び方法Info
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- JPH10145822A JPH10145822A JP9295975A JP29597597A JPH10145822A JP H10145822 A JPH10145822 A JP H10145822A JP 9295975 A JP9295975 A JP 9295975A JP 29597597 A JP29597597 A JP 29597597A JP H10145822 A JPH10145822 A JP H10145822A
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- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、非立体表示装置と比較して画像発
生装置の数を増加させず、ディスプレイ用の周波数及び
解像度を減少させることのない立体表示装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、観察者の左目に対応する第１
のソース画像のシーケンス及び観察者の右目に対応する
第２のソース画像のシーケンスに基づいて３次元画像の
シーケンスを表示し、上記ソース画像は夫々、光度Ｅ1
及びＥ2 の夫々のビデオ信号Ｓ1 及びビデオ信号Ｓ2 に
よって伝送される装置に関する。本発明による装置は、
上記ビデオ信号Ｓ1 及びＳ2 から光度Ｅ1 及びＥ2 の関
数として計算された全光度Ｅを有するビデオ信号Ｓを発
生するための第１の計算手段（６）を含み、上記第１の
計算手段（６）は、夫々の画素について全光度Ｅを光度
Ｅ1及びＥ2 に比例して分割するよう第２の計算手段
（８）と協働する。
生装置の数を増加させず、ディスプレイ用の周波数及び
解像度を減少させることのない立体表示装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、観察者の左目に対応する第１
のソース画像のシーケンス及び観察者の右目に対応する
第２のソース画像のシーケンスに基づいて３次元画像の
シーケンスを表示し、上記ソース画像は夫々、光度Ｅ1
及びＥ2 の夫々のビデオ信号Ｓ1 及びビデオ信号Ｓ2 に
よって伝送される装置に関する。本発明による装置は、
上記ビデオ信号Ｓ1 及びＳ2 から光度Ｅ1 及びＥ2 の関
数として計算された全光度Ｅを有するビデオ信号Ｓを発
生するための第１の計算手段（６）を含み、上記第１の
計算手段（６）は、夫々の画素について全光度Ｅを光度
Ｅ1及びＥ2 に比例して分割するよう第２の計算手段
（８）と協働する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、観察者の左目に対
応する第１のソース画像のシーケンス及び観察者の右目
に対応する第２のソース画像のシーケンスに基づいて３
次元画像のシーケンスを表示し、該ソース画像は夫々、
光度Ｅ1 及びＥ2 のビデオ信号Ｓ1 及びビデオ信号Ｓ2
によって夫々伝送され、観察者の左目に対応する光に対
する第１の分析路及び観察者の右目に対応する第２の分
析路に沿って光を分割する受信及び／又は復号化ユニッ
トから発せられるか、又は本来画像合成の電子手段によ
って既知の方法によって発生される装置に関する。
応する第１のソース画像のシーケンス及び観察者の右目
に対応する第２のソース画像のシーケンスに基づいて３
次元画像のシーケンスを表示し、該ソース画像は夫々、
光度Ｅ1 及びＥ2 のビデオ信号Ｓ1 及びビデオ信号Ｓ2
によって夫々伝送され、観察者の左目に対応する光に対
する第１の分析路及び観察者の右目に対応する第２の分
析路に沿って光を分割する受信及び／又は復号化ユニッ
トから発せられるか、又は本来画像合成の電子手段によ
って既知の方法によって発生される装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】３次元表示又は画像の立体表示は通常、
観察者の右目に対応する画像の連続及び観察者の左目に
対応する画像の連続を、１つの同じ装置で見ることから
なる。これらの２つのビデオシーケンスは通常人間の視
覚のジオメトリに従うことを可能にするよう獲得又は発
生され、それにより観察者の左の視覚と右の視覚との間
のオフセットは立体表示を可能にするサイコビジュアル
処理によって正確に再構築される。
観察者の右目に対応する画像の連続及び観察者の左目に
対応する画像の連続を、１つの同じ装置で見ることから
なる。これらの２つのビデオシーケンスは通常人間の視
覚のジオメトリに従うことを可能にするよう獲得又は発
生され、それにより観察者の左の視覚と右の視覚との間
のオフセットは立体表示を可能にするサイコビジュアル
処理によって正確に再構築される。
【０００３】立体視覚に適合する光信号を発生する既知
の解法のうち、複式ディスプレイ又は複式投射装置は２
つのビデオシーケンスを同時に表示する。２つの光路
は、これらの２つの光路のうちの１つを第１の特定の方
向に偏光し、他の光路を第１の方向に直交する第２の方
向に偏光することによって結合される。観察者の位置で
の２つの光路の分離は、適当な偏光眼鏡によって達成さ
れる。
の解法のうち、複式ディスプレイ又は複式投射装置は２
つのビデオシーケンスを同時に表示する。２つの光路
は、これらの２つの光路のうちの１つを第１の特定の方
向に偏光し、他の光路を第１の方向に直交する第２の方
向に偏光することによって結合される。観察者の位置で
の２つの光路の分離は、適当な偏光眼鏡によって達成さ
れる。
【０００４】これらの装置はしかしながら、例えば半反
射板の夫々の側に対象に配置されたテレビジョン型のモ
ニタであり得る画像発生装置の数を２倍にし、それによ
りスクリーンは観察者の視点からは組合わさって見える
という欠点を有する。この場合、所望の偏光方位を作る
よう、夫々のスクリーンの前に偏光フィルタを配置する
ことが必要である。画像発生装置はまた、２つのビデオ
投写機からなるものであってもよい。この場合、夫々の
ビームに対して適当な偏光フィルタを設けることが必要
である。更に、偏光の方位を維持するよう、投射は専用
スクリーン上へ実行されねばならない。これは、そのよ
うな装置の複雑性及び費用を少なからず増加させる。
射板の夫々の側に対象に配置されたテレビジョン型のモ
ニタであり得る画像発生装置の数を２倍にし、それによ
りスクリーンは観察者の視点からは組合わさって見える
という欠点を有する。この場合、所望の偏光方位を作る
よう、夫々のスクリーンの前に偏光フィルタを配置する
ことが必要である。画像発生装置はまた、２つのビデオ
投写機からなるものであってもよい。この場合、夫々の
ビームに対して適当な偏光フィルタを設けることが必要
である。更に、偏光の方位を維持するよう、投射は専用
スクリーン上へ実行されねばならない。これは、そのよ
うな装置の複雑性及び費用を少なからず増加させる。
【０００５】他の既知の解法は、時間シーケンシング装
置又は空間インタレーシング装置のいずれかを使用す
る。時間シーケンシング装置を使用する場合は、画像は
例えばインタレーシングによって１つの同じ信号上に及
び１つの同じビデオレートで時分割多重され、ビデオ信
号は夫々観察者のに右目及び左目に対応する。上記光路
は概して、インタレーシングと同期して交番に右目及び
左目を遮る専用眼鏡によって分離される。本来既知の方
法では、光路の遮断は、偏向器及びアナライザの間に液
晶セルを配置することによって達成される。液晶による
偏光の回転（９０°）又は非回転は、眼鏡のレンズが所
望のレートで光の通過、又は遮断を可能にする。この種
類の装置の主要な欠点は、（夫々の目に対する）表示の
見かけの周波数は非立体表示と比較して半分にされてい
ることによって生ずる。
置又は空間インタレーシング装置のいずれかを使用す
る。時間シーケンシング装置を使用する場合は、画像は
例えばインタレーシングによって１つの同じ信号上に及
び１つの同じビデオレートで時分割多重され、ビデオ信
号は夫々観察者のに右目及び左目に対応する。上記光路
は概して、インタレーシングと同期して交番に右目及び
左目を遮る専用眼鏡によって分離される。本来既知の方
法では、光路の遮断は、偏向器及びアナライザの間に液
晶セルを配置することによって達成される。液晶による
偏光の回転（９０°）又は非回転は、眼鏡のレンズが所
望のレートで光の通過、又は遮断を可能にする。この種
類の装置の主要な欠点は、（夫々の目に対する）表示の
見かけの周波数は非立体表示と比較して半分にされてい
ることによって生ずる。
【０００６】空間インタレーシング装置を考慮する限
り、それらは画像の赤、緑、青の夫々のサブピクセルが
認識された偏光方向に割り当てられることを可能にする
微小偏光ハーフトーンフィルタからなる。信号Ｓ1 及び
Ｓ2 を偏光フレームと協働して多重化することは、適当
な光信号を発生することを可能にする。この種類の装置
では、（夫々の目に対する）見かけの空間解像度は非立
体表示と比較して半分にされている。
り、それらは画像の赤、緑、青の夫々のサブピクセルが
認識された偏光方向に割り当てられることを可能にする
微小偏光ハーフトーンフィルタからなる。信号Ｓ1 及び
Ｓ2 を偏光フレームと協働して多重化することは、適当
な光信号を発生することを可能にする。この種類の装置
では、（夫々の目に対する）見かけの空間解像度は非立
体表示と比較して半分にされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ディスプレ
イの周波数と表示されるべき画像の解像度とを少なくと
も非立体表示装置で達成されるものと同じ水準に維持す
ることを可能にする小型装置によって、従来技術による
装置の欠点を軽減することを目的とする。
イの周波数と表示されるべき画像の解像度とを少なくと
も非立体表示装置で達成されるものと同じ水準に維持す
ることを可能にする小型装置によって、従来技術による
装置の欠点を軽減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるディスプレ
イ装置は、上記ビデオ信号Ｓ1 及び上記ビデオ信号Ｓ 2
から光度Ｅ1 及びＥ2 の関数として計算された全光度Ｅ
を有するビデオ信号Ｓを発生するための第１の計算手段
を含み、上記第１の計算手段は、夫々の画素について全
光度Ｅを光度Ｅ1 及びＥ2 に比例して分割するよう第２
の計算手段と協働する。
イ装置は、上記ビデオ信号Ｓ1 及び上記ビデオ信号Ｓ 2
から光度Ｅ1 及びＥ2 の関数として計算された全光度Ｅ
を有するビデオ信号Ｓを発生するための第１の計算手段
を含み、上記第１の計算手段は、夫々の画素について全
光度Ｅを光度Ｅ1 及びＥ2 に比例して分割するよう第２
の計算手段と協働する。
【０００９】３次元画像の表示は、表示されるべき画像
の夫々の画素に対して、ビデオ信号Ｓ1 及びビデオ信号
Ｓ 2 から光度Ｅ1 及びＥ2 の関数として計算された全光
度Ｅを有するビデオ信号Ｓを発生する段階と、上記全光
度Ｅを光度Ｅ1 及びＥ2 に比例して夫々の分析路に分割
する段階とを含む方法によって実行される。
の夫々の画素に対して、ビデオ信号Ｓ1 及びビデオ信号
Ｓ 2 から光度Ｅ1 及びＥ2 の関数として計算された全光
度Ｅを有するビデオ信号Ｓを発生する段階と、上記全光
度Ｅを光度Ｅ1 及びＥ2 に比例して夫々の分析路に分割
する段階とを含む方法によって実行される。
【００１０】本発明による装置及び方法によれば、ディ
スプレイの周波数及び画像の見かけの空間解像度は、ソ
ース画像を表わすビデオ信号の周波数及び空間解像度と
全く同じに維持される。更に、本発明の装置によれば、
画像発生源を２倍にする必要はない。このことは３次元
で画像を表示する装置の構造を大幅に簡単化し、それに
よりその製造費用を減少させることを可能にする。
スプレイの周波数及び画像の見かけの空間解像度は、ソ
ース画像を表わすビデオ信号の周波数及び空間解像度と
全く同じに維持される。更に、本発明の装置によれば、
画像発生源を２倍にする必要はない。このことは３次元
で画像を表示する装置の構造を大幅に簡単化し、それに
よりその製造費用を減少させることを可能にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴及び利点は、添
付の図面を参照して非制限的な例により明らかとなろ
う。図１の装置は、観察者の左目に対応する第１のソー
ス画像のシーケンスと、観察者の右目に対応する第２の
ソース画像のシーケンスとに基づいて３次元画像のシー
ケンスを表示する装置を表わす。これらのソース画像
は、夫々、光度Ｅ1 及びＥ2 の夫々のビデオ信号Ｓ1 及
びビデオ信号Ｓ2 によって伝送され、また例えば受信／
復号化ユニット２及び４によって発生される。
付の図面を参照して非制限的な例により明らかとなろ
う。図１の装置は、観察者の左目に対応する第１のソー
ス画像のシーケンスと、観察者の右目に対応する第２の
ソース画像のシーケンスとに基づいて３次元画像のシー
ケンスを表示する装置を表わす。これらのソース画像
は、夫々、光度Ｅ1 及びＥ2 の夫々のビデオ信号Ｓ1 及
びビデオ信号Ｓ2 によって伝送され、また例えば受信／
復号化ユニット２及び４によって発生される。
【００１２】図１に示されるように、受信／復号化ユニ
ット２及び４の夫々は、一方では第１の計算手段６に、
他方では第２の計算手段８に連結される。第１の計算手
段６の出力は、その出力がビューユニット１２に連結さ
れる第１の非線形性修正モジュール１０の入力に連結さ
れ、一方第２の計算手段８の出力は、その出力が偏光方
位素子１６に連結される第２の非線形性修正モジュール
１４の入力に連結される。
ット２及び４の夫々は、一方では第１の計算手段６に、
他方では第２の計算手段８に連結される。第１の計算手
段６の出力は、その出力がビューユニット１２に連結さ
れる第１の非線形性修正モジュール１０の入力に連結さ
れ、一方第２の計算手段８の出力は、その出力が偏光方
位素子１６に連結される第２の非線形性修正モジュール
１４の入力に連結される。
【００１３】第１の計算手段６は、光度Ｅ1 及びＥ2 の
平方和に比例する全光度を有する光信号Ｓを発生する。
この信号Ｓは、偏光方位ユニット１６と縦続に設けられ
ているビューユニット１２を駆動する。この偏光方位ユ
ニット１６は、夫々の画素に対してビューユニット１２
によって放射された光度を、光度Ｅ1 及びＥ2 に比例し
て、観察者の左目に対応する第１の分析路及び観察者の
右目に対応する第２の分析路の上に分割するよう、第２
の計算手段８によって発生された信号によって制御され
る。ビューユニット１２から出射する光流を最適化する
ための共役素子１８は、ビューユニット１２と偏光方位
ユニット１６との間に挿入されうる。
平方和に比例する全光度を有する光信号Ｓを発生する。
この信号Ｓは、偏光方位ユニット１６と縦続に設けられ
ているビューユニット１２を駆動する。この偏光方位ユ
ニット１６は、夫々の画素に対してビューユニット１２
によって放射された光度を、光度Ｅ1 及びＥ2 に比例し
て、観察者の左目に対応する第１の分析路及び観察者の
右目に対応する第２の分析路の上に分割するよう、第２
の計算手段８によって発生された信号によって制御され
る。ビューユニット１２から出射する光流を最適化する
ための共役素子１８は、ビューユニット１２と偏光方位
ユニット１６との間に挿入されうる。
【００１４】本発明の望ましい実施例によれば、ビュー
ユニット１２は例えば第１の液晶スクリーンといった偏
光された発光素子からなり、一方偏光方位ユニット１６
は第２の液晶スクリーンからなる。この第２の液晶スク
リーンはツイストネマチック型であり、第１の液晶スク
リーン１２と全く同じジオメトリを有する。更に、第２
の液晶スクリーン１６は、画像の夫々の画素、又はサブ
ピクセルに対する適当な偏光方位に影響を与えるよう制
御される。しかしながら、偏光された発光素子により偏
光されたテレビジョン管、真空管又は投写管を使用する
ことも可能であることに注意すべきである。更に、放射
された光信号はその伝播の間にその偏光を維持せねばな
らないため、偏光を方向付ける素子はその出口にアナラ
イザを含まない。
ユニット１２は例えば第１の液晶スクリーンといった偏
光された発光素子からなり、一方偏光方位ユニット１６
は第２の液晶スクリーンからなる。この第２の液晶スク
リーンはツイストネマチック型であり、第１の液晶スク
リーン１２と全く同じジオメトリを有する。更に、第２
の液晶スクリーン１６は、画像の夫々の画素、又はサブ
ピクセルに対する適当な偏光方位に影響を与えるよう制
御される。しかしながら、偏光された発光素子により偏
光されたテレビジョン管、真空管又は投写管を使用する
ことも可能であることに注意すべきである。更に、放射
された光信号はその伝播の間にその偏光を維持せねばな
らないため、偏光を方向付ける素子はその出口にアナラ
イザを含まない。
【００１５】上述のように、信号Ｓ1 及びＳ2 によって
伝送された画像は、送信器から受信されるか、又は画像
合成用の電子機器によって合成される。いずれの場合に
も、信号Ｓ1 及びＳ2 は、一方では第１の計算手段６
へ、他方では第２の計算手段８へ同時に供給される。画
素Ｐを表示するために必要とされる全電界がベクトルＥ
によって表わされ、ビデオ信号Ｓ1 及びＳ2 に対応する
光電界が夫々ベクトルＥ 1 及びベクトルＥ2 によって表
わされるとすると、上記全電界は以下のベクトル関係
式：
伝送された画像は、送信器から受信されるか、又は画像
合成用の電子機器によって合成される。いずれの場合に
も、信号Ｓ1 及びＳ2 は、一方では第１の計算手段６
へ、他方では第２の計算手段８へ同時に供給される。画
素Ｐを表示するために必要とされる全電界がベクトルＥ
によって表わされ、ビデオ信号Ｓ1 及びＳ2 に対応する
光電界が夫々ベクトルＥ 1 及びベクトルＥ2 によって表
わされるとすると、上記全電界は以下のベクトル関係
式：
【００１６】
【数１】
【００１７】で表わすことができる。第１の計算手段６
は上記全電界の強度を計算することを可能にし、ｋが比
例係数であるとすると、全電界は以下の関係式： Ｅ＝ｋ（Ｅ1 2＋Ｅ2 2）1/2 によって与えられる。一方第２の計算手段８は角度を計
算することを可能にし、ｋ’が比例係数であるとする
と、角度は以下の関係式： α＝ｋ’Ａｒｃｔａｎ（Ｅ1 ／Ｅ2 ） によって与えられる。角度αは、第１の路の上に認めら
れるエネルギーは光度Ｅ 1 に比例し、第２の路の上に認
められるエネルギーは光度Ｅ2 に比例するよう夫々の分
析路に光度Ｅを分割するために必要とされる電界のベク
トルＥの方位を表わす。
は上記全電界の強度を計算することを可能にし、ｋが比
例係数であるとすると、全電界は以下の関係式： Ｅ＝ｋ（Ｅ1 2＋Ｅ2 2）1/2 によって与えられる。一方第２の計算手段８は角度を計
算することを可能にし、ｋ’が比例係数であるとする
と、角度は以下の関係式： α＝ｋ’Ａｒｃｔａｎ（Ｅ1 ／Ｅ2 ） によって与えられる。角度αは、第１の路の上に認めら
れるエネルギーは光度Ｅ 1 に比例し、第２の路の上に認
められるエネルギーは光度Ｅ2 に比例するよう夫々の分
析路に光度Ｅを分割するために必要とされる電界のベク
トルＥの方位を表わす。
【００１８】このように、本発明による装置によれば、
夫々の方位について、光の偏光の方位は光度Ｅ1 及びＥ
2 の関数として設定される。
夫々の方位について、光の偏光の方位は光度Ｅ1 及びＥ
2 の関数として設定される。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、テレビジョンの領域に適合さ
れ、更に特定的にはスクリーンから発せられる光のため
の第１及び第２の分析路を分離するためにビデオ信号の
偏光を使用する立体ディスプレイ装置に適合される。
れ、更に特定的にはスクリーンから発せられる光のため
の第１及び第２の分析路を分離するためにビデオ信号の
偏光を使用する立体ディスプレイ装置に適合される。
【図１】本発明による３次元画像を発生する装置を系統
的に示す図である。
的に示す図である。
２，４ 受信／復号化ユニット ６ 第１の計算手段 ８ 第２の計算手段 １０ 第１の非線形性修正モジュール １２ ビューユニット １４ 第２の非線形性修正モジュール １６ 偏光方位素子 １８ 共役素子
Claims (10)
- 【請求項１】 観察者の左目に対応する第１のソース画
像のシーケンス及び観察者の右目に対応する第２のソー
ス画像のシーケンスに基づいて３次元画像のシーケンス
を表示し、該ソース画像は夫々、光度Ｅ1 及びＥ2 のビ
デオ信号Ｓ1及びビデオ信号Ｓ2 によって夫々伝送され
る装置であって、 該ビデオ信号Ｓ1 及びＳ2 から光度Ｅ1 及びＥ2 の関数
として計算された全光度Ｅを有するビデオ信号Ｓを発生
するための第１の計算手段（６）を含み、該第１の計算
手段（６）は、夫々の画素について全光度Ｅを光度Ｅ1
及びＥ2 に比例して分割するよう第２の計算手段（８）
と協働することを特徴とする装置。 - 【請求項２】 偏光方位素子（１６）と縦続に設けられ
たビューユニット（１２）を有し、該ビューユニット
（１２）は信号Ｓによって駆動され、一方該偏光方位素
子（１６）は第２の計算手段（８）によって発生された
信号によって制御されることを特徴とする請求項１記載
の装置。 - 【請求項３】 ビューユニット（１２）は偏光された発
光素子からなることを特徴とする請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 偏光された発光素子（１２）は第１の液
晶スクリーンであることを特徴とする請求項３記載の装
置。 - 【請求項５】 偏光方位素子（１６）はツイストネマチ
ック型の第２の液晶スクリーンからなることを特徴とす
る請求項２記載の装置。 - 【請求項６】 第１の液晶スクリーン（１２）と第２の
液晶スクリーン（１６）との間に配置された共役素子
（１８）を含み、該第１の液晶スクリーン（１２）から
出射する光流を最適化することを特徴とする請求項１乃
至５のうちいずれか１項記載の装置。 - 【請求項７】 観察者の左目に対応する光に対する第１
の分析路のための第１のソース画像のシーケンス及び観
察者の右目に対応するソース画像の第２のシーケンスか
ら３次元画像のシーケンスを発生し、該ソース画像は夫
々、光度Ｅ1及びＥ2 のビデオ信号Ｓ1 及びビデオ信号
Ｓ2 によって夫々伝送される方法であって、 夫々の画素について、該ビデオ信号Ｓ1 及びＳ2 から光
度Ｅ1 及びＥ2 の関数として計算された全光度Ｅを有す
るビデオ信号Ｓが発生され、該全光度Ｅは光度Ｅ1 及び
Ｅ2 に比例して夫々の分析路に分割されることを特徴と
する方法。 - 【請求項８】 全光度Ｅは、ｋは比例係数であるとする
と、平方和 Ｅ＝ｋ（Ｅ1 2＋Ｅ2 2）1/2 を形成することによって計算され、ビューユニット（１
２）は計算された全光度Ｅに基づいて制御されることを
特徴とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 該全光度Ｅは、光信号Ｓの偏光角を修正
することによって夫々の分析路に分割されることを特徴
とする請求項７又は８記載の方法。 - 【請求項１０】 信号Ｓの偏光は、ｋ’は比例係数であ
るとすると、発生された夫々の信号Ｓに対して角度 α＝ｋ’Ａｒｃｔａｎ（Ｅ1 ／Ｅ2 ） を計算することによって修正され、偏光方位素子（１
６）は計算された角度αに基づいて制御されることを特
徴とする請求項９記載の方法。
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