JPH103058A

JPH103058A - 多眼立体画像表示装置

Info

Publication number: JPH103058A
Application number: JP8153954A
Authority: JP
Inventors: Kenya Uomori; 謙也魚森; Atsushi Morimura; 森村　　淳
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1998-01-06
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: JP3972385B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現在ディスプレイとして量産されている１０
インチから３０インチ前後の大きさのＣＲＴで、安定し
且つ容易に、従って安価に眼鏡なし多眼立体表示装置を
構成することを目的とする。【解決手段】時系列に画像を表示する表示手段１と、
表示手段１に表示された画像を透過させ部分的に観察者
方向に出力する画像透過手段３と、透過した画像の光路
を決定する画像光路決定手段４より構成され、表示手段
１は３種類以上の複数の画像を順次繰り返し表示し、画
像光路決定手段４は表示手段１に表示される画像の切り
替え周期に対応して画像の光路を順次切り替えることに
より、前記複数の画像の観察可能位置を空間上に順次並
べ、眼鏡なし多眼立体画像表示を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体画像を表示観
察する分野で有効に利用でき、ＴＶゲームや３Ｄテレ
ビ、ＣＡＤ、芸術鑑賞など多くの分野で利用可能な多眼
立体画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、３次元ディスプレ
イ（増田千尋著、産業図書）に紹介されている以下のも
のがあげられる。例えばレンチキュラーレンズを用いて
多眼立体画像を表示する構成は、同文献１３２頁の図８
・３１に紹介されている（図１３）。これは、多数の画
像投射ユニットを異なる位置に配し、レンチキュラスク
リーンにそれぞれの画像を投射し、観察者が眼鏡なしで
これを観察するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多数の
画像投影機を用いると装置が大がかりになり、レンチキ
ュラレンズシートも高価であるという欠点があり、これ
が多眼立体画像を実用化するするための妨げとなってい
た。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するもので、現
在ディスプレイとして量産されている１０インチから３
０インチ前後の大きさのＣＲＴで、安定し且つ容易に、
従って安価に眼鏡なし多眼立体表示装置を構成すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、時系列に画像を表示する画像表示手段と、前
記画像表示手段に表示された画像を透過させ部分的に観
察者方向に出力する画像透過手段と、透過した画像の光
路を決定する画像光路決定手段より構成され、画像表示
手段は３種類以上の複数の画像を順次繰り返し表示し、
画像光路決定手段は画像表示手段に表示される画像の切
り替え周期に対応して画像の光路を順次切り替えること
により、前記複数の画像の観察可能位置を空間上に順次
並べ、眼鏡なし多眼立体画像表示を実現する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【０００７】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態の多眼立体画像表示装置の概要と光路を
示すものである。図１において、１は画像を表示する表
示手段、２は匡体、３は画像透過手段、４は画像光路決
定手段、５は駆動手段、６a,ｂは観察者の目の位置を示
し、７a,b,c,dは光路を示し、１０は光路制御手段を示
す。

【０００８】図２〜図４は本実施の形態の多眼立体画像
表示装置の光路制御手段の詳細を示したもので、図１と
共通なものは同じ番号を付している。図中８は駆動コイ
ル、９は磁石、１１は発光手段、１２は受光手段であ
る。

【０００９】図５は本実施の形態の多眼立体画像表示装
置の画像信号と、光路制御手段１０の制御を示す構成図
である。図中２１、２２、２１a、２２aは画像を一時蓄
えるメモリ、２３は画像信号をモニター２６に出力する
ためのバッファー、２４はメモリ２１、２２、２１a、
２２aを制御する制御手段、２５は光路制御手段１０を
制御する駆動制御手段、２６は画像を表示するモニター
である。

【００１０】以上のように構成された本実施の形態の動
作を説明する。多眼立体画像を表示する基本原理は、古
くから知られている多視点から撮像された画像を観察で
きる領域が空間中に順次配置され、目の位置によって異
なった視点の画像を観察可能にするものである。

【００１１】本実施の形態もこの原理にしたがったもの
である。空間中に異なる視点の画像を順次並べて観察可
能にするために、図１において、画像表示手段（ＣＲ
Ｔ）１の前面に光路制御手段１０を設ける。この光路制
御手段１０は画像透過手段３と画像光路決定手段４によ
り光路を定める。

【００１２】同図において、光路は７a,７b,７c,７d,a
７,７b,７c,７d,・・・というふうに順次切替えられ
る。これに同期して、表示手段１の表示画像を、それぞ
れの光路の画像観察点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応する画像に
切替える。

【００１３】図２において、画像透過手段３と画像光路
決定手段４で黒く示した部分は光を吸収し、白く示した
部分は光を透過する。この光りの透過吸収手段の位置関
係により、ＣＲＴ１に表示された画像の光が進む方向が
決定される。図で示した状態では７dで示した方向に光
が進み、画像光路決定手段が５a,bの駆動手段により順
次シフトして光の透過部分が少しずつ移動し、光は７a,
７b,７c,７ｄの方向に順次進むように制御される。

【００１４】光の方向は画像透過手段３と画像光路決定
手段４の相対位置関係だけで決まり、ＣＲＴ１上で画像
の表示位置が多少変化した場合でも、画像が光として進
む方向は変化しない。

【００１５】また、図５は以上の動作を行なうための構
成を示している。互いに異なる視点での画像が入力信号
１、２、３、４であり、これらは一時メモリ２１、２
２、２１ａ、２２ａに書き込まれ順次バッファーに転送
され、これがモニタに表示される。制御部２４は、入力
信号１、２、３、４が順次切り替わるように制御し、こ
れに合わせて光路制御手段１０が図２〜図４に示した光
路に順次切り替わるように駆動制御手段２５を動作させ
る。以上説明した画像信号の切り替わりのタイミングを
示したのが図６、図７である。図６において、垂直同期
信号に合わせて画像を１、２、３、４、１、２、３、４
・・・というふうに切替えるこれに合わせて起動制御部
２５の駆動電流は階段状に変化し、これにより光路制御
手段１０の動作で光路が順次切り替わる。画像の切替え
は、図６と同じでなくても良く、例えば図７に示すよう
に、１、２、３、４、３、２、１、２、３、４・・・と
いうように、三角波状に切替えてもよい。

【００１６】本発明の方式では、画像の位置の変化は、
左右の画像のクロストークにならず、単なる視差の増減
となるためである。

【００１７】また、絶対的な位置精度は不要で、相対的
な位置の差のみが視差に対する誤差となるため、ゆっく
りとした絶対位置の変化は全く立体画像として問題にな
らない。そのため、画像表示手段１は画像の明るさによ
り表示位置が多少変化するＣＲＴ方式にも、適用可能で
ある。この点は従来の技術であるレンチキュラスクリー
ンと画像投射装置を組み合わせた方式と異なり、各画像
の正確な位置合わせが不要である、という利点となる。
また、図３、図４は画像透過手段３と画像光路決定手段
４により決定される表示画像の光進行方向を更に詳しく
示したものである。

【００１８】図３のように画像光路決定手段４の光透過
部分を途切れなく配置すると、主ローブ、副ローブがつ
ながり、観察者は左から右に頭部を移動すると、７a、
７b、７c、７d、７a、７b、７c、７d・・・という風に
多眼画像が順次サイクリックに表示される。この時、主
ローブ観察時から副ローブ観察に移行する瞬間、表示画
像の視点位置が不連続になる。

【００１９】図４のように、画像光路決定手段４の光透
過部において、主ローブと副ローブとの間に光遮断部α
を設けると、観察者は７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、禁止
帯、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、禁止帯・・・という風に
画像を観察することになる。

【００２０】つまり、表示される多眼立体画像の視点が
不連続の部分は何も表示されない禁止帯が存在し、視点
が不連続になる位置を観察者が容易に認識できる。

【００２１】次に光路制御手段の制御について述べる。
画像透過手段３はＣＲＴの前面に配置され、このさらに
前面に配置した画像光路制御手段４越しに画像を観察し
た際、例えば図２〜図４の状態では画像が光路７ｄを通
過して観察される。

【００２２】この時、他の光路７ａ〜ｃを通しては画像
は観察されない。この時、光路７ａ〜ｃが空間上で重な
らないように、画像光路決定手段４の光透過部分を光遮
断部分よりも狭く設定すると異なる画像間のクロストー
クを低減することが出来る。ただし、狭くすると画面の
明るさが低下するため、光透過部分の幅設定には注意を
要する。

【００２３】次に画像光路制御手段４が少し移動した状
態では、光路７ｃを通過して画像が観察され、順次画像
光路制御手段４の位置が変化し光路７ｂ、７ａと変化す
る。

【００２４】画像光路制御手段４は駆動手段５ａ、５ｂ
によって保持され、駆動コイル８に駆動電流を流すこと
により、磁石９による磁場から駆動力を受け、矢印で示
す方向に微小量移動する。図６、図７に示すように駆動
電流は垂直同期信号と同期して変化させ、図１のＡ〜Ｄ
に位置にフィールド毎に画像を提示する。フィールド周
波数は１２０Ｈｚとした場合には１眼のフィールド周波
数が３０Ｈｚとなる。画像のフリッカの影響をなくすた
めには、フィールド周波数を２４０Hzにする必要があ
る。なお、本実施の形態では４眼の立体画像としたが、
眼数が増えるに従って必要なフィールド周波数は増加す
る。

【００２５】次に、画像光路決定手段４を正確に一定量
移動させる方法について以下に説明する。画像光路決定
手段４の駆動制御は、発光手段１１と受光手段１２によ
って位置検出し、フィードバック制御を行う。図８は受
光手段１２が受光する光のレベルが、発光手段１１との
相対的位置によって変化する様子を示している。図８に
おいて、１１は３つの異なる周波数で変調された信号を
光に変換する発光手段であり、４は画像光路制御手段で
ある。

【００２６】図８に示すように、発光手段の３つの光源
は、受光した際に隣あう光源からの光のレベル差がなく
なる点の間隔×表示する画像の視点数が、画像光路制御
手段４のピッチの半分の長さと一致するように配置す
る。

【００２７】図９は駆動制御手段２５の構成の１例を示
すブロック図である。図９において、３１は受光手段１
２の出力を復調し発光手段１１の３つの光源のレベルＣ
1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ５を出力する復調手段、３２ａお
よび３２ｂは隣あう光源の受光レベルを比較する減算
器、３４は観察者の位置での観察状態を最適なものにす
るための微調整手段、３３は駆動信号発生手段である。
復調手段３１は受光手段１２の出力を変調周波数ごとに
復調し、異なる変調周波数に対応する光のレベルＣ1、
Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ５を出力する。尚、復調は図６、図
７に示すように、駆動電流のレベルが変化する期間以外
の期間に行う。

【００２８】減算器３２ａ，３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは
それぞれ隣あう光源の受光レベルの差を出力する。ま
た、微調整手段３４は観察者の位置での観察状態を最適
なものにするための微調整信号Δを出力する。駆動信号
発生手段３３は、駆動電流を図６、図７に示すように垂
直同期に同期させて出力し、駆動コイル手段８を駆動す
る。駆動電流のレベルＬ１〜Ｌ４は（式１）に示すフィ
ードバック制御により目標値に集束するように制御され
る。

【００２９】（式１）Ｌ１＝Ｌ１０ − ｋ1（Ｃ2 − Ｃ1）＋ Δ Ｌ２＝Ｌ２０ − ｋ2（Ｃ3 − Ｃ2）＋ Δ Ｌ３＝Ｌ３０ − ｋ3（Ｃ4 − Ｃ3）＋ Δ Ｌ４＝Ｌ４０ − ｋ4（Ｃ5 − Ｃ4）＋ Δ ただし、ｋ1〜Ｋ4 ＞０このように制御することにより、画像透過手段３と画像
光路制御手段４の相対位置が安定に制御され、各画像は
光路７ａ〜ｄを通過してそれぞれの空間位置Ａ〜Ｄを通
過し、それぞれの位置で各画像を観察可能になる。

【００３０】以上のように本実施の形態によれば、画像
の表示位置が安定しないＣＲＴを表示手段に用いても、
光路制御手段１０により、光の方向を定められた一定の
方向に安定して制御でき、眼鏡なしで安定した立体画像
を表示できる。

【００３１】（第２の実施の形態）図１０は、本発明の
第２の実施の形態における立体表示装置の画像信号と、
光路制御手段１０の制御を説明するための構成図であ
り、１は画像を表示する表示手段、３は画像透過手段、
４は画像光路決定手段、５a,ｂは駆動手段、１１は発光
手段、１２は受光手段である。

【００３２】以上の構成は第１の実施の形態の構成と同
じであり、第１の実施の形態の構成と異なる点は、受光
手段１２の位置を移動させるリニア移動手段４０、画像
光路決定手段４と画像透過手段３の距離を変化させる厚
み制御手段４１a,ｂが新たに付加され、駆動制御手段２
５が発光手段１１と受光手段１２以外にリニア移動手段
４０と厚み制御手段４１a,ｂを制御している点、磁界発
生手段４３、磁界検出コイル４２、３次元位置測定手段
４４により観察者の視点の３次元位置を検出している点
である。

【００３３】以上の様に構成された第２の実施の形態に
ついて、以下説明する。立体画像を表示する基本原理
は、第１の実施の形態と同じであり、光路制御手段１０
は画像透過手段３と画像光路決定手段４により複数の画
像の光路を順次定める。

【００３４】第１の実施の形態では、観察者が左右に移
動した時に、複数の視点の画像が順次観察できるが、図
２〜図４の場合でメインローブで観察している光路７ａ
〜７ｂまで移動したら、次は副ローブの画像を観察する
ことになるため、また７ａに画像が跳躍し、これの繰り
返しとなる。

【００３５】また、観察者が前後方向に移動したら、光
路と目がずれてしまい、立体画像を観察出来なくなって
しまう。この点を解消するのが第２の実施の形態例であ
る。

【００３６】まず、図１１を用いて、観察者の視点移動
に対して常に立体画像が観察できるようにする方法の原
理について説明する。

【００３７】図１１（ａ）は、観察者がＣＲＴに平行に
左右に移動する場合、（ｂ）は観察者がＣＲＴに垂直に
前後に移動する場合である。図１１（ａ）において、Ｃ
ＲＴ表面の光は画像透過手段３の透過領域Ｃと画像光路
決定手段４の透過領域Ａを通って観察者の目Ｄに入射し
ているとする。

【００３８】ここで、観察者の目Ｄの位置がＥまで変化
した時、同じ画像による光を目Ｅに入射させるためには
光は画像光路決定手段４の透過領域の中心をＢになるよ
うに画像光路決定手段を左右に水平移動すればよい。こ
の時、目の水平移動量をΔｘ、画像透過手段３と画像光
路決定手段４の距離をｄ、視距離をＬと置けば、画像透
過手段の水平移動量Δｗは、（式２） Δｗ＝ｄ／Ｌ×Δｘで表される。

【００３９】また、図１１（ｂ）に示すように、観察者
の目が前後方向にＧからＨにΔＤだけ移動した場合は、
画像透過手段３と画像光路決定手段４の距離ｄをΔｚだ
け変化させたらよい。

【００４０】この時の変化量Δｚは、（式３） Δｚ＝ｄ／Ｌ×ΔＤとなる。

【００４１】この様に、観察者の目の移動を測定し、こ
れを元に画像光路決定手段４の位置と画像透過手段３と
画像光路決定手段４の距離を変化させることにより、常
に観察者の目の位置に光路が来るようにすることが出来
る。実際には、第１の実施の形態で述べた方法におい
て、観察者の目の左右の動きに合わせて受光手段１２の
位置をリニア移動手段４０により移動させる（図９）。

【００４２】また、観察者の目の前後の動きに合わせて
厚み制御手段４１a,ｂにより画像透過手段３と画像光路
決定手段４の距離を変化させる。

【００４３】観察者の目が左右に移動した場合、まず、
左右方向移動量を図１０に示される磁界発生手段４３と
磁界検出コイル４２と３次元位置測定手段４４により測
定する。このような磁界を用いた観察者の３次元位置の
測定手段は、最近のバーチャルリアリティ技術でよく用
いられるものと同じものである（参考文献：３次元映像
の基礎泉武博監修、オーム社１９９５ＰＰ．２１０〜
２１３）。これは、磁界発生手段４３から互いに直交す
る３種類の磁界を発生し、これを互いに直交する方向に
巻かれた３種類のコイルで検出し、これを３次元位置測
定手段４４で計算することにより、このコイルの３次元
位置、回転角度（yaw,pitch,roll）を計測するものであ
る。

【００４４】これにより得られた観察者の水平移動量Δ
ｘと観察者の視距離Ｌを用いて、駆動制御手段２５は、
式２から画像光路決定手段４の移動量Δｗを求め、これ
から駆動電流Ｌ１〜Ｌ４（図６、図７参照）を（式１）
により決定する。ここで微調整信号Δの大きさを、画像
光路決定手段４の移動量Δｗと受光手段１２のリニア移
動手段４０による移動量が等しくなるように駆動制御手
段２５が決定する。

【００４５】このように制御することにより、観察者の
目の位置が左右に動いても発光手段１１と受光手段１２
の位置関係を一定に保つことが出来、画像透過手段３と
画像光路制御手段４の相対位置が安定に制御され、右目
用の画像は光路７ｂを通過して右目に、左目用の画像は
光路７ａを通過して左目に入射し、立体像として認識さ
れる。

【００４６】ただし、この場合には観察者が移動しても
観察される画像は同じであるので、多眼立体画像表示の
メリットのひとつである、運動視差（観察者が移動する
ことにより被写体の異なった方向からの画像が観察さ
れ、それが立体感を生む効果）は観察できない。しか
し、観察領域に適当に頭部を持ってくれば４つの画像の
うち２つが目に入射するので最初に両眼視しやすく、そ
の後左右に移動しても表示画像の不連続点はなくなる。

【００４７】また、前述の場合は、観察者が移動した場
合、同じ画像が観察されるように制御したが、例えば、
図２〜図４において観察者が７b、７cをそれぞれ左目、
右目で観察していた場合、観察者が右に移動し７c、７d
を観察するまでは画像光路決定手段４に制御をかけず、
これを越えた場合のみに、越えた分のみについての画像
光路決定手段４Δｗを計算することも出来る。この場
合、多眼立体画像観察領域中での観察者の移動について
は運動視差を表示でき、更に多眼立体画像観察領域外に
観察者が移動したらその移動分のみ、観察範囲を画像光
路決定手段４の左右方向の移動により表示画像の不連続
点も除去することができる。

【００４８】観察者が多眼立体画像観察範囲を越えて左
右に移動した場合、画像光路決定手段４を右方向に移動
し、表示画像の不連続を除去するが、その後観察者が静
止した場合、観察者は図２〜図４の７c、７dを観察して
いることになる。観察者が更に右に移動する場合を考慮
して、観察者が静止したことを３次元位置測定手段４４
の出力より判断し、その場合は観察者が図２〜図４のメ
インローブの中心の画像、即ち、７b、７cを観察するよ
うに徐々に３次元位置測定手段４４を移動すれば、常に
観察者は運動視差による立体感を得ることができる。

【００４９】また、観察者の目が前後方向に移動した場
合、駆動制御手段２５は（式３）により、画像透過手段
３と画像光路決定手段４の距離ｄをΔｚだけ変化させる
命令を厚み制御手段４１ａ、ｂに伝える。厚み制御手段
４１ａ、ｂは駆動手段５ａ、ｂの位置を前後に移動させ
ることにより画像透過手段３と画像光路決定手段４の距
離ｄをΔｚだけ変化させる。これにより、観察者の目の
位置が前後に移動しても、常に所定の画像を左右の目そ
れぞれに表示することができる。

【００５０】以上のように本実施の形態によれば、観察
者の目の位置が移動しても、常に観察者の目に光の方向
を制御することができ、画像観察範囲の広い眼鏡なし立
体画像表示装置を実現することが出来る。

【００５１】また、第２の実施の形態において、観察者
の目の移動は、頭部の前後左右の動きだけでなく、観察
者の頭部の傾き具合によっても変化する。特に、頭部が
左右方向に移動する場合において、頭部が左右に大きく
傾くことが多い。これによる目の位置のずれを解決する
ために、観察者の頭部に装着した磁界検出コイル４２の
位置と左右の目のそれぞれの位置関係を予め測定してお
き、これにより目の位置を正確に算出すれば、観察者の
頭部が傾いても正確な画像を左右の目に見えるようにす
ることができる。

【００５２】尚、本実施の形態の立体画像表示装置の表
示手段は、直視型のＣＲＴを用いたが、直視型のＣＲＴ
に限る必要はなくＣＲＴを用いた投射型でもよいのは当
然である。またＣＲＴに限らず、プラズマディスプレイ
や液晶ディスプレイでも適応可能であり、本発明に含ま
れる。プラズマディスプレイや液晶ディスプレイの場
合、画素が一定の位置に固定されているため、画像透過
手段は画素の周期に対応させるのが良い。整数倍がモア
レがなく適している。またディスプレイの発光部が非発
光部と同程度か狭い場合、画像透過手段を用いなくとも
よい。

【００５３】また、以上の各実施の形態において、画像
光路決定手段４、駆動手段５ａ、ｂの動作は縦ストライ
プの水平位置を高速に振動させ、光を透過させる部分と
遮断する部分の位置関係を高速に移動させることである
が、この動作を透過型の液晶素子を用いて実現しても良
い。

【００５４】図１２は、画像光路決定手段４、駆動手段
５ａ、ｂを液晶素子を用いて実現した例である。図１２
は、具体的な液晶の各画素の駆動回路については示して
いないが、これは通常用いられるＳＴＮ、ＴＦＴ液晶表
示パネル等の技術をそのまま用いて実現される。図１２
において、斜線部は光を遮断する領域、そのほかは光を
透過する領域である。光の遮断・透過の動作を液晶を駆
動する電圧を制御することにより実現する。

【００５５】図１２（ａ）〜（ｄ）を画像信号のフィー
ルド周期に同期させて順次切替えることにより光路を図
１の７ａ〜７ｄのように変化させることができる。同図
の右側に、拡大図を示す。各々の光透過／遮断ストライ
プは複数の画素で構成されており、１画素づつストライ
プ領域をずらすことにより、微小なストライプ位置を変
化する。

【００５６】また図１２において、４は画像光路決定手
段であり、これは５１、５２、５３の３つの液晶素子に
よりＣＲＴ画面全体を覆うようにしてある。図５の駆動
制御手段２５からの信号により入力画像の垂直同期のタ
イミングで、液晶素子５１、５２、５３の光遮断部分
（斜線部）と光透過部分（斜線のない部分）を入れ換え
る動作を行なうが、この時液晶素子はその動作が時間的
に遅いので、画面全体の縦ストライプの位置が反転する
のに時間がかかり、左右画像のクロストークが生じる。
そこで、ＣＲＴにおける画像走査のタイミングを利用
し、液晶駆動手段５４により、ある垂直同期時刻から次
の垂直同期時刻までを３分割し、液晶素子５１、５２、
５３に順番に命令を送ることにより１垂直期間中で液晶
素子５１、５２、５３を順番に縦ストライプ位置を反転
させ、動作の遅い液晶素子でも、左右画像のクロストー
クを防ぐ。

【００５７】以上のように画像光路決定手段４を液晶素
子で実現することにより、機械的な振動を用いることな
く、純電子的に動作させることが出来、装置の信頼性を
高めることが出来る。またこの場合、液晶素子は空間的
位置が狂うことがないため、発行手段１１、受光手段１
２によるフィードバック制御は必要ない。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像の表
示位置が安定しないＣＲＴを表示手段に用いても、光路
制御手段により、光の方向を定められた方向に安定して
制御でき、観察者が移動しても眼鏡なしで安定した多眼
立体画像を表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の多眼立体画像表示
装置の構成の概要を示す図

【図２】同多眼立体画像表示装置の光路制御手段の構成
を示す図

【図３】同多眼立体画像表示装置の光路制御手段の一構
成例を示す図

【図４】同多眼立体画像表示装置の光路制御手段の他の
構成例を示す図

【図５】本発明の第１の実施例の多眼立体画像表示装置
の信号処理を示すブロック図

【図６】本発明の画像光路決定手段の時間的制御の一例
を示す図

【図７】本発明の画像光路決定手段の時間的制御の他の
例を示す図

【図８】本発明に用いる受光手段の特性を示す図

【図９】本発明に用いる駆動制御手段の構成を示す図

【図１０】本発明の第２の実施の形態の多眼立体画像表
示装置の構成を示す図

【図１１】（ａ），（ｂ）本発明の第２の実施例の多眼
立体画像表示装置の観察者の移動に対する画像光路変更
動作を示す図

【図１２】（ａ）〜（ｄ）本発明の第２の実施例の多眼
立体画像表示装置の画像光路決定手段を液晶素子で構成
した場合の構成図

【図１３】従来の多眼立体画像表示装置を示す構成図

【符号の説明】

１表示手段２匡体３画像透過手段４画像光路決定手段５駆動手段６目の位置７光路８駆動コイル９磁石１０光路制御手段１１発光手段１２受光手段２１，２２，２１ａ，２２ａメモリ手段２３バッファー手段２４制御手段２５駆動制御手段２６画像表示手段３１復調手段３２減算器３３駆動信号発生手段３４微調整手段４０リニア移動手段４１厚み制御手段４２磁界検出コイル４３磁界発生手段４４３次元位置測定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】時系列に画像を表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段に表示された画像を透過させ部分的に
観察者方向に出力する画像透過手段と、透過した画像の
光路を決定する画像光路決定手段を備え、前記画像表示手段は３種類以上の複数の画像を順次繰り
返し表示し、前記画像光路決定手段は前記画像表示手段
に表示される画像の切り替え周期に対応して前記画像の
光路を順次切り替えることにより、前記複数の画像の観
察可能位置を空間上に順次並べるような構成であること
を特徴とした多眼立体画像表示装置。
【請求項２】時系列に画像を表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段に表示された画像を透過させ部分的に
観察者方向に出力する画像透過手段と、透過した画像の
光路を決定する画像光路決定手段を備え、前記画像表示手段は３種類以上の複数の画像を順次繰り
返し表示し、前記画像光路決定手段は前記画像表示手段
に表示される画像の切り替え周期に対応して前記画像の
光路を順次切り替えることにより、前記複数の画像の観
察可能位置を空間上に順次並べるような構成であり、更
に観察者の３次元位置により前記画像透過手段または前
記画像光路決定手段の位置を平行移動、または、前記画
像光路決定手段と前記画像透過手段の距離を変化させる
ことにより、移動する観察者の左右眼の位置に常に立体
画像が表示される構成であることを特徴とした多眼立体
画像表示装置。
【請求項３】画像光路の切り替えは、画像透過手段また
は光路決定手段のどちらか一方、または両方を物理的に
動かすことにより実現することを特徴とした請求項１ま
たは２記載の多眼立体画像表示装置。
【請求項４】画像光路の切り替えは、画像透過手段また
は光路決定手段のどちらか一方、または両方の光透過部
分、光遮光部分の位置と光の透過率を制御することによ
り実現することを特徴とした請求項１または２記載の多
眼立体画像表示装置。
【請求項５】観察者の３次元位置が多眼立体画像の観察
領域を越えて変化する場合のみにおいて、観察領域を越
えた分のみ前記画像透過手段または前記画像光路決定手
段の位置を平行移動することにより、移動する観察者の
左右眼の位置に常に立体画像が表示される構成であるこ
とを特徴とした請求項２記載の多眼立体画像表示装置。
【請求項６】観察者の３次元位置が静止した場合、表示
される多眼立体画像観察可能領域の中心に観察者が位置
するように前記画像透過手段または前記画像光路決定手
段の位置を平行移動、または、前記画像光路決定手段と
前記画像透過手段の距離を変化させることを特徴とする
請求項２記載の多眼立体画像表示装置。
【請求項７】前記画像光路決定手段は、画像の光路を決
定する光透過部分の間に遮光領域を設け、主ローブと副
ローブの間、もしくは副ローブ同士の間に多眼立体画像
観察ができない領域を設け、多眼画像の不連続点が容易
に観察者に認識出来るようにしたことを特徴とする請求
項１または２記載の多眼立体画像表示装置。