JP2000206460A - Stereoscopic video display device without using spectacles - Google Patents
Stereoscopic video display device without using spectaclesInfo
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、特殊な眼鏡を使
用することなく立体映像を観察することができる眼鏡無
し立体映像表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus without glasses, which can observe a stereoscopic image without using special glasses.
【0002】[0002]
【従来の技術】特殊な眼鏡を必要とせずに立体映像表示
を実現する方法として、液晶プロジェクタを2台用いる
とともにスクリーンとしてダブルレンチキュラースクリ
ーンを用いたダブルレンチキュラー方式のものが提案さ
れている。この方式は、図4に示すように、一方の液晶
プロジェクター100aは左眼用映像を、他方の液晶プ
ロジェクター100bは右眼用映像をそれぞれ表示し、
当該映像をその前方に配置したダブルレンチキュラース
クリーン200に投写する方式である。ダブルレンチキ
ュラースクリーン200は、像を結像する拡散板200
bを挟むようにその前後両側にレンチキュラースクリー
ン200a,200cを配置した構造になっており、入
射側、即ち液晶プロジェクター100a,100b側の
レンチキュラースクリーン200aの作用により、左眼
用映像と右眼用映像はそれぞれ縦ストライプ状の像20
0bL,200bRとなって、交互に拡散板200b上
に結像される。そして、拡散板200bの光出射側、即
ち観察者側に配置された前記レンチキュラースクリーン
200cの作用により、拡散板200b上に結像した縦
ストライプ状の像のうち、右眼用ストライプ像は観察者
300の右眼(3R)に、左眼用のストライプ像は観察
者300の左眼(3L)にそれぞれ分離されて導かれ
る。これら左右の眼用の縦ストライプ像を左右のそれぞ
れの眼で観察する観察者は、両眼視差の働きにより、特
殊な眼鏡を装着することなしに立体像を観察することが
できる。2. Description of the Related Art As a method for realizing stereoscopic video display without requiring special glasses, a double lenticular system using two liquid crystal projectors and using a double lenticular screen as a screen has been proposed. In this method, as shown in FIG. 4, one liquid crystal projector 100a displays an image for the left eye, and the other liquid crystal projector 100b displays an image for the right eye,
In this method, the image is projected on a double lenticular screen 200 disposed in front of the image. The double lenticular screen 200 is a diffusion plate 200 for forming an image.
b, the lenticular screens 200a and 200c are arranged on both front and rear sides thereof so that the left and right images are formed by the action of the lenticular screen 200a on the incident side, that is, the liquid crystal projectors 100a and 100b. Is a vertical striped image 20
0bL and 200bR are formed alternately on the diffusion plate 200b. Then, of the vertical stripe-shaped images formed on the diffusion plate 200b by the action of the lenticular screen 200c arranged on the light emission side of the diffusion plate 200b, that is, the observer side, the stripe image for the right eye is the observer. The striped image for the left eye (3R) of the observer 300 is separated and guided to the left eye (3L) of the observer 300. An observer who observes these vertical stripe images for the right and left eyes with the left and right eyes can observe a stereoscopic image without wearing special glasses due to the function of binocular parallax.
【0003】ところで、この種の立体映像表示装置で
は、図5に示すように、スクリーン200からの最適観
察距離(図中D)においては右眼用映像或いは左眼用映
像を観察できる領域が交互に存在する。図4では、Rと
表記された矢示範囲が右眼映像観察領域であり、Lと表
記された矢示範囲が左眼映像観察領域である。従って、
観察者の右眼3RがR領域、左眼3LがL領域にある場
合(図中Aの位置)においては、立体視は可能である
が、逆の場合(図中のB)の位置においては、逆視とな
り、立体像を観察できなくなる。In this type of three-dimensional image display apparatus, as shown in FIG. 5, at an optimum observation distance (D in the figure) from the screen 200, regions in which a right-eye image or a left-eye image can be observed alternately. Exists. In FIG. 4, the arrow indicated by R is the right-eye image observation area, and the arrow indicated by L is the left-eye image observation area. Therefore,
When the observer's right eye 3R is in the R region and the left eye 3L is in the L region (position A in the figure), stereoscopic vision is possible, but in the opposite case (B in the figure), , And it becomes impossible to observe a stereoscopic image.
【0004】従来、観察者の頭部位置ずれによる逆視状
態を防止する手法として、例えば、図6及び図7に示す
ように、観察者300の頭部の位置を検出するセンサ1
0にて観察者300の頭部位置を検出し、逆視位置にあ
ると判断されたときには、二つの液晶プロジェクター1
00a,100b(図6及び図7では図示せず)の映像
を入れ換えて、表示される左右映像を入れ換えるように
したものが知られている。かかる構造であれば、図6の
ごとく観察者300が正規の映像観察位置に位置してい
る状態から逆視位置に移動すると、図7のごとく、表示
される左右映像を入れ換えることにより、観察者の右眼
の位置に菱形で示されたRの映像観察領域を位置させる
ことができ、観察者の左眼の位置に菱形で示されたLの
映像観察領域を位置させることができる。[0006] Conventionally, as a method for preventing a pseudo-viewing state due to a head position shift of an observer, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, a sensor 1 for detecting the position of the head of the observer 300 is used.
0, the position of the head of the observer 300 is detected.
It is known that the images of 00a and 100b (not shown in FIGS. 6 and 7) are exchanged, and the displayed left and right images are exchanged. With such a structure, when the observer 300 moves from the state where the observer 300 is located at the regular image observation position to the reverse viewing position as shown in FIG. 6, the displayed left and right images are exchanged as shown in FIG. Can be located at the position of the right eye of R, and the image observation region of L shown at the diamond can be located at the position of the observer's left eye.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、観察者が逆視位置に移動した場合、それ
に応じて左右映像を入れ換えるための手段が必要にな
る。また、大画面ディスプレイの場合、複数人で観察す
ることが多く、この場合、一人の観察者のみが移動した
ときに、そのヘッドトラッキングにより左右映像が切り
換えられてしまうと、正規の映像観察位置にいる他の観
察者は適正な映像を観察することができなくなるという
欠点があった。However, in the above-mentioned conventional technique, when the observer moves to the reverse viewing position, a means for switching the left and right images in accordance with the movement is required. In the case of a large-screen display, observation is often performed by a plurality of persons. In this case, when only one observer moves, if the left and right images are switched by head tracking, the observer moves to a regular image observation position. There is a disadvantage that some other observers cannot observe a proper image.
【0006】この発明は、上記の事情に鑑み、前記左右
映像を入れ換えるための手段を必要とせず、また、多人
数で観察している場合でも各人が適正に立体映像を観察
することが可能な眼鏡無し立体映像表示装置を提供する
ことを目的とする。[0006] In view of the above circumstances, the present invention does not require a means for exchanging the left and right images, and allows each person to properly observe a stereoscopic image even when observing by a large number of people. It is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display device without glasses.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明の眼鏡無し立体
映像表示装置は、上記の課題を解決するために、左眼用
の映像を投写する第1のプロジェクターと、右眼用の映
像を投写する第2のプロジェクターと、各プロジェクタ
ーから投写される左右の像を拡散板上に結像し、左眼画
素像領域および右眼画素像領域を重ねて形成する結像手
段と、透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領
域を横方向に複数備え、前記拡散板上の左眼画素像領域
内でそれより狭い幅の映像光到達狭幅領域を形成する第
1のシャッタ手段と、透光と遮光を切り換えることがで
きるシャッタ領域を横方向に複数備え、前記拡散板上の
右眼画素像領域内でそれより狭い幅の映像光到達狭幅領
域を形成する第2のシャッタ手段と、前記各画素像領域
内の映像光到達狭幅領域からの像を前記拡散板から所定
の距離の位置に眼間距離又はこれよりも小さい幅の間隔
を伴って集光させる導光手段と、観察者の位置を検出す
るセンサの出力に基づいて、前記第1および第2のシャ
ッタ手段のシャッタ領域の透光と遮光を制御するシャッ
タ制御手段と、を備え、前記シャッタ制御手段は、左眼
画素像領域内の左眼映像光到達狭幅領域と右眼画素像領
域内の右眼映像光到達狭幅領域とが、前記拡散板上の同
一領域とならないように前記第1および第2のシャッタ
手段を制御することを特徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, a stereoscopic image display apparatus without glasses according to the present invention has a first projector for projecting a left-eye image and a right projector image. A second projector that performs image formation on left and right images projected from the respective projectors on a diffusion plate to form a left-eye pixel image area and a right-eye pixel image area in an overlapping manner; A first shutter means for providing a plurality of shutter areas in the horizontal direction, the first shutter means forming a narrower image light reaching narrower area in the left eye pixel image area on the diffusion plate; A second shutter means for horizontally providing a plurality of shutter regions capable of switching light shielding, and forming a narrower image light reaching narrower region in the right-eye pixel image region on the diffusion plate; Image light reaching narrow within the pixel image area A light guide means for condensing the image from the region at a predetermined distance from the diffuser with an interocular distance or an interval having a smaller width, and based on an output of a sensor for detecting the position of the observer. Shutter control means for controlling light transmission and light blocking of a shutter area of the first and second shutter means, wherein the shutter control means includes a left-eye video light reaching narrow area in a left-eye pixel image area. The first and second shutter means are controlled so that the right-eye image light reaching narrow area in the right-eye pixel image area does not become the same area on the diffusion plate. .
【0008】上記の構成であれば、シャッタ手段が配置
されたことによって拡散板上の左眼画素像領域および右
眼画素像領域内に形成される各映像光到達狭幅領域にお
いて像が細分化される。即ち、各映像光到達狭幅領域に
おいて狭幅の映像光領域(発光ポイント)が形成され
る。そして、前記のシャッタ制御手段によって各シャッ
タ領域の透光と遮光が制御されることにより、観察位置
に対応して細分化された各映像光到達狭幅領域の像が個
別に移動し、観察者に対するヘッドトラッキングが実現
される。また、拡散板上に左眼画素像領域および右眼画
素像領域が重ねて形成されるので、交互に形成させる場
合に比べて一画素像領域の寸法を大きくすることがで
き、各画素像領域内により多くの映像光到達狭幅領域を
形成することが容易となる。なお、各映像結像領域に形
成される映像光到達狭幅領域の像の数を多くするほど、
より多くの観察に対応することができる。With the above arrangement, the arrangement of the shutter means makes it possible to subdivide the image in each image light reaching narrow area formed in the left-eye pixel image area and the right-eye pixel image area on the diffusion plate. Is done. That is, a narrow image light area (light emission point) is formed in each image light reaching narrow area. By controlling the light transmission and the light shielding of each shutter region by the shutter control means, the images of the narrowed image light reaching narrow regions that are subdivided corresponding to the observation position are individually moved, Is realized. Further, since the left-eye pixel image area and the right-eye pixel image area are formed on the diffusion plate so as to overlap with each other, the size of one pixel image area can be increased as compared with the case where the pixel images are formed alternately. It becomes easy to form more image light reaching narrower areas inside. In addition, as the number of images in the image light reaching narrow region formed in each image imaging region is increased,
More observations can be accommodated.
【0009】また、前記第1および第2のシャッタ手段
は、前記プロジェクターの投射レンズの前方に配置さ
れ、透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領域
を前記投射レンズより狭い幅で横方向に2以上備えた構
成としても良く、この場合に、前記第1および第2のシ
ャッタ手段は、各々の全シャッタ領域の寸法を同一と
し、横方向に該寸法の整数倍の距離隔てて配置させた構
成としても良い。この構成によれば、拡散板上に重ねて
形成される左眼画素像領域および右眼画素像領域の一画
素像領域の範囲は同一場所となり、各画像はその整数倍
の画素分だけずれることとなる。このため、拡散板上の
同一の一画素像領域に結像される左眼画像又は右眼画像
をその整数倍の画素分だけ逆方向にずらせて結像させる
ことにより、所望の立体像が観察することができる。The first and second shutter means are disposed in front of the projection lens of the projector, and provide a shutter area capable of switching between light transmission and light shielding in a lateral direction with a width smaller than that of the projection lens. In this case, the first and second shutter means may have the same size for all of the shutter areas, and may be arranged at a distance in the horizontal direction that is an integral multiple of the dimension. It is good. According to this configuration, the range of one pixel image area formed by overlapping the left-eye pixel image area and the right-eye pixel image area formed on the diffusion plate is at the same location, and each image is shifted by an integral multiple of pixels. Becomes For this reason, the desired three-dimensional image can be observed by shifting the left-eye image or the right-eye image formed on the same one-pixel image area on the diffusion plate in the opposite direction by an integral multiple of the pixel in the reverse direction. can do.
【0010】さらに、前記第1および第2のシャッタ手
段は、前記各プロジェクターの投射レンズの絞り部分に
配置され、透光と遮光を切り換えることができるシャッ
タ領域を前記投射レンズより狭い幅で横方向に2以上備
えた構成としても良い。かかる構成であれば、シャッタ
手段のシャッタ領域に関係なくプロジェクターからの映
像光が均一に投射レンズから投写され、シャッタ手段の
透光領域に対応して拡散板上の各画素像領域内の映像光
到達狭幅領域に確実に結像させることができる。Further, the first and second shutter means are disposed at a stop portion of the projection lens of each of the projectors, and provide a shutter area capable of switching between light transmission and light shielding in a horizontal direction with a width smaller than the projection lens. It is good also as composition provided with two or more. With such a configuration, the image light from the projector is uniformly projected from the projection lens regardless of the shutter area of the shutter means, and the image light in each pixel image area on the diffusion plate corresponding to the light-transmitting area of the shutter means. It is possible to reliably form an image on the reaching narrow area.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。図1は、この実施の形態の眼鏡無
し立体映像表示装置を示した説明図であり、図2は、図
1における観察者3Bの頭部が眼間距離だけ図に向かっ
て左方向に移動した場合を示した説明図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a stereoscopic video display device without glasses according to this embodiment. FIG. 2 shows that the head of the observer 3B in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a case.
【0012】この実施の形態の眼鏡無し立体映像表示装
置は、スクリーン2と、第1のプロジェクターとしての
左眼用プロジェクター1Lと、第2のプロジェクターと
しての右眼用プロジェクター1Rと、各プロジェクター
1L、1Rの投射レンズ7L,7Rの前方に配置された
シャッタ手段4L(第1シャッタ手段),4R(第2シ
ャッタ手段)と、観察者3…の頭部位置を検出するセン
サ10と、このセンサ10の検出値に応じてシャッタ手
段4L,4Rを制御するシャッタ制御手段5とを備えて
いる。The stereoscopic image display apparatus without glasses according to this embodiment includes a screen 2, a left-eye projector 1L as a first projector, a right-eye projector 1R as a second projector, and each projector 1L, Shutter means 4L (first shutter means) and 4R (second shutter means) disposed in front of the projection lenses 7L and 7R of 1R, a sensor 10 for detecting the head position of the observers 3,. And shutter control means 5 for controlling the shutter means 4L and 4R in accordance with the detected value of the shutter.
【0013】左目用プロジェクター1Lは左眼用の映像
を投写し、右眼用プロジェクター1Rは右眼用の映像を
投写する。これらプロジェクター1L,1Rとして、例
えば液晶プロジェクターが用いられる。The left-eye projector 1L projects a left-eye image, and the right-eye projector 1R projects a right-eye image. As the projectors 1L and 1R, for example, liquid crystal projectors are used.
【0014】シャッタ手段4L,4Rは、それぞれ透光
と遮光を切り換えることができるシャッタ領域を各投射
レンズ7L,7Rより狭い幅で横方向に8個備えてお
り、各々の全シャッタ領域の寸法(=A)を同一とし、
横方向に該寸法隔てて配置(B=A)されている。この
シャッタ手段4L,4Rは、TN液晶層と、このTN液
晶層を挟むように設けられた一対の透明ガラス板と、一
方の電極をなすITOストライプパターン部と、他方の
透明電極を成すITOベタパターンと、出射側/入射側
偏光板とを備えてなる。前記ITOストライプパターン
部は、上記のシャッタ領域に対応した8本の縦ストライ
プ状のITO膜から成る。なお、この実施の形態ではシ
ャッタ手段をTN型の液晶パネルにより構成したが、こ
れに限らず他の型の液晶パネルを用いてもよく、更に
は、分散型液晶パネルを用いることも可能である。Each of the shutter means 4L and 4R has eight shutter areas which can be switched between light-transmitting and light-shielding in the horizontal direction with a width narrower than each of the projection lenses 7L and 7R. = A) is the same,
They are arranged laterally at the distance (B = A). The shutter means 4L and 4R are composed of a TN liquid crystal layer, a pair of transparent glass plates provided so as to sandwich the TN liquid crystal layer, an ITO stripe pattern portion forming one electrode, and an ITO solid pattern forming the other transparent electrode. It is provided with a pattern and an exit side / incident side polarizing plate. The ITO stripe pattern portion is composed of eight vertical stripe-shaped ITO films corresponding to the above-described shutter regions. In this embodiment, the shutter means is constituted by a TN type liquid crystal panel. However, the present invention is not limited to this, and another type of liquid crystal panel may be used, and further, a dispersion type liquid crystal panel may be used. .
【0015】シャッタ制御手段5は、センサ10の出力
に基づき、観察者3…の位置に応じて前記シャッタ領域
の透光と遮光を制御する。例えば、観察者が二人(3
A,3B)の場合を示した図1においては、シャッタ手
段4Lは、図に向かって左から3番目と7番目のシャッ
タ領域を開口しており、シャッタ手段4Rは、図に向か
って左から2番目と6番目のシャッタ領域を開口してい
る。また、図1の状態から観察者3Bの頭部が左方向に
眼間距離だけ移動した状態を示した図2においては、シ
ャッタ手段4Lは、図に向かって左から3番目と6番目
のシャッタ領域を開口しており、シャッタ手段4Rは、
図に向かって左から2番目と5番目のシャッタ領域を開
口している。The shutter control means 5 controls light transmission and light shielding in the shutter area according to the position of the observer 3 based on the output of the sensor 10. For example, if two observers (3
1A showing the case A, 3B), the shutter means 4L opens the third and seventh shutter areas from the left in the figure, and the shutter means 4R opens from the left in the figure. The second and sixth shutter areas are open. In FIG. 2 showing a state in which the head of the observer 3B has moved leftward from the state shown in FIG. 1 by the distance between the eyes, the shutter means 4L includes the third and sixth shutters from the left in FIG. The area is open, and the shutter means 4R
The second and fifth shutter areas from the left as viewed in the figure are open.
【0016】スクリーン2は、映像形成面としての拡散
板2bと、この拡散板2bの入射側に配置された結像手
段である入射側レンチキュラーレンズ2aと、拡散板2
bの出射側に配置された導光手段である出射側レンチキ
ュラーレンズ2cとを備えて成る。入射側レンチキュラ
ーレンズ2aは、レンズ部21a…を有し、各プロジェ
クター1L,1Rから投写される左右の像を拡散板2b
上に縦ストライプ状に結像し、左眼画素像領域および右
眼画素像領域を重ねて形成する。そして、シャッタ手段
4L,4Rと上記の入射側レンチキュラーレンズ2aの
作用により、拡散板2b上の各画素に対応した映像結像
領域(各画素像領域)の左眼映像結像領域(L画像領
域)には開口状態の前記シャッタ領域に対応した数の狭
幅の左眼映像が、右眼映像結像領域(R画像領域)には
開口状態の前記シャッタ領域に対応した数の狭幅の右眼
映像が、それぞれ結像される。出射側レンチキュラーレ
ンズ2cは、拡散板2bの各映像結像領域のピッチ(画
素ピッチ)に対応したピッチで配列されたレンズ部21
c…を有している。このレンズ部21c…は、図4の出
射側レンチキュラーレンズのレンズ部と同一のピッチを
有している。そして、拡散板2b上の左眼映像結像領域
に透光状態の各シャッタ領域に対応して結像された狭幅
の左眼映像は観察者3A,3Bの各々の左眼に、右眼映
像結像領域に透光状態の各シャッタ領域に対応して結像
された狭幅の右眼映像は観察者3A,3Bの右眼にそれ
ぞれ導びかれるようになっている。The screen 2 includes a diffusing plate 2b as an image forming surface, an incident side lenticular lens 2a as an image forming means disposed on an incident side of the diffusing plate 2b, and a diffusing plate 2b.
b, an emission side lenticular lens 2c, which is a light guide means, disposed on the emission side of b. The entrance-side lenticular lens 2a has lens portions 21a... And diffuses the left and right images projected from the projectors 1L and 1R into a diffusion plate 2b.
An image is formed on the upper surface in a vertical stripe shape, and a left-eye pixel image area and a right-eye pixel image area are formed so as to overlap each other. Then, by the action of the shutter means 4L, 4R and the incident side lenticular lens 2a, the left eye image forming area (L image area) of the image forming area (each pixel image area) corresponding to each pixel on the diffusion plate 2b. ) Indicates the number of narrow left-eye images corresponding to the shutter area in the open state, and the right-eye image forming area (R image area) indicates the number of narrow right eyes corresponding to the shutter area in the open state. Eye images are respectively formed. The emission-side lenticular lens 2c is a lens unit 21 arranged at a pitch corresponding to the pitch (pixel pitch) of each image forming area of the diffusion plate 2b.
c ... The lens portions 21c have the same pitch as the lens portion of the exit-side lenticular lens in FIG. Then, the narrow left-eye images formed in the left-eye image forming area on the diffusion plate 2b corresponding to the respective shutter areas in the transmissive state are provided to the left eyes of the observers 3A and 3B, respectively, to the right eyes. The narrow right-eye image formed on the image forming area corresponding to each of the shutter areas in the light-transmitting state is guided to the right eyes of the observers 3A and 3B, respectively.
【0017】ここで、シャッタ手段4L,4Rの全シャ
ッタ領域が開口状態の場合(全体が透明になった場合)
においては、拡散板2b上の各画素像領域の全体が発光
ポイントとなり、各レンズ部21cによる観察位置での
像は、眼間距離よりも遙かにに大きな範囲となり、観察
者は立体像を認識することはできないと共に、拡散板2
b上の同一部分に左眼映像および右眼映像が重なって結
像されてしまうことになる。一方、シャッタ手段4L,
4Rの一つシャッタ領域に対応する幅で映像光が通過し
た場合には、拡散板2b上の各画素像領域の一部分(映
像光到達狭幅領域)が発光ポイントとなり、この一部分
についての各レンズ部21cによる観察位置での像は、
眼間距離に相当する大きさとなる。上記の一部分(映像
光到達狭幅領域)の位置が一つ分ずれると、この一部分
についての各レンズ部21cによる観察位置での像は眼
間距離に相当する距離だけ移動することになる。Here, when all the shutter areas of the shutter means 4L and 4R are in an open state (when the whole becomes transparent).
In, the entire pixel image area on the diffusion plate 2b is a light emitting point, the image at the observation position by each lens unit 21c is in a range much larger than the interocular distance, and the observer can view a stereoscopic image. Diffuse plate 2
The left-eye image and the right-eye image are superimposed and formed on the same portion on b. On the other hand, shutter means 4L,
When the image light passes with a width corresponding to one shutter area of the 4R, a part of each pixel image area on the diffusion plate 2b (narrow area where the image light reaches) becomes a light emitting point, and each lens for this part The image at the observation position by the unit 21c is
The size is equivalent to the interocular distance. If the position of the above-mentioned part (the narrow area where the image light reaches) is shifted by one, the image of this part at the observation position by each lens unit 21c moves by a distance corresponding to the interocular distance.
【0018】図1の状態から、図2に示すように、観察
者3Bだけが図面に向かって左方向に眼間距離移動した
とする。この観察者3Bの移動はセンサ10によって検
出され、この検出情報はシャッタ制御手段5に与えられ
る。シャッタ制御手段5は、シャッタ手段4L,4Rに
対してシャッタON/OFF信号を与える。この場合の
シャッタON/OFF信号は、シャッタ手段4Lに対し
ては、図に向かって左から7番目のシャッタ領域を遮光
して6番目のシャッタ領域を開口(透光)する、という
内容の信号となり、シャッタ手段4Rに対しては、図に
向かって左から6番目のシャッタ領域を遮光して5番目
のシャッタ領域を開口(透光)する、という内容の信号
となる。It is assumed that, as shown in FIG. 2, only the observer 3B has moved leftward from the state shown in FIG. The movement of the observer 3B is detected by the sensor 10, and this detection information is given to the shutter control means 5. The shutter control unit 5 supplies a shutter ON / OFF signal to the shutter units 4L and 4R. The shutter ON / OFF signal in this case is a signal to the shutter means 4L that the seventh shutter area from the left as viewed in the drawing is shielded and the sixth shutter area is opened (transmitted). This is a signal to the shutter means 4R that the sixth shutter area from the left in the drawing is shielded and the fifth shutter area is opened (transmitted).
【0019】このようにして開口シャッタ領域が移動す
ることで、前述した拡散板2b上の左眼画素像領域の一
部分(映像光到達狭幅領域)の位置が一つ分右側に移動
し、この移動した一部分についての各レンズ部21cに
よる観察位置での像は眼間距離に相当する距離だけ左側
に位置し、観察者3Bは移動した位置においても適正に
立体視を行うことができることになる。また、拡散板2
b上に左眼画素像領域および右眼画素像領域が重ねて形
成されるので、交互に形成させる場合に比べて一画素像
領域の寸法を大きくすることができ、各画素像領域内に
より多くの映像光到達狭幅領域を形成することができ
る。By moving the aperture shutter region in this way, the position of a part of the left-eye pixel image region (the narrow region for reaching the image light) on the diffuser plate 2b moves one position to the right. The image of the moved part at the observation position by each lens unit 21c is located on the left side by a distance corresponding to the interocular distance, and the observer 3B can appropriately perform stereoscopic vision even at the moved position. Also, the diffusion plate 2
Since the left-eye pixel image area and the right-eye pixel image area are formed so as to overlap with each other on b, the size of one pixel image area can be increased as compared with the case where they are alternately formed. Can be formed.
【0020】なお、上記実施形態の説明では、シャッタ
手段4L,4Rを、横方向に各々の全シャッタ領域の寸
法隔てて配置(B=A)させた場合について説明した
が、これに限らず、例えば、該寸法の整数(=N)倍の
距離隔てて配置させても良い。この構成によれば、拡散
板2b上に重ねて形成される左眼画素像領域および右眼
画素像領域の一画素像領域の範囲は同一場所となり、各
画像はN画素分だけずれることとなる。このため、拡散
板2b上の同一の一画素像領域に結像される左眼画像又
は右眼画像をN画素分だけ逆方向にずらせて結像させる
ことにより、所望の立体像が観察することができる。In the description of the above embodiment, the case where the shutter means 4L and 4R are arranged in the horizontal direction at a distance of all the shutter areas (B = A) has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, they may be arranged at a distance of an integer (= N) times the dimension. According to this configuration, the range of one pixel image area formed by overlapping the left-eye pixel image area and the right-eye pixel image area formed on the diffusion plate 2b is the same, and each image is shifted by N pixels. . For this reason, a desired three-dimensional image can be observed by shifting the left-eye image or the right-eye image formed in the same one-pixel image region on the diffusion plate 2b in the reverse direction by N pixels. Can be.
【0021】また、シャッタ手段4L,4Rを、横方向
に各々の全シャッタ領域の寸法の整数倍の距離隔てて配
置させずに、例えば図3に示しているように、横方向に
各々の全シャッタ領域の寸法の1/2の距離隔てて配置
させても構わない。但しこの場合には、拡散板2b上に
おいて形成される右眼画素像領域の一画素像領域の範囲
が、左眼画素像領域に対して1/2画素分ずれることと
なる。このため、例えばシャッタ手段4Lの図に向かっ
て左から1番目のシャッタ領域を開口した場合に拡散板
2b上に形成される映像光到達狭幅領域と、シャッタ手
段4Rの図に向かって左から5番目のシャッタ領域を開
口した場合に拡散板2b上に形成される映像光到達狭幅
領域とが同一領域となる。即ち、シャッタ手段4Lの各
シャッタ領域は、シャッタ手段4Rの図に向かって左か
ら4領域分右方向へずらした各シャッタ領域に対応して
いる。このため、拡散板2b上の同一の一画素像領域に
結像される左眼画像又は右眼画像を1/2画素分だけ逆
方向にずらせて結像させることにより、所望の立体像が
観察することができることになる。Further, without arranging the shutter means 4L and 4R in the horizontal direction at a distance of an integral multiple of the size of each of the shutter areas, for example, as shown in FIG. The shutter area may be arranged at a distance of の of the dimension of the shutter area. However, in this case, the range of one pixel image area of the right-eye pixel image area formed on the diffusion plate 2b is shifted by 画素 pixel from the left-eye pixel image area. For this reason, for example, when the first shutter area from the left as viewed in the drawing of the shutter means 4L is opened, a narrow image light reaching area formed on the diffusion plate 2b, and from the left in the drawing of the shutter means 4R. When the fifth shutter region is opened, the narrow region reaching the image light formed on the diffusion plate 2b is the same region. That is, each shutter area of the shutter means 4L corresponds to each shutter area shifted rightward by four areas from the left in the drawing of the shutter means 4R. For this reason, the desired three-dimensional image can be observed by shifting the left-eye image or the right-eye image formed in the same one-pixel image area on the diffusion plate 2b in the reverse direction by 画素 pixel. Will be able to do that.
【0022】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。It should be noted that the description of the above embodiments is for describing the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof. Also, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment,
It goes without saying that various modifications are possible within the technical scope described in the claims.
【0023】例えば、以上説明した実施の形態では、結
像手段及び導光手段としてレンチキュラーレンズを用い
たが、光量が下がってしまうことには成るが、これに代
えてパララックスバリアを用いることも可能である。ま
た、観察者の位置に応じて表示映像を異ならせる(多方
向から撮影した映像を適宜切り換えて表示する)こと
で、いわゆる多眼式の眼鏡無し立体映像表示装置を構成
することもできる。For example, in the above-described embodiment, the lenticular lens is used as the image forming means and the light guiding means. However, the light amount is reduced. However, a parallax barrier may be used instead. It is possible. In addition, a so-called multi-view three-dimensional image display device without glasses can be configured by changing a display image according to the position of the observer (switching and displaying images captured from multiple directions as appropriate).
【0024】さらに、上記実施形態例ではシャッタ手段
4L、4Rを、プロジェクター1L,1Rの各投射レン
ズ7L,7Rの前方に配置したが、これに限らず各投射
レンズ7L,7Rの絞り部分に配置させても良い。これ
は、上記実施の形態例の構成の如く、プロジェクター1
L、1Rの各投射レンズ7L,7Rの前方にシャッタ手
段4L,4Rを配置させた場合に、プロジェクター1
L,1R、拡散板2b等の構成部材の配置関係によっ
て、拡散板2b上の両端部分においてシャッタ手段4
L,4Rの透光領域に対応して形成されるはずの、各画
素像領域内での映像光到達狭幅領域に映像光が到達せず
に結像されない場合などに有効である。即ち、各投射レ
ンズ7L,7Rの絞り部分に各シャッタ手段を配置する
ことにより、各シャッタ手段のシャッタ領域に関係なく
プロジェクター1L,1Rからの映像光が均一に各投射
レンズ7L,7Rから投写されることとなり、各シャッ
タ手段の透光領域に対応して拡散板2b上の各画素像領
域内の1つの映像光到達狭幅領域に確実に結像させるこ
とができる。Further, in the above embodiment, the shutter means 4L, 4R are arranged in front of the projection lenses 7L, 7R of the projectors 1L, 1R, but the invention is not limited to this. You may let it. This is similar to the configuration of the above-described embodiment.
When the shutter means 4L, 4R are arranged in front of the projection lenses 7L, 7R of L, 1R, the projector 1
L, 1R, the shutter means 4 at both ends on the diffusion plate 2b, depending on the positional relationship of the constituent members such as the diffusion plate 2b.
This is effective, for example, when the image light does not reach the narrow area where the image light reaches within each pixel image area, which is to be formed corresponding to the L and 4R light-transmitting areas. That is, by arranging the respective shutter means at the aperture portions of the respective projection lenses 7L and 7R, the image light from the projectors 1L and 1R is uniformly projected from the respective projection lenses 7L and 7R regardless of the shutter area of the respective shutter means. As a result, it is possible to surely form an image in one image light reaching narrow area in each pixel image area on the diffusion plate 2b corresponding to the light transmitting area of each shutter means.
【0025】そして更に、上記実施形態例では、シャッ
タ手段4L,4Rのシャッタ領域をそれぞれ8個にした
場合について説明したが、これに限る必要はなく、多人
数で観察する場合にはシャッタ領域を更に増やして例え
ば16個等にして、各観察者の頭部位置の移動に対応さ
せて各シャッタ手段4L,4Rのシャッタ領域を制御す
る構成としても良い。この場合には、拡散板2b上の各
画素像領域内に形成される映像光到達狭幅領域の像の数
が多くなり、より多くの観察に対応することができる。Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the shutter means 4L and 4R each have eight shutter areas has been described. However, the present invention is not limited to this. The number of shutters may be further increased to, for example, 16, so that the shutter area of each shutter means 4L and 4R is controlled in accordance with the movement of the head position of each observer. In this case, the number of images in the image light reaching narrow region formed in each pixel image region on the diffusion plate 2b increases, so that more observation can be performed.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、左右映像を入れ換えるための手段を必要とせず、ま
た、多人数で観察している場合でも各人が適正に立体映
像を観察することができるという効果を奏する。As described above, according to the present invention, there is no need for a means for exchanging left and right images, and even when a large number of people are observing, each person can properly observe a stereoscopic image. It has the effect of being able to do so.
【0027】また、拡散板上に左眼画素像領域および右
眼画素像領域が重ねて形成されることとなり、交互に形
成させる場合に比べて一画素像領域の寸法を大きくする
ことができ、装置の全体構成を簡略化することができ
る。Further, the left-eye pixel image area and the right-eye pixel image area are formed on the diffusion plate so as to be overlapped with each other. The overall configuration of the device can be simplified.
【図1】この発明の一実施形態の眼鏡無し立体映像表示
装置を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a stereoscopic video display device without glasses according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の状態から一人の観察者が眼間距離移動し
たときの状態を示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state when one observer has moved between eyes from the state shown in FIG. 1;
【図3】この発明の他の実施形態の眼鏡無し立体映像表
示装置を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a stereoscopic image display device without glasses according to another embodiment of the present invention.
【図4】従来の眼鏡無し立体映像表示装置を示した説明
図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a conventional stereoscopic video display device without glasses.
【図5】図4の構成において、右眼用映像と左眼用映像
を観察できる領域が交互に存在することを説明するため
の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining that regions in which a right-eye image and a left-eye image can be observed alternately exist in the configuration of FIG. 4;
【図6】図4の構成において、観察者の位置に応じて左
右表示映像を切り換える様子を示した説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing how the left and right display images are switched in accordance with the position of the observer in the configuration of FIG. 4;
【図7】図4の構成において、観察者の位置に応じて左
右表示映像を切り換える様子を示した説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which left and right display images are switched according to the position of an observer in the configuration of FIG. 4;
1L 左眼用プロジェクター(第1のプロジェクタ
ー) 1R 右眼用プロジェクター(第2のプロジェクタ
ー) 2 スクリーン 2a 入射側レンチキュラーレンズ 2b 拡散板 2c 出射側レンチキュラーレンズ 4L 第1シャッタ手段 4R 第2シャッタ手段 5 シャッタ制御手段 7L,7R 投射レンズ 10 センサ1L Projector for left eye (first projector) 1R Projector for right eye (second projector) 2 Screen 2a Lenticular lens on incident side 2b Diffusing plate 2c Lenticular lens on exit side 4L First shutter means 4R Second shutter means 5 Shutter control Means 7L, 7R Projection lens 10 Sensor
フロントページの続き (72)発明者 金山 秀行 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 濱岸 五郎 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 2H059 AB04 AB12 5C061 AA07 AA08 AA23 AB18 AB24 5C080 AA10 BB05 CC04 DD13 DD21 DD22 EE17 FF09 JJ02 JJ06Continued on the front page (72) Inventor Hideyuki Kanayama 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Goro Hamagi 2-5-2-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. Sanyo Electric Co., Ltd. F-term (reference) 2H059 AB04 AB12 5C061 AA07 AA08 AA23 AB18 AB24 5C080 AA10 BB05 CC04 DD13 DD21 DD22 EE17 FF09 JJ02 JJ06
Claims (4)
クターと、右眼用の映像を投写する第2のプロジェクタ
ーと、各プロジェクターから投写される左右の像を拡散
板上に結像し、左眼画素像領域および右眼画素像領域を
重ねて形成する結像手段と、透光と遮光を切り換えるこ
とができるシャッタ領域を横方向に複数備え、前記拡散
板上の左眼画素像領域内でそれより狭い幅の映像光到達
狭幅領域を形成する第1のシャッタ手段と、透光と遮光
を切り換えることができるシャッタ領域を横方向に複数
備え、前記拡散板上の右眼画素像領域内でそれより狭い
幅の映像光到達狭幅領域を形成する第2のシャッタ手段
と、前記各画素像領域内の映像光到達狭幅領域からの像
を前記拡散板から所定の距離の位置に眼間距離又はこれ
よりも小さい幅の間隔を伴って集光させる導光手段と、
観察者の位置を検出するセンサの出力に基づいて、前記
第1および第2のシャッタ手段のシャッタ領域の透光と
遮光を制御するシャッタ制御手段と、を備え、 前記シャッタ制御手段は、左眼画素像領域内の左眼映像
光到達狭幅領域と右眼画素像領域内の右眼映像光到達狭
幅領域とが、前記拡散板上の同一領域とならないように
前記第1および第2のシャッタ手段を制御することを特
徴とする眼鏡無し立体映像表示装置。1. A first projector that projects a left-eye image, a second projector that projects a right-eye image, and forms left and right images projected from each projector on a diffusion plate. Image forming means for forming a left-eye pixel image area and a right-eye pixel image area in an overlapping manner; and a plurality of shutter areas in a lateral direction capable of switching between light transmission and light shielding, and a left-eye pixel image area on the diffusion plate. A first shutter means for forming a narrower image light reaching narrower area within the narrower area, and a plurality of shutter areas in a lateral direction capable of switching between light transmission and light shielding, wherein a right-eye pixel image on the diffusion plate is provided. A second shutter means for forming a narrower image light reaching narrow area in the area, and an image from the narrow image light reaching narrow area in each of the pixel image areas at a predetermined distance from the diffusion plate; Between the interocular distances or smaller widths Light guiding means for condensing light with a gap,
Shutter control means for controlling light transmission and light blocking of a shutter area of the first and second shutter means based on an output of a sensor for detecting a position of an observer, wherein the shutter control means The first and the second so that the left-eye video light reaching narrow area in the pixel image area and the right-eye video light reaching narrow area in the right-eye pixel image area do not become the same area on the diffusion plate. A stereoscopic image display device without glasses, wherein a shutter means is controlled.
前記各プロジェクターの投射レンズの前方に各々配置さ
れ、透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領域
を前記投射レンズより狭い幅で横方向に2以上備えて成
ることを特徴とする請求項1に記載の眼鏡無し立体映像
表示装置。2. The first and the second shutter means,
2. The projector according to claim 1, further comprising two or more shutter regions arranged in front of the projection lens of each of the projectors and capable of switching between light transmission and light shielding and having a width smaller than that of the projection lens in the horizontal direction. 3D image display device without glasses.
各々の全シャッタ領域の寸法を同一とし、横方向に該寸
法の整数倍の距離隔てて配置されていることを特徴とす
る請求項2に記載の眼鏡無し立体映像表示装置。3. The first and second shutter means include:
3. The three-dimensional image display device without glasses according to claim 2, wherein all the shutter areas have the same size, and are arranged in the horizontal direction at a distance of an integral multiple of the size.
前記各プロジェクターの投射レンズの絞り部分に配置さ
れ、透光と遮光を切り換えることができるシャッタ領域
を前記投射レンズより狭い幅で横方向に2以上備えて成
ることを特徴とする請求項1に記載の眼鏡無し立体映像
表示装置。4. The first and second shutter means include:
2. The projector according to claim 1, further comprising two or more shutter regions arranged in a stop portion of the projection lens of each of the projectors and capable of switching between light transmission and light shielding and having a width smaller than that of the projection lens in a horizontal direction. 3D image display device without glasses.
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