JP2000350237A - Three-dimensional display method and device - Google Patents

Three-dimensional display method and device

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JP2000350237A
JP2000350237A JP11160392A JP16039299A JP2000350237A JP 2000350237 A JP2000350237 A JP 2000350237A JP 11160392 A JP11160392 A JP 11160392A JP 16039299 A JP16039299 A JP 16039299A JP 2000350237 A JP2000350237 A JP 2000350237A
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dimensional
target object
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史朗 陶山
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英明 高田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体視の生理的要因間での矛盾を抑制するこ
とが可能であり、また、電気的に書換えが可能で、かつ
動画表示が可能な三次元表示方法を提供する。 【解決手段】 奥行き位置の異なる複数の表示面に、観
察者に提示する表示対象物体の右および左視差像をそれ
ぞれ表示して、三次元立体像を生成する三次元表示方法
であって、前記複数の表示面に表示する前記表示対象物
体の右および左視差像の輝度を、前記各表示面毎に各々
独立に変化させる。また、前記表示対象物体の右および
左視差像が、観察者の表示対象物体の右眼および左眼か
ら見て重なるように、前記表示対象物体の右および左視
差像を前記複数の表示面に表示し、かつ観察者の見る総
体的な輝度が前記表示対象物体の輝度と等しくなるよう
にする。さらに、前記表示対象物体の右および左視差像
を時間的に順次切り替えて表示することにより、三次元
の動画像を生成する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a three-dimensional display method capable of suppressing inconsistency between physiological factors of stereoscopic vision, being electrically rewritable, and displaying moving images. I do. A three-dimensional display method for generating a three-dimensional stereoscopic image by displaying right and left parallax images of a display target object to be presented to an observer on a plurality of display surfaces having different depth positions, respectively. The brightness of the right and left parallax images of the display target object displayed on the plurality of display surfaces is independently changed for each of the display surfaces. Further, the right and left parallax images of the display target object are displayed on the plurality of display surfaces so that the right and left parallax images of the display target object overlap when viewed from the right and left eyes of the display target object of the observer. The overall luminance to be displayed and viewed by the observer is made equal to the luminance of the display target object. Further, a right and left parallax image of the display target object is sequentially switched and displayed temporally to generate a three-dimensional moving image.

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、三次元表示方法お
よび装置に係わり、特に、三次元立体像を、情報量を少
なくして、電子的に動画再生できる三次元表示方法およ
び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional display method and apparatus, and more particularly to a three-dimensional display method and apparatus capable of electronically reproducing moving images of a three-dimensional stereoscopic image with a reduced amount of information.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電気的に書き換え可能で、情報量
が少なく、動画の立体表示を可能とする装置として、図
22に示す液晶シャッタ眼鏡方式がよく知られている。
以下、この液晶シャッタ眼鏡方式の原理について説明す
る。この液晶シャッタ眼鏡方式においては、カメラ(6
02,603)により、三次元物体601を異なる方向
から撮影し、三次元物体601を異なる方向から撮影し
た像(視差像)を生成する。カメラ(602,603)
により撮影された映像を、映像信号変換装置604で合
成して1つの映像信号とし、二次元表示装置(例えば、
CRT表示装置)605に入力する。観察者607は、
液晶シャッタ眼鏡606をかけて二次元表示装置605
の映像を観察する。ここで、二次元表示装置605がカ
メラ603の映像を表示している時に、液晶シャッタ眼
鏡606は左側が非透過状態、右側が透過状態とされ、
また、二次元表示装置605がカメラ602の映像を表
示している時に、液晶シャッタ眼鏡606は左側が透過
状態、右側が非透過状態とされる。前記動作を高速で切
り替えると、眼の残像効果により両眼に視差像が見える
ように感じる。したがって、両眼視差による立体視が可
能となる。
2. Description of the Related Art A liquid crystal shutter glasses system shown in FIG. 22 is well known as a conventional device which is electrically rewritable, has a small amount of information, and enables three-dimensional display of moving images.
Hereinafter, the principle of the liquid crystal shutter glasses system will be described. In this liquid crystal shutter glasses system, a camera (6
02, 603), the three-dimensional object 601 is photographed from different directions, and images (parallax images) of the three-dimensional object 601 photographed from different directions are generated. Camera (602, 603)
Are synthesized by the video signal conversion device 604 into one video signal, and the two-dimensional display device (for example,
(CRT display device) 605. Observer 607,
2D display device 605 with liquid crystal shutter glasses 606
Observe the video. Here, when the two-dimensional display device 605 is displaying an image from the camera 603, the left side of the liquid crystal shutter glasses 606 is in a non-transmissive state, and the right side is in a transmissive state.
When the two-dimensional display device 605 is displaying an image from the camera 602, the left side of the liquid crystal shutter glasses 606 is in a transmissive state, and the right side is in a non-transmissive state. When the operation is switched at a high speed, it is felt that a parallax image can be seen by both eyes due to an afterimage effect of the eyes. Therefore, stereoscopic viewing by binocular parallax becomes possible.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
22に示す液晶シャッタ眼鏡方式では、立体視の生理的
要因の中で、両眼視差、輻輳と、ピント調節との間に大
きな矛盾が生じる。即ち、前記図22に示す液晶シャッ
タ眼鏡方式では、両眼視差と輻輳はほぼ満足できるが、
ピント面が表示面にあるため、この矛盾により、眼精疲
労などを生じるという問題点があった。そして、前記し
た問題点は、従来の二眼式立体表示装置、多眼式立体表
示装置に共通する問題点である。本発明は、前記従来技
術の問題点を解決するためになされたものであり、本発
明の目的は、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制する
ことが可能な三次元表示方法および装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、電気的に書換えが可能
で、かつ動画表示が可能な三次元表示方法および装置を
提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目
的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によっ
て明らかにする。
However, in the liquid crystal shutter glasses system shown in FIG. 22, there is a great contradiction between binocular parallax, convergence and focus adjustment among physiological factors of stereoscopic vision. That is, in the liquid crystal shutter glasses system shown in FIG. 22, the binocular parallax and the convergence can be almost satisfied,
Since the focus surface is on the display surface, this contradiction causes a problem that eyestrain is caused. The above-mentioned problem is a problem common to conventional binocular stereoscopic display devices and conventional multi-lens stereoscopic display devices. The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional display method and apparatus capable of suppressing inconsistency between physiological factors of stereoscopic vision. Is to provide. Another object of the present invention is to provide a three-dimensional display method and apparatus that can be electrically rewritten and display moving images. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、奥行き位置の異な
る複数の表示面に、観察者に提示する表示対象物体の右
および左視差像をそれぞれ表示して、三次元立体像を生
成する三次元表示方法であって、前記複数の表示面に表
示する前記表示対象物体の右および左視差像の輝度を、
前記各表示面毎に各々独立に変化させることを特徴とす
る。また、本発明は、前記表示対象物体が、観察者に近
い奥行き位置に表示される物体である場合に、前記複数
の表示面のうちの観察者に近い表示面に表示する前記表
示対象物体の右および左視差像の輝度を高くし、観察者
から遠い表示面に表示する前記表示対象物体の右および
左視差像の輝度を低くし、また、前記表示対象物体が、
観察者から遠い奥行き位置に表示される物体である場合
に、前記複数の表示面のうちの観察者に近い表示面に表
示する前記表示対象物体の右および左視差像の輝度を低
くし、観察者から遠い表示面に表示する前記表示対象物
体の右および左視差像の輝度を高くすることを特徴とす
る。また、本発明は、前記表示対象物体の右および左視
差像が、観察者の表示対象物体の右眼および左眼から見
て重なるように、前記表示対象物体の右および左視差像
を前記複数の表示面に表示し、かつ観察者の見る総体的
な輝度が前記表示対象物体の輝度と等しくなるようにす
ることを特徴とする。また、本発明は、前記表示対象物
体の右および左視差像を時間的に順次切り替えて表示す
ることにより、三次元の動画像を生成することを特徴と
する。また、本発明は、前記表示対象物体の右および左
視差像が奥行き方向に移動する複数の物体像を含む場合
であって、当該物体の移動方向が観察者に近づく方向で
ある場合に、前記表示対象物体の右および左視差像の切
り替えに同期して、前記複数の表示面のうちの観察者に
近い表示面に表示する前記物体像の輝度を順次高くし、
観察者から遠い表示面に表示する前記物体像の輝度を順
次低くし、また、当該物体の移動方向が観察者から遠ざ
かる方向である場合に、前記表示対象物体の右および左
視差像の切り替えに同期して、前記複数の表示面のうち
の観察者に近い表示面に表示する前記物体像の輝度を順
次低くし、観察者から遠い表示面に表示する前記物体像
の輝度を順次高くすることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, the present invention is a three-dimensional display method of generating a three-dimensional stereoscopic image by displaying right and left parallax images of a display target object to be presented to an observer on a plurality of display surfaces having different depth positions, respectively. The brightness of the right and left parallax images of the display target object displayed on the plurality of display surfaces,
It is characterized in that it is independently changed for each display surface. Further, according to the present invention, when the display target object is an object displayed at a depth position close to an observer, the display target object to be displayed on a display surface close to the observer among the plurality of display surfaces. The brightness of the right and left parallax images is increased, the brightness of the right and left parallax images of the display target object displayed on the display surface far from the observer is reduced, and the display target object is
When the object is displayed at a depth position far from the observer, the brightness of the right and left parallax images of the display target object to be displayed on the display surface closer to the observer among the plurality of display surfaces is reduced. The brightness of the right and left parallax images of the display target object displayed on the display surface far from the user is increased. Further, the present invention, the right and left parallax images of the display target object, the right and left parallax images of the display target object are overlapped so as to overlap when viewed from the right and left eyes of the display target object of the observer. , And the overall luminance seen by the observer is equal to the luminance of the display target object. Further, the present invention is characterized in that a right and left parallax images of the display target object are sequentially switched and displayed temporally to generate a three-dimensional moving image. Further, the present invention is the case where the right and left parallax images of the display target object include a plurality of object images moving in the depth direction, and when the moving direction of the object is a direction approaching the observer, In synchronization with the switching of the right and left parallax images of the display target object, the brightness of the object image displayed on the display surface closer to the observer among the plurality of display surfaces is sequentially increased,
The brightness of the object image displayed on the display surface far from the observer is sequentially reduced, and when the moving direction of the object is a direction moving away from the observer, switching between the right and left parallax images of the display target object is performed. Synchronously, the luminance of the object image displayed on the display surface closer to the observer among the plurality of display surfaces is sequentially reduced, and the luminance of the object image displayed on the display surface far from the observer is sequentially increased. It is characterized by.

【0005】また、本発明は、三次元表示装置であっ
て、表示対象物体の右および左視差像を生成する第1の
手段と、前記第1の手段で生成された表示対象物体の右
および左視差像を、観察者から見て異なった奥行き位置
にある複数の表示面にそれぞれ表示する第2の手段と、
前記各表示面に表示される表示対象物体の右および左視
差像の輝度を、各表示面毎に各々独立に変化させる第3
の手段とを具備することを特徴とする。また、本発明
は、前記第2の手段が、複数の眼鏡有り二眼式立体表示
装置と、前記複数の眼鏡有り二眼式立体表示装置のうち
観察者より最も遠い奥行き位置に配置される二眼式立体
表示装置と組み合わされ、当該二眼式立体表示装置に表
示される像を観察者の視線上の像として配置する全反射
鏡あるいは部分反射鏡と、前記観察者より最も遠い奥行
き位置に配置される二眼式立体表示装置以外の二眼式立
体表示装置と組み合わされ、各二眼式立体表示装置に表
示される像をそれぞれ観察者の視線上の像として配置す
る部分反射鏡と、二眼式用眼鏡とで構成されることを特
徴とする。また、本発明は、前記第2の手段が、複数の
眼鏡有り二眼式立体表示装置と、前記複数の眼鏡有り二
眼式立体表示装置のうち観察者より最も遠い奥行き位置
に配置される二眼式立体表示装置と組み合わされ、当該
二眼式立体表示装置に表示される像を観察者の視線上の
像として配置する全反射鏡とレンズの組合わせ、あるい
は部分反射鏡とレンズの組合わせと、前記観察者より最
も遠い奥行き位置に配置される二眼式立体表示装置以外
の二眼式立体表示装置と組み合わされ、各二眼式立体表
示装置に表示される像をそれぞれ観察者の視線上の像と
して配置する部分反射鏡とレンズの組合わせと、二眼式
用眼鏡とで構成されることを特徴とする。また、本発明
は、前記第2の手段が、複数の眼鏡無し二眼式あるいは
多眼式立体表示装置と、前記複数の眼鏡無し二眼式ある
いは多眼式立体表示装置のうち観察者より最も遠い奥行
き位置に配置される二眼式あるいは多眼式立体表示装置
と組み合わされ、当該二眼式あるいは多眼式立体表示装
置に表示される像を観察者の視線上の像として配置する
全反射鏡あるいは部分反射鏡と、前記観察者より最も遠
い奥行き位置に配置される二眼式あるいは多眼式立体表
示装置以外の二眼式あるいは多眼式立体表示装置と組み
合わされ、各二眼式あるいは多眼式立体表示装置に表示
される像をそれぞれ観察者の視線上の像として配置する
部分反射鏡とで構成されることを特徴とする。また、本
発明は、前記第2の手段が、複数の眼鏡無し二眼式ある
いは多眼式立体表示装置と、前記複数の眼鏡無し二眼式
あるいは多眼式立体表示装置のうち観察者より最も遠い
奥行き位置に配置される二眼式あるいは多眼式立体表示
装置と組み合わされ、当該二眼式あるいは多眼式立体表
示装置に表示される像を観察者の視線上の像として配置
する全反射鏡とレンズの組合わせ、あるいは部分反射鏡
とレンズの組合わせと、前記観察者より最も遠い奥行き
位置に配置される二眼式あるいは多眼式立体表示装置以
外の二眼式あるいは多眼式立体表示装置と組み合わさ
れ、各二眼式あるいは多眼式立体表示装置に表示される
像をそれぞれ観察者の視線上の像として配置する部分反
射鏡とレンズの組合わせとで構成されることを特徴とす
る。また、本発明は、前記第2の手段が、観察者から見
て異なった奥行き位置に配置された、透過状態と散乱状
態の切替制御が可能な複数の散乱板、または反射状態と
透過状態の切替制御が可能な複数の反射板と、前記複数
の散乱板または複数の反射板の各々に視差像を投射する
複数の投射型二眼式あるいは多眼式立体表示装置と、前
記複数の散乱板または複数の反射板と前記複数の投射型
二眼式あるいは多眼式立体表示装置との間に配置され、
前記複数の散乱板の透過状態と散乱状態の切替、または
前記複数の反射板の反射状態と透過状態の切替と同期し
て透過状態と遮断状態を切替る複数のシャッタとから構
成されることを特徴とする。また、本発明は、前記観察
者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面と観
察者との間に、レンズ光学系を設置したことを特徴とす
る。
The present invention is also a three-dimensional display device, comprising: first means for generating right and left parallax images of a display object; and right and left parallax images of the display object generated by the first means. Second means for displaying the left parallax image on a plurality of display surfaces at different depth positions as viewed from the observer,
A third method of independently changing the brightness of the right and left parallax images of the display target object displayed on each display surface for each display surface.
Means are provided. Also, in the invention, it is preferable that the second means is arranged at a depth position furthest from an observer among the binocular stereoscopic display device with a plurality of glasses and the binocular stereoscopic display device with a plurality of glasses. Combined with an ocular stereoscopic display device, a total reflection mirror or a partial reflection mirror that arranges an image displayed on the binocular stereoscopic display device as an image on the line of sight of the observer, at a depth position farthest from the observer Combined with a binocular stereoscopic display device other than the arranged binocular stereoscopic display device, and a partial reflecting mirror that arranges an image displayed on each binocular stereoscopic display device as an image on the observer's line of sight, It is characterized by being configured with binocular glasses. Also, in the invention, it is preferable that the second means is arranged at a depth position furthest from an observer among the binocular stereoscopic display device with a plurality of glasses and the binocular stereoscopic display device with a plurality of glasses. A combination of a total reflection mirror and a lens, or a combination of a partial reflection mirror and a lens, which is combined with an ocular stereoscopic display device and arranges an image displayed on the binocular stereoscopic display device as an image on the observer's line of sight. Is combined with a binocular stereoscopic display device other than the binocular stereoscopic display device arranged at a depth position farthest from the observer, and an image displayed on each binocular stereoscopic display device is viewed by the observer. It is characterized by comprising a combination of a partial reflecting mirror and a lens arranged as an image on a line, and binocular glasses. Also, in the present invention, the second means may be a plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices without glasses, and a plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices without spectacles, which is more than a viewer. Total reflection in which an image displayed on the binocular or multi-view stereoscopic display device is combined with a binocular or multi-view stereoscopic display device arranged at a distant depth position as an image on the observer's line of sight A mirror or a partial reflecting mirror, combined with a binocular or multi-view stereoscopic display device other than a binocular or multi-view stereoscopic display device arranged at a depth position farthest from the observer, each binocular or The multi-view stereoscopic display device is characterized by being constituted by a partial reflecting mirror that arranges images displayed on the line of sight of an observer. Also, in the present invention, the second means may be a plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices without glasses, and a plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices without spectacles, which is more than a viewer. Total reflection in which an image displayed on the binocular or multi-view stereoscopic display device is combined with a binocular or multi-view stereoscopic display device arranged at a distant depth position as an image on the observer's line of sight A combination of a mirror and a lens, or a combination of a partially reflecting mirror and a lens, and a binocular or multi-view stereoscopic device other than a binocular or multi-view stereoscopic display device arranged at a depth position farthest from the observer Combined with a display device, it is characterized by comprising a combination of a partial reflector and a lens for arranging an image displayed on each binocular or multi-view stereoscopic display device as an image on the line of sight of the observer. And Further, in the present invention, the second means is disposed at different depth positions as viewed from an observer, a plurality of scattering plates capable of switching control between a transmission state and a scattering state, or a reflection state and a transmission state. A plurality of reflectors capable of switching control, a plurality of projection binocular or multi-view stereoscopic display devices for projecting a parallax image onto each of the plurality of scattering plates or the plurality of reflectors, and the plurality of scattering plates Or disposed between a plurality of reflectors and the plurality of projection type binocular or multi-view stereoscopic display device,
A plurality of shutters that switch between a transmission state and a blocking state in synchronization with switching between the transmission state and the scattering state of the plurality of scattering plates, or switching between the reflection state and the transmission state of the plurality of reflection plates. Features. Further, the present invention is characterized in that a lens optical system is provided between the observer and a plurality of display surfaces at different depth positions as viewed from the observer.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

【0007】[実施の形態1]以下の実施の形態では、
像を配置する「面」という表現を用いるが、これは光学
などで多用される像面などと同様な表現であり、かっこ
のような像面を実現する手段としては、例えば、レン
ズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲鏡、プリズム、偏光素
子、波長板等の種々の光学素子と、例えば、CRT、液
晶ディスプレイ、LEDディスプレイ、プラズマディス
プレイ、FEDディスプレイ、DMDディスプレイ、プ
ロジェクション型ディスプレイ、線描画型ディスプレイ
等の二次元表示装置を用いて、多くの光学的組み合わせ
技術により、実現可能なことは明らかである。また、以
下の実施の形態では、提示する三次元物体を主に2つの
面に二次元像として表示する場合について述べるが、こ
れを2つ以上の面としても同様な効果が期待できること
は明らかである。
[Embodiment 1] In the following embodiment,
The expression "surface" on which an image is arranged is used. This expression is similar to an image surface that is frequently used in optics and the like. Various optical elements such as mirrors, partial reflecting mirrors, curved mirrors, prisms, polarizing elements, and wave plates, and, for example, CRTs, liquid crystal displays, LED displays, plasma displays, FED displays, DMD displays, projection displays, line drawing types Obviously, it can be realized by many optical combination techniques using a two-dimensional display device such as a display. In the following embodiments, a case will be described in which a presented three-dimensional object is mainly displayed as a two-dimensional image on two surfaces. However, it is apparent that a similar effect can be expected even when the three-dimensional object is displayed on two or more surfaces. is there.

【0008】図1は、本発明の実施の形態の三次元表示
装置の原理を説明するための図である。本実施の形態で
は、観察者100の右眼と左眼の前面に、複数の面、例
えば、面(101,102)(例えば、面101が面1
02より観察者100に近い)を設定し、これらの面に
複数の二次元像を表示するために、例えば、二眼式立体
表示装置、あるいは多眼式立体表示装置と、種々の光学
素子とを用いて光学系103を構築する(なお、詳細は
実施の形態2以下で後述する)。ここで、二眼式立体表
示装置としては、例えば、アナグリフ眼鏡方式、偏光眼
鏡方式、液晶シャッタ眼鏡方式、パララックス・バリア
方式、レンティキュラ方式、回折格子方式、大凹凸レン
ズ方式等が、また、多眼式立体表示装置としては、例え
ば、レンティキュラ方式、プロジェクタ多眼方式、回折
格子方式等が使用でき、さらに、種々の光学素子として
は、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲鏡、プ
リズム、偏光素子、波長板等が使用可能である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a three-dimensional display device according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a plurality of surfaces, for example, surfaces (101, 102) (for example, surface 101 is surface 1) is provided on the front surfaces of the right and left eyes of observer 100.
02 and closer to the observer 100) to display a plurality of two-dimensional images on these surfaces, for example, a binocular stereoscopic display device or a multi-view stereoscopic display device, and various optical elements. Is used to construct the optical system 103 (the details will be described later in Embodiment 2 and below). Here, as the binocular stereoscopic display device, for example, anaglyph glasses system, polarizing glasses system, liquid crystal shutter glasses system, parallax barrier system, lenticular system, diffraction grating system, large uneven lens system, etc., As the multi-view stereoscopic display device, for example, a lenticular system, a projector multi-view system, a diffraction grating system, etc. can be used. Further, as various optical elements, for example, a lens, a total reflection mirror, a partial reflection mirror, a curved Mirrors, prisms, polarizing elements, wave plates, etc. can be used.

【0009】次に、図2に示すように、観察者100に
提示したい三次元物体104の左視差像GL、右視差像
GRを生成する。この左眼用の視差像GLを、図1に示
すように、各面(101,102)に二次元像(1L
5,1L6)として表示する。この場合に、各面(10
1,102)に表示される二次元像(1L5,1L6)
は、観察者100の左眼から見て重なるようにされる。
同様に、右眼用の視差像GRを、各面(101,10
2)に二次元像(1R5,1R6)として表示する。こ
の場合に、各面(101,102)に表示される二次元
像(1R5,1R6)は、観察者100の右眼から見て
重なるようにされる。この左右の視差像を生成する方法
は、例えば、各眼の視線方向から三次元物体104をカ
メラで撮影した二次元像を用いる方法、別の方向から撮
影した複数枚の二次元像から合成する方法、あるいはコ
ンピュータグラフィックによる合成技術、あるいはモデ
ル化を用いる方法など種々の方法がある。
Next, as shown in FIG. 2, a left parallax image GL and a right parallax image GR of the three-dimensional object 104 to be presented to the observer 100 are generated. As shown in FIG. 1, the parallax image GL for the left eye is formed on a two-dimensional image (1L) on each surface (101, 102).
5, 1L6). In this case, each surface (10
1, 102) two-dimensional image (1L5, 1L6) displayed
Are overlapped when viewed from the left eye of the observer 100.
Similarly, the parallax image GR for the right eye is formed on each surface (101, 10).
2) Display as a two-dimensional image (1R5, 1R6). In this case, the two-dimensional images (1R5, 1R6) displayed on the respective surfaces (101, 102) are made to overlap when viewed from the right eye of the observer 100. The method of generating the left and right parallax images is, for example, a method using a two-dimensional image obtained by shooting the three-dimensional object 104 with a camera from the line of sight of each eye, or combining two or more two-dimensional images taken from different directions. There are various methods such as a method, a synthesis technique using computer graphics, and a method using modeling.

【0010】本実施の形態では、この二次元像(1R
5,1R6,1L5,1L6)を、図1に示すように、
左眼から見て完全に重なるように面(101,102)
に、右眼から見て完全に重なるように面(101,10
2)に、前記二眼式立体表示装置あるいは多眼式立体表
示装置の原理を用いて左右眼別々に表示する構成をと
る。この構成により、観察者100の左眼には、左視差
像GLから作成された左二次元画像(1L5,1L6)
のみが見え、観察者100の右目には、右視差像GRか
ら作成された右二次元画像(1R5,1R6)のみが見
える。本実施の形態における重要な要点は、前記構成を
有する装置で、二次元像(1R5,1R6,1L5,1
L6)の各々の輝度を、観察者100から見た総体的な
輝度を一定に保ちつつ(即ち、観察者100から見た総
体的な輝度が表示対象の三次元物体の輝度と等しくなる
ように)、三次元物体104の視差に対応する奥行き位
置に対応して変えることである。その変え方の一例を、
以下に述ベる。なお、両眼ともに同様であるため、図3
ないし図6では右眼のみを記し、さらに、図3ないし図
6では、白黒図面であるため、分かりやすいように輝度
が高い方を濃く示している。
In the present embodiment, the two-dimensional image (1R
5,1R6,1L5,1L6) as shown in FIG.
Surfaces (101, 102) so that they completely overlap when viewed from the left eye
The faces (101, 10) are completely overlapped when viewed from the right eye.
In 2), a configuration is adopted in which the left and right eyes are separately displayed using the principle of the binocular stereoscopic display device or the multi-view stereoscopic display device. With this configuration, a left two-dimensional image (1L5, 1L6) created from the left parallax image GL is provided to the left eye of the observer 100.
Only the right eye of the observer 100 sees only the right two-dimensional image (1R5, 1R6) created from the right parallax image GR. An important point in the present embodiment is the device having the above-described configuration, and a two-dimensional image (1R5, 1R6, 1L5, 1R5).
L6) so that the overall luminance as viewed from the observer 100 is kept constant (that is, the overall luminance as viewed from the observer 100 is equal to the luminance of the three-dimensional object to be displayed). And 3) changing the depth corresponding to the parallax of the three-dimensional object 104. One example of how to change
This is described below. In addition, since both eyes are the same, FIG.
6 to 6 show only the right eye, and FIGS. 3 to 6 are black and white drawings, so that those with higher luminance are shown darker for easy understanding.

【0011】例えば、三次元物体を、面101上の位置
に対応する奥行き位置に表示する場合には、図3に示す
ように、面101の二次元像1R5の輝度を三次元物体
の輝度に等しくし、面102上の二次元像1R6の輝度
はゼロとする。次に、例えば、三次元物体が観察者10
0より少し遠ざかり、三次元物体を、面101より面1
02側に少し寄った位置の奥行き位置に表示する場合に
は、図4に示すように、二次元像1R5の輝度を少し下
げ、二次元像1R6の輝度を少し上げる。さらに、例え
ば、三次元物体が観察者100よりさらに遠ざかり、三
次元物体を、面101より面102側にさらに寄った位
置の奥行き位置に表示する場合には、図5に示すよう
に、二次元像1R5の輝度をさらに下げ、二次元像1R
6の輝度をさらに上げる。遂に、例えば、三次元物体
を、面102上に対応する奥行き位置に表示する場合に
は、図6に示すように、面102上の二次元像1R6の
輝度を三次元物体の輝度に等しくし、面101上の二次
元像1R5の輝度をゼロとする。
For example, when displaying a three-dimensional object at a depth position corresponding to a position on the surface 101, as shown in FIG. 3, the luminance of the two-dimensional image 1R5 of the surface 101 is changed to the luminance of the three-dimensional object. The brightness of the two-dimensional image 1R6 on the surface 102 is set to zero. Next, for example, the three-dimensional object is
Moving away from 0 slightly, the 3D object is moved from surface 101 to surface 1
When the image is displayed at a depth position slightly closer to the 02 side, as shown in FIG. 4, the brightness of the two-dimensional image 1R5 is slightly lowered, and the brightness of the two-dimensional image 1R6 is slightly increased. Further, for example, when the three-dimensional object is further away from the observer 100 and the three-dimensional object is displayed at a depth position closer to the surface 102 than the surface 101, as illustrated in FIG. The brightness of the image 1R5 is further reduced, and the two-dimensional image 1R
6 is further increased in brightness. Finally, for example, when displaying a three-dimensional object at a depth position corresponding to the surface 102, as shown in FIG. 6, the luminance of the two-dimensional image 1R6 on the surface 102 is made equal to the luminance of the three-dimensional object. , The luminance of the two-dimensional image 1R5 on the surface 101 is set to zero.

【0012】本実施の形態では、左右の眼に提示される
二次元像は、左右の視差像であるため、人の視差による
要因のみで、二眼式立体表示装置あるいは多眼式立体表
示装置と同様に、観察者は立体知覚できる。さらに、本
実施の形態のように、左右の視差像を表示することによ
り、人の生理的要因、あるいは心理的要因により、表示
している面が、面(101,102)と奥行き方向に離
れた面であっても、観察者100のピント調節は、面1
01と面102の中間にある三次元物体の位置に定位す
る。即ち、例えば、面101と面102にほぼ等輝度の
二次元像を表示した場合には、面101と面102の奥
行き位置の中間付近に三次元物体があるように感じられ
る。また、本実施の形態では、前記図22に示す従来装
置とは異なり、実際に像を表示する面が、その錯覚位置
を挟んで少なくとも2つ以上存在するため、従来法にあ
った両眼視差、輻輳と、ピント調節との間の矛盾を大き
く抑制でき、眼精疲労などを抑制できると考えられる。
また、従来装置と大きく異なり、ピント調節が完全に錯
覚位置に合致する利点を有する。また、本実施の形態で
は、左眼、右眼双方において、完全に重なった像を用い
るため、提示する三次元立体像の解像度を容易に高めら
れる利点を有する。
In the present embodiment, the two-dimensional images presented to the left and right eyes are left and right parallax images. Similarly to the above, the observer can perceive stereoscopically. Furthermore, by displaying the left and right parallax images as in the present embodiment, the displayed surface is separated from the surfaces (101, 102) in the depth direction by human physiological factors or psychological factors. The focus adjustment of the observer 100 is
It is located at the position of the three-dimensional object located between 01 and the surface 102. That is, for example, when a two-dimensional image with substantially equal luminance is displayed on the surfaces 101 and 102, it is felt as if there is a three-dimensional object near the middle of the depth position between the surfaces 101 and 102. Further, in the present embodiment, unlike the conventional apparatus shown in FIG. 22, there are at least two or more planes on which images are actually displayed with the illusion position interposed therebetween. It is considered that the contradiction between the convergence and the focus adjustment can be largely suppressed, and eyestrain can be suppressed.
In addition, there is an advantage that the focus adjustment completely matches the illusion position, which is greatly different from the conventional device. Further, in the present embodiment, since completely overlapped images are used for both the left eye and the right eye, there is an advantage that the resolution of the presented three-dimensional stereoscopic image can be easily increased.

【0013】また、本実施の形態では、2次元像の輝度
の変化のみによる人の生理的または心理的要因、あるい
は人の錯覚を利用しているため、光源として、特に、レ
ーザーなどのコヒーレント光源を必要とせず、かつカラ
ー化も容易である利点を有している。また、本実施の形
態では、機械的駆動部を含まないため、軽量化、信頼性
の向上などに適している利点を有する。なお、本実施例
においては、二次元像を配置する面の中で主に2つの面
に関してのみ記述し、かつ観察者100に提示する物体
が2つの面の間にある場合について述べたが、二次元像
を配置する面の個数がこれよりも多く、あるいは提示す
る物体の位置が異なる場合であっても、同様な構成が可
能であることはいうまでもない。本発明は、各二眼式立
体表示装置あるいは多眼式立体表示装置が動画対応でき
る表示速度を有しているだけで、観察者100からみて
左右上下方向には動画表示ができることは明らかであ
り、かつ深さ方向にも複数の面の輝度変化を1フレーム
毎に行っていけば可能であることは明らかである。さら
に、上記した二次元画像は、1フレーム中に表示するの
であれば、同時に表示しても、別々の時間に表示して
も、あるいはある時間だけ同時に表示して、他の時間は
別々に表示しても、残像効果の原理から本発明の効果に
は影響がないことは明らかである。
Further, in the present embodiment, since a physiological or psychological factor of a person or an illusion of a person due to only a change in luminance of a two-dimensional image is used, a coherent light source such as a laser is particularly used as a light source. And there is an advantage that colorization is easy. In addition, the present embodiment does not include a mechanical driving unit, and thus has an advantage that it is suitable for weight reduction, improvement in reliability, and the like. In the present embodiment, only two planes are mainly described among the planes on which the two-dimensional image is arranged, and the case where the object presented to the observer 100 is between the two planes has been described. It goes without saying that the same configuration is possible even when the number of surfaces on which the two-dimensional image is arranged is larger than this, or the position of the object to be presented is different. In the present invention, it is obvious that each binocular stereoscopic display device or multi-view stereoscopic display device has a display speed capable of supporting a moving image, and that the moving image can be displayed in the left, right, up and down directions as viewed from the observer 100. Obviously, it is possible to change the brightness of a plurality of surfaces in the depth direction for each frame. Furthermore, if the two-dimensional images described above are displayed in one frame, they can be displayed simultaneously, displayed at different times, or displayed simultaneously for a certain time, and displayed separately at other times. However, it is apparent that the effect of the present invention is not affected by the principle of the afterimage effect.

【0014】[実施の形態2]以下、前記実施の形態に
おいて、光学系103を構成要素である二眼式立体表示
装置あるいは多眼式立体表示装置について説明する。始
めに、前記実施の形態において、光学系103を構成要
素として、眼鏡なし二眼式立体表示装置あるいは多眼式
立体表示装置を用いる場合の全体の概略構成は、図1に
示した通りである。次に、前記実施の形態において、光
学系103を構成要素として、眼鏡有り二眼式立体表示
装置を用いる場合の全体の概略構成を図7に示す。観察
者100の前面に複数の面、例えば、面(101,10
2)(例えば、面101が面102より観察者100に
近い)を設定し、これらの面に複数の左右の視差像を表
示するために、例えば、眼鏡有り二眼式立体表示装置
(例えば、アナグリフ眼鏡方式、偏光眼鏡方式、液晶シ
ャッタ眼鏡方式など)と種々の光学素子(例えば、レン
ズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲鏡、プリズム、偏光素
子、波長板など)を用いて光学系103を構築する(詳
細は以下に後述する)。観察者100は、前記した眼鏡
有り二眼式立体表示装置と合致する方式の二眼式用眼鏡
(例えば、アナグリフ眼鏡、偏光眼鏡、液晶シャッタ眼
鏡など)110を装着する。この構成により、観察者1
00の左眼には、左視差像GLから作成された左二次元
画像(1L5,1L6)のみが見え、観察者100の右
眼には、右視差像GRから作成された右二次元画像(1
R5,1R6)のみが見えるようにできる。
[Embodiment 2] Hereinafter, a binocular stereoscopic display device or a multi-view stereoscopic display device in which the optical system 103 is a constituent element in the above embodiment will be described. First, in the above-described embodiment, the overall schematic configuration in the case of using the binocular stereoscopic display device without glasses or the multi-view stereoscopic display device with the optical system 103 as a component is as shown in FIG. . Next, FIG. 7 shows an overall schematic configuration in the case where a two-lens stereoscopic display device with glasses is used as a component of the optical system 103 in the embodiment. A plurality of surfaces, for example, surfaces (101, 10)
2) In order to set (for example, the surface 101 is closer to the observer 100 than the surface 102) and to display a plurality of left and right parallax images on these surfaces, for example, a binocular stereoscopic display device with glasses (for example, An optical system 103 using an anaglyph spectacle method, a polarizing spectacle method, a liquid crystal shutter spectacle method, and various optical elements (eg, a lens, a total reflection mirror, a partial reflection mirror, a curved mirror, a prism, a polarizing element, a wave plate, etc.). (Details are described below). The observer 100 wears binocular glasses (e.g., anaglyph glasses, polarizing glasses, liquid crystal shutter glasses, etc.) 110 of a system that matches the above-described binocular stereoscopic display device with glasses. With this configuration, the observer 1
In the left eye of 00, only the left two-dimensional image (1L5, 1L6) created from the left parallax image GL can be seen, and the right eye of the observer 100 can see the right two-dimensional image (1L5, 1L6) created from the right parallax image GR. 1
R5, 1R6) can be made visible.

【0015】以下に、図1あるいは図7に示す光学系1
03の具体的構成について説明する。図8は、図1ある
いは図7に示す光学系103の一例を示す図である。図
8に示す光学系103は、複数の二眼式立体表示装置、
あるいは多眼式立体表示装置(201,202)と、全
反射鏡203(例えば、反射率/透過率=100/
0)、部分反射鏡204(例えば、反射率/透過率=5
0/50)とを使用するものである。ここで、二眼式立
体表示装置としては、例えば、アナグリフ眼鏡方式、偏
光眼鏡方式、液晶シャッタ眼鏡方式、パララックス・バ
リア方式、レンティキュラ方式、回折格子方式、大凸レ
ンズ方式等を、また、多眼式立体表示装置としては、例
えば、レンティキュラ方式、プロジェクタ多眼方式、回
折格子方式などを用いる。図8に示す光学系において、
各々の配置を変えることにより、二眼式あるいは多眼式
立体表示装置201の2次元像が全反射鏡203で反射
し、部分反射鏡204を透過してできる面205と、二
眼式あるいは多眼式立体表示装置202の二次元像が部
分反射鏡204を反射してできる面206とを奥行き方
向に異なる位置に配置することができる。このような光
学系では、鏡のみを用いるため、画質の劣化が少ない利
点を有する。
An optical system 1 shown in FIG. 1 or FIG.
03 will be described in detail. FIG. 8 is a diagram showing an example of the optical system 103 shown in FIG. 1 or FIG. The optical system 103 illustrated in FIG. 8 includes a plurality of binocular stereoscopic display devices,
Alternatively, a multi-view stereoscopic display device (201, 202) and a total reflection mirror 203 (for example, reflectance / transmittance = 100 /
0), the partial reflecting mirror 204 (for example, reflectivity / transmittance = 5)
0/50). Here, as the binocular stereoscopic display device, for example, anaglyph glasses system, polarizing glasses system, liquid crystal shutter glasses system, parallax barrier system, lenticular system, diffraction grating system, large convex lens system, etc. As the ocular stereoscopic display device, for example, a lenticular system, a projector multi-view system, a diffraction grating system, or the like is used. In the optical system shown in FIG.
By changing each arrangement, a two-dimensional image of the binocular or multi-view stereoscopic display device 201 is reflected by the total reflection mirror 203 and a surface 205 formed by transmitting through the partial reflection mirror 204, and a binocular or multi-view The plane 206 formed by reflecting the two-dimensional image of the ocular stereoscopic display device 202 on the partial reflecting mirror 204 can be arranged at different positions in the depth direction. Such an optical system has an advantage that image quality is less deteriorated because only a mirror is used.

【0016】図9は、図1あるいは図7に示す光学系1
03の他の例を示す図である。図9に示す光学系103
は、図8に示す光学系に凸レンズ(207,208)な
どを含めることにより、面の位置をよりフレキシブルに
変更できるようにしたものである。図9に示す光学系で
は、複数の二眼式あるいは多眼式立体表示装置(20
1,202)と、全反射鏡203(例えば、反射率/透
過率=100/0)、部分反射鏡204(例えば、反射
率/透過率=50/50)の構成に、例えば、凸レンズ
(207,208)を加えて像位置を変えることによ
り、装置の大きさの制約などにより限られていた面20
5と面206の位置関係をより柔軟に設定することがで
きる。勿論、凸レンズだけでなく組み合わせレンズなど
を用いたレンズ光学系を用いることにより、歪みなどの
点で有利になる場合もあることは通常のレンズ光学系と
同様である。また、この場合は虚像を用いる場合を例と
して示したが、実像を用いる場合でも同様なことができ
ることは明らかである。
FIG. 9 shows the optical system 1 shown in FIG. 1 or FIG.
It is a figure showing other examples of 03. Optical system 103 shown in FIG.
In the optical system shown in FIG. 8, a convex lens (207, 208) or the like is included in the optical system so that the position of the surface can be changed more flexibly. In the optical system shown in FIG. 9, a plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices (20
1, 202), a total reflection mirror 203 (for example, reflectance / transmittance = 100/0), and a partial reflection mirror 204 (for example, reflectance / transmittance = 50/50). , 208) to change the image position, the surface 20 limited by the size of the apparatus is limited.
The positional relationship between 5 and the surface 206 can be set more flexibly. Of course, the use of a lens optical system using not only a convex lens but also a combination lens may be advantageous in terms of distortion and the like, as in the ordinary lens optical system. Further, in this case, the case where a virtual image is used has been described as an example, but it is apparent that the same can be achieved when a real image is used.

【0017】図10は、図1あるいは図7に示す光学系
103の他の例を示す図である。図10に示す光学系1
03は、図8に示す光学系に、さらに二眼式あるいは多
眼式立体表示装置を追加したものである。即ち、複数の
二眼式あるいは多眼式立体表示装置(211,212,
213,214,215)と、例えば、全反射鏡216
(例えば、反射率/透過率=100/0)、部分反射鏡
217(例えば、反射率/透過率=50/50)、21
8(例えば、反射率/透過率=33.3/66.7)、
219(例えば、反射率/透過率=25/75)、22
0(例えば、反射率/透過率=20/80)を用いて、
複数の二元像を配置するための光学系を構成したもので
ある。図10に示す光学系103において、各々の配置
を変えることにより、二眼式あるいは多眼式立体表示装
置211の二次元像が全反射鏡216を反射して部分反
射鏡(217〜220)を透過してできる面221と、
二眼式あるいは多眼式立体表示装置(212〜215)
の二次元像が各々部分反射鏡(217〜220)で反射
し、さらに部分反射鏡を透過してできる面(222〜2
25)を、各々奥行き方向に異なる位置に配置すること
ができる。この図10に示す光学系103では、鏡のみ
を用いるため、画質の劣化が少ない利点を有する。な
お、図10では、二眼式あるいは多眼式立体表示装置が
5個の場合について述べたが、それ以外の個数でも同様
な構成が可能なことは明らかである。この場合において
も、図9に示すように、レンズ光学系を付加することに
より、面の位置を制御しやすくなることは同様に明らか
である。
FIG. 10 is a diagram showing another example of the optical system 103 shown in FIG. 1 or FIG. Optical system 1 shown in FIG.
Reference numeral 03 denotes a configuration obtained by further adding a binocular or multiview stereoscopic display device to the optical system shown in FIG. That is, a plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices (211, 212,
213, 214, 215) and, for example, a total reflection mirror 216.
(E.g., reflectance / transmittance = 100/0), partial reflecting mirror 217 (e.g., reflectance / transmittance = 50/50), 21
8 (for example, reflectance / transmittance = 33.3 / 66.7),
219 (for example, reflectivity / transmittance = 25/75), 22
0 (for example, reflectivity / transmittance = 20/80),
This is an optical system for arranging a plurality of binary images. In the optical system 103 shown in FIG. 10, the two-dimensional image of the binocular or multi-view stereoscopic display device 211 is reflected by the total reflection mirror 216 and the partial reflection mirrors (217 to 220) are changed by changing the arrangement of each. A surface 221 formed through the light;
Binocular or multi-view stereo display (212 to 215)
Are respectively reflected by the partial reflecting mirrors (217 to 220) and further transmitted through the partial reflecting mirrors (222 to 2).
25) can be arranged at different positions in the depth direction. The optical system 103 shown in FIG. 10 has an advantage that image quality is less deteriorated because only a mirror is used. Although FIG. 10 illustrates the case where the number of binocular or multi-view stereoscopic display devices is five, it is obvious that similar configurations are possible with other numbers. Also in this case, as shown in FIG. 9, it is similarly clear that the addition of the lens optical system makes it easy to control the position of the surface.

【0018】図11は、図1あるいは図7に示す光学系
103の他の例を示す図である。図11に示す光学系1
03は、複数のプロジェクタ型二眼式あるいは多眼式立
体表示装置(231,232,233,234,23
5)と、シャッタ(241,242,243,244,
245)と、散乱板(236,237,238,23
9,240)とを用いて、各プロジェクタ型二眼式ある
いは多眼式立体表示装置(231〜235)からシャッ
タ(241〜245)を介して散乱板(236〜24
0)に二次元像を投影することにより、複数の二元像を
配置するための光学系を構成したものである。ここで、
散乱板(236〜240)は、例えば、高分子分散型液
晶素子、ホログラフィック高分子分散型液晶素子、液晶
とマルチレンズアレイの組合せ素子などのように、散乱
状態/透過状態、反射状態/透過状態を制御できるもと
する。さらに、シャッタ(241〜245)は、例え
ば、ツイストネマティック液晶素子、強誘電液晶素子、
あるいは機械的シャッタ素子などのように透過状態/遮
断状態を制御できるものとする。散乱板(236〜24
0)の奥行き位置を変えて配置し、これらの散乱板(2
36〜240)に、各プロジェクタ型二眼式あるいは多
眼式立体表示装置(231〜235)の各々のピント面
を合わせて二次元像を投射し、かつ散乱板(236〜2
40)の散乱状態/透過状態のタイミングと、シャッタ
(241〜245)の透過状態/遮断状態のタイミング
を合わせて駆動することにより、時分割で、散乱板(2
36〜240)上に形成される面の奥行き位置を制御で
きる。この図11に示す光学系103のように、プロジ
ェクタ型二眼式あるいは多眼式立体表示装置(231〜
235)を用いる場合には、装置のレイアウトの自由度
が大きい利点を有する。なお、この図11に示す光学系
103では、プロジェクタ型二眼式あるいは多眼式立体
表示装置が5個の場合について述べたが、それ以外の個
数でも同様な構成が可能なことは明らかである。また、
シャッタ(241〜245)の代わりに、プロジェクタ
型二次元表示装置(231〜235)のランプをON/
OFFしてもよいことは明らかである。前記実施の形態
では、三次元表示装置付近、または内部あるいはこれよ
り奥に面がある場合について主に述べたが、これらの面
を光学装置を追加することにより、二次元表示装置より
離して、あるいは前面に配置することも容易に可能であ
る。その一例を、図12に示す。例えば、前記実施の形
態に示す光学系301の前面に、例えば、レンズ光学系
303を配置することにより、内部の面302を外部の
面304の位置へ変換できることは明らかである。この
ような場合には、三次元立体像が空間に浮いて再現され
るため、三次元立体像が装置内部や後方にある場合に比
べ、人にとってより三次元に感じやすいという利点を有
する。
FIG. 11 is a diagram showing another example of the optical system 103 shown in FIG. 1 or FIG. Optical system 1 shown in FIG.
Reference numeral 03 denotes a plurality of projector type binocular or multi-view stereoscopic display devices (231, 232, 233, 234, 23).
5) and a shutter (241, 242, 243, 244,
245) and scattering plates (236, 237, 238, 23)
9, 240) from each of the projector type binocular or multi-view stereoscopic display devices (231 to 235) via the shutters (241 to 245).
An optical system for arranging a plurality of binary images is formed by projecting a two-dimensional image on 0). here,
The scattering plates (236 to 240) are, for example, a scattering state / transmission state, a reflection state / transmission state, such as a polymer dispersion type liquid crystal element, a holographic polymer dispersion type liquid crystal element, and a combination element of a liquid crystal and a multi-lens array. The state can be controlled. Further, the shutters (241 to 245) include, for example, a twisted nematic liquid crystal element, a ferroelectric liquid crystal element,
Alternatively, the transmission state / blocking state can be controlled by a mechanical shutter element or the like. Scattering plate (236-24
0) are arranged at different depth positions, and these scattering plates (2)
36 to 240), a two-dimensional image is projected by aligning the respective focal planes of the projector type binocular or multi-view stereoscopic display devices (231 to 235), and the scattering plate (236 to 2)
By driving the timing of the scattering state / transmission state of 40) and the timing of the transmission state / blocking state of the shutters (241 to 245) in synchronization with each other, the scattering plate (2
36 to 240) can control the depth position of the surface formed thereon. As in the optical system 103 shown in FIG. 11, a projector-type binocular or multi-view stereoscopic display device (231 to 231) is used.
When 235) is used, there is an advantage that the degree of freedom in the layout of the device is large. In the optical system 103 shown in FIG. 11, a case has been described in which the number of projector type binocular or multi-view stereoscopic display devices is five, but it is clear that a similar configuration can be achieved with other numbers. . Also,
Instead of the shutters (241 to 245), the lamps of the projector type two-dimensional display devices (231 to 235) are turned ON / OFF.
Obviously, it may be turned off. In the above embodiment, mainly the case where there are surfaces near the three-dimensional display device, or inside or behind, by adding an optical device to these surfaces, separated from the two-dimensional display device, Alternatively, it can be easily arranged on the front surface. One example is shown in FIG. For example, it is apparent that the inner surface 302 can be converted to the position of the outer surface 304 by disposing, for example, a lens optical system 303 on the front surface of the optical system 301 described in the above embodiment. In such a case, the three-dimensional stereoscopic image is floated and reproduced in space, so that there is an advantage that it is easier for a person to feel three-dimensionally than when the three-dimensional stereoscopic image is inside or behind the apparatus.

【0019】[実施の形態3]本実施の形態では、前記
各実施の形態に使用可能な二眼式あるいは多眼式立体表
示装置について説明する。例えば、「3次元ディスプレ
イ」(増田千尋著、産業図書(株))に記述されている
ように、二眼式あるいは多眼式立体表示装置は、三次元
物体の左右視差像を各々右眼、左眼に分配する手段を提
供する装置であり、観察者がこの分配された左右視差像
を融合することにより三次元表示を感じることができる
方式である。特に、多眼式の場合には観察者が移動する
場合にも観察者の位置から見た視差像を提供することに
より適用できる方式である。図13は、前記各実施の形
態に使用可能な偏光眼鏡方式の二眼式立体表示装置の一
例を示す図である。図13に示す偏光眼鏡方式の二眼式
立体表示装置は、二次元表示装置(例えば、CRT、P
DP、液晶ディスプレイなど)(401,402)と、
偏光フィルター(403,404)、ハーフミラー40
5とを含む光学系で構成される。偏光方向には主軸が2
本有り、偏光フィルターは、偏光フィルターの偏光方向
と同じ偏光方向の光を透過し、これと直交する偏光方向
の光は透過しない。したがって、図13に示すように二
次元表示装置(401,402)の前に配置される各偏
光フィルター(403,404)の偏光方向と、偏光眼
鏡406との偏光方向を適宜にあわせることにより、右
眼には右眼用の二次元表示装置401からの光しか届か
ず、左眼には左眼用の二次元表示装置402からの光し
か届かなくできる。
[Embodiment 3] In this embodiment, a binocular or multi-view stereoscopic display device usable in each of the above embodiments will be described. For example, as described in "Three-dimensional display" (Chihiro Masuda, Sangyo Tosho Co., Ltd.), a binocular or multi-view stereoscopic display device displays left and right parallax images of a three-dimensional object with the right eye and the right eye, respectively. This is a device that provides means for distributing to the left eye, and is a method in which an observer can feel a three-dimensional display by fusing the distributed left and right parallax images. In particular, in the case of the multi-view system, this method can be applied even when the observer moves by providing a parallax image viewed from the position of the observer. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a binocular stereoscopic display device of a polarizing glasses system that can be used in each of the embodiments. The binocular stereoscopic display device of the polarized glasses type shown in FIG. 13 is a two-dimensional display device (for example, CRT, P
DP, liquid crystal display, etc.) (401, 402);
Polarizing filters (403, 404), half mirror 40
5 is included. The main axis is 2 in the polarization direction
With the present invention, the polarization filter transmits light in the same polarization direction as the polarization direction of the polarization filter, and does not transmit light in the polarization direction orthogonal to the polarization direction. Therefore, as shown in FIG. 13, by appropriately adjusting the polarization directions of the polarization filters (403, 404) arranged in front of the two-dimensional display device (401, 402) and the polarization direction of the polarization glasses 406, Only the light from the two-dimensional display device 401 for the right eye can reach the right eye, and only the light from the two-dimensional display device 402 for the left eye can reach the left eye.

【0020】図14は、前記各実施の形態に使用可能な
アナグリフ方式の二眼式立体表示装置の一例を示す図で
ある。図14に示すアナグリフ方式の二眼式立体表示装
置は、二次元表示装置(例えば、CRT、PDP、液晶
ディスプレイなど)と、赤青フィルター付き眼鏡412
とを含む光学系で構成される。赤色と青色はほぼ補色関
係にあり、青色のフィルターでは赤色の部分はほとんど
見えず、逆も成り立つ。したがって、図14に示すよう
に、二次元表示装置の表示面411に、左右視差像を各
々赤、青で表示し、かつ赤青フィルター付き眼鏡412
と組合わせることにより、右眼には右視差像からの光し
か届かず、左眼には左視差像の光しか届かなくなる。
FIG. 14 is a diagram showing an example of an anaglyph-type binocular stereoscopic display device usable in each of the above embodiments. An anaglyph-type binocular stereoscopic display device illustrated in FIG. 14 includes a two-dimensional display device (for example, a CRT, a PDP, a liquid crystal display, and the like),
And an optical system including: Red and blue are almost complementary colors, and the red portion is hardly seen by the blue filter, and vice versa. Therefore, as shown in FIG. 14, the left and right parallax images are displayed in red and blue on the display surface 411 of the two-dimensional display device, and the glasses 412 with the red-blue filter.
In this case, only the light from the right parallax image reaches the right eye, and only the light from the left parallax image reaches the left eye.

【0021】図15は、前記各実施の形態に使用可能な
液晶シャッタ眼鏡方式の二眼式立体表示装置の一例を示
す図である。図15に示す液晶シャッタ眼鏡方式の二眼
式立体表示装置は、二次元表示装置(例えば、CRT、
PDP、液晶ディスプレイなど)421と、シャッタ眼
鏡422とで構成される。ここで、シャッタ眼鏡422
は、偏光板(423,425)と電圧により時間的に偏
光方向を変化できる偏光素子424で構成される。な
お、図15において、426は素子ドライバである。図
15に示す液晶シャッタ眼鏡方式の二眼式立体表示装置
では、二次元表示装置421に左右の視差像を時間的に
交互に表示し、これに同期してシャッタ眼鏡422の左
眼、右眼を交互にON/OFFする。これを人の残像時
間以内に行うことによりフリッカーもなく、右眼には二
次元表示装置421に表示される右眼用の視差像しか届
かず、左眼には二次元表示装置421に表示される左眼
用の視差像しか届かなくできる。以上、観察者に眼鏡が
必要となる二眼式立体表示装置を用いる場合の例につい
て説明した。このような方式では、観察者に眼鏡をかけ
ることを強要する欠点はあるが、観察位置への制限がほ
とんどないため、本発明のようにこれらの装置を複数台
用いて構成する場合でもその配置を容易とし、観察位置
の範囲も大きくとれる利点を有する。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a two-lens stereoscopic display device of the liquid crystal shutter glasses type which can be used in each of the above embodiments. The liquid crystal shutter glasses type binocular stereoscopic display device shown in FIG. 15 is a two-dimensional display device (for example, a CRT,
(PDP, liquid crystal display, etc.) 421 and shutter glasses 422. Here, shutter glasses 422
Is composed of a polarizing plate (423, 425) and a polarizing element 424 capable of changing the polarization direction with time by a voltage. In FIG. 15, reference numeral 426 denotes an element driver. In the two-lens stereoscopic display device using the liquid crystal shutter glasses system shown in FIG. 15, left and right parallax images are alternately displayed on the two-dimensional display device 421 in time, and the left and right eyes of the shutter glasses 422 are synchronized with this. Are turned ON / OFF alternately. By performing this within the afterimage time of a person, there is no flicker, only the parallax image for the right eye displayed on the two-dimensional display device 421 reaches the right eye, and is displayed on the two-dimensional display device 421 to the left eye. Only the parallax image for the left eye can be reached. In the above, the example in the case of using the binocular stereoscopic display device that requires glasses for the observer has been described. Such a system has a drawback that the observer must wear glasses, but there is almost no restriction on the observation position. Therefore, even when the apparatus is configured by using a plurality of these apparatuses as in the present invention, the arrangement is not limited. And the range of the observation position can be widened.

【0022】次に、眼鏡なしの二眼式あるいは多眼式立
体表示装置を用いる場合の例について以下に説明する。
この場合、多くは、観察者の位置に大きな制限が加わ
る。したがって、これを本発明に適用する場合には、複
数台の二眼式あるいは多眼式立体表示装置の観察位置が
重なるように装置配置を行う必要があることは明らかで
ある。この方式においては、これにより観察位置が制限
される欠点はあるが、観察者に眼鏡の装着を強要せず、
また、多眼式の場合には観察者の動きにも対応できる利
点を有する。図16は、前記各実施の形態に使用可能な
パララックス・バリア方式の二眼式立体表示装置の一例
を示す図である。図16に示すパララックス・バリア方
式の二眼式立体表示装置は、二次元表示装置(例えば、
CRT、PDP、液晶ディスプレイなど)431と、パ
ララックス・バリア432とを含む光学系で構成され
る。パララックス・バリア432は、図16に示すよう
に、その直前にある二次元表示装置431の画素の位置
と左右眼の位置によって、右眼用と左眼用の視差像を分
離して提示できる。したがって、図16に示すように、
二次元表示装置431の画素配列と、パララックス・バ
リア432のピッチを適宜にあわせることにより、右眼
には二次元表示装置431に表示される右眼用の視差像
しか届かず、左眼には二次元表示装置431に表示され
る左眼用の視差像しか届かなくできる。
Next, an example in the case of using a binocular or multi-view stereoscopic display without glasses will be described below.
In this case, the position of the observer is often greatly restricted. Therefore, when this is applied to the present invention, it is apparent that it is necessary to arrange the devices such that the observation positions of a plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices overlap. In this method, there is a disadvantage that the observation position is limited by this, but without forcing the observer to wear glasses,
Further, in the case of the multi-view system, there is an advantage that it can respond to the movement of the observer. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a parallax barrier type binocular stereoscopic display device usable in each of the above embodiments. The parallax barrier type binocular stereoscopic display device shown in FIG. 16 is a two-dimensional display device (for example,
The optical system includes an optical system including a CRT, a PDP, a liquid crystal display, etc. 431 and a parallax barrier 432. As shown in FIG. 16, the parallax barrier 432 can separately present a parallax image for the right eye and the parallax image for the left eye according to the position of the pixel of the two-dimensional display device 431 and the position of the left and right eyes immediately before the parallax barrier 432. . Therefore, as shown in FIG.
By appropriately adjusting the pixel arrangement of the two-dimensional display device 431 and the pitch of the parallax barrier 432, only the parallax image for the right eye displayed on the two-dimensional display device 431 reaches the right eye, and reaches the left eye. Can only reach the parallax image for the left eye displayed on the two-dimensional display device 431.

【0023】図17は、前記各実施の形態に使用可能な
レンティキュラ方式の二眼式あるいは多眼式立体表示装
置の一例を示す図である。図17(a)に示すレンティ
キュラ方式の二眼式あるいは多眼式立体表示装置は、二
次元表示装置(例えば、CRT、PDP、液晶ディスプ
レイなど)441と、レンティキュラスクリーン442
とを含む光学系で構成される。レンティキュラスクリー
ン442は、図17(b)の原理図に示すように、その
直前にある二次元表示装置441の画素の位置に従っ
て、その画素の光の進む方向を変化できる機能がある。
したがって、図17に示すように、二次元表示装置44
1の画素配列と、レンティキュラスクリーン442のピ
ッチを適宜にあわせることにより、右眼には二次元表示
装置441に表示される右眼用の視差像しか届かず、左
眼には二次元表示装置441に表示される左眼用の視差
像しか届かなくできる。また、レンティキュラスクリー
ン442の1ピッチ内に多くの多眼視差像(種々の角度
から見た場合の左右視差像)を表示することにより、多
眼式立体表示装置とすることもできる。
FIG. 17 is a view showing an example of a lenticular type binocular or multi-view stereoscopic display device usable in each of the above embodiments. A lenticular binocular or multi-view stereoscopic display device illustrated in FIG. 17A includes a two-dimensional display device (for example, a CRT, a PDP, a liquid crystal display, etc.) 441 and a lenticular screen 442.
And an optical system including: As shown in the principle diagram of FIG. 17B, the lenticular screen 442 has a function of changing the traveling direction of light of the pixel according to the position of the pixel of the two-dimensional display device 441 located immediately before.
Therefore, as shown in FIG.
1 and the pitch of the lenticular screen 442 as appropriate, so that only the right-eye parallax image displayed on the two-dimensional display device 441 reaches the right eye, and the two-dimensional display device Only the parallax image for the left eye displayed at 441 can be reached. Further, by displaying many multi-view parallax images (left and right parallax images when viewed from various angles) within one pitch of the lenticular screen 442, a multi-view stereoscopic display device can be obtained.

【0024】図18は、前記各実施の形態に使用可能な
プロジェクタ型方式の二眼式あるいは多眼式立体表示装
置の一例を示す図である。図18に示すプロジェクタ型
方式の二眼式あるいは多眼式立体表示装置は、複数の二
次元表示用のプロジェクタ(例えば、CRT型、液晶
型、DLP型など)451と、フレネルレンズ453
と、レンティキュラスクリーン(両面レンズ型)454
とを含む光学系で構成される。図18に示すように、両
面レンズ型のレンティキュラスクリーン454は、複数
のプロジェクタ451からの光をその方向に沿った位置
にある眼に画像を提供する機能がある。したがって、図
18に示すように、複数のプロジェクタ451の配列
と、レンティキュラスクリーン454の位置とを適宜に
あわせることにより、右眼には右眼用のプロジェクタか
らの光しか届かず、左眼には左眼用のプロジェクタから
の光しか届かなくできる。また、図18に示すように、
プロジェクタを2台以上の複数台と、必要に応じてハー
フミラー452とを用いて、多くの多眼視差像(種々の
角度から見た場合の左右視差像)を表示することによ
り、多眼式立体表示装置とすることもできる。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a projector-type binocular or multi-view stereoscopic display device which can be used in each of the above embodiments. A two-dimensional or multi-view stereoscopic display device of a projector type shown in FIG. 18 includes a plurality of two-dimensional display projectors (for example, CRT type, liquid crystal type, DLP type, etc.) 451 and a Fresnel lens 453.
And lenticular screen (double-sided lens type) 454
And an optical system including: As shown in FIG. 18, the double-lens lenticular screen 454 has a function of providing an image with light from a plurality of projectors 451 to eyes located at positions along the direction. Therefore, as shown in FIG. 18, by appropriately adjusting the arrangement of the plurality of projectors 451 and the position of the lenticular screen 454, only the light from the projector for the right eye reaches the right eye, and the light reaches the left eye. Can only reach the light from the projector for the left eye. Also, as shown in FIG.
By displaying a large number of multi-view parallax images (left and right parallax images viewed from various angles) using a plurality of two or more projectors and a half mirror 452 as necessary, a multi-view system It may be a three-dimensional display device.

【0025】図19は、前記各実施の形態に使用可能な
回折格子方式の二眼式あるいは多眼式立体表示装置の一
例を示す図である。図19に示す回折格子方式の二眼式
あるいは多眼式立体表示装置は、二次元表示装置(例え
ば、CRT、PDP、液晶ディスプレイなど)461
と、マルチ回折格子素子462を含む光学系で構成され
る。回折格子462は、図19に示すように、その直前
にある二次元表示装置461の画素の光の進む方向を変
化できる機能がある。したがって、図19に示すよう
に、その方向を異ならせた複数の回折格子を組み合わせ
たマルチ回折格子素子462と、二次元表示装置461
の画素配列とのピッチを適宜にあわせることにより、右
眼には二次元表示装置461に表示される右眼用の視差
像しか届かず、左眼には二次元表示装置461に表示さ
れる左眼用の視差像しか届かなくできる。また、回折格
子の種類の数を2種類以上とし、これに多くの多眼視差
像(種々の角度から見た場合の左右視差像)を表示する
ことにより、多眼式立体表示装置とすることもできる。
FIG. 19 is a diagram showing an example of a diffraction grating type binocular or multi-view stereoscopic display device which can be used in each of the above embodiments. The diffraction grating type binocular or multi-view stereoscopic display device illustrated in FIG. 19 is a two-dimensional display device (for example, a CRT, a PDP, a liquid crystal display, etc.) 461
And an optical system including a multi-diffraction grating element 462. As shown in FIG. 19, the diffraction grating 462 has a function of changing the traveling direction of the light of the pixel of the two-dimensional display device 461 immediately before it. Therefore, as shown in FIG. 19, a multi-diffraction grating element 462 combining a plurality of diffraction gratings having different directions, and a two-dimensional display device 461
By appropriately adjusting the pitch with the pixel array of the right, only the parallax image for the right eye displayed on the two-dimensional display device 461 reaches the right eye, and the left eye displayed on the two-dimensional display device 461 reaches the left eye. Only parallax images for the eyes can be reached. In addition, the number of types of diffraction gratings is two or more, and a large number of multi-view parallax images (left and right parallax images when viewed from various angles) are displayed on the two types of diffraction gratings. Can also.

【0026】次に、ヘッドトラック手法を用いる場合に
ついて説明する。前記したように、眼鏡有り二眼式立体
表示装置では、観察者の移動に対しては画像が変化でき
ない。また、眼鏡なし二眼式立体表示装置では、観察者
に許容される位置範囲が狭い。そこで、観察者の位置
を、例えば、赤外線センサー、磁気センサー、カメラと
画像処理を用いたセンサーなどにより検出し、これによ
り、画像を変化させたり、観察位置を変化させたりする
のが、ヘッドトラック手法である。この手法を用いるこ
とは、本発明においても有益であることは明らかであ
る。ヘッドトラック方式の一例として、大凸レンズ方式
(バックライト分割方式)について説明する。
Next, the case where the head track method is used will be described. As described above, in the binocular stereoscopic display device with glasses, the image cannot be changed with respect to the movement of the observer. Further, in the binocular stereoscopic display device without glasses, the position range allowed by the viewer is narrow. Therefore, the position of the observer is detected by, for example, an infrared sensor, a magnetic sensor, a sensor using a camera and image processing, and the like, so that an image or an observation position is changed by a head track. Method. Obviously, the use of this technique is also useful in the present invention. A large convex lens method (backlight division method) will be described as an example of the head track method.

【0027】図20、図21は、前記各実施の形態に使
用可能な大凸レンズ方式の二眼式立体表示装置の一例を
示す図である。図20は右眼用の動作部、図21は左眼
用の動作部を示す。大凸レンズ方式の多眼式立体表示装
置は、右眼用と左眼用の動作部からくる右眼用と左眼用
の画像をハーフミラー(501,511)で合成して観
察者500に提示する手法をとっている。この方式の動
作原理を以下に説明する。まず、観察者500に赤外線
を照射し、これをカメラで撮影し、輝度の高い部分を人
の顔ないし頭であるとし、これを二値化処理した後に左
右に半分し、それぞれの部分を左眼用の二次元表示装置
513と、右眼用の二次元表示装置503に分配する。
この分配された二次元表示装置(503,513)上の
顔の半分の画像を液晶の表示部(502,512)のバ
ックライトとして用いることが特徴である。即ち、この
二次元表示装置(503,513)上の顔の半分の画像
は、液晶の表示部(502,512)と同じ位置にある
フレネル凸レンズ(504,514)によって、光学的
に観察者500の顔半分を照射することになる。観察者
500が移動すると、二次元表示装置(503,51
3)に表示される顔の半分の画像も自動的に移動するこ
とになるため、常に、観察者500の顔は左右別々に照
射される。この顔の半分の画像が液晶の表示部(50
2,512)のバックライトであるため、常に、観察者
500の位置に関わらず、観察者500の左右眼には別
々の画像を提示できる。したがって、広い観察領域を有
する眼鏡なし二眼式立体表示装置できる。以上、本発明
者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具
体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
種々変更可能であることは勿論である。
FIG. 20 and FIG. 21 are diagrams showing an example of a large convex lens type binocular stereoscopic display device which can be used in each of the above embodiments. FIG. 20 shows an operating unit for the right eye, and FIG. 21 shows an operating unit for the left eye. The large-convex lens-type multi-view stereoscopic display device combines right-eye and left-eye images coming from the right-eye and left-eye operating units with a half mirror (501, 511) and presents the combined image to the observer 500. We take the technique to do. The operation principle of this method will be described below. First, the observer 500 is irradiated with infrared light and photographed with a camera. The high-brightness part is assumed to be the face or head of the person. The image is distributed to the two-dimensional display device 513 for the eye and the two-dimensional display device 503 for the right eye.
A feature is that a half image of the face on the distributed two-dimensional display device (503, 513) is used as a backlight of a liquid crystal display unit (502, 512). That is, the half image of the face on the two-dimensional display device (503, 513) is optically viewed by the observer 500 by the Fresnel convex lenses (504, 514) located at the same position as the liquid crystal display units (502, 512). Will illuminate half of the face. When the observer 500 moves, the two-dimensional display device (503, 51
Since the image of half of the face displayed in 3) also moves automatically, the face of the observer 500 is always illuminated separately on the left and right. The half image of this face is displayed on the liquid crystal display (50
2, 512), different images can always be presented to the left and right eyes of the observer 500 regardless of the position of the observer 500. Therefore, a binocular stereoscopic display without glasses having a wide observation area can be provided. As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Of course, it is.

【0028】[0028]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 (1)本発明によれば、立体視の生理的要因間の矛盾を
抑制することが可能となる。 (2)本発明によれば、情報量が少なくでき、電気的に
書き換え可能で、かつ、三次元動画像を表示することが
可能となる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) According to the present invention, it is possible to suppress contradiction between physiological factors of stereoscopic vision. (2) According to the present invention, it is possible to reduce the amount of information, electrically rewrite, and display a three-dimensional moving image.

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

【図1】本発明の実施の形態の三次元表示装置の原理を
説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a three-dimensional display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の三次元表示装置の原理を
説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the three-dimensional display device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の三次元表示装置における
三次元立体像の表示方法を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of displaying a three-dimensional stereoscopic image in the three-dimensional display device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態の三次元表示装置における
三次元立体像の表示方法を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of displaying a three-dimensional stereoscopic image in the three-dimensional display device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態の三次元表示装置における
三次元立体像の表示方法を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of displaying a three-dimensional stereoscopic image in the three-dimensional display device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態の三次元表示装置における
三次元立体像の表示方法を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for describing a method of displaying a three-dimensional stereoscopic image in the three-dimensional display device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態の三次元表示装置形態にお
いて、光学系の構成要素として、眼鏡有り二眼式立体表
示装置を用いる場合の全体の概略構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an overall schematic configuration in a case where a two-lens stereoscopic display device with glasses is used as a component of an optical system in a three-dimensional display device according to an embodiment of the present invention.

【図8】図1あるいは図7に示す光学系の一例を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the optical system shown in FIG. 1 or FIG.

【図9】図1あるいは図7に示す光学系の他の例を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing another example of the optical system shown in FIG. 1 or FIG.

【図10】図1あるいは図7に示す光学系の他の例を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing another example of the optical system shown in FIG. 1 or FIG.

【図11】図1あるいは図7に示す光学系の他の例を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing another example of the optical system shown in FIG. 1 or FIG.

【図12】図1あるいは図7に示す光学系の他の例を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing another example of the optical system shown in FIG. 1 or FIG.

【図13】本発明の各実施の形態に使用可能な偏光眼鏡
方式の二眼式立体表示装置の一例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a binocular stereoscopic display device of a polarizing glasses system which can be used in each embodiment of the present invention.

【図14】本発明の各実施の形態に使用可能なアナグリ
フ方式の二眼式立体表示装置の一例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an anaglyph-type binocular stereoscopic display device that can be used in each embodiment of the present invention.

【図15】本発明の各実施の形態に使用可能な液晶シャ
ッタ眼鏡方式の二眼式立体表示装置の一例を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a twin-lens stereoscopic display device of a liquid crystal shutter glasses type which can be used in each embodiment of the present invention.

【図16】本発明の各実施の形態に使用可能なパララッ
クス・バリア方式の二眼式立体表示装置の一例を示す図
である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of a parallax barrier type binocular stereoscopic display device that can be used in each embodiment of the present invention.

【図17】本発明の各実施の形態に使用可能なレンティ
キュラ方式の二眼式あるいは多眼式立体表示装置の一例
を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a lenticular type binocular or multi-view stereoscopic display device usable in each embodiment of the present invention.

【図18】本発明の各実施の形態に使用可能なプロジェ
クタ型方式の二眼式あるいは多眼式立体表示装置の一例
を示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a projector-type binocular or multi-view stereoscopic display device that can be used in each embodiment of the present invention.

【図19】本発明の各実施の形態に使用可能な回折格子
方式の二眼式あるいは多眼式立体表示装置の一例を示す
図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a diffraction grating type binocular or multi-view stereoscopic display device that can be used in each embodiment of the present invention.

【図20】本発明の各実施の形態に使用可能な大凸レン
ズ方式の二眼式立体表示装置の一例を示す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a large convex lens type binocular stereoscopic display device that can be used in each embodiment of the present invention.

【図21】本発明の各実施の形態に使用可能な大凸レン
ズ方式の二眼式立体表示装置の一例を示す図である。
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a large convex lens type binocular stereoscopic display device that can be used in each embodiment of the present invention.

【図22】従来の三次元表示装置の一例の概略構成を示
す図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a conventional three-dimensional display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

GL…左視差像、GR…右視差像、1L5,1L6…左
二次元像、1R5,1R6…右二次元像、100,50
0,607…観察者、101,102,205,20
6,221〜225,302,304…面、103,3
01…光学系、104,601…3次元物体、201,
202,211〜215…二眼式あるいは多眼式立体表
示装置、203,216…全反射鏡、204,217〜
220,405,452,501,511…部分反射
鏡、207,208…凸レンズ、231〜235…プロ
ジェクタ型二眼式あるいは多眼式立体表示装置、236
〜240…散乱板、241〜245…シャッタ、303
…レンズ光学系、401,402,421,431,4
41,461,503,513,605…二次元表示装
置、403,404…偏光フィルター、406…偏光眼
鏡、411…二次元表示装置の表示面、412…赤青フ
ィルター付き眼鏡、422…シャッタ眼鏡、423,4
25…偏光板、424…偏光素子、426…素子ドライ
バ、432…パララックス・バリア、442,454…
レンチキュラスクリーン、451…プロジェクタ型二次
元表示装置、453…フレネルレンズ、462…回折格
子、502,512…液晶の表示部、504,514…
フレネル凸レンズ、602,603…カメラ、604…
映像信号変換装置、606…液晶シャッタ眼鏡。
GL: left parallax image, GR: right parallax image, 1L5, 1L6: left two-dimensional image, 1R5, 1R6: right two-dimensional image, 100, 50
0,607 ... observer, 101,102,205,20
6, 221 to 225, 302, 304 ... face, 103, 3
01 ... optical system, 104, 601 ... three-dimensional object, 201,
202, 211 to 215: binocular or multi-view stereoscopic display device, 203, 216: total reflection mirror, 204, 217 to
220, 405, 452, 501, 511: partial reflecting mirror, 207, 208: convex lens, 231 to 235: projector type two-lens or multi-lens three-dimensional display device, 236
... 240 scattering plate, 241-245 ... shutter, 303
... Lens optical system, 401, 402, 421, 431, 4
41, 461, 503, 513, 605: two-dimensional display device, 403, 404: polarizing filter, 406: polarizing glasses, 411: display surface of the two-dimensional display device, 412: glasses with red-blue filter, 422: shutter glasses, 423, 4
25: polarizing plate, 424: polarizing element, 426: element driver, 432: parallax barrier, 442, 454 ...
Lenticular screen, 451: Projector type two-dimensional display device, 453: Fresnel lens, 462: Diffraction grating, 502, 512: Liquid crystal display unit, 504, 514 ...
Fresnel convex lens, 602, 603 ... camera, 604 ...
Video signal converter, 606... Liquid crystal shutter glasses.

フロントページの続き (72)発明者 上平 員丈 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5B050 CA01 DA07 EA24 EA28 FA02 FA05 FA06 5C061 AA01 AA02 AA03 AA04 AA06 AA29 AB01 AB04 AB08 AB11 AB12 AB14 AB16 AB18 5C080 AA01 AA09 BB05 CC04 DD01 EE28 FF09 GG03 GG08 JJ02 JJ06 Continuing from the front page (72) Inventor Katojo Kamihira 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 5B050 CA01 DA07 EA24 EA28 FA02 FA05 FA06 5C061 AA01 AA02 AA03 AA04 AA06 AA29 AB01 AB04 AB08 AB11 AB12 AB14 AB16 AB18 5C080 AA01 AA09 BB05 CC04 DD01 EE28 FF09 GG03 GG08 JJ02 JJ06

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 奥行き位置の異なる複数の表示面に、観
察者に提示する表示対象物体の右および左視差像をそれ
ぞれ表示して、三次元立体像を生成する三次元表示方法
であって、 前記複数の表示面に表示する前記表示対象物体の右およ
び左視差像の輝度を、前記各表示面毎に各々独立に変化
させることを特徴とする三次元表示方法。
1. A three-dimensional display method for generating a three-dimensional stereoscopic image by displaying right and left parallax images of a display target object to be presented to an observer on a plurality of display surfaces having different depth positions, respectively. A three-dimensional display method, wherein brightness of right and left parallax images of the display target object displayed on the plurality of display surfaces is independently changed for each of the display surfaces.
【請求項2】 前記表示対象物体が、観察者に近い奥行
き位置に表示される物体である場合に、前記複数の表示
面のうちの観察者に近い表示面に表示する前記表示対象
物体の右および左視差像の輝度を高くし、観察者から遠
い表示面に表示する前記表示対象物体の右および左視差
像の輝度を低くし、 また、前記表示対象物体が、観察者から遠い奥行き位置
に表示される物体である場合に、前記複数の表示面のう
ちの観察者に近い表示面に表示する前記表示対象物体の
右および左視差像の輝度を低くし、観察者から遠い表示
面に表示する前記表示対象物体の右および左視差像の輝
度を高くすることを特徴とする請求項1に記載の三次元
表示方法。
2. When the display target object is an object displayed at a depth position close to an observer, a right of the display target object displayed on a display surface closer to the observer among the plurality of display surfaces. And the brightness of the left parallax image is increased, the brightness of the right and left parallax images of the display target object displayed on the display surface far from the observer is reduced, and the display target object is located at a depth position far from the observer. When the object is displayed, the brightness of the right and left parallax images of the display target object to be displayed on the display surface closer to the observer among the plurality of display surfaces is reduced, and displayed on a display surface far from the observer. The three-dimensional display method according to claim 1, wherein the brightness of the right and left parallax images of the display target object is increased.
【請求項3】 前記表示対象物体の右および左視差像
が、観察者の表示対象物体の右眼および左眼から見て重
なるように、前記表示対象物体の右および左視差像を前
記複数の表示面に表示し、かつ観察者の見る総体的な輝
度が前記表示対象物体の輝度と等しくなるようにするこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の三次元
表示方法。
3. The plurality of right and left parallax images of the display target object are overlapped with each other so that the right and left parallax images of the display target object overlap with each other when viewed from the right and left eyes of the display target object of the observer. 3. The three-dimensional display method according to claim 1, wherein an overall luminance displayed on a display surface and viewed by an observer is equal to the luminance of the display target object. 4.
【請求項4】 前記表示対象物体の右および左視差像を
時間的に順次切り替えて表示することにより、三次元の
動画像を生成することを特徴とする請求項1ないし請求
項3のいずれか1項に記載の三次元表示方法。
4. The three-dimensional moving image is generated by sequentially switching and displaying the right and left parallax images of the display target object sequentially in time. 3. The three-dimensional display method according to claim 1.
【請求項5】 前記表示対象物体の右および左視差像が
奥行き方向に移動する複数の物体像を含む場合であっ
て、当該物体の移動方向が観察者に近づく方向である場
合に、前記表示対象物体の右および左視差像の切り替え
に同期して、前記複数の表示面のうちの観察者に近い表
示面に表示する前記物体像の輝度を順次高くし、観察者
から遠い表示面に表示する前記物体像の輝度を順次低く
し、 また、当該物体の移動方向が観察者から遠ざかる方向で
ある場合に、前記表示対象物体の右および左視差像の切
り替えに同期して、前記複数の表示面のうちの観察者に
近い表示面に表示する前記物体像の輝度を順次低くし、
観察者から遠い表示面に表示する前記物体像の輝度を順
次高くすることを特徴とする請求項4に記載の三次元表
示方法。
5. The display method according to claim 1, wherein the right and left parallax images of the display target object include a plurality of object images moving in a depth direction, and the moving direction of the object is a direction approaching an observer. In synchronization with the switching of the right and left parallax images of the target object, the brightness of the object image displayed on the display surface closer to the observer among the plurality of display surfaces is sequentially increased, and displayed on the display surface far from the observer. Sequentially lowering the brightness of the object image, and when the moving direction of the object is away from the observer, in synchronization with switching between the right and left parallax images of the display target object, the plurality of displays are performed. Sequentially lower the brightness of the object image displayed on the display surface closer to the observer of the surface,
The three-dimensional display method according to claim 4, wherein the brightness of the object image displayed on the display surface far from the observer is sequentially increased.
【請求項6】 表示対象物体の右および左視差像を生成
する第1の手段と、 前記第1の手段で生成された表示対象物体の右および左
視差像を、観察者から見て異なった奥行き位置にある複
数の表示面にそれぞれ表示する第2の手段と、 前記各表示面に表示される表示対象物体の右および左視
差像の輝度を、各表示面毎に各々独立に変化させる第3
の手段とを具備することを特徴とする三次元表示装置。
6. A first means for generating right and left parallax images of a display target object, and different right and left parallax images of the display target object generated by the first means when viewed from an observer. A second means for displaying on the plurality of display surfaces at the depth position, and a second means for independently changing the brightness of the right and left parallax images of the display target object displayed on each of the display surfaces for each of the display surfaces. 3
A three-dimensional display device comprising:
【請求項7】 前記第2の手段は、前記表示対象物体の
右および左視差像を、観察者の右眼および左眼から見て
重なるように前記複数の表示面に表示することを特徴と
する請求項6に記載の三次元表示装置。
7. The method according to claim 7, wherein the second unit displays right and left parallax images of the display target object on the plurality of display surfaces so as to overlap when viewed from a right eye and a left eye of an observer. The three-dimensional display device according to claim 6.
【請求項8】 前記第2の手段は、前記表示対象物体の
右および左視差像を時間的に順次切り替えて表示して、
三次元の動画像を生成することを特徴とする請求項6ま
たは請求項7に記載の三次元表示装置。
8. The display device according to claim 7, wherein the second unit sequentially switches and displays right and left parallax images of the display target object sequentially.
The three-dimensional display device according to claim 6, wherein a three-dimensional moving image is generated.
【請求項9】 前記第3の手段は、前記表示対象物体の
右および左視差像が、奥行き方向に移動する複数の物体
像を含む場合であって、当該物体の移動方向が観察者に
近づく方向である場合に、前記表示対象物体の右および
左視差像の切り替えに同期して、前記複数の表示面のう
ちの観察者に近い表示面に表示する前記物体像の輝度を
順次高くし、観察者から遠い表示面に表示する前記物体
像の輝度を順次低くし、 また、当該物体の移動方向が観察者から遠ざかる方向で
ある場合に、前記表示対象物体の右および左視差像の切
り替えに同期して、前記複数の表示面のうちの観察者に
近い表示面に表示する前記物体像の輝度を順次低くし、
観察者から遠い表示面に表示する前記物体像の輝度を順
次高くすることを特徴とする請求項8に記載の三次元表
示装置。
9. The third means, wherein the right and left parallax images of the display target object include a plurality of object images moving in the depth direction, and the moving direction of the object approaches the observer. In the case of the direction, in synchronization with the switching of the right and left parallax images of the display target object, to sequentially increase the brightness of the object image displayed on the display surface closer to the observer among the plurality of display surfaces, The luminance of the object image displayed on the display surface far from the observer is sequentially reduced, and when the moving direction of the object is a direction moving away from the observer, switching between the right and left parallax images of the display target object is performed. Synchronously, sequentially lower the brightness of the object image displayed on the display surface closer to the observer of the plurality of display surfaces,
The three-dimensional display device according to claim 8, wherein the brightness of the object image displayed on a display surface far from an observer is sequentially increased.
【請求項10】 前記第2の手段は、複数の眼鏡有り二
眼式立体表示装置と、 前記複数の眼鏡有り二眼式立体表示装置のうち観察者よ
り最も遠い奥行き位置に配置される二眼式立体表示装置
と組み合わされ、当該二眼式立体表示装置に表示される
像を観察者の視線上の像として配置する全反射鏡あるい
は部分反射鏡と、 前記観察者より最も遠い奥行き位置に配置される二眼式
立体表示装置以外の二眼式立体表示装置と組み合わさ
れ、各二眼式立体表示装置に表示される像をそれぞれ観
察者の視線上の像として配置する部分反射鏡と、 二眼式用眼鏡とで構成されることを特徴とする請求項6
ないし請求項9のいずれか1項に記載の三次元表示装
置。
10. The two-lens stereoscopic display device with a plurality of glasses, the second means being arranged at a depth position farthest from an observer among the two-lens stereoscopic display devices with a plurality of glasses. Combined with a stereoscopic display device, a total reflection mirror or a partial reflection mirror that arranges an image displayed on the twin-lens stereoscopic display device as an image on the line of sight of the observer, and is disposed at a depth position farthest from the observer. A partial reflecting mirror, which is combined with a binocular stereoscopic display device other than the binocular stereoscopic display device, and arranges an image displayed on each binocular stereoscopic display device as an image on a line of sight of an observer; 7. An eyeglass system comprising eyeglasses.
The three-dimensional display device according to claim 9.
【請求項11】 前記第2の手段は、複数の眼鏡有り二
眼式立体表示装置と、 前記複数の眼鏡有り二眼式立体表示装置のうち観察者よ
り最も遠い奥行き位置に配置される二眼式立体表示装置
と組み合わされ、当該二眼式立体表示装置に表示される
像を観察者の視線上の像として配置する全反射鏡とレン
ズの組合わせ、あるいは部分反射鏡とレンズの組合わせ
と、 前記観察者より最も遠い奥行き位置に配置される二眼式
立体表示装置以外の二眼式立体表示装置と組み合わさ
れ、各二眼式立体表示装置に表示される像をそれぞれ観
察者の視線上の像として配置する部分反射鏡とレンズの
組合わせと、 二眼式用眼鏡とで構成されることを特徴とする請求項6
ないし請求項9のいずれか1項に記載の三次元表示装
置。
11. The two-lens stereoscopic display device with a plurality of eyeglasses, wherein the second means is arranged at a depth position farthest from an observer among the two-lens stereoscopic display devices with a plurality of eyeglasses. A combination of a total reflection mirror and a lens, or a combination of a partial reflection mirror and a lens, in which an image displayed on the twin-lens stereoscopic display device is combined as an image on the observer's line of sight, In combination with a binocular stereoscopic display device other than the binocular stereoscopic display device arranged at a depth position farthest from the observer, the image displayed on each binocular stereoscopic display device is respectively on the line of sight of the observer. 7. A combination of a partial reflecting mirror and a lens arranged as an image of a lens, and binocular glasses.
The three-dimensional display device according to claim 9.
【請求項12】 前記第2の手段は、複数の眼鏡無し二
眼式あるいは多眼式立体表示装置と、 前記複数の眼鏡無し二眼式あるいは多眼式立体表示装置
のうち観察者より最も遠い奥行き位置に配置される二眼
式あるいは多眼式立体表示装置と組み合わされ、当該二
眼式あるいは多眼式立体表示装置に表示される像を観察
者の視線上の像として配置する全反射鏡あるいは部分反
射鏡と、 前記観察者より最も遠い奥行き位置に配置される二眼式
あるいは多眼式立体表示装置以外の二眼式あるいは多眼
式立体表示装置と組み合わされ、各二眼式あるいは多眼
式立体表示装置に表示される像をそれぞれ観察者の視線
上の像として配置する部分反射鏡とで構成されることを
特徴とする請求項6ないし請求項9のいずれか1項に記
載の三次元表示装置。
12. The second means comprises: a plurality of binocular or multi-view stereoscopic displays without glasses; and a furthest from an observer among the plurality of binocular or multi-view stereoscopic displays without glasses. A total reflection mirror which is combined with a binocular or multi-view stereoscopic display device arranged at a depth position, and arranges an image displayed on the binocular or multi-view stereoscopic display device as an image on a line of sight of an observer. Alternatively, a binocular or multi-view stereoscopic display device other than a binocular or multi-view stereoscopic display device arranged at a depth position farthest from the observer is combined with each of the binocular or multi-view stereoscopic display devices. The image display device according to any one of claims 6 to 9, further comprising a partial reflecting mirror that arranges images displayed on the ocular stereoscopic display device as images on a line of sight of an observer. 3D display device.
【請求項13】 前記第2の手段は、複数の眼鏡無し二
眼式あるいは多眼式立体表示装置と、 前記複数の眼鏡無し二眼式あるいは多眼式立体表示装置
のうち観察者より最も遠い奥行き位置に配置される二眼
式あるいは多眼式立体表示装置と組み合わされ、当該二
眼式あるいは多眼式立体表示装置に表示される像を観察
者の視線上の像として配置する全反射鏡とレンズの組合
わせ、あるいは部分反射鏡とレンズの組合わせと、 前記観察者より最も遠い奥行き位置に配置される二眼式
あるいは多眼式立体表示装置以外の二眼式あるいは多眼
式立体表示装置と組み合わされ、各二眼式あるいは多眼
式立体表示装置に表示される像をそれぞれ観察者の視線
上の像として配置する部分反射鏡とレンズの組合わせと
で構成されることを特徴とする請求項6ないし請求項9
のいずれか1項に記載の三次元表示装置。
13. The binocular or multi-view stereoscopic display device without a plurality of glasses, and the second means is the furthest from an observer among the plurality of binocular or multi-view stereoscopic displays without a spectacles. A total reflection mirror which is combined with a binocular or multi-view stereoscopic display device arranged at a depth position, and arranges an image displayed on the binocular or multi-view stereoscopic display device as an image on a line of sight of an observer. And a lens, or a combination of a partial reflecting mirror and a lens, and a binocular or multi-view stereoscopic display other than a binocular or multi-view stereoscopic display device arranged at a depth position farthest from the observer. Combined with the device, it is characterized by comprising a combination of a partial reflecting mirror and a lens to arrange the image displayed on each binocular or multi-view stereoscopic display device as an image on the line of sight of the observer respectively Claim 6 Stone according to claim 9
The three-dimensional display device according to any one of the above.
【請求項14】 前記第2の手段は、観察者から見て異
なった奥行き位置に配置された、透過状態と散乱状態の
切替制御が可能な複数の散乱板、または反射状態と透過
状態の切替制御が可能な複数の反射板と、 前記複数の散乱板または複数の反射板の各々に視差像を
投射する複数の投射型二眼式あるいは多眼式立体表示装
置と、 前記複数の散乱板または複数の反射板と前記複数の投射
型二眼式あるいは多眼式立体表示装置との間に配置さ
れ、前記複数の散乱板の透過状態と散乱状態の切替、ま
たは前記複数の反射板の反射状態と透過状態の切替と同
期して透過状態と遮断状態を切替る複数のシャッタとか
ら構成されることを特徴とする請求項6ないし請求項9
のいずれか1項に記載の三次元表示装置。
14. The second means comprises a plurality of scattering plates arranged at different depth positions as viewed from an observer and capable of controlling switching between a transmission state and a scattering state, or switching between a reflection state and a transmission state. A plurality of controllable reflectors, a plurality of projection type binocular or multi-view stereoscopic display devices that project parallax images onto each of the plurality of scattering plates or the plurality of reflectors, and the plurality of scattering plates or It is arranged between a plurality of reflectors and the plurality of projection type binocular or multi-view stereoscopic display devices, and switches between the transmission state and the scattering state of the plurality of scattering plates, or the reflection state of the plurality of reflectors And a plurality of shutters for switching between a transmission state and a blocking state in synchronization with switching between the transmission state and the transmission state.
The three-dimensional display device according to any one of the above.
【請求項15】 前記観察者から見て異なった奥行き位
置にある複数の表示面と観察者との間に、レンズ光学系
を設置したことを特徴とする請求項10ないし請求項1
4のいずれか1項に記載の三次元表示装置。
15. The lens optical system according to claim 10, wherein a lens optical system is provided between the plurality of display surfaces at different depth positions as viewed from the observer and the observer.
5. The three-dimensional display device according to any one of items 4.
【請求項16】 前記眼鏡有り複数の二眼式立体表示装
置は、前記表示対象物体の右視差像を表示する第1の二
次元表示装置と、 前記表示対象物体の左視差像を表示する第2の二次元表
示装置と、 前記第1の二次元表示装置の前方に配置される第1の偏
光フィルターと、 前記第2の二次元表示装置の前方に配置される第2の偏
光フィルターとを有し、 前記二眼式用眼鏡は、偏光眼鏡であることを特徴とする
請求項10または請求項11に記載の三次元表示装置。
16. The two-lens stereoscopic display device with glasses, wherein the first two-dimensional display device displays a right parallax image of the display target object, and the second two-dimensional display device displays a left parallax image of the display target object. A two-dimensional display device, a first polarizing filter disposed in front of the first two-dimensional display device, and a second polarizing filter disposed in front of the second two-dimensional display device. The three-dimensional display device according to claim 10, wherein the two-eye glasses are polarized glasses.
【請求項17】 前記眼鏡有り複数の二眼式立体表示装
置は、前記表示対象物体の右および左視差像をそれぞれ
異なる色で表示する二次元表示装置を有し、 前記二眼式用眼鏡は、右および左眼用に、前記二次元表
示装置に表示される前記表示対象物体の右および左視差
像の色と同じ色の色フィルターが設けられる色フィルタ
ー付き眼鏡であることを特徴とする請求項10または請
求項11に記載の三次元表示装置。
17. The plurality of binocular stereoscopic display devices with glasses, including a two-dimensional display device that displays right and left parallax images of the display target object in different colors, wherein the binocular glasses are , For right and left eyes, eyeglasses with color filters provided with color filters of the same color as the right and left parallax images of the display target object displayed on the two-dimensional display device. The three-dimensional display device according to claim 10 or 11.
【請求項18】 前記眼鏡有り複数の二眼式立体表示装
置は、前記表示対象物体の右または左視差像を交互に表
示する二次元表示装置を有し、 前記二眼式用眼鏡は、前記二次元表示装置に表示される
前記表示対象物体の右または左視差像に同期して、右眼
または左眼が交互にオン/オフするシャッタ眼鏡である
ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の
三次元表示装置。
18. The two-lens stereoscopic display device with glasses having a two-dimensional display device that alternately displays a right or left parallax image of the display target object. The shutter glasses, wherein a right eye or a left eye alternately turns on / off in synchronization with a right or left parallax image of the display target object displayed on the two-dimensional display device. 12. The three-dimensional display device according to 11.
【請求項19】 前記眼鏡無し複数の二眼式あるいは多
眼式立体表示装置の少なくとも1つは、前記表示対象物
体の右および左視差像をそれぞれ異なる領域に同時に表
示する二次元表示装置と、 前記二次元表示装置の前方に配置され、前記二次元表示
装置に表示される前記表示対象物体の右および左視差像
を分離するパララックス・バリアとを有することを特徴
とする請求項12または請求項13に記載の三次元表示
装置。
19. A two-dimensional display device, wherein at least one of the plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices without glasses is configured to simultaneously display right and left parallax images of the display target object in different regions, respectively. 13. A parallax barrier disposed in front of the two-dimensional display device and separating right and left parallax images of the display target object displayed on the two-dimensional display device. Item 14. The three-dimensional display device according to item 13.
【請求項20】 前記眼鏡無し複数の二眼式あるいは多
眼式立体表示装置の少なくとも1つは、前記表示対象物
体の右および左視差像をそれぞれ異なる領域に同時に表
示する二次元表示装置と、 前記二次元表示装置の前方に配置され、前記二次元表示
装置に表示される前記表示対象物体の右および左視差像
を分離するレンチキュラスクリーンとを有することを特
徴とする請求項12または請求項13に記載の三次元表
示装置。
20. At least one of the plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices without glasses is a two-dimensional display device that simultaneously displays right and left parallax images of the display target object in different regions, 14. A lenticular screen which is disposed in front of the two-dimensional display device and separates right and left parallax images of the display target object displayed on the two-dimensional display device. 3. The three-dimensional display device according to 1.
【請求項21】 前記眼鏡無し複数の二眼式あるいは多
眼式立体表示装置の少なくとも1つは、前記表示対象物
体の右および左視差像をそれぞれ異なる領域に同時に表
示する二次元表示装置と、 前記二次元表示装置の前方に配置され、前記二次元表示
装置に表示される前記表示対象物体の右および左視差像
を分離する回折格子素子とを有することを特徴とする請
求項12または請求項13に記載の三次元表示装置。
21. At least one of the plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices without glasses is a two-dimensional display device that simultaneously displays right and left parallax images of the display target object in different regions. 13. A diffraction grating element disposed in front of the two-dimensional display device and separating right and left parallax images of the display target object displayed on the two-dimensional display device. 14. The three-dimensional display device according to 13.
【請求項22】 前記眼鏡無し複数の二眼式あるいは多
眼式立体表示装置の少なくとも1つは、前記表示対象物
体の右および左視差像を投射する複数のプロジェクタ
と、 前記複数のプロジェクタの前方に配置されるレンチキュ
ラスクリーンとを有することを特徴とする請求項12ま
たは請求項13に記載の三次元表示装置。
22. At least one of the plurality of binocular or multi-view stereoscopic display devices without glasses includes a plurality of projectors that project right and left parallax images of the display target object, and a front of the plurality of projectors. 14. The three-dimensional display device according to claim 12, further comprising: a lenticular screen disposed on the display.
【請求項23】 前記眼鏡無し複数の二眼式立体表示装
置の少なくとも1つは、前記観察者を撮影する撮影手段
と、 前記撮影手段により撮影された前記観察者の顔の半分の
一方の画像を表示する第1の表示装置と、 前記撮影手段により撮影された前記観察者の顔の半分の
他方の画像を表示する第2の表示装置と、 表示対象物体の右視差像を表示する透過型二次元表示装
置で、前記第1の表示装置に表示される前記観察者の顔
の半分の画像を照射光として用いる第1の透過型二次元
表示装置と、 左視差像を表示する透過型二次元表示装置で、前記第2
の表示装置に表示される前記観察者の顔の半分の画像を
照射光として用いる第2の透過型二次元表示装置と、 前記第1の表示装置に表示される前記観察者の顔の半分
の画像を前記観察者の右眼に入射する第1の光学系と、 前記第2の表示装置に表示される前記観察者の顔の半分
の画像を前記観察者の左眼に入射する第2の光学系とを
有することを特徴とする請求項12または請求項13に
記載の三次元表示装置。
23. At least one of the plurality of binocular stereoscopic display devices without glasses, a photographing means for photographing the observer, and one image of a half of the face of the observer photographed by the photographing means. A first display device that displays the image of the observer, a second display device that displays the other image of the half of the face of the observer photographed by the photographing unit, and a transmission type device that displays a right parallax image of the display target object. A first transmissive two-dimensional display device using a half image of the observer's face displayed on the first display device as irradiation light, and a transmissive two-dimensional display device displaying a left parallax image. A two-dimensional display device,
A second transmission type two-dimensional display device that uses an image of a half of the face of the observer displayed on the display device as irradiation light, and a half of the face of the observer displayed on the first display device A first optical system that causes an image to enter the right eye of the observer; and a second optical system that causes an image of a half of the face of the observer displayed on the second display device to enter the left eye of the observer. 14. The three-dimensional display device according to claim 12, comprising an optical system.
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