JPH0898219A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 左右の振り分け機能を有する眼鏡を必要とせ
ず、観察者の位置に依存することなく同時に多人数が立
体視でき、しかもちらつきの無い画面を有すると共に、
光源に輝度の高いランプを使用して明るい立体画像の表
示を可能とした立体画像表示装置を提供することを目的
とする。 【構成】 観察者の左右の目に異なる画像を観察させる
ための立体画像表示装置において、表示対象である立体
画像を表示するための光透過製を有する空間変調素子１
０と、前記空間変調素子を裏面より照明するためのバッ
クライト装置１２，８０と、前記バックライト装置の表
示面を拡大するための指向性を有する光学素子１１とを
備え、前記バックライト装置は、観察者の顔の位置に対
応して図形を表示する表示手段１２と、該表示手段に表
示された図形の位置に追従し、左顔面および右顔面に相
当する位置から前記表示手段より輝度の高い光で前記空
間変調素子を照明する照明手段８０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用、家庭用もしく
は医療用に用いる立体画像表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の立体画像表示装置としては、左右
の振り分け機能を有する眼鏡を観察者が装着することに
より、画像表示面に時分割表示された右眼用および左眼
用のステレオ画像を前記観察者のそれぞれ右眼および左
眼のみで観察できるようにしたもの、もしくは、レンチ
キュラ板を画像表示面に貼り付け、前記レンチキュラ板
の画像振り分け機能により、右眼用および左眼用のステ
レオ画像を前記観察者のそれぞれ右眼および左眼のみで
観察できるようにしたものが一般的である。

【０００３】図１３は、前記従来の立体画像表示装置の
一例の構成を示したもので、６０は左右の振り分け機能
を有する眼鏡、６１ａ，６１ｂは液晶シャッター、６２
は同期回路、６３は画像表示装置としてカラーＣＲＴで
ある。以上のように構成された従来の第１の例における
立体画像表示装置の動作を説明する。カラーＣＲＴ６３
には、右眼用、左眼用のステレオ画像が時分割にて交互
に表示される。眼鏡６０の液晶シャッター６１ａは、右
眼用のステレオ画像が出画されたときのみ開いて透過状
態となり、液晶シャッター６１ｂは、左眼用のステレオ
画像が出画されたときのみ開いて透過状態となるよう同
期回路６２により開閉状態を制御することにより、眼鏡
６０を装着した観察者は、右眼で右眼用のステレオ画像
のみを観察し、左眼で左眼用のステレオ画像のみを観察
することで立体視を行う。

【０００４】図１４は、従来の第２の例における立体画
像表示装置の構成を示したもので、７１はシリンドリカ
ルレンズがストライプ状に多数形成されたレンチキュラ
板、７２は画像表示装置としてカラーＣＲＴである。以
上のように構成された従来の第２の例立体画像表示装置
の動作を説明する。カラーＣＲＴ７２には、右眼用、左
眼用のステレオ画像が、レンチキュラ板７１のストライ
プ幅のほぼ半分の幅を有するスリット状に、互い違いに
同時に表示される。観察者の右眼は、レンチキュラ板７
１のそれぞれのシリンドリカルレンズを通して、前記ス
リット状に表示されている右眼用のステレオ画像のみを
観察し、同様に左眼は前記スリット状に表示されている
左眼用のステレオ画像のみを観察することで立体視を行
う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
等の検討によれば、上記のような第１の従来例における
立体画像表示装置では、ステレオ画像を観察者の右眼お
よび左眼に独立して観察させるために左右の振り分け機
能を有する眼鏡が不可欠となるため、観察者は煩わしさ
を感じ、また表示させるステレオ画像は右眼用と左眼用
の画像を時分割にて切り替える必要があるため、画像に
ちらつきが生じ、立体画像を観察する上での障害になる
という課題を有していた。

【０００６】また、第２の従来例における立体画像表示
装置では、ストライプ状のレンズ越しにステレオ像を観
察するため、立体視が可能となる観察者の位置的許容度
が狭く、観察者が移動した場合には画像が劣化し、また
多人数が任意の位置で観察することが困難であるという
著しい制約が生じ、また画像をストライプ状に表示させ
るための画像処理が必要になるため、装置が高価になる
という課題を有していた。

【０００７】また、医療の分野では内視鏡下手術が行わ
れる際、通常手術は術者が内視鏡によって写し出された
患者の腹腔内の平面画像をモニターにて観察することに
よって行われているが、前記腹腔内のモニター画像は腹
腔内全体が単一色であるため特徴が少なく、患部の遠近
感の確認が困難となるため、手術時間が延びる傾向があ
り、患者や術者にかかる負担も大きかった。これに対
し、従来の第１、第２の立体画像表示装置を用いた場
合、左右の振り分け眼鏡、画像のちらつきや観察者の移
動の制限に伴う煩わしさ等が実用化の妨げとなっている
のが現状である。

【０００８】本発明者等は、上記従来技術の欠点に鑑み
て、撮影装置で観察者を撮影し、撮影された観察者に相
当する表示装置での表示を空間変調素子を裏面より照明
する光源とすることで、左右の振り分け機能を有する眼
鏡を必要とせず、観察者の位置に依存することなく同時
に多人数が立体視でき、しかもちらつきの無い画面を有
する立体画像表示装置を提案した。

【０００９】しかしながら、上記観察者に相当する表示
装置での表示では、表示が最高輝度であってもレンズや
空間変調素子等の通過により輝度が低下するし、観察者
の撮影条件によっては表示では充分な輝度が得られず、
更に輝度が低下してしまう。本発明は、左右の振り分け
機能を有する眼鏡を必要とせず、観察者の位置に依存す
ることなく同時に多人数が立体視でき、しかもちらつき
の無い画面を有すると共に、空間変調素子を裏面より照
明する光源に輝度の高いランプを使用して明るい立体画
像の表示を可能とした立体画像表示装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の立体画像表示装置は、観察者の左右の目に
異なる画像を観察させるための立体画像表示装置におい
て、表示対象である立体画像を表示するための光透過製
を有する空間変調素子と、前記空間変調素子を裏面より
照明するためのバックライト装置と、前記バックライト
装置の表示面を拡大するための指向性を有する光学素子
とを備え、前記バックライト装置は、観察者の顔の位置
に対応して図形を表示する表示手段と、該表示手段に表
示された図形の位置に追従し、左顔面および右顔面に相
当する位置から前記表示手段より輝度の高い光で前記空
間変調素子を照明する照明手段とを有することを特徴と
する。

【００１１】ここで、前記空間変調素子およびバックラ
イト装置を、各２つずつ具備し、それぞれに右目用、左
目用の立体画像を表示し、表示された立体画像を合成手
段により合成する。また、前記空間変調素子は右目用、
左目用の立体画像を時分割で交互に表示し、前記発光表
示装置は前記空間変調素子の時分割表示に動悸して像の
表示を時分割で切り替える。また、前記立体画像表示装
置は観察者を撮影するための撮影手段をさらに有し、前
記表示手段は、該撮影手段によって撮影された観察者の
顔画像を図形として表示する。

【００１２】

【作用】かかる構成により、前記バックライト装置は、
前記撮影装置によって撮影された観察者を表示する表示
手段と、該表示手段に表示された観察者の顔位置を追従
し、左顔面および右顔面に相当する位置から前記表示手
段より輝度の高い光で前記空間変調素子を照明する照明
手段とを有する構成とすることにより、簡単な構造の追
加で光源に輝度の高いランプを使用して明るい立体画像
の表示が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明するが、この
説明に先立ち、同一出願人の先願に含まれるいくつかの
例を参考例として引用して説明する。 （参考例１）図１の参考例において、１０ａ、１０ｂは
空間変調素子として透過型の液晶ディスプレイ、１１
ａ、１１ｂは空間変調素子１０ａ、１０ｂのそれぞれ裏
面に位置する指向性をもった光学素子レンズとして焦点
距離１５０ｍｍのフレネルレンズである。１２ａ，１２
ｂは発光機能を有する観察者像表示装置として白黒ＣＲ
Ｔであり、レンズ１１ａ，１１ｂを挟んでそれぞれ空間
変調素子１０ａ，１０ｂと反対側に位置し、レンズ１１
ａ，１１ｂの焦点距離よりも遠い、レンズ１１ａ，１１
ｂより１６０ｍｍ離れた位置に設置する。１３ａ，１３
ｂは照明装置として、それぞれ波長８５０ｎｍ、９５０
ｎｍのＬＥＤライト、１４ａ，１４ｂは撮影装置として
白黒ＣＣＤカメラ、１５は空間変調素子１０ａ，１０ｂ
に表示される画像を一つに合成するためのハーフミラ
ー、１６，１７はそれぞれ立体画像を観察する観察者を
示している。 図２は、ＬＥＤ１３ａ，１３ｂにより、
観察者１６，１７を正面より照明する様子を示したもの
で、２０ａ，２０ｂはそれぞれＬＥＤ１３ａ，１３ｂの
光が当たっている領域を示す。

【００１４】図３は、ＬＥＤ１３ａ，１３ｂの発光波長
特性を示したもので、特性２５ａはＬＥＤ１３ａの、２
５ｂはＬＥＤ１３ｂの波長分布を示し、また２６ａ，２
６ｂは、それぞれ白黒ＣＣＤカメラ１４ａ，１４ｂの装
着した波長フィルタにより選択的に透過する領域を示
す。図４は、白黒ＣＣＤカメラ１４ａ，１４ｂの断面図
であり、３０は撮像レンズ、３１ａ，３１ｂは波長フィ
ルタとして干渉フィルタであり、３２はＣＣＤチップを
納めた撮像素子、３３は撮像素子の駆動回路、３４は被
写体を示す。

【００１５】図５は、図１に示した参考例において観察
者が自己の顔画像を虚像として観察する様子を示したも
ので、分かりやすいように、観察者像表示装置（白黒Ｃ
ＲＴ）とレンズを１つづつのみ示しており、ハーフミラ
ー、液晶ディスプレイ、及びもう１台のレンズ及び観察
者像表示装置は省略してある。１１ａはレンズ、１２ａ
は白黒ＣＲＴ、１６，１７は立体画像を観察する二人の
観察者であり、４０，４１，４２，４３は白黒ＣＲＴ１
２ａの画面上に表示された観察者像の内、観察者が実際
に目視する領域を示す。

【００１６】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作を図１から図５を用いて説明する。図１における
観察者１６および１７が観察するステレオ画像は、その
右眼用画像を液晶ディスプレイ１０ａに、左眼用画像を
左右を反転させた鏡像の状態で液晶ディスプレイ１０ｂ
にそれぞれ連続して表示させ、前記２つのステレオ画像
はハーフミラー１５により一つの画面に合成される。
更に具体的に説明すれば、図１において、例えば、ＣＲ
Ｔ１２ａの右側の像（実際は右顔面）と、観察者１７の
右側顔面が対応し、液晶ディスプレイ１０ａは右眼で見
るための映像で駆動されている。同様にＣＲＴ１２ｂに
も観察者１７の左顔面の映像がバックライトとして表示
され、液晶ディスプレイ１０ｂは左眼で見るための映像
で駆動されている。この２つの像がハーフミラーで合成
されるので、立体像として観察者には映る。 また、Ｃ
ＲＴ１２ａの左側の像（実際は右顔面）と、観察者１６
の右側顔面が対応し、液晶ディスプレイ１０ａは右眼で
見るための映像で駆動されている。同様にＣＲＴ１２ｂ
にも観察者１６の左顔面の映像がバックライトとして表
示され、液晶ディスプレイ１０ｂは左眼で見るための像
で駆動され、２つの像がハーフミラーで合成されるの
で、観察者１６、１７は立体像を観察できる。

【００１７】また、観察者１６および１７の前方両わき
に配置されたＬＥＤ１３ａ，１３ｂは、図２に示したよ
うに、ＬＥＤ１３ａは観察者１６および１７の顔面にお
ける右半面の領域２０ａを、ＬＥＤ１３ｂは観察者１６
および１７の顔面における左半面の領域２０ｂを照らす
ように位置決めする。ＬＥＤ１３ａ，１３ｂの発光波長
は図３に示したように、それぞれ８５０ｎｍ、９５０ｎ
ｍに中心をもつ分布２５ａ，２５ｂを有しており、互い
に重なる領域における光強度は共に半値以下であるた
め、２つの異なる波長光源として用いることができる。
一方、ＣＣＤカメラ１４ａ，１４ｂには、図４に示した
ように撮像素子３２と撮像レンズ３０の間に、それぞれ
波長８５０±２０ｎｍ、９５０±２０ｎｍの透過特性を
有する干渉フィルタ３１ａ，３１ｂを挿入するため、被
写体３４が撮像素子３２に結像する際には、図３におけ
る波長領域２６ａ，２６ｂで照明された部分だけが画像
として残る。したがって、前記した構成によれば、ＣＣ
Ｄカメラ１４ａは、図２における領域２０ａだけを撮影
して白黒ＣＲＴ１２ａに表示させ、ＣＣＤカメラ１４ｂ
は、図２における領域２０ｂだけを撮影して白黒ＣＲＴ
１２ｂに表示させることができる。白黒ＣＲＴ１２ａ，
１２ｂには、それぞれＣＣＤカメラ１４ａ，１４ｂで撮
影した観察者１６および１７の画像を上下反転させて表
示させるがこの際、顔面領域２０ａ，２０ｂが白く高輝
度で表示されるよう白黒ＣＲＴ１２ａ，１２ｂの輝度お
よびコントラスト並びにＣＣＤカメラ１４ａ，１４ｂの
レンズ絞り等を調整しておく。

【００１８】次に、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂの作
用について図５を用いて説明する。フレネルレンズ１１
ａは、白黒ＣＲＴ１２ａに表示された観察者像を、観察
者１６，１７が虚像として観察できるよう設置するが、
白黒ＣＲＴ１２ａとの距離をフレネルレンズ１１ａの焦
点距離外に設定することにより、観察者１６の右眼、左
眼に白黒ＣＲＴ１２ａの画面上におけるそれぞれ領域４
０，４１のみを、また観察者１７の右眼、左眼に白黒Ｃ
ＲＴ１２ａの画面上におけるそれぞれ領域４２，４３の
みを独立してしかもフレネルレンズ１１ａの有効径を限
度として拡大して観察させることができる。従って、領
域４０及び４２が発光面である場合には、観察者１６，
１７にとりフレネルレンズ１１ａの有効径相当の大きさ
の右眼への選択性を有する照明として作用させることが
できる。この時、領域４１及び４３は発光しないため、
左眼には白黒ＣＲＴ１２ａからの光は入光しない。前記
説明したフレネルレンズ１１ａの作用は、フレネルレン
ズ１１ｂについても同様であり、白黒ＣＲＴ１２ｂから
の光が左眼にのみ入光する。

【００１９】したがって、前記したところの白黒ＣＲＴ
１２ａに表示される図２における観察者１６および１７
の顔面の右半面領域２０ａを、図５における４０，４２
の領域に相当させることで、観察者１６および１７は右
眼だけに明るい虚像を観察し、白黒ＣＲＴ１２ｂに表示
される図２における左半面領域２０ｂを、図５における
４１，４３の領域に相当させることで、観察者１６およ
び１７は左眼だけに明るい虚像を観察することになる。
ただし、白黒ＣＲＴ１２ｂに表示する画像は、図１に示
したようにハーフミラー１５を介して観察するため、左
右を反転させておく。

【００２０】以上説明した本装置の動作により、図１に
おける液晶ディスプレイ１０ａに表示された右眼用のス
テレオ画像は、観察者１６および１７の右眼だけにとり
裏面より照明されて観察可能となり、液晶ディスプレイ
１０ｂに表示された左眼用のステレオ画像は、観察者１
６および１７の左眼だけにとり裏面より照明されて観察
可能となるため、観察者１６および１７は一対のステレ
オ画像を同時に観察でき、共に立体視が可能となる。ま
た観察者１６および１７が移動しても図２に示したＬＥ
Ｄによる照明条件が維持される限り立体視ができること
になる。

【００２１】なお、前記参考例においては、空間変調素
子として透過型の液晶ディスプレイを用いたが、空間変
調素子は光透過性を有し、ステレオ画像を表示できるも
のであればよく、例えば画像を記録したフィルムであっ
てもよい。また、ライトとして用いたＬＥＤは、赤外波
長領域において２つの異なる波長を放射できるものであ
ればよく、例えばハロゲンランプに波長フィルタを装着
し、放射波長帯域を制限したものであってもよい。

【００２２】（参考例２）図６は、本発明の参考例２に
おける立体画像表示装置の構成を示したもので、１０
ａ，１０ｂは空間変調素子として透過型の液晶ディスプ
レイ、１１ａ，１１ｂは空間変調素子１０ａ，１０ｂの
それぞれ裏面に位置するレンズとして焦点距離１５０ｍ
ｍのフレネルレンズである。１２ａ，１２ｂは発光機能
を有する観察者像表示装置として白黒ＣＲＴであり、レ
ンズ１１ａ，１１ｂを挟んでそれぞれ空間変調素子１０
ａ，１０ｂと反対側に位置し、レンズ１１ａ，１１ｂよ
り距離１６０ｍｍに設置する。１３ａ，１３ｂは照明装
置として、それぞれ波長８５０ｎｍ、９５０ｎｍのＬＥ
Ｄライト、１４ａ，１４ｂは撮影装置として白黒ＣＣＤ
カメラ、１５は空間変調素子１０ａ，１０ｂに表示され
る画像を一つに合成するためのハーフミラー、１６，１
７はそれぞれ立体画像を観察する観察者、１８は差分処
理装置を示す。

【００２３】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作は、基本的には図１に示した実施例１と同様であ
るため、同一箇所には同一番号を付与して説明を省略
し、異なる点のみ説明する。カメラ１４ａ，１４ｂで別
々に撮像された観察者１６および１７の顔面像の映像信
号は、差分処理装置１８に入力されて互いに差分された
後、それぞれが白黒ＣＲＴ１２ａ，１２ｂへ出力され
る。前記した差分処理により、前記２つの映像における
共通部分が打ち消されるため、観察者１６，１７の背景
等の本立体画像表示装置の構成上必要な映像を除去する
ことができる。

【００２４】（実施例１）図７は本実施例における立体
画像表示装置の構成図である。１０ａ，１０ｂは空間変
調素子として透過型の影響ディスプレイ、１１ａ，１１
ｂは空間変調素子１０ａ，１０ｂのそれぞれ裏面に位置
するレンズとして焦点距離１５０ｍｍのフレネルレンズ
である。１２ａ，１２ｂは発光機能を有する観察者像表
示装置として白黒ＣＲＴであり、レンズ１１ａ，１１ｂ
を挟んでそれぞれ空間変調素子１０ａ，１０ｂと反対側
に位置し、レンズ１１ａ，１１ｂより距離１６０ｍｍに
設置する。１３は照明装置として波長８５０ｎｍのＬＥ
Ｄライト、１４は撮影装置として白黒ＣＣＤカメラ、１
５は空間変調素子１０ａ，１０ｂに表示される画像を一
つに合成するためのハーフミラー、１６は立体画像を観
察する観察者、８０は光源で、例えば、表示画面の上の
横方向に延びる軸８２と縦方向に延びる軸８１との交点
の位置にある。

【００２５】以上のように構成された立体画像表示装置
の動作の特徴ある部分を説明すると、カメラ１４で撮像
された観察者１６の正面からの顔の映像信号は、白黒Ｃ
ＲＴ１２ａ，１２ｂに表示され、この表示された顔面像
を追従し、左右の半面のみで発光する光源８０が立体画
像表示の右目用，左目用のバックライトとなる。この場
合、ライト１３およびカメラ１４は１台づつあれば良
い。

【００２６】図８は、本実施例におけるバックライト装
置の一構成例を示す図である。尚、図８は右目用の光源
を示し、左目用の光源は図示されていない。図中、１２
ａは上記参考例に示した観察者像表示装置である。観察
者像表示装置１２ａには、カメラ１４で撮像された観察
者が表示される。観察者像表示装置１２ａの表示画面の
前面には、ＬＥＤ等の高輝度のランプから成る光源８０
が配置される。光源８０は、例えば、表示画面の上の横
方向に延びる軸８２と縦方向に延びる軸８１との交点に
位置し、軸８１，８２に沿って観察者像表示装置１２ａ
の表示画面上の観察者像を追って移動する。光源８０の
軸８１，８２に沿う移動は、ＸＹプロッタ等での種々の
技術があるが、本例では軸８１，８２上に雄ネジを切
り、光源８０の雌ネジと螺合して、軸８１，８２の回転
により移動するように構成されている。光源８０は、表
面の向って左半分８０ａが光り、右半分８０ｂは光らな
いような構造となっている。これは、上記参考例で示し
た上下が反転した観察者の右顔面像の相当する。従っ
て、左目用の光源としては、表面の向って右半分が光
り、左半分は光らないような構造となっている光源が使
用される。

【００２７】観察者像表示装置１２ａの表示画面上の観
察者像の追跡は、以下の２つの手順で行われる。まず、
観察者像表示装置１２ａの表示画面上の観察者像の移動
が検出される。図９に示すように、光源８０における表
示装置１２ａ側には、例えば、図１０の（ａ）に示すよ
うに光センサが配置された交点追跡センサ８３が結合さ
れている。図１０の（ａ）の各光センサにより、表示画
面上の光点の図１０の（ｂ）に示すような８方向への移
動が検出される。

【００２８】次に、表示画面上の光点の移動の検出方向
に従って、光源８０は軸８０，８１上を横及び縦方向に
移動して、光点を追跡する。以下、本実施例の光点の追
跡の制御手順を、図１１のフローチャートに従って説明
する。ステップＳ１０では、装置の初期動作として観察
者像表示装置１２ａの表示画面上を左から右、上から下
に走査をして、ステップＳ２０で光点を探す。光点を見
つけると、ステップＳ２５で初期受光量を測定し、ステ
ップＳ３０に進んで、光点の移動をセンスし、移動がな
ければその位置を維持する。ここで、移動の有無は、例
えば図１０の（ａ）に示す９個のセンサの内の１つが所
定のレベル以下の受光量となった場合に移動ありとす
る。より安定に移動の有無を判定するには、センサの数
を増加して、複数のセンサの変化により判定してもよ
い。

【００２９】観察者の移動に対応する光点の移動があれ
ば、ステップＳ４０に進んで、移動方向が検出される。
方向の検出は、例えば図１０の（ａ）に示す９個のセン
サの内で最も受光量の小さいものの反対方向を、光点の
移動方向（図１０の（ｂ）参照）とする。移動方向が決
まれば、ステップＳ５０で決定された移動方向へ１ステ
ップ分光源８０を移動させる。ここで、１ステップ分と
は、例えば図１０の（ａ）に示す中央のセンサから各方
向のセンサまでの距離の半分とすればよい。尚、ステッ
プＳ５０では、通常の移動ステップと微細移動ステップ
との２段階のステップを設けて移動を行うと、より正確
な移動が可能となる。

【００３０】ステップＳ６０では、例えば図１０の
（ａ）に示す９個のセンサ９０の全てが光を受光する元
の状態になればステップＳ３０に戻り、戻らない限りは
ステップＳ４０から繰り返して、追跡制御を続ける。
尚、図８には、観察者が１人の場合を示したが、機構は
複雑になるが、複数の光源と光源の移動機構を設けるこ
とによって、複数の観察者にも対応が可能である。

【００３１】（実施例２）上記実施例１では、観察者の
右目用の光源と左目用の光源とを別に設けた例を示した
が、図８の光源８０の前面に液晶シャッタを設けて、光
る部分を８０ａ→８０ｂ→８０ａと交互に切り替え、同
期させて空間変調素子としての透過型の液晶ディスプレ
イを右目用→左目用→右目用と切り替えることにより、
１つの光源と１つ空間変調素子による時分割表示が可能
である。

【００３２】（実施例３）上記実施例１に比較して多少
高価とはなるが、図１２に示すように、観察者像表示装
置１２ａの表示画面上にセンサ群９１を並べ、各センサ
の光センスに対応して所定の領域で光るランプから成る
ランプ群９２を設けることによっても、代替が可能であ
り、この場合は光点追跡の複雑な機構を必要とせず、追
跡ミスの発生も無い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
左右の振り分け機能を有する眼鏡を必要とせず、観察者
の位置に依存することなく任意の位置で複数人が立体視
でき、しかも光源に輝度の高いランプを使用して明るい
立体画像の表示が可能となる立体画像表示装置を提供
し、又、観察者を照す赤外ランプやカメラを１つにでき
るため装置の小型化が図れるので、立体画像表示装置お
よび立体内視鏡装置の実用化並びに用途拡大に大きく寄
与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の参考例１における立体画像表示装置の
構成図である。

【図２】本発明の参考例１における立体画像表示装置の
動作説明図である。

【図３】本発明の参考例１における立体画像表示装置に
使用するライトの発光波長分布を示す特性図である。

【図４】本発明の参考例１における立体画像表示装置に
使用する撮影装置の断面図である。

【図５】本発明の参考例１における立体画像表示装置の
動作説明図である。

【図６】本発明の参考例２における立体画像表示装置の
構成図である。

【図７】本実施例における立体画像表示装置の構成図で
ある。

【図８】実施例１または２におけるバックライト装置の
構成例を正面から見た図である。

【図９】実施例１または２におけるバックライト装置の
構成例を上方から見た図である。

【図１０】実施例１または２における光点追跡センサの
構成例と光点移動方向とを示す図である。

【図１１】実施例１または２における光点追跡の制御手
順を示すフローチャートである。

【図１２】実施例３におけるバックライト装置の構成例
を正面から見た図である。

【図１３】従来の第１の例の立体画像表示装置の構成図
である。

【図１４】従来の第２の例の立体画像表示装置の構成図
である。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ 透過型液晶ディスプレイ １１ａ，１１ｂ レンズ １２ａ，１２ｂ 白黒ＣＲＴ １３，１３ａ，１３ｂ ＬＥＤ １４，１４ａ，１４ｂ 白黒ＣＣＤカメラ １５ ハーフミラー １６，１７ 観察者 １８ 差分処理装置 ３０ 撮像レンズ ３１ａ，３１ｂ 干渉フィルタ ３２ 撮像素子 ３３ 駆動回路 ８０ 光源 ８１，８２ 移動軸 ８３ 光点追跡センサ ９１ センサ群 ９２ ランプ群

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察者の左右の目に異なる画像を観察さ
   せるための立体画像表示装置において、 表示対象である立体画像を表示するための光透過製を有
   する空間変調素子と、 前記空間変調素子を裏面より照明するためのバックライ
   ト装置と、 前記バックライト装置の表示面を拡大するための指向性
   を有する光学素子とを備え、 前記バックライト装置は、観察者の顔の位置に対応して
   図形を表示する表示手段と、該表示手段に表示された図
   形の位置に追従し、左顔面および右顔面に相当する位置
   から前記表示手段より輝度の高い光で前記空間変調素子
   を照明する照明手段とを有することを特徴とする立体画
   像表示装置。
2. 【請求項２】 前記空間変調素子およびバックライト装
   置を、各２つずつ具備し、それぞれに右目用、左目用の
   立体画像を表示し、表示された立体画像を合成手段によ
   り合成することを特徴とする請求項１に記載の立体画像
   表示装置。
3. 【請求項３】 前記空間変調素子は右目用、左目用の立
   体画像を時分割で交互に表示し、前記発光表示装置は前
   記空間変調素子の時分割表示に動悸して像の表示を時分
   割で切り替えることを特徴とする請求項１に記載の立体
   画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記立体画像表示装置は観察者を撮影す
   るための撮影手段をさらに有し、前記表示手段は、該撮
   影手段によって撮影された観察者の顔画像を図形として
   表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１
   つにに記載の立体画像表示装置。