JPH0973049A - 画像表示方法及びそれを用いた画像表示装置 - Google Patents

画像表示方法及びそれを用いた画像表示装置

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JPH0973049A
JPH0973049A JP8115718A JP11571896A JPH0973049A JP H0973049 A JPH0973049 A JP H0973049A JP 8115718 A JP8115718 A JP 8115718A JP 11571896 A JP11571896 A JP 11571896A JP H0973049 A JPH0973049 A JP H0973049A
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和隆 猪口
Takasato Taniguchi
尚郷 谷口
Hiroaki Hoshi
宏明 星
Toshiyuki Sudo
敏行 須藤
Hideki Morishima
英樹 森島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】３次元部分画像と２次元部分画像が混在する表
示を行う際に各部分画像の明るさを略一定とする、或は
３次元画像表示と２次元画像表示を切り換えた際に画面
の明るさ範囲が変化しない画像表示方法及びそれを用い
た画像表示装置を得ること。 【解決手段】 画像表示手段に２次元画像及び３次元画
像を夫々２次元部分画像及び３次元部分画像として混在
表示し、光指向性制御手段の該３次元部分画像に対応す
る領域に部分パララックス・バリアを形成し、該３次元
部分画像からの光束を該部分パララックス・バリアを通
過させることにより該光束を所定位置に導いて観察者に
該３次元部分画像を立体視させる際、該観測者が視認す
る各部分画像の明るさを光量調整手段により視点数に応
じて制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像表示方法及びそ
れを用いた画像表示装置に関し、特にパララックス・バ
リア方式を用いて２次元部分画像（非立体画像）と３次
元部分画像とを混在して表示する、若しくは２次元画像
と３次元画像とを切り換えて表示する際に好適なもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、立体画像表示を行う方式として、
パララックス・バリア方式を用いた立体画像表示方式
（以下、パララックス・バリア方式と呼ぶ）等が広く知
られている。
【０００３】パララックス・バリア方式については、S.
H. Kaplan , " Theory of Parallax Barriers" , J. S
MPTE, Vol.59, No.7, pp.11-21 (1952) に開示されてお
り、複数視点からの複数の視差画像から左右画像が少な
くとも交互に配列されたストライプ画像を、この画像か
ら所定の距離だけ離れた位置に設けられた所定の開口部
を有するスリット（パララックス・バリアと呼ばれる）
を介して、それぞれの眼でそれぞれの眼に対応した視差
画像を観察することにより立体視を行なうことができ
る。
【０００４】更に、２次元画像（１視点画像）表示装置
との両立性を向上させるためにパララックス・バリアを
透過形液晶素子などにより電子的に発生させ、パララッ
クス・バリアの形状や位置などを電子的に可変制御する
ようにした立体画像表示装置が、特開平3-119889号公
報、特開平5-122733号公報に開示されている。
【０００５】図14は特開平3-119889号公報に開示されて
いる立体画像表示装置の基本構成図であり、画像表示を
行う透過形液晶表示素子101 に厚さd のスペーサー 102
を介して透過形液晶表示素子から成る電子式パララック
ス・バリア103 を配置している。透過形液晶表示素子10
1 には２方向または多方向から撮像した視差画像を縦の
ストライプ画像として表示し、電子式パララックス・バ
リア103 にはXYアドレスをマイクロコンピュータ104 等
の制御手段で指定することによりバリア面上の任意の位
置にパララックス・バリアを形成し、前記パララックス
・バリア法の原理に従って立体視できる装置である。
【０００６】また、図15は特開平3-119889号公報に開示
されている液晶パネルディスプレイと電子式パララック
ス・バリアによって構成された立体画像表示装置の表示
部の構成図であり、２枚の液晶層115、125 をそれぞれ２
枚の偏光板111、118 及び 121、128で挟んだ構成になって
いる。この装置において、２次元画像表示を行う際に
は、電子式パララックス・バリア103 にパララックス・
バリアの表示を停止し、画像表示領域の全域にわたって
無色透明な状態にすることで、従来のパララックス・バ
リア法を用いた立体画像表示装置とは異なって２次元画
像表示装置との両立性を実現している。
【０００７】また、図16は視点数の違いにより電子式パ
ララックス・バリアに形成するパララックス・バリアパ
ターンの違いを示す図である。図に示すように２視点の
視差画像から構成するストライプ画像を観察する際はパ
ララックス・バリアとして光遮光部の幅A と光透過部の
幅B は同じで良いが、視点数が増えると光透過部の幅は
光遮光部の幅に対して一様に狭くなる。つまり視点数が
増えるに従って電子式パララックス・バリアの開口率は
減少する。
【０００８】また、特開平5-122733号公報には、図17に
示すように透過形液晶表示素子から成る電子式パララッ
クス・バリア103 の一部領域のみにパララックス・バリ
アのパターンを発生させることが出来る構成とし、３次
元画像と２次元画像とを同一画面内で混在表示すること
を可能とした例が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磯野
春雄、安田 稔、笹沢 秀明が“液晶パララックスバリヤ
方式３次元画像ディスプレイ”，電子情報通信学会誌C-
II,Vol.J76-C-II, No.1,pp.24-30 (1993) に開示してい
るように、パララックス・バリア方式を用いる３次元画
像表示装置においては、視点数が増加するに従い画面の
輝度は低下していくという課題がある。図18はパララッ
クス・バリア方式を用いた立体画像表示装置における視
点数と輝度・解像度との関係を示す図である。１視点の
場合の輝度、即ち２次元画像表示時の輝度を１とすると
き、３次元画像表示時の画面輝度は、その視点数に応じ
て図18に示すように低下していく。即ち３次元画像が２
視点からの視差画像より合成されたストライプ画像であ
る場合には画面輝度は0.6 となり、３視点からの視差画
像より合成されたストライプ画像である場合には0.4程
度に暗くなる。
【００１０】従って、特開平3-119889号公報に開示され
た３次元画像表示においては、３次元画像と２次元画像
を切り換える際に、画面の輝度が極端に変化するという
課題を有している。
【００１１】同様に、特開平5-122733号公報に開示され
た３次元部分画像と２次元部分画像の混在表示方式にお
いては、３次元画像表示領域と２次元画像表示領域とで
画像の明るさが異なり、見づらくなるという課題を有し
ている。
【００１２】本発明は、パララックス・バリア方式を用
いて３次元部分画像と２次元部分画像が混在する表示を
行う際に各部分画像の明るさを略一定とする、或は３次
元画像表示と２次元画像表示を切り換えた際に画面の明
るさ範囲が変化しない画像表示方法及びそれを用いた画
像表示装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の画像表示方法
は、 （１−１） 一視点からの画像を２次元画像とし、複数
の視点からの複数の視差画像の各々を複数のストライプ
画素に分割して該複数のストライプ画素を所定の順序で
配列して合成したストライプ画像を３次元画像として、
画像表示手段に２次元画像及び３次元画像を夫々２次元
部分画像及び３次元部分画像として混在表示或は視点数
の異なる複数の３次元画像を夫々３次元部分画像として
混在表示し、光指向性制御手段の該３次元部分画像に対
応する領域にストライプ状の光透過部及び光遮光部を交
互に設けた部分パララックス・バリアを形成し、該３次
元部分画像からの光束を該部分パララックス・バリアを
通過させることにより該光束を所定位置に導いて観察者
に該３次元部分画像を立体視させる際、該観測者が視認
する各部分画像の明るさを光量調整手段により視点数に
応じて制御すること等を特徴としている。
【００１４】特に、 （１−１−１） 前記光量調整手段は前記各部分画像の
明るさを略等しくする。 （１−１−２） 前記光指向性制御手段は前記部分パラ
ラックス・バリアを電子的に形成し、該部分パララック
ス・バリアの形状を前記３次元部分画像の視点数に応じ
て構成する。 （１−１−３） 前記画像表示手段を照明手段で照明す
る際、該照明手段の照射面を複数の分割領域に分割して
前記光量調整手段が該分割領域毎に発光量を調整する。 （１−１−４） 前記各部分画像の境界及び前記各部分
パララックス・バリアの境界を前記分割領域の分割線に
略重ねる。 （１−１−５） 前記画像表示手段を第１の光変調パネ
ルで構成し、該第１の光変調パネルを照明手段で照明す
ると共に、前記部分画像の輝度値を前記光量調整手段に
より該部分画像の視点数に応じて制御する。 （１−１−６） 前記画像表示手段を自発光型表示素子
で構成し、前記部分画像の輝度値を前記光量調整手段に
より該部分画像の視点数に応じて制御する。 （１−１−７） 前記光指向性制御手段を第２の光変調
パネルで構成し、前記部分パララックス・バリアの光透
過部の透過率を前記光量調整手段により対応する前記部
分画像の視点数に応じて制御する。 （１−１−８） 前記画像表示手段を第１の光変調パネ
ルで構成し、前記光指向性制御手段を第２の光変調パネ
ルで構成し、該第１の光変調パネルを照明手段で照明す
ると共に、前記部分パララックス・バリアの光透過部の
透過率を前記光量調整手段により対応する前記部分画像
の視点数に応じて制御する。こと等を特徴としている。
【００１５】更に本発明の画像表示方法は、 （１−２） 一視点からの画像を２次元画像とし、複数
の視点からの複数の視差画像の各々を複数のストライプ
画素に分割して該複数のストライプ画素を所定の順序で
配列して合成したストライプ画像を３次元画像として、
画像表示手段に２次元画像及び３次元画像を夫々２次元
部分画像及び３次元部分画像として混在表示或は視点数
の異なる複数の３次元画像を夫々３次元部分画像として
混在表示し、光指向性制御手段の該３次元部分画像に対
応する領域にストライプ状の光透過部及び光遮光部を交
互に設けた部分パララックス・バリアを形成し、該部分
パララックス・バリアからの光束を該３次元部分画像を
通過させることにより該光束を所定位置に導いて観察者
に該３次元部分画像を立体視させる際、該観測者が視認
する各部分画像の明るさを光量調整手段により視点数に
応じて制御すること等を特徴としている。
【００１６】特に、 （１−２−１） 前記光量調整手段は前記各部分画像の
明るさを略等しくする。 （１−２−２） 前記光指向性制御手段は前記部分パラ
ラックス・バリアを電子的に形成し、該部分パララック
ス・バリアの形状を前記３次元部分画像の視点数に応じ
て構成する。 （１−２−３） 前記光指向性制御手段を照明手段で照
明する際、該照明手段の照射面を複数の分割領域に分割
し、前記光量調整手段は該分割領域毎に発光量を調整す
る。 （１−２−４） 前記各部分画像の境界及び前記各部分
パララックス・バリアの境界を前記分割領域の分割線に
略重ねる。 （１−２−５） 前記画像表示手段を第１の光変調パネ
ルで構成し、前記部分画像の輝度値を前記光量調整手段
により該部分画像の視点数に応じて制御する。 （１−２−６） 前記光指向性制御手段を第２の光変調
パネルで構成し、前記部分パララックス・バリアの光透
過部の透過率を前記光量調整手段により対応する前記部
分画像の視点数に応じて制御する。こと等を特徴として
いる。
【００１７】更に本発明の画像表示方法は、 （１−３） 一視点からの画像を２次元画像とし、複数
の視点からの複数の視差画像の各々を複数のストライプ
画素に分割して該複数のストライプ画素を所定の順序で
配列して合成したストライプ画像を３次元画像として、
画像表示手段に２次元画像及び３次元画像を夫々２次元
部分画像及び３次元部分画像として混在表示或は視点数
の異なる複数の３次元画像を夫々３次元部分画像として
混在表示し、自発光型素子で構成する光指向性制御手段
上の該３次元部分画像に対応する領域にストライプ状の
発光部及び非発光部を交互に設けた部分パララックス・
バリアを形成し、該部分パララックス・バリアからの光
束を該３次元部分画像を通過させることにより該光束を
所定位置に導いて観察者に該３次元部分画像を立体視さ
せる際、該観測者が視認する各部分画像の明るさを光量
調整手段により視点数に応じて制御すること等を特徴と
している。
【００１８】特に、 （１−３−１） 前記光量調整手段は前記各部分画像の
明るさを略等しくする。 （１−３−２） 前記光指向性制御手段は前記部分パラ
ラックス・バリアを電子的に形成し、該部分パララック
ス・バリアの形状を前記３次元部分画像の視点数に応じ
て構成する。 （１−３−３） 前記部分パララックス・バリアの発光
部の輝度値を前記光量調整手段により対応する前記部分
画像の視点数に応じて制御する。 （１−３−４） 前記画像表示手段を第１の光変調パネ
ルで構成し、前記部分パララックス・バリアの発光部の
輝度値を前記光量調整手段により対応する前記部分画像
の視点数に応じて制御する。 （１−３−５） (1-1-1)〜(1-1-8) 、(1-2-1)〜(1-2-
6) 、(1-3-1)〜(1-3-4)項のいずれか１項に記載の画像
表示方法によって前記画像表示手段に表示する画像を別
の画像に切り換える際、前記部分画像の明るさを前記光
量調整手段により略一定に保つ。 （１−３−６） (1-1-1)〜(1-1-8) 、 (1-2-1)〜(1-2-
6) 、 (1-3-1)〜(1-3-4)項のいずれか１項に記載の画像
表示方法によって、前記画像表示手段に表示する画像を
別の画像に切り換える際、切換後に表示される部分画像
の総数が１である場合には、切換後の観察者が視認する
明るさが前記画像表示手段に表示する画像において最大
になるように、切換後の光量調整を行う。 （１−３−７） (1-3-6)項に記載の画像表示方法によ
って、前記画像表示手段に表示する画像を部分画像の総
数が１の画像に切り換える際、切り換えの前後で観察者
が視認する明るさが変化する場合には、画像の切り換え
から所定時間をかけて切換後の観察者が視認する明るさ
が前記画像表示手段に表示する画像において最大になる
ように、切換後の光量調整を行う。こと等を特徴として
いる。
【００１９】又、本発明の画像表示装置は、 （１−４） (1-1)〜(1-3-7) 項のいずれか１項に記載
の画像表示方法を用いること等を特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の画像表示装置は画像表示
に際して１視点からの２次元画像（非立体画像、１視点
画像情報）と複数の視点からの３次元画像（立体画像）
を切り替えて表示したり、或は図6(A)のLCD1に示すよう
に表示面に幾つかのウインドウを設け、該ウインドウで
限られる領域毎に２次元の部分画像又は３次元の部分画
像を混在表示する。本明細書では、ウインドウに表示す
る画像を部分画像と呼び、又背景画像も部分画像と呼ぶ
こととする。
【００２１】本発明の画像表示装置の表示面に表示する
３次元画像を説明する。３次元画像は複数の視点からの
複数の視差のある画像（視差画像）より合成する。３次
元画像を合成するには少なくとも２つの視差画像を必要
とする。右眼に対応する視差画像をRS、左眼に対応する
視差画像をLSとする。各視差画像を縦長で同幅のストラ
イプ画素Ri,Li(i=1,2,3・・・) に分割する。このストライ
プ画素をR1,L2,R3,L4・・・・(又はL1,R2,L3,R4・・・・)と配列
して１つの画像を構成したものが３次元画像であり、こ
こではストライプ画像とも呼称する。もし視差画像がA,
B,C の３つであれば、ストライプ画像はストライプ画素
をA1,B2,C3,A4,B5,C6・・・・ 、若しくはB1,C2,A3,B4,C5,A
6・・・・ 、若しくはC1,A2,B3,C4,A5,B6・・・・ と並べた画像
となる。ストライプ画素で構成される３次元画像をパラ
ラックス・バリアを介して観察すれば立体画像として認
識できる。本発明の場合、視点数の異なる部分画像を混
在表示するのでパララックス・バリアを形成する要素
（例えば実施形態１の場合は後述するLCD2、又実施形態
４では後述するCRT25 ）の上の各３次元部分画像に対応
する領域毎にパララックス・バリアを形成する。本明細
書では部分画像に対応して形成するパララックス・バリ
アを部分パララックス・バリアと呼ぶ。部分パララック
ス・バリアは図16に示すように縦長ストライプ状の光透
過部及び光遮光部（実施形態４では発光部及び非発光
部）を交互に並べたパターンであり、部分画像の視点数
に応じて光透過部及び光遮光部の幅が変化する。同図に
示すように視点数が多くなると光透過部の幅が相対的に
狭くなる。なお、１視点部分画像は非立体部分画像であ
るので、パララックス・バリアパターンを形成する要素
の上の１視点部分画像に対応する領域は単に全面透過部
（又は全面発光部）とするのであるが、説明を簡単にす
る為に、本明細書では１視点部分画像の部分パララック
ス・バリアは全面を透過部としたものであると定義す
る。以後、部分パララックス・バリアを”部分PB”と略
記する。
【００２２】図1 は本発明の画像表示装置の実施形態１
の構成概略図である。図中、1 は第１の光変調パネル
（画像表示手段、LCD1）であり、透過型の液晶表示素子
（LCD)で構成している。3 はバックライト（照明手段）
であり、第１の光変調パネル1を照明する。
【００２３】2 は第２の光変調パネル（光指向性制御手
段、LCD2）であり、透過型の液晶表示素子（LCD ）で構
成している。LCD2はLCD1上のストライプ画像11の表示に
応じて、該ストライプ画像11に対応する領域にパララッ
クス・バリア表示する。パララックス・バリアとは垂直
ストライプ状の光透過部と光遮光部とを交互に水平方向
に並べたパターンであり、ストライプ画像11を構成して
いる各ストライプ画素からの光束をそれぞれ所定の観察
位置に導いて観察者にストライプ画像11を立体視させ
る。
【００２４】LCD1，LCD2，バックライト3 等は表示部の
一要素を構成している。図1 において表示部は水平断面
図で図示している。LCD1はその表示面に２次元画像或は
３次元画像或は両者を部分画像として混在表示する。図
1 においては、２視点の３次元部分画像を表示した場合
を例にとり、そのストライプ画素を画面左端からR1,L2,
R3,L4,R5,L6・・・・ と並べて合成したストライプ画像11を
模式的に示している。図2 は本実施形態の表示部の構成
の説明図である。図中、21、22、23はそれぞれ偏光板で
あり、それぞれの偏光の方向を矢印で示しており、隣り
合う偏光板の偏光方向は夫々直交している。本実施形態
の表示部はバックライト3 から観察者側に、偏光板21、
LCD1、偏光板22、LCD2、偏光板23を順番に重なるように
並べて構成している。本実施形態の表示部構成は光指向
性制御手段を画像表示手段より観察者側に設ける所謂フ
ロント・バリア方式である。
【００２５】以下、本装置の表示部を構成する２つのLC
D 間の関係について図1 を用いて説明する。観察者の両
眼間隔（基線長）をO 、LCD1の観察距離をC 、LCD1とLC
D2との間隔をD 、部分パララックス・バリアの光透過部
の幅をB'、ディスプレイ1 に表示するストライプ画像の
画素間隔をP とすると、以下の関係を満足すれば立体視
が得られる。
【００２６】D=P・C/(O+P) -----------------(1) B'=P(C-D)/C -----------------(2) なお、実際には観察位置において観察幅は有限の広がり
をもつので、これらの諸量は若干変更して設定される。
これらの関係については、論文S. H. Kaplan , "Theory
of Parallax Barriers" , J. SMPTE, Vol.59, No.7, p
p.11-21 (1952)に詳細に説明している。
【００２７】また、上記パラメータを適宜変更すること
により、３視点以上の立体画像表示が可能であり、その
状態に適合するようにLCD2に表示する部分パララックス
・バリアを形成すればよい。
【００２８】図1 において、4 はLCD2を駆動するLCD2駆
動回路、5 はLCD1を駆動するLCD1駆動回路である。6 は
バックライト3 の発光量を調整する光量調整回路（光量
調整手段）、7 はウィンドウ情報入力手段である。な
お、ここでは表示面全体も１つのウインドウとして取り
扱う。19は画像入力生成手段であり、背景画像（これも
１つの部分画像である）や各ウインドウに表示する部分
画像を入力或は生成する。この時、該部分画像が２次元
部分画像である場合は１つの画像のみが入力或は生成さ
れるが、もし該部分画像が３次元部分画像であれば、複
数の視点に対応した視差画像を入力又は生成する。8 は
視点数検知部（視点数検知手段）であり、各入力又は合
成した画像データからその部分画像が２次元画像（視点
数n=1 ）か３次元画像か(n≧2)か、３次元画像ならば視
点数n はいくらかを検知する。視点数n を視点数情報と
も呼称する。9 は第１画像処理部、10は第２画像処理部
である。又、18はシステムコントロール部である。
【００２９】図3(A)は実施形態１の第１画像処理部9 の
回路構成図である。図中、11i はｉ番目のストライプ画
像合成回路であり、i 番目の画像データと該画像データ
の視点数情報niとを受けてn 個の視差画像を夫々縦長の
複数のストライプ画素に分割し、該ストライプ画素を所
定の順序で配列して１つのストライプ画像を合成する。
なお、ここへ入力する画像データが２次元画像であると
きはその儘の画像で次段へ出力する。
【００３０】12i は i番目の画像圧縮回路であり、 i番
目の画像データを表示するウィンドウのウインドウ領域
指定情報に応じて前段で構成したストライプ画像データ
又は２次元画像データをウインドウサイズに圧縮する。
【００３１】ストライプ画像合成回路11i と画像圧縮回
路12i はそれぞれこのディスプレイに表示するウインド
ウの数＋１（背景画像分だけ多い）だけ並列に配置・形
成している。13はウィンドウ制御回路であり、各画像圧
縮回路12i からの画像データとウィンドウ領域指定情報
に基づいて背景画像の中に複数のウインドウを設定して
その中に圧縮したストライプ画像又は２次元画像を表示
した画像を形成し、該画像をLCD1駆動回路5 を介してLC
D1に表示する。
【００３２】また、図3(B)は実施形態１の第２画像処理
部10の回路構成図である。同図に示すように、第２画像
処理部10はバリア・ストライプ発生回路14を有してお
り、視点数検知部8 からの視点数情報n とウィンドウ情
報入力手段7 からのウィンドウ領域指定情報の入力を受
けて、LCD2上にLCD1に表示する３次元部分画像に対応す
る部分パララックス・バリア（部分PB）を生成し、該部
分PBをLCD2駆動回路4 を介してLCD2上に表示する。
【００３３】図4 は本実施形態のバックライトの構成概
略図である。バックライト3 の部分は正面図である。
又、図5(A) 、(B) はバックライトの１つの分割領域の正
面図、及び断面図である。バックライト3 はその照射面
を縦に４等分、横に４等分の16の領域に分割している。
31i,j は分割領域の１つである。32は入力部であり、光
量調整回路6 はこの入力部32を介してパルス信号を入力
して分割領域31i,j の発光量を制御する。33は蛍光管、
34は反射板、35は散乱板である。
【００３４】以上のように本実施形態のバックライト3
は複数の領域31i,j (但しi=1〜4、j=1〜4)に分割して、
各領域毎に蛍光管33と入力部32と不図示の蛍光管点灯の
ための回路を有している。そして光量調整回路6 に入力
されたウィンドウ領域指定情報と視点数情報に基づい
て、各分割領域31i,j の蛍光管点灯回路に入力するパル
スの周波数を変化させて、蛍光管の発光量を制御する。
【００３５】各分割領域31i,j はその背面に反射板34を
配して照明効率を高めるとともに、前面に散乱板35を配
することにより各 LCDの当該照明部分を均一に照明する
構成となっている。
【００３６】従って、バックライト3 は、その各分割領
域で全面一様な輝度の照明光を発生させることが出来、
且つ各分割領域毎に独立して発光量の制御が可能な分割
照明のバックライトを構成している。
【００３７】以下、図1、3、4 に基づいて本実施形態にお
ける処理の流れを説明する。システムコントロール部18
はウィンドウ情報入力手段7 を制御してウィンドウの
数、ウィンドウのサイズ、位置等の情報、即ちウインド
ウ領域指定情報を入力する。この情報は第１画像処理部
9、第２画像処理部10、光量調整回路6 へ出力される。
【００３８】また、システムコントロール部18は画像入
力生成手段19の制御を行い、背景画像、及び各ウィンド
ウに表示すべき部分画像の生成又は入力を行う。この
時、各部分画像はそれが２次元画像であれば１つの画像
データを生成又は入力し、３次元画像であれば、視点数
n に応じた視差画像を生成又は入力する。入力画像には
視点数いくらの画像データであるか、表示すべきウイン
ドウはどれであるか等のデータもついている。これらの
複数の画像データより成る画像データ群はそれぞれ並列
に視点数検知部8 に入力される。
【００３９】視点数検知部8 では各画像データ毎に視点
数niを検知し、検知した各視点数情報niを各画像データ
とともに並列に第１画像処理部9 に出力する。又、視点
数検知部8 は検知した各視点数情報niを第２画像処理部
10及び光量調整回路6 へ出力する。
【００４０】第１画像処理部9 での作用を説明する。ス
トライプ画像合成回路11i は上記画像データ及び該画像
データの視点数情報niに基づいて、該画像データが視点
数 n≧2 の３次元画像であれば、ni個の視差画像データ
を複数のストライプ画素に分割し、該ストライプ画素を
所定の順序で交互に配列して１つのストライプ画像デー
タを構成して次段へ出力する。もし、該画像データが視
点数n=1 の２次元画像ならば画像データをそのまま次段
へ出力する。次いで画像圧縮回路12i はウインドウ領域
指定情報に基づいて前段より出力された画像データを各
ウインドウサイズへ圧縮してウィンドウ制御回路13へ送
出する。
【００４１】ウィンドウ制御回路13は各画像圧縮回路12
i からの各ウインドウサイズに圧縮された各画像データ
を受け取り、ウィンドウ領域指定情報に基づいてこれら
複数の画像データを適切に配置して１画面の画像情報を
形成してLCD1駆動回路5 へ送出する。LCD1駆動回路5 は
該画像情報に基づきLCD1を駆動し、LCD1の表示面上に合
成した画像を表示する。
【００４２】また、第２画像処理部10は視点数情報とウ
ィンドウ領域指定情報を受けて、LCD1に表示する各３次
元部分画像に対応する部分ＰＢの画像データを生成し、
LCD2駆動回路4 に送出する。LCD2駆動回路4 はこの画像
データに基づきLCD2を駆動し、その表示面上で前記の３
次元部分画像に対応する領域に部分PBを形成する。ま
た、光量調整回路6 はウィンドウ領域指定情報と視点数
情報n に基づいてバックライト3 の各分割領域の発光量
を制御する。
【００４３】図6 は本実施形態のバックライトの各分割
領域の発光量とLCD1に表示された部分画像及びLCD2に表
示された部分PBの関係の説明図である。バックライトの
各分割領域内の数字は相対的な光量比を表している。
【００４４】以下、LCD1の画像として背景が２次元部分
画像（１視点部分画像）で、その中に２視点の３次元部
分画像が表示されたウィンドウ1 と３視点の３次元部分
画像が表示されたウィンドウ2 が混在している場合を例
にとり、各部分画像の輝度、ウィンドウの移動、及びサ
イズ変更について説明する。
【００４５】本実施形態では図6 に示すように３視点部
分画像を照明するバックライトの分割領域の明るさを1
とすれば、２視点部分画像を照明するバックライトの分
割領域の明るさは0.7 、１視点部分画像を照明するバッ
クライトの分割領域の明るさは0.4 と差をつけている。
これは視点数が増えればパララックス・バリアパターン
の開口率を落さざるを得ず、相対的に暗く認識すること
を補正するものである。図18のデータを使用してバック
ライトの照明の明るさ×視点数による画像輝度の低下を
求めると、 n=1の場合：0.4 ×1 =0.4 n=2の場合：0.7 ×0.6=0.42 n=3の場合：1 ×0.4=0.4 となり、いずれの部分画像でも観察者が視認する明るさ
を略同じ明るさ（輝度範囲）としている。
【００４６】このように本発明は観察者が視認する各部
分画像の明るさを光量調整手段により視点数に応じて制
御して各部分画像の明るさを略等しくすることを特徴と
している。なお、ここに”各部分画像の明るさを略等し
くする”とは、各部分画像として全画面が最高輝度の原
画像を部分画像に変換して表示して、観察者が視認する
最も暗い部分画像の明るさを最も明るい部分画像の明る
さの80% 以上にすることを言う。
【００４７】次に、本実施形態では図6(A)に示すように
LCD2、LCD1に形成する部分画像1、2（ウィンドウ1、2 ）
及び部分PB1、2 の境界はバックライト3 の分割領域の分
割線と重ねている。
【００４８】そしてウインドウ1 を例えばマウスなどの
入力手段を用いて図6(B)に示す位置に移動を行う場合、
マウスの移動量の閾値を定めておいて、その値を超える
と同時にウィンドウ位置がバックライトの分割領域サイ
ズ単位で移動するように制御する。
【００４９】また、図6(C)に示すようにウィンドウ1 の
サイズ変更を行う時は、同じくマウスの移動量の閾値を
定めておいて、その値を超えると同時にウィンドウのサ
イズ変化がバックライトの分割領域サイズ単位で生じる
ように制御する。
【００５０】以上の様に、各部分画像( ウィンドウ) の
境界が必ずバックライトの領域分割線に重なるように制
御することで、画面上に３次元部分画像と２次元部分画
像の混在する際に、常に画面全体の明るさの範囲（輝度
範囲）を略一定に保つことができる。
【００５１】つまり、本実施形態では第１の光変調パネ
ルに表示する部分画像の視点数情報に基づいて光量調整
手段が照明手段の各分割領域の発光量を制御し、これに
よって観察者が視認する各部分画像の明るさを略一定に
調整している。
【００５２】又、本実施形態ではLCD1に視点数の少ない
画像を表示する際は照明光量を落とすので省電力化が図
れる。
【００５３】本実施形態では、バックライト3 の発光と
LCD1への部分画像表示とLCD2への部分PB表示を同時に行
うように画像の生成・入力から出力までの時間をコント
ロールすることで、画面上に３次元の画像と２次元の画
像の混在する際にも各画像の輝度範囲を略一定に保って
いる。
【００５４】なお、上記ウィンドウの移動、若しくはウ
インドウサイズの変更を行う時は、ウィンドウ内の画像
の視点数に関わらず、LCD1のウィンドウ位置には２次元
画像を表示し、LCD2の対応する部分PBは透過部のみで構
成し、バックライト3 も２次元画像表示の際の光量に制
御し、ウィンドウの移動、サイズ変更が分割領域のサイ
ズ単位で終了した時点で本来の視点数に応じた明るさの
部分画像と部分PBを表示する様にしてもよい。
【００５５】又、本実施形態のバックライト3 をLCD1、
LCD2の画素サイズと同じに分割した２次元アレイ LED等
で構成し、これを制御すれば、上記ウィンドウの移動、
サイズ変更等をなめらかに行える。
【００５６】又、本発明では画面全体が２次元画像、３
次元画像に切り換わる際も常に画面全体の輝度範囲を略
一定に保つことができる。例えば、画像表示手段上には
最大３視点部分画像を表示することを前提とする。この
時、本実施形態では１視点画像から３視点画像までを混
在表示すると観察者が視認する各部分画像の明るさは前
記の数字で略0.4 となる。そこで画面全体に２次元画像
或は３次元画像（両画像とも夫々部分画像と定義する）
を表示する際には全て0.4 の明るさで表示する。このよ
うに画像の明るさを制御すれば画面全体が２次元画像、
３次元画像に切り換わる際も常に画面全体の輝度範囲を
略一定に保つことができる。
【００５７】又、本発明では画面全体が２次元画像、３
次元画像に切り換わる際に限って、切換前後での光量調
整を行わないようにすることも可能である。
【００５８】例えば、混在表示を行っているときの部分
画像の最大視点数が３である際は、各部分画像の明るさ
は前記の数字で略0.4 である。この状態から画面全体が
２次元画像を表示する状態に切り換える際にも画面全体
の輝度範囲を略一定に保つ前述の表示方法をとった場合
は、バックライトの持つ能力に対して前記の数字で１の
表示が可能であるにも関わらず、略0.4 の明るさで表示
されることになる。従って、バックライトの持つ能力に
対し、画面全体が暗く表示されることになり、バックラ
イトの持つ能力が低い場合等には適さない。
【００５９】従って、ウィンドウ情報入力手段７からの
背景を含めたウィンドウの数が１であるという情報を受
けた際には、光量調整回路６はバックライトを最大輝度
で点灯させるように切換後の光量調整を行う。逆に画面
全体が２次元画像、３次元画像表示の状態から混在表示
に切り換わる際は、混在表示させる部分画像中、視点数
が最大の部分画像の輝度に合わせて前述のように光量調
整を行う。このようにしておくことで、混在表示時と画
面全体が２次元画像、３次元画像表示時との輝度差が生
じるものの、常に一画面内では輝度差が生じず、画面全
体が一つの部分画像のみの場合には最大の輝度での表示
が可能になる。
【００６０】また、上述の方法において、切り換え時の
輝度変化が激しい場合には、画像の切り換えに際して、
切り換え前の前記の数字で略0.4 の明るさの状態から、
所定の時間をかけて最大輝度（前記の数字で略１の状
態）になるように、光量調整をしてもよい。
【００６１】図7 は本発明の画像表示装置の実施形態２
の構成概略図である。また、図8 は実施形態２の第１画
像処理部9 の構成概略図である。本実施形態が実施形態
１と異なる点は、表示部をバックライト3 から観察者側
に向かって、部分パララックス・バリアを表示する光指
向性制御手段（LCD2）、３次元部分画像を表示する画像
表示手段（LCD1）と配置した、即ち実施形態１に対しLC
D1とLCD2の位置を入れ替えた所謂リア・バリア方式で表
示部を構成した点、並びにバックライト3 を一様な明る
さのバックライトとして、代わりに第１画像処理部9 内
に光量調整回路（光量調整手段）15i を付加してLCD1に
表示する部分画像の明るさを制御するようにした点の2
点であり、その他は同じである。
【００６２】以下、本装置の表示部を構成する２つのLC
D間の関係について図7 を用いて説明する。実施形態１
（図1 ）で説明した時と同様に、観察者の両眼間隔（基
線長）を0 、LCD1の観察距離をC 、LCD1とLCD2との間隔
をD 、部分パララックス・バリアの光透過部の幅をB'、
ディスプレイ1 に表示するストライプ画像の画素間隔を
P とすると、以下の関係を満足すれば立体視が得られ
る。
【００６３】D=P・C/(O-P) -----------------(1') B'=P(C+D)/C -----------------(2') なお、本装置の構成においても実施形態１の構成と同様
に、実際には観察位置における観察幅が有限の広がりを
もつため、これらの諸量は若干の変更をして設定される
し、上記パラメータを適宜変更することにより、３視点
以上の立体画像表示が可能であることはいうまでもな
い。
【００６４】本実施形態の第１画像処理部9 中にある光
量調整回路15i は入力される画像データの視点数情報に
応じて該画像データ中の各画素の輝度値を変換して次段
へ出力する。従って光量調整回路15i は輝度調整手段で
もある。
【００６５】以下、図7、8 に基づいて本実施形態におけ
る処理の流れを説明する。システムコントロール部18は
ウィンドウ情報入力手段7 を制御してウィンドウの数、
ウィンドウのサイズ、位置等の情報、即ちウインドウ領
域指定情報を入力する。この情報は第１画像処理部9 、
第２画像処理部10へ出力される。
【００６６】また、システムコントロール部18は画像入
力生成手段19の制御を行い、背景画像（部分画像）、及
び各ウィンドウに表示すべき部分画像の生成又は入力を
行う。この時、各部分画像はそれが２次元部分画像であ
れば１つの画像データを生成又は入力し、３次元部分画
像であれば、視点数ｎに応じた視差画像を生成又は入力
する。入力画像には視点数いくらの画像データである
か、表示すべきウインドウはどれであるか等のデータも
ついている。これらの複数の画像データより成る画像デ
ータ群はそれぞれ並列に視点数検知部（視点数検知手
段）8 に入力される。
【００６７】視点数検知部8 では各画像データ毎に視点
数niを検知し、検知した各視点数情報niを各画像データ
とともに並列に第１画像処理部9 に出力する。又、視点
数検知部8 は検知した各視点数情報niを第２画像処理部
10へ出力する。
【００６８】第１画像処理部9 での作用を説明する。光
量調整回路15i は視点数情報に基づいて各画像データの
表示時の輝度を適切に変換してストライプ画像合成回路
11へ出力する。例えば、第１画像処理部9 に入力された
画像データ群が１視点部分画像、２視点部分画像、３視
点部分画像の３種類であり、それぞれの画像の最大明る
さのレベルが100 の画像データであった場合は、３視点
部分画像の画素毎の輝度値はそのままで、２視点部分画
像の画素毎の輝度値を7 割に、１視点部分画像の画素毎
の輝度値を4 割になるよう変換し、その画像データをス
トライプ画像形成回路11i へ出力する。
【００６９】ストライプ画像合成回路11i は上記画像デ
ータ及び該画像データの視点数情報niに基づいて、該画
像データが視点数 n≧2 の３次元部分画像であれば、ni
個の視差画像データを夫々複数のストライプ画素に分割
し、該ストライプ画素を所定の順序で交互に並べて１つ
のストライプ画像データを構成して次段へ出力する。も
し、該画像データが視点数n=1 の２次元部分画像ならば
画像データをそのまま次段へ出力する。次いで画像圧縮
回路12i はウインドウ領域指定情報に基づいて前段より
出力された画像データを各ウインドウサイズへ圧縮して
ウィンドウ制御回路13へ送出する。
【００７０】ウィンドウ制御回路13は各画像圧縮回路12
i からの各ウインドウサイズに圧縮された各画像データ
を受け取り、ウィンドウ領域指定情報に基づいてこれら
複数の画像データを適切に配置して１画面の画像情報を
形成してLCD1駆動回路5 へ送出する。LCD1駆動回路5 は
該画像情報に基づきLCD1を駆動し、LCD1の表示面上にウ
インドウに部分画像を嵌め込んだ画像を表示する。
【００７１】この時、各部分画像は光量調整回路15i で
視点数に応じて各画素の輝度値が変換されているので、
１視点部分画像の表示される領域には0 から40までの輝
度値を有した部分画像を、２視点部分画像の表示される
領域には0 から70までの輝度値を有した部分画像を、３
視点部分画像の表示される領域には0 から100 までの輝
度値を有した部分画像を形成することになる。
【００７２】また、第２画像処理部10は視点数情報niと
ウィンドウ領域指定情報を受けて、LCD1に表示する各３
次元部分画像に対応する部分PBの画像データを生成し、
LCD2駆動回路4 に送出する。LCD2駆動回路4 はこの画像
データに基づきLCD2を駆動し、その表示面上の適切な位
置に各部分PBを形成する。
【００７３】以上のLCD1の部分画像表示とLCD2の部分PB
表示を同時に行うように画像の生成・入力から出力まで
の時間をコントロールすることで、画面上に３次元部分
画像と２次元部分画像の混在する際にも画面全体の輝度
を適切に保つことができるようになる。
【００７４】本実施形態はLCD1を一様な明るさのバック
ライトで照明すると共に、部分画像の画素の輝度値を光
量調整手段により該部分画像の視点数niに応じて制御し
てLCD1に表示するので、LCD1の画面上に３次元部分画像
と２次元部分画像の混在する際に、常に観察者が視認す
る各部分画像の明るさを略一定に保つことができる。
又、画面全体が２次元画像、３次元画像に切り換わる際
も実施形態１で説明した方法で常に画面全体の輝度範囲
を略一定に保つことができる。
【００７５】又、本実施形態の構成によれば、バックラ
イトの分割領域の光量制御を行う必要がなく、ウィンド
ウの移動、並びにサイズ変更が実施形態１の様にバック
ライトの分割領域サイズによって制限されないため、常
時なめらかなウィンドウ移動、並びにサイズ変更が行え
るという利点がある。
【００７６】また、実施形態１では表示部構成をフロン
ト・バリア方式とし、明るさ調整はバックライトの発光
量調整で行い、実施形態２では表示部構成をリア・バリ
ア方式とし、明るさ調整は部分画像の画素の輝度調整で
行ったが、実施形態２の表示部構成で実施形態１と同様
の明るさ調整を行うことも可能であるし、実施形態１の
表示部構成で実施形態２と同様の明るさ調整を行うこと
も可能であるが、説明が重複するので省略する。
【００７７】図9 は本発明の画像表示装置の実施形態３
の構成概略図である。また、図10は実施形態３の第２画
像処理部10の回路の構成概略図である。
【００７８】本実施形態が実施形態２と異なる点は、本
実施形態では第１画像処理部9 に光量調整回路15i がな
く、代わりに第２画像処理部10内に光量調整回路（光量
調整手段）16を付加した点である。その他の構成は同じ
である。光量調整回路16は部分画像の視点数情報に基づ
いて該部分画像に対応する部分PB中の光透過部の透過率
を変化させる。
【００７９】以下、図9、10に基づいて本実施形態におけ
る処理の流れを説明する。システムコントロール部18は
ウィンドウ情報入力手段7 を制御してウィンドウの数、
ウィンドウのサイズ、位置等の情報、即ちウインドウ領
域指定情報を入力する。この情報は第２画像処理部10、
第１画像処理部9 へ出力される。
【００８０】また、システムコントロール部18は画像入
力生成手段19の制御を行い、背景画像（部分画像）、及
び各ウィンドウに表示すべき部分画像の生成又は入力を
行う。この時、各部分画像はそれが２次元部分画像であ
れば１つの画像データを生成又は入力し、３次元部分画
像であれば、視点数n に応じた視差画像を生成又は入力
する。入力画像には視点数いくらの画像データである
か、表示すべきウインドウはどれであるか等のデータも
ついている。これらの複数の画像データより成る画像デ
ータ群はそれぞれ並列に視点数検知部8 に入力される。
【００８１】視点数検知部8 では各画像データ毎に視点
数niを検知し、検知した各視点数情報niを各画像データ
とともに並列に第１画像処理部9 に出力する。又、視点
数検知部8 は検知した各視点数情報niを第２画像処理部
10へ出力する。
【００８２】第１画像処理部9 での作用を説明する。ス
トライプ画像合成回路11i は上記画像データ及び該画像
データの視点数情報niに基づいて、該画像データが視点
数 n≧2 の３次元画像であれば、 n個の視差画像データ
をそれぞれ複数のストライプ画素に分割し、該ストライ
プ画素を所定の順序で交互に配列して１つのストライプ
画像データを構成して次段へ出力する。もし、該画像デ
ータが視点数n=1 の２次元画像ならば画像データをその
まま次段へ出力する。次いで画像圧縮回路12iはウイン
ドウ領域指定情報に基づいて前段より出力された画像デ
ータを各ウインドウサイズへ圧縮してウィンドウ制御回
路13へ送出する。
【００８３】ウィンドウ制御回路13は各画像圧縮回路12
i からの各ウインドウサイズに圧縮された各画像データ
を受け取り、ウィンドウ領域指定情報に基づいてこれら
複数の画像データを適切に配置して１画面の画像情報を
形成してLCD1駆動回路5 へ送出する。LCD1駆動回路5 は
該画像情報に基づきLCD1を駆動し、LCD1の表示面上に画
像を表示する。
【００８４】また、第２画像処理部10は視点数検知部8
からの視点数情報niとウィンドウ領域指定情報に基づい
て、LCD2上に表示する光透過部と遮光部からなる部分PB
の画像データを生成し、光量調整回路16へ送出する。
【００８５】光量調整回路16は視点数情報niに応じて上
記画像データ中の光透過部の透過率を変化して（表示濃
度を変化する）、LCD2駆動回路4 に送出する。LCD2駆動
回路4 はこの画像データに基づきLCD2を駆動し、その画
面上にLCD1の各部分画像の視点数に応じて透過率の異な
る光透過部より成る部分PBを形成する。
【００８６】図11は本実施形態におけるLCD1、LCD2の表
示例である。LCD1には、１視点部分画像を背景とし、２
視点部分画像のウィンドウ1 と３視点部分画像のウィン
ドウ2 を表示している。
【００８７】LCD2には、LCD1の２視点部分画像（ウイン
ドウ1 ）に対応する領域に２視点に対応する部分PB1 及
び３視点部分画像（ウインドウ2 ）に対応する領域に３
視点に対応する部分PB2 を表示している。部分PB2 はLC
D1の３視点部分画像を構成している各ストライプ画素を
介して観察者側の所定の３つの観察位置に光が集光する
よう光透過部と光遮光部を設定している。部分PB1 はLC
D1の２視点部分画像を構成している各ストライプ画素を
介して観察者側の所定の２つの観察位置に光が集光する
よう光透過部と光遮光部を設定しているが、光透過部の
透過率は70％に設定している。又、１視点部分画像に対
応するLCD2の部分PBの光透過部の透過率は40％に設定し
ており、LCD1を透過する光は最も明るい部分比べて３視
点部分画像の40％である。
【００８８】以上のLCD1の部分画像表示とLCD2の部分PB
表示を同時に行うように画像の生成・入力から出力まで
の時間をコントロールすることで、画面上に３次元部分
画像と２次元部分画像の混在する際にも画面全体の輝度
を適切に保つことができるようになる。
【００８９】本実施形態はLCD2に表示する部分PBの光透
過部の透過率を光量調整手段により対応する部分画像の
視点数に応じて調整して、画面上に３次元部分画像と２
次元部分画像の混在する際に、常に観察者が視認する各
部分画像の明るさをを略一定に保つことができる。
【００９０】又、画面全体が２次元画像、３次元画像に
切り換わる際も実施形態１で説明した方法により常に画
面全体の輝度範囲を略一定に保つことができる。
【００９１】尚、本実施形態の構成によれば、実施形態
１の構成に比して、LCD2の画素単位でウィンドウの移
動、並びにサイズ変更が出来るので、常時なめらかなウ
インドウの移動、サイズ変更が行えるという利点があ
る。
【００９２】また、本実施形態の構成によれば、実施形
態２の構成に比して、構成回路数が少なく簡単になる。
【００９３】又、LCD1に表示する部分画像はLCD2を通過
する光を介して観察するので、画像表示側のLCD1上で表
現可能な階調数は変化せず、より高い階調表現が得られ
る等の利点を有する。
【００９４】なお、実施形態３では表示部をバックライ
ト3 側からLCD2、LCD1と配置して構成し、部分画像の明
るさ調整をLCD2上の部分PBの光透過部の透過率を調整す
ることにより実行したが、実施形態１の表示部の構成で
本実施形態と同様の明るさ調整を行うことも可能であ
る。
【００９５】図12は本発明の立体画像表示装置の実施形
態４の概略構成図である。本実施形態が実施形態３と異
なる点は、実施形態３のLCD2とバックライト3 に替わっ
て自発光型素子25を用い、駆動回路4 の代わりにCRT 駆
動回路4'を設けた点である。本実施形態の自発光素子25
としてはCRT を用いている。CRT25 は自発光型素子であ
るためにバックライト3 は不要となる。本実施形態では
CRT25 の管面の上の各部分画像に対応する領域にストラ
イプ状の発光部及び非発光部を交互に設けて部分パララ
ックス・バリアを形成する。CRT25 は光指向性制御手段
の機能を有する。
【００９６】以下、図12に基づいて本実施形態における
処理の流れを説明する。本実施形態の第１画像処理部9
は実施形態２のそれから光量調整回路15i を除いたもの
である（図8 参照）。又、本実施形態の第２画像処理部
10は実施形態３と同じであり、構成概略図は図10であ
る。システムコントロール部18はウィンドウ情報入力手
段7 を制御してウィンドウの数、ウィンドウのサイズ、
位置等の情報、即ちウインドウ領域指定情報を入力す
る。この情報は第２画像処理部10、第１画像処理部9 へ
出力される。
【００９７】また、システムコントロール部18は画像入
力生成手段19の制御を行い、背景画像（部分画像）、及
び各ウィンドウに表示すべき部分画像の生成又は入力を
行う。この時、各部分画像はそれが２次元部分画像であ
れば１つの画像データを生成又は入力し、３次元部分画
像であれば、視点数n に応じた視差画像を生成又は入力
する。入力画像には視点数いくらの画像データである
か、表示すべきウインドウはどれであるか等のデータも
ついている。これらの複数の画像データより成る画像デ
ータ群はそれぞれ並列に視点数検知部8 に入力される。
【００９８】視点数検知部8 では各画像データ毎に視点
数niを検知し、検知した各視点数情報niを各画像データ
とともに並列に第１画像処理部9 に出力する。又、視点
数検知部8 は検知した各視点数情報niを第２画像処理部
10へ出力する。
【００９９】第１画像処理部9 での作用を説明する（図
8 参照）。ストライプ画像合成回路11i は上記画像デー
タ及び該画像データの視点数情報niに基づいて、該画像
データが視点数 n≧2 の３次元部分画像であれば、 n個
の視差画像データをそれぞれ複数のストライプ画素に分
割し、該ストライプ画素を所定の順序で交互に配列して
１つのストライプ画像データを構成して次段へ出力す
る。もし、該画像データが視点数n=1 の２次元部分画像
ならば画像データをそのまま次段へ出力する。次いで画
像圧縮回路12i はウインドウ領域指定情報に基づいて前
段より出力された画像データを各ウインドウサイズへ圧
縮してウィンドウ制御回路13へ送出する。
【０１００】ウィンドウ制御回路13は各画像圧縮回路12
i からの各ウインドウサイズに圧縮された各画像データ
を受け取り、ウィンドウ領域指定情報に基づいてこれら
複数の画像データを適切に配置して１画面の画像情報を
形成してLCD1駆動回路5 へ送出する。LCD1駆動回路5 は
該画像情報に基づきLCD1を駆動し、LCD1の表示面上に画
像を表示する。
【０１０１】また、第２画像処理部10は視点数検知部8
からの視点数情報niとウィンドウ領域指定情報に基づい
て、CRT25 の管面26上に表示する発光部と非発光部から
なる部分PBの画像データを生成し、光量調整回路16へ送
出する。
【０１０２】光量調整回路16は視点数情報niに応じて上
記画像データ中の発光部の輝度値を変化して（表示濃度
を変化する）、CRT 駆動回路4'に送出する。CRT 駆動回
路4'はこの画像データに基づきCRT25 を駆動し、その管
面26上にLCD1の各部分画像の視点数に応じて輝度値の異
なる発光部より成る部分PBを形成する。
【０１０３】図13は本実施形態におけるCRT25 、LCD1の
表示例である。LCD1には、１視点部分画像を背景とし、
２視点部分画像のウィンドウ1 と３視点部分画像のウィ
ンドウ2 を表示している。
【０１０４】CRT25 には、LCD1の２視点部分画像（ウイ
ンドウ1 ）に対応する領域に２視点に対応する部分PB1
を、３視点部分画像（ウインドウ2 ）に対応する領域に
３視点に対応する部分PB2 を表示している。部分PB2 は
LCD1の３視点部分画像を構成している各ストライプ画素
を介して観察者側の所定の３つの観察位置に光を集光す
るように発光部と非発光部を設定している。部分PB1 は
LCD1の２視点部分画像を構成している各ストライプ画素
を介して観察者側の所定の２つの観察位置に光を集光す
るように発光部と非発光部を設定しているが、発光部の
輝度値は70％に設定している。又、１視点部分画像に対
応するCRT25 の部分PBの発光部の輝度値は40％に設定し
ており、LCD1を透過する光は最も明るい部分で比べて３
視点部分画像の40％である。
【０１０５】以上のLCD1の部分画像表示とCRT25 の部分
PB表示を同時に行うように画像の生成・入力から出力ま
での時間をコントロールすることで、画面上に３次元部
分画像と２次元部分画像の混在する際にも画面全体の輝
度を適切に保つことができるようになる。
【０１０６】本実施形態はCRT25 の部分PBの発光部の輝
度値を光量調整手段により対応する部分画像の視点数に
応じて制御して、画面上に３次元部分画像と２次元部分
画像の混在する際に、常に観察者が視認する各部分画像
の明るさを略一定に保つことができる。
【０１０７】又、画面全体が２次元画像、３次元画像に
切り換わる際も実施形態１で説明した方法により常に画
面全体の輝度範囲を略一様に保つことができる。
【０１０８】また、実施形態４では表示部として画像表
示手段をLCD1、光指向性制御部をCRT25 による構成とし
たが、実施形態２のバックライト3 とLCD2の替わりにCR
T25を用いても良いし、実施形態１のバックライト3 とL
CD1の替わりにCRT25 を用いてもよいが、説明が重複す
るので省略する。
【０１０９】以上述べたように、各実施形態に挙げた表
示部の構成、表示方法と光量調整手段との組み合わせは
特に限定されるべきものではなく、本発明の特許請求の
範囲に示した各組み合わせが可能である。
【０１１０】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、パララック
ス・バリア方式を用いて３次元部分画像と２次元部分画
像が混在する表示を行う際に各部分画像の明るさを略一
定とする、或は３次元画像表示と２次元画像表示を切り
換えた際に画面の明るさ範囲が変化しない画像表示方法
及びそれを用いた画像表示装置を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像表示装置の実施形態１の構成概
略図
【図２】 実施形態１の表示部の構成の説明図
【図３】 実施形態１の画像処理部の構成概略図
【図４】 実施形態１のバックライトの構成概略図
【図５】 実施形態１のバックライトの１つの分割領域
の要部概略図
【図６】 実施形態１のバックライトの各分割領域の発
光量とLCD1上の部分画像及びLCD2上の部分パララックス
・バリアの関係の説明図
【図７】 本発明の画像表示装置の実施形態２の構成概
略図
【図８】 実施形態２の第１画像処理部の構成概略図
【図９】 本発明の画像表示装置の実施形態３の構成概
略図
【図１０】 実施形態３の第２画像処理部の構成概略図
【図１１】 実施形態３の２つのLCD 上の表示例
【図１２】 本発明の画像表示装置の実施形態４の構成
概略図
【図１３】 実施形態４のCRT 上及びLCD 上の表示例
【図１４】 従来の立体画像表示装置の構成図
【図１５】 従来の立体画像装置の表示部の構成図
【図１６】 パララックス・バリア・パターンと視点数
との関係の説明図
【図１７】 従来の立体画像表示装置において２次元部
分画像と３次元部分画像の混在表示をする際の電子式パ
ララックス・バリアの図
【図１８】 従来の立体画像表示装置における視点数と
輝度・解像度の関係図
【符号の説明】
１、２・・・LCD ３・・・バックライト ４・・・LCD2駆動回路 ５・・・LCD1駆動回路 ６・・・光量調整回路 ７・・・ウィンドウ領域入力手段 ８・・・視点数検知部 ９・・・第１画像処理部 １０・・・第２画像処理部 １１i ・・ストライプ画像合成回路 １２i ・・画像圧縮回路 １３・・・ウインドウ制御回路 １４・・・バリア・ストライプ発生回路 １５i ・・光量調整回路 １６・・・光量調整回路 １８・・・システムコントロール部 １９・・・画像入力合成手段 ２１、２２、２３・・・偏光板 ２５・・・CRT ２６・・・CRT 管面 ３１i,j ・分割領域 ３２・・・入力部 ３３・・・蛍光管 ３４・・・反射板 ３５・・・散乱板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 敏行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 森島 英樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一視点からの画像を２次元画像とし、複
    数の視点からの複数の視差画像の各々を複数のストライ
    プ画素に分割して該複数のストライプ画素を所定の順序
    で配列して合成したストライプ画像を３次元画像とし
    て、 画像表示手段に２次元画像及び３次元画像を夫々２次元
    部分画像及び３次元部分画像として混在表示或は視点数
    の異なる複数の３次元画像を夫々３次元部分画像として
    混在表示し、光指向性制御手段の該３次元部分画像に対
    応する領域にストライプ状の光透過部及び光遮光部を交
    互に設けた部分パララックス・バリアを形成し、該３次
    元部分画像からの光束を該部分パララックス・バリアを
    通過させることにより該光束を所定位置に導いて観察者
    に該３次元部分画像を立体視させる際、 該観測者が視認する各部分画像の明るさを光量調整手段
    により視点数に応じて制御することを特徴とする画像表
    示方法。
  2. 【請求項２】 前記光量調整手段は前記各部分画像の明
    るさを略等しくすることを特徴とする請求項１の画像表
    示方法。
  3. 【請求項３】 前記光指向性制御手段は前記部分パララ
    ックス・バリアを電子的に形成し、該部分パララックス
    ・バリアの形状を前記３次元部分画像の視点数に応じて
    構成することを特徴とする請求項２の画像表示方法。
  4. 【請求項４】 前記画像表示手段を照明手段で照明する
    際、 該照明手段の照射面を複数の分割領域に分割して前記光
    量調整手段が該分割領域毎に発光量を調整することを特
    徴とする請求項３の画像表示方法。
  5. 【請求項５】 前記各部分画像の境界及び前記各部分パ
    ララックス・バリアの境界を前記分割領域の分割線に略
    重ねることを特徴とする請求項４の画像表示方法。
  6. 【請求項６】 前記画像表示手段を第１の光変調パネル
    で構成し、該第１の光変調パネルを照明手段で照明する
    と共に、前記部分画像の輝度値を前記光量調整手段によ
    り該部分画像の視点数に応じて制御することを特徴とす
    る請求項３の画像表示方法。
  7. 【請求項７】 前記画像表示手段を自発光型表示素子で
    構成し、前記部分画像の輝度値を前記光量調整手段によ
    り該部分画像の視点数に応じて制御することを特徴とす
    る請求項３の画像表示方法。
  8. 【請求項８】 前記光指向性制御手段を第２の光変調パ
    ネルで構成し、前記部分パララックス・バリアの光透過
    部の透過率を前記光量調整手段により対応する前記部分
    画像の視点数に応じて制御することを特徴とする請求項
    ３の画像表示方法。
  9. 【請求項９】 前記画像表示手段を第１の光変調パネル
    で構成し、前記光指向性制御手段を第２の光変調パネル
    で構成し、該第１の光変調パネルを照明手段で照明する
    と共に、前記部分パララックス・バリアの光透過部の透
    過率を前記光量調整手段により対応する前記部分画像の
    視点数に応じて制御することを特徴とする請求項３の画
    像表示方法。
  10. 【請求項１０】 一視点からの画像を２次元画像とし、
    複数の視点からの複数の視差画像の各々を複数のストラ
    イプ画素に分割して該複数のストライプ画素を所定の順
    序で配列して合成したストライプ画像を３次元画像とし
    て、 画像表示手段に２次元画像及び３次元画像を夫々２次元
    部分画像及び３次元部分画像として混在表示或は視点数
    の異なる複数の３次元画像を夫々３次元部分画像として
    混在表示し、光指向性制御手段の該３次元部分画像に対
    応する領域にストライプ状の光透過部及び光遮光部を交
    互に設けた部分パララックス・バリアを形成し、該部分
    パララックス・バリアからの光束を該３次元部分画像を
    通過させることにより該光束を所定位置に導いて観察者
    に該３次元部分画像を立体視させる際、 該観測者が視認する各部分画像の明るさを光量調整手段
    により視点数に応じて制御することを特徴とする画像表
    示方法。
  11. 【請求項１１】 前記光量調整手段は前記各部分画像の
    明るさを略等しくすることを特徴とする請求項１０の画
    像表示方法。
  12. 【請求項１２】 前記光指向性制御手段は前記部分パラ
    ラックス・バリアを電子的に形成し、該部分パララック
    ス・バリアの形状を前記３次元部分画像の視点数に応じ
    て構成することを特徴とする請求項１１の画像表示方
    法。
  13. 【請求項１３】 前記光指向性制御手段を照明手段で照
    明する際、 該照明手段の照射面を複数の分割領域に分割し、前記光
    量調整手段は該分割領域毎に発光量を調整することを特
    徴とする請求項１２の画像表示方法。
  14. 【請求項１４】 前記各部分画像の境界及び前記各部分
    パララックス・バリアの境界を前記分割領域の分割線に
    略重ねることを特徴とする請求項１３画像表示方法。
  15. 【請求項１５】 前記画像表示手段を第１の光変調パネ
    ルで構成し、前記部分画像の輝度値を前記光量調整手段
    により該部分画像の視点数に応じて制御することを特徴
    とする請求項１２の画像表示方法。
  16. 【請求項１６】 前記光指向性制御手段を第２の光変調
    パネルで構成し、前記部分パララックス・バリアの光透
    過部の透過率を前記光量調整手段により対応する前記部
    分画像の視点数に応じて制御することを特徴とする請求
    項１２の画像表示方法。
  17. 【請求項１７】 一視点からの画像を２次元画像とし、
    複数の視点からの複数の視差画像の各々を複数のストラ
    イプ画素に分割して該複数のストライプ画素を所定の順
    序で配列して合成したストライプ画像を３次元画像とし
    て、 画像表示手段に２次元画像及び３次元画像を夫々２次元
    部分画像及び３次元部分画像として混在表示或は視点数
    の異なる複数の３次元画像を夫々３次元部分画像として
    混在表示し、自発光型素子で構成する光指向性制御手段
    上の該３次元部分画像に対応する領域にストライプ状の
    発光部及び非発光部を交互に設けた部分パララックス・
    バリアを形成し、該部分パララックス・バリアからの光
    束を該３次元部分画像を通過させることにより該光束を
    所定位置に導いて観察者に該３次元部分画像を立体視さ
    せる際、 該観測者が視認する各部分画像の明るさを光量調整手段
    により視点数に応じて制御することを特徴とする画像表
    示方法。
  18. 【請求項１８】 前記光量調整手段は前記各部分画像の
    明るさを略等しくすることを特徴とする請求項１７の画
    像表示方法。
  19. 【請求項１９】 前記光指向性制御手段は前記部分パラ
    ラックス・バリアを電子的に形成し、該部分パララック
    ス・バリアの形状を前記３次元部分画像の視点数に応じ
    て構成することを特徴とする請求項１８の画像表示方
    法。
  20. 【請求項２０】 前記部分パララックス・バリアの発光
    部の輝度値を前記光量調整手段により対応する前記部分
    画像の視点数に応じて制御することを特徴とする請求項
    １９の画像表示方法。
  21. 【請求項２１】 前記画像表示手段を第１の光変調パネ
    ルで構成し、前記部分パララックス・バリアの発光部の
    輝度値を前記光量調整手段により対応する前記部分画像
    の視点数に応じて制御することを特徴とする請求項１９
    の画像表示方法。
  22. 【請求項２２】 請求項２〜９、１１〜１６、１８〜２
    １のいずれか１項に記載の画像表示方法によって前記画
    像表示手段に表示する画像を別の画像に切り換える際、 前記部分画像の明るさを前記光量調整手段により略一定
    に保つことを特徴とする画像表示方法。
  23. 【請求項２３】 請求項２〜９、１１〜１６、１８〜２
    １のいずれか１項に記載の画像表示方法によって、前記
    画像表示手段に表示する画像を別の画像に切り換える
    際、 切換後に表示される部分画像の総数が１である場合に
    は、切換後の観察者が視認する明るさが前記画像表示手
    段に表示する画像において最大になるように、切換後の
    光量調整を行うことを特徴とする画像表示方法。
  24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の画像表示方法によ
    って、前記画像表示手段に表示する画像を部分画像の総
    数が１の画像に切り換える際、 切り換えの前後で観察者が視認する明るさが変化する場
    合には、画像の切り換えから所定時間をかけて切換後の
    観察者が視認する明るさが前記画像表示手段に表示する
    画像において最大になるように、切換後の光量調整を行
    うことを特徴とする画像表示方法。
  25. 【請求項２５】 請求項１〜２４のいずれか１項に記載
    の画像表示方法を用いることを特徴とする画像表示装
    置。
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