JPS61198896A - 立体表示装置の立体表示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、立体表示装置、特に立体表示を必要とする絵
素（画像）の３＆尤的位置（例えば、平面上の位置とそ
の深さ）が判っているときに、その絵素を表示装置の前
方に位置する観察者に対して、立体感を与えるようにし
た立体表示装置の立体表示方式に関する。

［従来技術］ 従来、この種の立体表示装置の立体画像の表示方式とし
て、種々の方式が考えられており、例えば以下に示すよ
うな構成と特徴を有するものが提案されている。

■　第１に、時間的シャッタ、色フィルタおよび偏光フ
ィルタなどにより、観察者の両眼視に色彩的区別を与え
て画素の立体感を得るようにしたとＣ５体表示方式があ
る。すなわち、水力式はシアンとマゼンタの２種の色フ
ィルタを別々に左右の眼鏡の眼鏡レンズに具備させ、立
体ディスプレイをしたい絵素に対してもシアンとマゼン
タで区別された２つのディスプレイ像を同時に重畳表示
して、そのディスプレイ像を上述の色フィルタによる固
締を通して観察者が見ることによって画素の立体感を得
ようとするものである。この方式は、古くから立体感を
得る方法として知られ、立体映画や立体テレビとして時
折接することが出来る方式である。

だが、この方式は、上述のように眼鏡使用が伴なうため
に、眼鏡が無ければ立体感を得ることが出来ないという
不便がある。

■　第２にレンチキュラースクリーンを用いる方式があ
る。本方式は、印刷物の表面にカマボッ形の微小なレン
ズ群を型押し成形して成るレンチキュラーレンズを張り
付けて、その表面側から観察することにより、立体視を
得ようとするものである。

だが、この方式では、張り付けるレンチキュラーレンズ
の曲率やレンズ間隔によって立体視の程度に差が生じ、
また観察者の画像に対する観察位置によっても立体像が
良く見えたり、あるいは見えなくなったりするというよ
うに未だ良い性能のものが得られていない。

■　第３にレーザの干渉を利用して出来るホログラフィ
による立体ディスプレイの方式がある。本方式は上述の
２つの方式と比較して立体感を得るという点では確かに
伊れているが、カラー表示の点では上述の２つの方式に
は及ばず、色再現性のよい立体ディスプレイを得ること
はいまだ困難である。また、他の立体表示方式と比較し
て光学系等が複雑でかなり高価になるという欠点もある
。

■　その他の方式として、いわゆるまわり込み効果によ
る画素の動きを利用して、立体感を得るという方式があ
る０例えば、本方式のものとしては、計算機に予めプロ
グラムしておいた順番に基づいてレーザビームを振らせ
て任意の色ビームの動きを見るといったものとか、ある
いはディスプレイ面を映画の映写幕程度に大きくして例
えば従来のシネラマ方式等の立体映写方式により立体的
印象を与えるというものがある。

しかし、本方式は平面ディスプレイを大型のディスプレ
イにして、また立体的音響効果と組み合せたりすること
により、立体感を得ようとするものであり、真の立体デ
ィスプレイでは無い。

このように、従来の立体表示装置ではその立体表示方式
に伴なった種々の欠点のあることを示している。

［目　的］ そこで１本発明は、上述の欠点を除去した立体表示装置
の立体表示方式を提供することを目的とする。すなわち
、本発明は観察者に特殊な眼鏡をつけさせる必要も無く
、比較的簡潔な構成で観察者の自然の両眼視によって容
易に立体視を得ることができる立体表示装置の立体表示
方式を提供することを目的としている。

本目的を達成するために、本発明は画像表示面の前方に
所定間隔を置いて配置され、一定間隔で副走査方向に形
成された複数の縦格子を有する平面格子板と、表示すべ
き画像をその画素の有する距離情報に応じて異った格子
間隔を宥する多数の微小面積格子に変調して画像表示面
に出力する出力手段とを具備し、平面格子板を通して微
小面積格子を観察することによって、立体画像が得られ
ることを特徴とする。

すなわち、本発明では、後述の複合スクリーンの前方に
距離を保って位置している観察者に対し、そのスクリー
ン上の輝点（眼の分解能によって定まる識別可能な最小
限の大きさの光学像）が、スクリーンの後方から前方ま
での種々の異った深さに存在していると認識できるよう
にしたものである。

〔実施例］ 以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は本発明方式をテレビ装置のブラウ
ン管に適用した場合の構成例を示す、ここで、１は格子
板、２はブラウン管、３は信号表示面である。副走査方
向に沿って縦縞状に多数の光透過溝が形成された格子板
１を、テレビブラウン管２の信号表示面（一般には、ビ
ーム［走査線］８により蛍光を発する蛍光表示面）３の
前方に配置する。

また、第３図の４．〜４５（代表符号を４とする）は、
ブラウン管２に供給された画像信号に対応して信号表示
面３に投影された部分格子である、すなわち、第２図に
示すように、観察者がテレビ装置の前方に座って、信号
表示面３に投影された走査線８を縦縞格子板１を通して
見ると、上述の部分格子４のそれぞれが異った格子間隔
を有しているのが観察される。

このとき、格子板１の格子間隔を第４図に示すようにＰ
ｏとし、テレビの走査線とその格子板ｌの格子とで出来
る部分格子４１〜４５の格子間隔をＰｉ　（Ｉ　＝　１
〜５）とすると、テレビブラウン管２に対して成る距離
位置だけ離れて観察している人の両眼視により、それぞ
れの部分格子４から表示面３の前方の縦の格子板ｌを通
って見える光学像、すなわち観察者の眼９の方向から見
たときの輝点は、回折効果により表示面３の表面から距
離りだけ深い所から来たというように卵、る、この距ｆ
ｔＤは、縦の格子板１と信号表示面３との間隔をｄとす
ると、次式（１）で求まる゛。

（但しＰ、＞Ｐｉとする。） 従って１表示しようとする立体情報に合せて上述のＰｉ
の寸法および走査線８の明るさを変化させてやれば、観
察者は立体像を見ることが出来る。

次に、第５図のフローチャートを参照して、本発明方式
の動作例を更に詳細に説明する。まず、ステップＳｌで
立体ディスプレイ像を入力し、次のステップＳ２でその
入力を所定のメモリへ読み込み、ステップＳ３でそのメ
モリから読み出した当該ディスプレイ像にその像の遠近
画素に対応した画像演算処理を施す、このため、本実施
例ではマイクロコンピュータ等によるＣＰＵ（中央演算
処理装置）を用いた画像処理を行うことになるが、予め
遠近位置が設定された画像信号としてＣＲＴ（陰極線管
）上に立体画像を表示させる場合には、以下に示す実施
例よりも更に立体性の高い画像として観察させることが
出来る。Ｍいて、ステップＳ４で大小の部分格子４に分
解した画素データを表示画面３上にディスプレイする。

これを格子板ｌと重ね合せて観察させると立体画像が得
られる。（ステップＳ５）。

さて、実験結果によれば、格子間隔ｐｏは通常は０．１
〜９．２ｍｍに設定されるが、特にテレビ画像等に適用
する場合には、０．１〜０．５ｍ＋＋ｓまたビデオプロ
ジェクタ等の大スクリーンに適用する場合には、０．５
〜２＋ｓｍに設定するのが良いと判明した。

例えば、格子板ｌの格子間隔Ｐｏを０．５ｍｍとし、部
分格子ＰＩの格子間隔が０．４ｍｍの場合には、テレビ
画面の直前２５ｃｍの距離から見たとき輝点が上式（１
）により深さｉｎの距離から来たように見え、またＰＬ
が０．１■に変化した場合には、その輝点は上式（１）
により深さ６２．５ｍｍの距離から来たように見ること
ができる。

このように、観察者の観、察する位置は変っていないに
もかかわらず、画素の輝点が１ｍまたは８２．５ｍｍか
ら来たように見える。すなわち、カラーテレビの場合に
は、それぞれのカラー信号が第３図の画素１０の１つ１
つとなって現われるので。

部分格子の格子間隔に応じて各色の輝点が近くにも、遠
くにもなって見えてくる。

一方、上述に示した格子［１の縦のストライプ部分（縦
縞部）はその格子間隔Ｐ０が０．１〜０．２ｍｍ程度以
上の寸法であれば、容易に一般的なフォトエツチング製
造工程により垂直溝状に形成することが出来る。また、
格子板ｌの光が透過しない部分を１０〜１００　ＪＪ−
程度の寸法として強度のある格子板とするには、金属薄
膜あるいはカルコゲナイドを用いてガラス基板上に非透
過膜を形成すれば良い。

本実施例で示した表示方式では、第１図に示すように、
ＣＲＴ２に供給された遠近情報を含む電気信号（入力画
像信号）に応じて、そのＣＲＴ２の信号表示部３に遠近
に応じて異る格子間隔を有する部分格子４を形成表示す
るようにしているが、本発明はこれに限定されず、その
ＣＲＴの代りに透過型スクリーンとして予め作られたカ
ラースライドにより図形を投影するような場合にも同様
に適用できることは勿論である。

［効　果］ 以上説明したように１本発明によれば、立体表示装置の
画像表示面の前方に縦縞状の格子板を取り付け、画素の
距離の相違に応じて格子間隔の異なる部分格子で画像を
表示するようにしたので。

距離感の異なる種々の輝点を観察者が見ることが出来る
。

従って、本発明によれば、観察者がその観察位置を上述
の格子板の前方の好きな位置に設定することによって、
種々の奥行きの違った立体視を得ることができる０例え
ば、Ｐｉ＝　Ｐ６である場合には、無限に遠い所から光
が出ているように感じることができる。また１画像表示
面と縦の格子板との間隔ｄを大きくとることによって、
立体効果が一層増大するという利点を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した表示装置の構成例を示す斜視
図、 第２図は第１図の内部構成を示す縦断面図、第３図は第
１図の信号表示面に表示される部分格子の一例を示す説
明図、 第４図は第１図の格子板の構成例を示す斜視図、 第５図は本発明の動作例を示すフローチャートである。 ｌ・・・格子板、 ２・・・ブラウン管、 ３・・・信号表示面。 ４・・・部分格子。 Ｐ６　、Ｐｉ・・・格子間隔。 第１図 第２図 第３因 σ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像表示面の前方に所定間隔を置いて配置され、一定間
   隔で副走査方向に形成された複数の縦格子を有する平面
   格子板と、 表示すベき画像をその画素の有する距離情報に応じて異
   った格子間隔を有する多数の微小面積格子に変調して前
   記画像表示面に出力する出力手段とを具備し、 前記平面格子板を通して前記微小面積格子を観察するこ
   とによって、立体画像が得られることを特徴とする立体
   表示装置の立体表示方式。