(57)【要約】【課題】  装置を小型化することができる立体画像表示装置、これに用いられる光反射装置及び立体画像表示方法を提供すること。【解決手段】  本発明に係る立体画像表示装置１は、複数の視点（カメラ）で撮像された画像フレームのデータを取得し、取得されたデータに基づき、立体画像を表示するための前記視点ごとの所定の画像信号を生成する手段と、光源２と複数の画素とを有し、生成された視点ごとの画像信号に基づき、光源２から出射された光を画素ごとに変調する液晶デバイス３と、各画素に対応するように配置され変調された光を反射する複数のミラー７を有し、視点ごとの画像信号に応じて各ミラー７の角度を切り替えながら、光を該各ミラー７に反射させることで立体画像を生成する立体画像生成デバイス４とを具備する。これにより、液晶デバイス３を複数設ける必要がないので、立体画像表示装置１を小型化することができる。【選択図】図１
2006053403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の視点で撮像された当該視点ごとの画像フレームのデータを取得する手段と、
前記取得されたデータに基づき、立体画像を表示するための前記視点ごとの所定の画像信号を生成する手段と、
光源と複数の画素とを有し、前記生成された視点ごとの画像信号に基づき、前記光源から出射された光を前記画素ごとに変調する変調素子と、
前記各画素に対応するように配置され前記変調された光を反射する複数の反射板を有し、前記視点ごとの画像信号に応じて前記各反射板の角度を切り替えながら、前記光を該各反射板に反射させることで立体画像を生成する立体画像生成手段と
を具備することを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の立体画像表示装置であって、
前記複数の反射板は、第１及び第２の端部をそれぞれ有し、
前記立体画像生成手段は、
前記各反射板の前記各第１の端部をそれぞれ支持するように設けられ、該各第１の端部をそれぞれ移動させることで、前記光を第１の方向に反射させるように前記各反射板を傾斜させる複数の第１のアクチュエータと、
前記各反射板の前記各第２の端部をそれぞれ支持するように設けられ、該各第２の端部をそれぞれ移動させることで、前記光を前記第１の方向とは異なる第２の方向に反射させるように前記各反射板を傾斜させる複数の第２のアクチュエータと、
前記第１及び前記第２のアクチュエータの駆動を制御する制御手段と
を有することを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の立体画像表示装置であって、
前記制御手段は、前記各反射板が、前記第１及び第２の方向とは異なる第３の方向に前記光を反射するように、前記第１及び第２のアクチュエータのうち少なくとも一方の駆動を制御することを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の立体画像表示装置であって、
前記第１のアクチュエータは、静電作用、圧電作用、または磁気作用を利用するものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の立体画像表示装置であって、
前記各視点は、１次元状、２次元状、曲線状または曲面状に配置された視点であることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項６】
複数の視点で撮像された当該視点ごとの画像フレームのデータに基づき、立体画像を表示するための前記視点ごとの所定の画像信号を生成し、生成された視点ごとの画像信号に基づき複数の画素ごとに光変調された光を用いて立体画像を生成するための光反射装置であって、
第１及び第２の端部をそれぞれ有し、前記各画素に対応するように配置され、前記変調された光を反射する複数の反射板と、
前記各反射板の前記各第１の端部をそれぞれ支持するように設けられ、該各第１の端部をそれぞれ移動させることで、前記光を第１の方向に反射させるように前記各反射板を傾斜させる複数の第１のアクチュエータと、
前記各反射板の前記各第２の端部をそれぞれ支持するように設けられ、該各第２の端部をそれぞれ移動させることで、前記光を前記第１の方向とは異なる第２の方向に反射させるように前記各反射板を傾斜させる複数の第２のアクチュエータと、
前記視点ごとの画像信号に応じて前記各反射板の角度を切り替えるために、前記第１及び前記第２のアクチュエータの駆動を独立して制御する手段と
を具備することを特徴とする光反射装置。
【請求項７】
複数の視点で撮像された当該視点ごとの画像フレームのデータを取得するステップと、
前記取得されたデータに基づき、立体画像を表示するための前記視点ごとの所定の画像信号を生成するステップと、
前記生成された前記視点ごとの画像信号に基づき、光源から出射された光を複数の画素ごとに変調するステップと、
立体画像を生成するために、前記各画素に対応するように配置され前記変調された光を反射する複数の反射板を用いて、前記視点ごとの画像信号に応じて前記各反射板の角度を切り替えるステップと
を具備することを特徴とする立体画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止画や動画等を立体で表示する立体画像表示装置、これに用いられる光反射装置及び立体画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体画像を表示する装置として、例えば液晶等の複数の表示デバイスと、回転鏡を用いた装置が提案されている。この装置は、それら複数の表示デバイスが異なる位置にそれぞれ配置され、回転鏡が回転しながら、異なる位置に配置された各表示デバイスでそれぞれ表示された視差のある画像を順次反射するものである。回転鏡は、常に、観察者に向かう所定の方向に画像を反射する。観視者は、各表示デバイスで表示される画像を奥行きのある立体画像として観察することができる。この回転鏡としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）のような微小なミラーの集合体が用いられる場合もある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ＤＭＤは、微小なミラーを高速で振動させることにより、画像の輝度の階調表現等を行うデバイスであり、光をディジタル変調するデバイスである。ＤＭＤに関する技術としては、下記の特許文献２が挙げられる。
【特許文献１】特開２００３−１７７３５４号公報（段落[００１４]〜[００２０]、図１）
【特許文献２】特開平１１−２３１２３４号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置では、複数の表示デバイスを用いなければならず不便であり、装置が大型化する。また、特許文献１では、ＤＭＤを利用することも開示されているが、従来のＤＭＤの構成では、そのミラーの動作角度が小さいため、十分に立体感を表現できない。
【０００５】
また、ホログラム方式やレンチキュラー方式を利用する立体画像の表示方法もあるが、ホログラム方式では動画表示ができず、レンチキュラー方式では視差が少なく画像の立体感が不十分で平面的な立体像となっていた。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、装置を小型化することができる立体画像表示装置、これに用いられる光反射装置及び立体画像表示方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、十分な立体感を表現することができる立体画像表示装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る立体画像表示装置は、複数の視点で撮像された当該視点ごとの画像フレームのデータを取得する手段と、前記取得されたデータに基づき、立体画像を表示するための前記視点ごとの所定の画像信号を生成する手段と、光源と複数の画素とを有し、前記生成された視点ごとの画像信号に基づき、前記光源から出射された光を前記画素ごとに変調する変調素子と、前記各画素に対応するように配置され前記変調された光を反射する複数の反射板を有し、前記視点ごとの画像信号に応じて前記各反射板の角度を切り替えながら、前記光を該各反射板に反射させることで立体画像を生成する立体画像生成手段とを具備する。
【０００９】
本発明では、変調素子で変調された光を、視点ごとの画像信号に応じて複数の反射板により角度を切り替えながら反射させるようにしている。変調素子は複数設ける必要がないので、立体画像表示装置を小型化することができる。また、例えばプロジェクタを何個もマトリクス状に並べる方式である、いわゆる多眼式の立体画像表示装置では装置が大型化するが、本発明では、そのような問題も解消することができる。変調素子としては、例えば液晶表示素子、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）表示素子等が挙げられるが、これらに限られず、光変調できるものなら何でもよい。データを取得する手段には、当該データを受信するための受信インターフェース、受信した画像を記憶するメモリ等が含まれる。以下、同様である。
【００１０】
本発明の一の形態によれば、前記複数の反射板は、第１及び第２の端部をそれぞれ有し、前記立体画像生成手段は、前記各反射板の前記各第１の端部をそれぞれ支持するように設けられ、該各第１の端部をそれぞれ移動させることで、前記光を第１の方向に反射させるように前記各反射板を傾斜させる複数の第１のアクチュエータと、前記各反射板の前記各第２の端部をそれぞれ支持するように設けられ、該各第２の端部をそれぞれ移動させることで、前記光を前記第１の方向とは異なる第２の方向に反射させるように前記各反射板を傾斜させる複数の第２のアクチュエータと、前記第１及び前記第２のアクチュエータの駆動を制御する制御手段とを有する。このように、第１及び第２のアクチュエータにより反射板の少なくとも２つの端部が支持され、さらにそれぞれの端部が駆動されるので、従来からある反射板に比べ安定して高速な動作が可能となる。例えば、反射板の反射面が多角形であれば、第１の端部と第２の端部とは、その反射板の辺、頂点、あるいはそれらの近傍となる。第１の端部と第２の端部とがそれぞれ異なる辺を支持するものであってもよいし、または、同じ辺でも違う箇所を支持するものであってもよい。反射板の反射面の形状は多角形に限定されず、円形、楕円形、あるいは、これらの組み合わせの形状が考えられる。以下、同様である。
【００１１】
本発明の一の形態によれば、前記制御手段は、前記各反射板が、前記第１及び第２の方向とは異なる第３の方向に前記光を反射するように、前記第１及び第２のアクチュエータのうち少なくとも一方の駆動を制御する。これにより、生成される立体画像の立体感が増し、迫力のある画像を表示することができる。ここで、駆動を制御するとは、積極的に駆動させないように制御することも含む意味である。
【００１２】
本発明の一の形態によれば、前記第１のアクチュエータは、静電作用、圧電作用、または磁気作用を利用するものである。特に、圧電作用を利用することにより、高精度に、１つのアクチュエータで段階的に角度コントロールすることができる。第２のアクチュエータも同様な物理的作用を利用することができる。
【００１３】
本発明の一の形態によれば、前記各視点は、１次元状、２次元状、曲線状または曲面状に配置された視点である。例えば各視点が曲面状に配置されることで、視差を多くすることができ、より立体感が増す。
【００１４】
本発明に係る光反射装置は、複数の視点で撮像された当該視点ごとの画像フレームのデータに基づき、立体画像を表示するための前記視点ごとの所定の画像信号を生成し、生成された視点ごとの画像信号に基づき複数の画素ごとに光変調された光を用いて立体画像を生成するための光反射装置であって、第１及び第２の端部をそれぞれ有し、前記各画素に対応するように配置され、前記変調された光を反射する複数の反射板と、前記各反射板の前記各第１の端部をそれぞれ支持するように設けられ、該各第１の端部をそれぞれ移動させることで、前記光を第１の方向に反射させるように前記各反射板を傾斜させる複数の第１のアクチュエータと、前記各反射板の前記各第２の端部をそれぞれ支持するように設けられ、該各第２の端部をそれぞれ移動させることで、前記光を前記第１の方向とは異なる第２の方向に反射させるように前記各反射板を傾斜させる複数の第２のアクチュエータと、前記視点ごとの画像信号に応じて前記各反射板の角度を切り替えるために、前記第１及び前記第２のアクチュエータの駆動を独立して制御する手段とを具備する。
【００１５】
本発明によれば、第１及び第２のアクチュエータにより反射板の少なくとも２つの端部がそれぞれ駆動されるので、反射板の微妙な角度をコントロールすることができる。また、反射板の端部を支持することで、従来からある反射板に比べ高速な動作が可能となる。
【００１６】
本発明に係る立体画像表示方法は、複数の視点で撮像された当該視点ごとの画像フレームのデータを取得するステップと、前記取得されたデータに基づき、立体画像を表示するための前記視点ごとの所定の画像信号を生成するステップと、前記生成された前記視点ごとの画像信号に基づき、光源から出射された光を複数の画素ごとに変調するステップと、立体画像を生成するために、前記各画素に対応するように配置され前記変調された光を反射する複数の反射板を用いて、前記視点ごとの画像信号に応じて前記各反射板の角度を切り替えるステップとを具備する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、装置を小型化することができ、また、十分な立体感を表現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る立体画像表示装置を示す斜視図である。図２は、その側面図である。
【００２０】
立体画像表示装置１は、光源２、液晶デバイス３、立体画像生成デバイス４、ハーフミラー５、を有する。液晶デバイス３は、光源２から出射された光を変調し、例えば画素ごとに輝度を階調表現する液晶デバイスや等で構成される。液晶デバイスとしては、例えばアクティブマトリクス駆動方式で駆動するものが用いられる。また、液晶デバイス３は白黒表示でもよいし、カラー表示でもよい。光源２は、当該液晶デバイス３のバックライトのようなものである。ハーフミラー５は、液晶デバイス３からの変調光を立体画像生成デバイス４に向けて反射するとともに、立体画像生成デバイス４からの反射光を透過する。立体画像生成デバイス４は、後述するように複数の微小なミラー７（反射板）が搭載されて構成されている。ハーフミラー５からの光を当該複数のミラーで反射することで立体画像を生成し、これにより、利用者６はその立体画像を見ることができる。つまり、光線再生法を利用して利用者６は立体画像を見ることができる。
【００２１】
図３は、一実施の形態に係る立体画像生成デバイス４の要部を示す斜視図である。立体画像生成デバイス４は、基板８ａ上に上述のミラー７が、例えば複数、マトリクス状に配置されている（図３では、簡単のため複数のミラー７のうちの一部を省略している）。このミラー７は、例えば上記液晶デバイス３の画素に対応するように配置されている。ここで、対応するようにとは、液晶デバイス３の１つの画素と、ミラー７とが１対１で対応しているだけでなく、１対ｎ（ｎは整数）、または、ｎ対１で対応していてもよい。また、各ミラー７の配置が、液晶デバイス３のすべての画素に対応している必要はない。
【００２２】
図４は、ミラー７の構成を示す斜視図である。ミラー７は、例えば多角形状を有しており、その大きさは、一辺が例えば数十μｍ〜数ｍｍ程度であり、大型の画像表示装置であれば、その一辺は数ｍｍ〜数ｍ程度である。ミラー７の各端部７ａ、７ｂ及び７ｃは、アクチュエータ１０Ｘ、１０Ｙ及び１０Ｚによって支持されながら移動可能となっている。アクチュエータ１０Ｘ、１０Ｙ及び１０Ｚは、それぞれ実質的に同一の構成を有しており、可動電極５１ｘ、５１ｙ及び５１ｚ、固定電極５２ｘ、５２ｙ及び５２ｚをそれぞれ有している。以下、特に限定しない限り、説明を分かりやすくするため、単に「アクチュエータ１０」、「可動電極５１」、「固定電極５２」として説明する。
【００２３】
アクチュエータ１０としては、例えば静電アクチュエータが用いられ、図５（ａ）に示すように、可動電極５１と固定電極５２とには例えば直流電圧が印加されるように構成されている。各アクチュエータ１０Ｘ、１０Ｙ及び１０Ｚは、後述するようにそれぞれ独立して駆動されるように構成されている。電極５１及び５２間に直流電圧が印加されることにより、図５（ｂ）に示すように、両電極５１及び５２に静電吸引力が働き、可動電極５１が固定電極５２に引き寄せられる。これにより、ミラー７が上下に移動する。アクチュエータ１０Ｘ、１０Ｙ及び１０Ｚの駆動の組み合わせにより、例えば図６に示すように７通りの傾きでミラーが傾斜し７方向に光を反射させることができる。
【００２４】
アクチュエータ１０やミラー７は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）により作製することができる。具体的には、例えば半導体製造技術のフォトリソグラフィ等の手法が用いられ、アクチュエータ１０とミラー７とは一体的に形成することができる。特に、アクチュエータ１０は、ＧＬＶ（Grating Light Valve）を製造する技術が用いられる。
【００２５】
図３に示すように、この立体画像生成デバイス４の基板は、例えば多層配線基板で構成されており、基板８ａには外部と電気的に接続するための電極群１５ａ、基板８ｂには同じく外部接続のための電極群１５ｂ、さらに基板８ｃには同じく電極群１５ｃがそれぞれ設けられている。電極群１５ａは、それぞれ複数設けられたアクチュエータ１０Ｘ、１０Ｙ及び１０Ｚのうち、例えばアクチュエータ１０Ｘ群をそれぞれ駆動するための電極群である。同様に、電極群１５ｂは、アクチュエータ１０Ｙ群をそれぞれ駆動するための電極群であり、電極群１５ｃは、アクチュエータ１０Ｚ群をそれぞれ駆動するための電極群である。このような構成により、各アクチュエータ１０は独立して駆動することができる。
【００２６】
図７及び図８は、立体画像表示装置１で表示される画像を撮像する場合のカメラの配置をそれぞれ示す図である。図７は、例えばディジタルビデオ用のカメラ２５ａ〜２５ｃを、撮像対象２１に向けて直線状（１次元状）にｄ１の間隔で配列させた例である。カメラ２５ａ〜２５ｃの画角は例えばθである。図８は、カメラ２５ａ〜２５ｃを曲線状に例えば角度α、距離ｄ２間隔で配列させた例である。立体画像を得るために、このように複数の視点から撮像される。なお、図７及び図８に示すようなカメラの配置に限らず、カメラ数をさらに増やし平面状（２次元状）に配置させてもよいし、または曲面状に配置させてもよい。また、３次元的に配置させてもよい。また、カメラ２５ａ〜２５ｃ同士の間隔はすべて同じ間隔でなくても、異なる間隔でもよい。
【００２７】
図９は、立体画像表示装置１の制御ブロック図である。
【００２８】
立体画像表示装置１は、メモリ２６ａ〜２６ｃ、マルチプレクサ２２、切り替えスイッチ２３、コントローラ２４、上記液晶デバイス３、液晶コントローラ２６、立体画像生成デバイス４を有する。
【００２９】
メモリ２６ａ〜２６ｃは、上記各カメラ２５ａ〜２５ｃでそれぞれ撮像された画像フレームのデータをそれぞれ記憶する。マルチプレクサ２２は、これらメモリ２６ａ〜２６ｃで記憶された画像フレームのデータを基に、画像処理や合成処理を行う。切り替えスイッチ２３は、マルチプレクサ２２から出力される上記合成後の画像データ（合成後の画像フレームのデータ）ごとの画像信号を所定のタイミングで順次切り替えながら液晶デバイス３の信号ドライバ２７に出力する。
【００３０】
コントローラ２４は、各メモリ２６ａ〜２６ｃのメモリ領域やデータ入出力のタイミングの制御、マルチプレクサ２２の制御、切り替えスイッチ２３の切り替え命令等を実行する。また、コントローラ２４は、液晶コントローラ２６及び立体画像生成デバイス４に対して、マルチプレクサ２２で画像処理、合成処理された後の画像信号に基づき、液晶コントローラ２６、立体画像生成デバイス４を制御する。
【００３１】
液晶デバイス３は、液晶コントローラ２６、信号ドライバ２７、走査ドライバ２８、複数の画素で構成される液晶表示部２９を有する。液晶コントローラ２６は、コントローラ２４の制御の下で信号ドライバ２７及び走査ドライバ２８に制御信号を出力する。信号ドライバ２７は、切り替えスイッチ２３で順次出力される画像信号をホールドする。そして、信号ドライバ２７は、走査ドライバ２８によって順次画素ごとに走査されながら図示しないゲートバスに電圧が印加されるタイミングに同期して、上記ホールドした画像信号を所定の電圧値で出力する。これにより、液晶表示部２９で画像表示が可能となる。
【００３２】
立体画像生成デバイス４は、コントローラ２４の制御の下、切り替えスイッチ２３で順次切り替えられるタイミングでミラー７の角度が切り替えられながら、液晶表示部２９で表示された画像の光をミラー７で反射して立体画像を生成する。
【００３３】
次に、立体画像表示装置１の動作を説明する。図１０は、その動作を示すフローチャートである。
【００３４】
各カメラ２５ａ〜２５ｃでそれぞれ撮像された画像フレームのデータが、各メモリ２６ａ〜２６ｃにそれぞれ記憶される（ステップ１）。コントローラ２４は、メモリ２６ａ〜２６ｃにそれぞれ記憶された画像データを、液晶表示部２９の画素に合わせて画像フレームごとに細分化する（ステップ２）。コントローラ２４は、図１１に示すように、細分化された後のデータを画像フレーム３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ・・・ごとに順次メモリ２６ａから出力させるように制御する。コントローラ２４は、メモリ２６ｂ、２６ｃについても同様に制御する。
【００３５】
各メモリ２６ａから順次出力される画像データに基づき、マルチプレクサ２２は以下のように処理する。例えば、マルチプレクサ２２は、図１２に示すように、メモリ２６ａ〜２６ｃから出力される画像フレーム３１ａ、３１ｂ、３１ｃを変換、合成処理する（ステップ３）。
【００３６】
具体的には、マルチプレクサ２２は、図１３（ａ）に示すように、まず画像フレーム３１ａをそのまま用い、液晶表示部２９の残りの画素分の画像を、例えば画像フレーム３１ｂから切り取られて画像処理された画像１３７ｂと、画像フレーム３１ｃから切り取られて画像処理された画像１３８ｃとを用いる。この画像１３７ｂは、図１２に示すように、画像フレーム３１ｂの、対応する一部の画像３７ｂが、例えば図示しない変換テーブルによって図７、８等に示した画角θ、間隔ｄ１、ｄ２、角度α、カメラの焦点深度等に基づき変換処理された後の画像である。つまり、カメラ２５ａで見えるであろう、画像フレーム３１ｂの画像３７ｂ部分の画像は、実際にカメラ２５ｂで撮像された画像フレーム３１ｂの画像３７ｂとは、視差により異なる画像であるため、そのような変換処理を行う。このようにして、マルチプレクサ２２は、画像フレーム１３１ａを生成する。なお、画像処理量を少なくするため、例えば図１４に示すように、画像フレーム１３１ａが、画像フレーム３１ａと、画像フレーム３１ｃの一部である３９ｃが上記のように変換処理された後の画像１３９ｃとが合成されてものであってもよい。これにより、図１２の画像フレーム３１ｂを用いることなく、画像フレーム３１ａ及び３１ｃのみで画像フレーム１３１ａを生成することができる。
【００３７】
マルチプレクサ２２は、画像フレーム１３１ａを生成する手法と同様な手法で、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）に示すように、画像フレーム１３１ｂ、１３１ｃを生成する。画像フレーム１３１ｂは、画像フレーム３１ａの画像３５ａ部分が変換処理された後の画像１３５ａと、画像フレーム３１ｂそのままの画像と、画像フレーム３１ｃの画像３８ｃ部分が変換処理された後の画像１３８ｃとでなる。画像フレーム１３１ｃは、画像フレーム３１ａの画像３５ａ部分が変換処理された後の画像１３５ａと、画像フレーム３１ｂの画像３６ｂ部分が変換処理された後の画像１３６ｂと、画像フレーム３１ｃそのままの画像とでなる。
【００３８】
また、マルチプレクサ２２は、生成した画像フレーム１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃに対して、縦の中心線を軸として左右反転させる処理を行う。これにより、ミラー７で反射されたときの画像を実際の画像として映し出すことができる。
【００３９】
マルチプレクサ２２は、以上のような動作で、マルチプレクサ２２は各カメラ２５ａ〜２５ｃから順次得られる画像フレーム３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、・・・についても同様に処理する。
【００４０】
以上のようにマルチプレクサ２２によって生成された画像フレーム１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ・・・のデータ（画像信号）は、切り替えスイッチ２３によって切り替えられながら順次出力される（ステップ４）。信号ドライバ２７は、順次出力される画像フレームの画像信号をホールドし、走査ドライバ２８の走査に合わせて当該画像信号を液晶表示部２９に出力することで、液晶表示部２９に順次画像フレーム１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ・・・を表示する。つまり、信号ドライバ２７は、所定時間の間は、画像フレーム１３１ａを表示し、次の所定の時間の間は、画像フレーム１３１ｂを表示し、さらにその次の所定の時間の間は、画像フレーム１３１ｃを表示する（ステップ５）。この所定の時間、つまりフレームレートは、例えば１ｍｓ〜４０ｍｓに設定されるが、この範囲に限られるものではない。
【００４１】
一方、液晶表示部２９が順次画像フレーム１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ・・・を表示するタイミングに合わせて、コントローラ２４は、立体画像生成デバイス４のミラーの角度を変えるように制御する（ステップ６）。図１５は、立体画像生成デバイス４を上部から見た図（図２の上部から見た図）である。まず図１５（ａ）に示すように、コントローラ２４は、ミラー７を、ハーフミラー５からの画像フレーム１３１ａの光に対して例えば１０°傾けて当該光を反射させるように制御する。この傾斜角βは、例えば図８に示したようにカメラ２５ａ等が並んでいれば、β＝αとなる。一方、図７に示したようにカメラ２５ａ等が並んでいれば、例えば画角θ、間隔ｄ１等に基づいて角度に変換された値がβとして用いられる。そして、コントローラ２４は、図１５（ｂ）に示すように、ミラー７をハーフミラー５からの画像フレーム１３１ｂの光に対してほぼ同じ光軸の方向に反射させるように制御する。そして次に、コントローラ２４は、図１５（ｃ）に示すように、ミラー７を、ハーフミラー５からの画像フレーム１３１ｃの光に対して例えば１０°傾けて当該光を反射させるように制御する。以後、コントローラ２４がこのような制御を繰り返すことにより、利用者６は、立体画像を観察することができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態では、液晶デバイス３で変調された光を、カメラ２５ａ〜２５ｃの視点ごとの画像信号に応じて、ミラー７により角度を切り替えながら反射させるようにしている。液晶表示デバイス３を複数設ける必要がないので、立体画像表示装置１を小型化することができる。
【００４３】
また、各アクチュエータ１０によりミラー７の端部７ａ、７ｂ、７ｃがそれぞれ駆動されるので、多数の方向にミラー７を傾斜させることができる。これにより、生成される立体画像の立体感が増し、迫力のある画像を表示することができる。また、ミラー７の端部７ａ、７ｂ、７ｃを支持することで、従来からあるミラーに比べ安定して高速な動作が可能となる。
【００４４】
次に、他の実施の形態に係るミラーについて説明する。
【００４５】
図１６に示す例では、ミラー４７の形状をほぼ三角形状とし、それぞれの頂点を静電アクチュエータ６０Ｘ、６０Ｙ及び６０Ｚの可動電極６１ｘ、６１ｙ及び６１ｚが支持している。可動電極６１ｘと固定電極６２ｘ、可動電極６１ｙと固定電極６２ｙ、可動電極６１ｚと固定電極６２ｚにそれぞれ電圧が独立して印加されるようになっている。このような構成により、ミラー４７の端部が独立して動き、多数の方向に光を反射させることができる。
【００４６】
図１７に示す例では、ミラー４１の形状を矩形とし、対向する２辺を支持するアクチュエータ１０Ｘ、１０Ｙが設けられている。上記の立体画像表示装置１では、３つのカメラにより、ほぼ水平面内で３つの角度で反射させるようにしたので、上記立体画像表示装置１にこの図１７に示すミラー４１を適用することにより、正確に３方向の反射光を生成することができる。
【００４７】
図１８に示す例では、矩形のミラー４２の４つの頂点にアクチュエータ１０Ｘ、１０Ｙ、１０Ｚ及び１０Ｗが設けられている。これにより、ミラー４２は、９方向に反射光を生成することができる。この場合、カメラは、２次元状または曲面上に９つのカメラで撮像された画像を取得してミラー４２により立体画像を生成することができる。
【００４８】
図１９に示す例では、ミラー４３の形状を６角形とし、対向する２つの頂点にアクチュエータ１０Ｙ及び１０Ｚが設けられ、対向する２辺にアクチュエータ１０Ｘ及び１０Ｗが設けられている。このような構成によっても、ミラー４３は９方向に反射光を生成することが可能となる。
【００４９】
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５０】
例えば、上記アクチュエータ１０Ｘ、１０Ｙ、１０Ｚ、１０Ｗ、６０Ｘ、６０Ｙ及び６０Ｚとして静電アクチュエータが用いられたが、これに代えて、圧電アクチュエータ、または、磁気を利用したアクチュエータが用いられてもよい。圧電アクチュエータの場合、印加する電圧値に応じて変形量が可変するので、より高精度なミラーの角度制御が可能となる。
【００５１】
上記実施の形態では、すべてのアクチュエータ１０が時分割で同様の動きをするので、例えば図３において、電極群１５ａを１つの電極としてもよい。この場合、同様に、電極群１５ｂも１つの電極、電極群１５ｃも１つの電極とすることができる。
【００５２】
また、図１５（ａ）〜（ｃ）における説明で角度βを１０°として説明したが、各カメラの相対的な配置や角度に合わせるようにすればよく、何度でもよい。
【００５３】
図１６〜図１９に示すミラー及びアクチュエータに限らず、例えば光の反射面が円形、楕円形であってもよい。この場合、アクチュエータは、例えば円形または楕円形の外周部に複数設けられるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る立体画像表示装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す立体画像表示装置の側面図である。
【図３】一実施の形態に係る立体画像生成デバイスの要部を示す斜視図である。
【図４】ミラー及びアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図５】ミラーの動作を示す側面図である。
【図６】ミラーによる光の反射方向を示す図である。
【図７】視点の配列を示す図（その１）である。
【図８】視点の配列を示す図（その２）である。
【図９】立体画像表示装置の制御ブロック図である。
【図１０】立体画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】画像フレームが順次メモリから出力されるときの概念図である。
【図１２】画像の合成処理の手法を説明するための図（その１）である。
【図１３】画像の合成処理の手法を説明するための図（その２）である。
【図１４】画像の合成処理の他の例を説明するための図である。
【図１５】ミラーの反射方向を時間順に示した平面図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態に係るミラー及びアクチュエータを示す斜視図である。
【図１７】本発明の別の実施の形態に係るミラー及びアクチュエータを示す平面図である。
【図１８】さらに別の実施の形態に係るミラー及びアクチュエータを示す平面図である。
【図１９】さらに別の実施の形態に係るミラー及びアクチュエータを示す平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…立体画像表示装置
２…光源
３…液晶デバイス
４…立体画像生成デバイス
７、４１、４２、４３、４７…ミラー
７ａ、７ｂ、７ｃ…端部
１０Ｘ、１０Ｙ、１０Ｚ、１０Ｗ，６０Ｘ、６０Ｙ、６０Ｚ…アクチュエータ
２５ａ〜２５ｃ…カメラ
３１ａ、３２ａ、３２ｃ…画像フレーム
３１ａ．３１ｂ…画像フレーム
３１ａ…画像フレーム
３１ｂ…画像フレーム
３１ｃ…画像フレーム
３２ａ．３２ｂ…画像フレーム
３５ａ…画像
３６ｂ…画像
３７ｂ…画像
３８ｃ…画像
４１、４２、４３、４７…ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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