(57)【要約】【課題】現在ディスプレイとして量産されている１０インチから３０インチ前後の大きさのＣＲＴで、安定し且つ容易に、従って安価に眼鏡なし多眼立体表示装置を構成することを目的とする。【解決手段】時系列に画像を表示する表示手段１と、表示手段１に表示された画像を透過させ部分的に観察者方向に出力する画像透過手段３と、透過した画像の光路を決定する画像光路決定手段４より構成され、表示手段１は３種類以上の複数の画像を順次繰り返し表示し、画像光路決定手段４は表示手段１に表示される画像の切り替え周期に対応して画像の光路を順次切り替えることにより、前記複数の画像の観察可能位置を空間上に順次並べ、眼鏡なし多眼立体画像表示を実現する。【選択図】図１
2006197617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時系列に画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に表示された画像を透過させ部分的に観察者方向に出力する画像透過手段と、透過した画像の光路を決定する画像光路決定手段を備え、
前記画像表示手段は３種類以上の複数の画像を順次繰り返し表示し、前記画像光路決定手段は前記画像表示手段に表示される画像の切り替え周期に対応して前記画像の光路を順次切り替えることにより、前記複数の画像の観察可能位置を空間上に順次並べるような構成であり、更に観察者の３次元位置により前記画像透過手段または前記画像光路決定手段の位置を平行移動、または、前記画像光路決定手段と前記画像透過手段の距離を変化させることにより、移動する観察者の左右眼の位置に常に立体画像が表示される構成であることを特徴とした多眼立体画像表示装置。
【請求項２】
画像光路の切り替えは、画像透過手段または光路決定手段のどちらか一方、または両方を物理的に動かすことにより実現することを特徴とした請求項１記載の多眼立体画像表示装置。
【請求項３】
画像光路の切り替えは、画像透過手段または光路決定手段のどちらか一方、または両方の光透過部分、光遮光部分の位置と光の透過率を制御することにより実現することを特徴とした請求項１記載の多眼立体画像表示装置。
【請求項４】
観察者の３次元位置が多眼立体画像の観察領域を越えて変化する場合のみにおいて、観察領域を越えた分のみ前記画像透過手段または前記画像光路決定手段の位置を平行移動することにより、移動する観察者の左右眼の位置に常に立体画像が表示される構成であることを特徴とした請求項１記載の多眼立体画像表示装置。
【請求項５】
観察者の３次元位置が静止した場合、表示される多眼立体画像観察可能領域の中心に観察者が位置するように前記画像透過手段または前記画像光路決定手段の位置を平行移動、または、前記画像光路決定手段と前記画像透過手段の距離を変化させることを特徴とする請求項１記載の多眼立体画像表示装置。
【請求項６】
前記画像光路決定手段は、画像の光路を決定する光透過部分の間に遮光領域を設け、主ローブと副ローブの間、もしくは副ローブ同士の間に多眼立体画像観察ができない領域を設け、多眼画像の不連続点が容易に観察者に認識出来るようにしたことを特徴とする請求項１記載の多眼立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像を表示観察する分野で有効に利用でき、ＴＶゲームや３Ｄテレビ、ＣＡＤ、芸術鑑賞など多くの分野で利用可能な多眼立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術としては、３次元ディスプレイ（増田千尋著、産業図書）に紹介されている以下のものがあげられる。例えばレンチキュラーレンズを用いて多眼立体画像を表示する構成は、同文献１３２頁の図８・３１に紹介されている（図１３）。これは、多数の画像投射ユニットを異なる位置に配し、レンチキュラスクリーンにそれぞれの画像を投射し、観察者が眼鏡なしでこれを観察するものである。
【非特許文献１】増田千尋著，「３次元ディスプレイ」，産業図書，１９９１年，Ｐ．１３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、多数の画像投影機を用いると装置が大がかりになり、レンチキュラレンズシートも高価であるという欠点があり、これが多眼立体画像を実用化するための妨げとなっていた。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するもので、現在ディスプレイとして量産されている１０インチから３０インチ前後の大きさのＣＲＴで、安定し且つ容易に、従って安価に眼鏡なし多眼立体表示装置を構成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するため、時系列に画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に表示された画像を透過させ部分的に観察者方向に出力する画像透過手段と、透過した画像の光路を決定する画像光路決定手段を備え、前記画像表示手段は３種類以上の複数の画像を順次繰り返し表示し、前記画像光路決定手段は前記画像表示手段に表示される画像の切り替え周期に対応して前記画像の光路を順次切り替えることにより、前記複数の画像の観察可能位置を空間上に順次並べるような構成であり、更に観察者の３次元位置により前記画像透過手段または前記画像光路決定手段の位置を平行移動、または、前記画像光路決定手段と前記画像透過手段の距離を変化させることにより、移動する観察者の左右眼の位置に常に立体画像が表示される構成であることを特徴とした多眼立体画像表示装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、画像の表示位置が安定しないＣＲＴを表示手段に用いても、光路制御手段により、光の方向を定められた方向に安定して制御でき、観察者が移動しても眼鏡なしで安定した多眼立体画像を表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の多眼立体画像表示装置の概要と光路を示すものである。図１において、１は画像を表示する表示手段、２は匡体、３は画像透過手段、４は画像光路決定手段、５は駆動手段、６a,ｂは観察者の目の位置を示し、７a,b,c,dは光路を示し、１０は光路制御手段を示す。
【０００９】
図２〜図４は本実施の形態の多眼立体画像表示装置の光路制御手段の詳細を示したもので、図１と共通なものは同じ番号を付している。図中８は駆動コイル、９は磁石、１１は発光手段、１２は受光手段である。
【００１０】
図５は本実施の形態の多眼立体画像表示装置の画像信号と、光路制御手段１０の制御を示す構成図である。図中２１、２２、２１a、２２aは画像を一時蓄えるメモリ、２３は画像信号をモニター２６に出力するためのバッファー、２４はメモリ２１、２２、２１a、２２aを制御する制御手段、２５は光路制御手段１０を制御する駆動制御手段、２６は画像を表示するモニターである。
【００１１】
以上のように構成された本実施の形態の動作を説明する。多眼立体画像を表示する基本原理は、古くから知られている多視点から撮像された画像を観察できる領域が空間中に順次配置され、目の位置によって異なった視点の画像を観察可能にするものである。
【００１２】
本実施の形態もこの原理にしたがったものである。空間中に異なる視点の画像を順次並べて観察可能にするために、図１において、画像表示手段（ＣＲＴ）１の前面に光路制御手段１０を設ける。この光路制御手段１０は画像透過手段３と画像光路決定手段４により光路を定める。
【００１３】
同図において、光路は７a,７b,７c,７d,a７,７b,７c,７d,・・・というふうに順次切替えられる。これに同期して、表示手段１の表示画像を、それぞれの光路の画像観察点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応する画像に切替える。
【００１４】
図２において、画像透過手段３と画像光路決定手段４で黒く示した部分は光を吸収し、白く示した部分は光を透過する。この光りの透過吸収手段の位置関係により、ＣＲＴ１に表示された画像の光が進む方向が決定される。図で示した状態では７dで示した方向に光が進み、画像光路決定手段が５a,bの駆動手段により順次シフトして光の透過部分が少しずつ移動し、光は７a,７b,７c,７ｄの方向に順次進むように制御される。
【００１５】
光の方向は画像透過手段３と画像光路決定手段４の相対位置関係だけで決まり、ＣＲＴ１上で画像の表示位置が多少変化した場合でも、画像が光として進む方向は変化しない。
【００１６】
また、図５は以上の動作を行なうための構成を示している。互いに異なる視点での画像が入力信号１、２、３、４であり、これらは一時メモリ２１、２２、２１ａ、２２ａに書き込まれ順次バッファーに転送され、これがモニタに表示される。制御部２４は、入力信号１、２、３、４が順次切り替わるように制御し、これに合わせて光路制御手段１０が図２〜図４に示した光路に順次切り替わるように駆動制御手段２５を動作させる。以上説明した画像信号の切り替わりのタイミングを示したのが図６、図７である。図６において、垂直同期信号に合わせて画像を１、２、３、４、１、２、３、４・・・というふうに切替えるこれに合わせて起動制御部２５の駆動電流は階段状に変化し、これにより光路制御手段１０の動作で光路が順次切り替わる。画像の切替えは、図６と同じでなくても良く、例えば図７に示すように、１、２、３、４、３、２、１、２、３、４・・・というように、三角波状に切替えてもよい。
【００１７】
本発明の方式では、画像の位置の変化は、左右の画像のクロストークにならず、単なる視差の増減となるためである。
【００１８】
また、絶対的な位置精度は不要で、相対的な位置の差のみが視差に対する誤差となるため、ゆっくりとした絶対位置の変化は全く立体画像として問題にならない。そのため、画像表示手段１は画像の明るさにより表示位置が多少変化するＣＲＴ方式にも、適用可能である。この点は従来の技術であるレンチキュラスクリーンと画像投射装置を組み合わせた方式と異なり、各画像の正確な位置合わせが不要である、という利点となる。また、図３、図４は画像透過手段３と画像光路決定手段４により決定される表示画像の光進行方向を更に詳しく示したものである。
【００１９】
図３のように画像光路決定手段４の光透過部分を途切れなく配置すると、主ローブ、副ローブがつながり、観察者は左から右に頭部を移動すると、７a、７b、７c、７d、７a、７b、７c、７d・・・という風に多眼画像が順次サイクリックに表示される。この時、主ローブ観察時から副ローブ観察に移行する瞬間、表示画像の視点位置が不連続になる。
【００２０】
図４のように、画像光路決定手段４の光透過部において、主ローブと副ローブとの間に光遮断部αを設けると、観察者は７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、禁止帯、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、禁止帯・・・という風に画像を観察することになる。
【００２１】
つまり、表示される多眼立体画像の視点が不連続の部分は何も表示されない禁止帯が存在し、視点が不連続になる位置を観察者が容易に認識できる。
【００２２】
次に光路制御手段の制御について述べる。
【００２３】
画像透過手段３はＣＲＴの前面に配置され、このさらに前面に配置した画像光路制御手段４越しに画像を観察した際、例えば図２〜図４の状態では画像が光路７ｄを通過して観察される。
【００２４】
この時、他の光路７ａ〜ｃを通しては画像は観察されない。この時、光路７ａ〜ｃが空間上で重ならないように、画像光路決定手段４の光透過部分を光遮断部分よりも狭く設定すると異なる画像間のクロストークを低減することが出来る。ただし、狭くすると画面の明るさが低下するため、光透過部分の幅設定には注意を要する。
【００２５】
次に画像光路制御手段４が少し移動した状態では、光路７ｃを通過して画像が観察され、順次画像光路制御手段４の位置が変化し光路７ｂ、７ａと変化する。
【００２６】
画像光路制御手段４は駆動手段５ａ、５ｂによって保持され、駆動コイル８に駆動電流を流すことにより、磁石９による磁場から駆動力を受け、矢印で示す方向に微小量移動する。図６、図７に示すように駆動電流は垂直同期信号と同期して変化させ、図１のＡ〜Ｄに位置にフィールド毎に画像を提示する。フィールド周波数は１２０Ｈｚとした場合には１眼のフィールド周波数が３０Ｈｚとなる。画像のフリッカの影響をなくすためには、フィールド周波数を２４０Hzにする必要がある。なお、本実施の形態では４眼の立体画像としたが、眼数が増えるに従って必要なフィールド周波数は増加する。
【００２７】
次に、画像光路決定手段４を正確に一定量移動させる方法について以下に説明する。画像光路決定手段４の駆動制御は、発光手段１１と受光手段１２によって位置検出し、フィードバック制御を行う。図８は受光手段１２が受光する光のレベルが、発光手段１１との相対的位置によって変化する様子を示している。図８において、１１は３つの異なる周波数で変調された信号を光に変換する発光手段であり、４は画像光路制御手段である。
【００２８】
図８に示すように、発光手段の３つの光源は、受光した際に隣あう光源からの光のレベル差がなくなる点の間隔×表示する画像の視点数が、画像光路制御手段４のピッチの半分の長さと一致するように配置する。
【００２９】
図９は駆動制御手段２５の構成の１例を示すブロック図である。
【００３０】
図９において、３１は受光手段１２の出力を復調し発光手段１１の３つの光源のレベルＣ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ５を出力する復調手段、３２ａおよび３２ｂは隣あう光源の受光レベルを比較する減算器、３４は観察者の位置での観察状態を最適なものにするための微調整手段、３３は駆動信号発生手段である。復調手段３１は受光手段１２の出力を変調周波数ごとに復調し、異なる変調周波数に対応する光のレベルＣ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ５を出力する。尚、復調は図６、図７に示すように、駆動電流のレベルが変化する期間以外の期間に行う。
【００３１】
減算器３２ａ，３２ｂ、３２ｃ、３２ｄはそれぞれ隣あう光源の受光レベルの差を出力する。また、微調整手段３４は観察者の位置での観察状態を最適なものにするための微調整信号Δを出力する。駆動信号発生手段３３は、駆動電流を図６、図７に示すように垂直同期に同期させて出力し、駆動コイル手段８を駆動する。駆動電流のレベルＬ１〜Ｌ４は（式１）に示すフィードバック制御により目標値に集束するように制御される。
【００３２】
（式１）
Ｌ１ ＝ Ｌ１０ − ｋ1（Ｃ2 − Ｃ1） ＋ Δ
Ｌ２ ＝ Ｌ２０ − ｋ2（Ｃ3 − Ｃ2） ＋ Δ
Ｌ３ ＝ Ｌ３０ − ｋ3（Ｃ4 − Ｃ3） ＋ Δ
Ｌ４ ＝ Ｌ４０ − ｋ4（Ｃ5 − Ｃ4） ＋ Δ
ただし、ｋ1〜Ｋ4 ＞ ０
このように制御することにより、画像透過手段３と画像光路制御手段４の相対位置が安定に制御され、各画像は光路７ａ〜ｄを通過してそれぞれの空間位置Ａ〜Ｄを通過し、それぞれの位置で各画像を観察可能になる。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、画像の表示位置が安定しないＣＲＴを表示手段に用いても、光路制御手段１０により、光の方向を定められた一定の方向に安定して制御でき、眼鏡なしで安定した立体画像を表示できる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態における立体表示装置の画像信号と、光路制御手段１０の制御を説明するための構成図であり、１は画像を表示する表示手段、３は画像透過手段、４は画像光路決定手段、５a,ｂは駆動手段、１１は発光手段、１２は受光手段である。
【００３５】
以上の構成は第１の実施の形態の構成と同じであり、第１の実施の形態の構成と異なる点は、受光手段１２の位置を移動させるリニア移動手段４０、画像光路決定手段４と画像透過手段３の距離を変化させる厚み制御手段４１a,ｂが新たに付加され、駆動制御手段２５が発光手段１１と受光手段１２以外にリニア移動手段４０と厚み制御手段４１a,ｂを制御している点、磁界発生手段４３、磁界検出コイル４２、３次元位置測定手段４４により観察者の視点の３次元位置を検出している点である。
【００３６】
以上の様に構成された第２の実施の形態について、以下説明する。立体画像を表示する基本原理は、第１の実施の形態と同じであり、光路制御手段１０は画像透過手段３と画像光路決定手段４により複数の画像の光路を順次定める。
【００３７】
第１の実施の形態では、観察者が左右に移動した時に、複数の視点の画像が順次観察できるが、図２〜図４の場合でメインローブで観察している光路７ａ〜７ｂまで移動したら、次は副ローブの画像を観察することになるため、また７ａに画像が跳躍し、これの繰り返しとなる。
【００３８】
また、観察者が前後方向に移動したら、光路と目がずれてしまい、立体画像を観察出来なくなってしまう。この点を解消するのが第２の実施の形態例である。
【００３９】
まず、図１１を用いて、観察者の視点移動に対して常に立体画像が観察できるようにする方法の原理について説明する。
【００４０】
図１１（ａ）は、観察者がＣＲＴに平行に左右に移動する場合、（ｂ）は観察者がＣＲＴに垂直に前後に移動する場合である。図１１（ａ）において、ＣＲＴ表面の光は画像透過手段３の透過領域Ｃと画像光路決定手段４の透過領域Ａを通って観察者の目Ｄに入射しているとする。
【００４１】
ここで、観察者の目Ｄの位置がＥまで変化した時、同じ画像による光を目Ｅに入射させるためには光は画像光路決定手段４の透過領域の中心をＢになるように画像光路決定手段を左右に水平移動すればよい。この時、目の水平移動量をΔｘ、画像透過手段３と画像光路決定手段４の距離をｄ、視距離をＬと置けば、画像透過手段の水平移動量Δｗは、
（式２）
Δｗ＝ｄ／Ｌ×Δｘ
で表される。
【００４２】
また、図１１（ｂ）に示すように、観察者の目が前後方向にＧからＨにΔＤだけ移動した場合は、画像透過手段３と画像光路決定手段４の距離ｄをΔｚだけ変化させたらよい。
【００４３】
この時の変化量Δｚは、
（式３）
Δｚ＝ｄ／Ｌ×ΔＤ
となる。
【００４４】
この様に、観察者の目の移動を測定し、これを元に画像光路決定手段４の位置と画像透過手段３と画像光路決定手段４の距離を変化させることにより、常に観察者の目の位置に光路が来るようにすることが出来る。実際には、第１の実施の形態で述べた方法において、観察者の目の左右の動きに合わせて受光手段１２の位置をリニア移動手段４０により移動させる（図９）。
【００４５】
また、観察者の目の前後の動きに合わせて厚み制御手段４１a,ｂにより画像透過手段３と画像光路決定手段４の距離を変化させる。
【００４６】
観察者の目が左右に移動した場合、まず、左右方向移動量を図１０に示される磁界発生手段４３と磁界検出コイル４２と３次元位置測定手段４４により測定する。このような磁界を用いた観察者の３次元位置の測定手段は、最近のバーチャルリアリティ技術でよく用いられるものと同じものである（参考文献：３次元映像の基礎 泉武博 監修、オーム社１９９５ＰＰ．２１０〜２１３）。これは、磁界発生手段４３から互いに直交する３種類の磁界を発生し、これを互いに直交する方向に巻かれた３種類のコイルで検出し、これを３次元位置測定手段４４で計算することにより、このコイルの３次元位置、回転角度（yaw,pitch,roll）を計測するものである。
【００４７】
これにより得られた観察者の水平移動量Δｘと観察者の視距離Ｌを用いて、駆動制御手段２５は、式２から画像光路決定手段４の移動量Δｗを求め、これから駆動電流Ｌ１〜Ｌ４（図６、図７参照）を（式１）により決定する。ここで微調整信号Δの大きさを、画像光路決定手段４の移動量Δｗと受光手段１２のリニア移動手段４０による移動量が等しくなるように駆動制御手段２５が決定する。
【００４８】
このように制御することにより、観察者の目の位置が左右に動いても発光手段１１と受光手段１２の位置関係を一定に保つことが出来、画像透過手段３と画像光路制御手段４の相対位置が安定に制御され、右目用の画像は光路７ｂを通過して右目に、左目用の画像は光路７ａを通過して左目に入射し、立体像として認識される。
【００４９】
ただし、この場合には観察者が移動しても観察される画像は同じであるので、多眼立体画像表示のメリットのひとつである、運動視差（観察者が移動することにより被写体の異なった方向からの画像が観察され、それが立体感を生む効果）は観察できない。しかし、観察領域に適当に頭部を持ってくれば４つの画像のうち２つが目に入射するので最初に両眼視しやすく、その後左右に移動しても表示画像の不連続点はなくなる。
【００５０】
また、前述の場合は、観察者が移動した場合、同じ画像が観察されるように制御したが、例えば、図２〜図４において観察者が７b、７cをそれぞれ左目、右目で観察していた場合、観察者が右に移動し７c、７dを観察するまでは画像光路決定手段４に制御をかけず、これを越えた場合のみに、越えた分のみについての画像光路決定手段４Δｗを計算することも出来る。この場合、多眼立体画像観察領域中での観察者の移動については運動視差を表示でき、更に多眼立体画像観察領域外に観察者が移動したらその移動分のみ、観察範囲を画像光路決定手段４の左右方向の移動により表示画像の不連続点も除去することができる。
【００５１】
観察者が多眼立体画像観察範囲を越えて左右に移動した場合、画像光路決定手段４を右方向に移動し、表示画像の不連続を除去するが、その後観察者が静止した場合、観察者は図２〜図４の７c、７dを観察していることになる。観察者が更に右に移動する場合を考慮して、観察者が静止したことを３次元位置測定手段４４の出力より判断し、その場合は観察者が図２〜図４のメインローブの中心の画像、即ち、７b、７cを観察するように徐々に３次元位置測定手段４４を移動すれば、常に観察者は運動視差による立体感を得ることができる。
【００５２】
また、観察者の目が前後方向に移動した場合、駆動制御手段２５は（式３）により、画像透過手段３と画像光路決定手段４の距離ｄをΔｚだけ変化させる命令を厚み制御手段４１ａ、ｂに伝える。厚み制御手段４１ａ、ｂは駆動手段５ａ、ｂの位置を前後に移動させることにより画像透過手段３と画像光路決定手段４の距離ｄをΔｚだけ変化させる。これにより、観察者の目の位置が前後に移動しても、常に所定の画像を左右の目それぞれに表示することができる。
【００５３】
以上のように本実施の形態によれば、観察者の目の位置が移動しても、常に観察者の目に光の方向を制御することができ、画像観察範囲の広い眼鏡なし立体画像表示装置を実現することが出来る。
【００５４】
また、第２の実施の形態において、観察者の目の移動は、頭部の前後左右の動きだけでなく、観察者の頭部の傾き具合によっても変化する。特に、頭部が左右方向に移動する場合において、頭部が左右に大きく傾くことが多い。これによる目の位置のずれを解決するために、観察者の頭部に装着した磁界検出コイル４２の位置と左右の目のそれぞれの位置関係を予め測定しておき、これにより目の位置を正確に算出すれば、観察者の頭部が傾いても正確な画像を左右の目に見えるようにすることができる。
【００５５】
尚、本実施の形態の立体画像表示装置の表示手段は、直視型のＣＲＴを用いたが、直視型のＣＲＴに限る必要はなくＣＲＴを用いた投射型でもよいのは当然である。またＣＲＴに限らず、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイでも適応可能であり、本発明に含まれる。プラズマディスプレイや液晶ディスプレイの場合、画素が一定の位置に固定されているため、画像透過手段は画素の周期に対応させるのが良い。整数倍がモアレがなく適している。またディスプレイの発光部が非発光部と同程度か狭い場合、画像透過手段を用いなくともよい。
【００５６】
また、以上の各実施の形態において、画像光路決定手段４、駆動手段５ａ、ｂの動作は縦ストライプの水平位置を高速に振動させ、光を透過させる部分と遮断する部分の位置関係を高速に移動させることであるが、この動作を透過型の液晶素子を用いて実現しても良い。
【００５７】
図１２は、画像光路決定手段４、駆動手段５ａ、ｂを液晶素子を用いて実現した例である。図１２は、具体的な液晶の各画素の駆動回路については示していないが、これは通常用いられるＳＴＮ、ＴＦＴ液晶表示パネル等の技術をそのまま用いて実現される。図１２において、斜線部は光を遮断する領域、そのほかは光を透過する領域である。光の遮断・透過の動作を液晶を駆動する電圧を制御することにより実現する。
【００５８】
図１２（ａ）〜（ｄ）を画像信号のフィールド周期に同期させて順次切替えることにより光路を図１の７ａ〜７ｄのように変化させることができる。同図の右側に、拡大図を示す。各々の光透過／遮断ストライプは複数の画素で構成されており、１画素づつストライプ領域をずらすことにより、微小なストライプ位置を変化する。
【００５９】
また図１２において、４は画像光路決定手段であり、これは５１、５２、５３の３つの液晶素子によりＣＲＴ画面全体を覆うようにしてある。図５の駆動制御手段２５からの信号により入力画像の垂直同期のタイミングで、液晶素子５１、５２、５３の光遮断部分（斜線部）と光透過部分（斜線のない部分）を入れ換える動作を行なうが、この時液晶素子はその動作が時間的に遅いので、画面全体の縦ストライプの位置が反転するのに時間がかかり、左右画像のクロストークが生じる。そこで、ＣＲＴにおける画像走査のタイミングを利用し、液晶駆動手段５４により、ある垂直同期時刻から次の垂直同期時刻までを３分割し、液晶素子５１、５２、５３に順番に命令を送ることにより１垂直期間中で液晶素子５１、５２、５３を順番に縦ストライプ位置を反転させ、動作の遅い液晶素子でも、左右画像のクロストークを防ぐ。
【００６０】
以上のように画像光路決定手段４を液晶素子で実現することにより、機械的な振動を用いることなく、純電子的に動作させることが出来、装置の信頼性を高めることが出来る。またこの場合、液晶素子は空間的位置が狂うことがないため、発行手段１１、受光手段１２によるフィードバック制御は必要ない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように本発明によれば、画像の表示位置が安定しないＣＲＴを表示手段に用いても、光路制御手段により、光の方向を定められた方向に安定して制御でき、観察者が移動しても眼鏡なしで安定した多眼立体画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の多眼立体画像表示装置の構成の概要を示す図
【図２】同多眼立体画像表示装置の光路制御手段の構成を示す図
【図３】同多眼立体画像表示装置の光路制御手段の一構成例を示す図
【図４】同多眼立体画像表示装置の光路制御手段の他の構成例を示す図
【図５】本発明の第１の実施例の多眼立体画像表示装置の信号処理を示すブロック図
【図６】本発明の画像光路決定手段の時間的制御の一例を示す図
【図７】本発明の画像光路決定手段の時間的制御の他の例を示す図
【図８】本発明に用いる受光手段の特性を示す図
【図９】本発明に用いる駆動制御手段の構成を示す図
【図１０】本発明の第２の実施の形態の多眼立体画像表示装置の構成を示す図
【図１１】（ａ），（ｂ）本発明の第２の実施例の多眼立体画像表示装置の観察者の移動に対する画像光路変更動作を示す図
【図１２】（ａ）〜（ｄ）本発明の第２の実施例の多眼立体画像表示装置の画像光路決定手段を液晶素子で構成した場合の構成図
【図１３】従来の多眼立体画像表示装置を示す構成図
【符号の説明】
【００６３】
１    表示手段
２    匡体
３    画像透過手段
４    画像光路決定手段
５    駆動手段
６    目の位置
７    光路
８    駆動コイル
９    磁石
１０    光路制御手段
１１    発光手段
１２    受光手段
２１，２２，２１ａ，２２ａ    メモリ手段
２３    バッファー手段
２４    制御手段
２５    駆動制御手段
２６    画像表示手段
３１    復調手段
３２    減算器
３３    駆動信号発生手段
３４    微調整手段
４０    リニア移動手段
４１    厚み制御手段
４２    磁界検出コイル
４３    磁界発生手段
４４    ３次元位置測定手段
【図１】
2006197617.tif 000003
【図２】
2006197617.tif 000004
【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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