(57)【要約】【課題】対象者が遠くにいる場合には、表示画面を明るい２Ｄ映像表示として遠方からの視認を容易にし、近接すると３Ｄ映像表示とすることにより広告等の効果をあげるようになした立体映像表示装置を提供すること。【解決手段】画像表示装置３７の前面に配置した液晶パララックスバリア３８を備えたパララックス方式による立体映像表示装置３０において、距離センサー３２により対象者の位置を検知して、対象者が所定範囲外にいる場合には液晶パララックスバリア３８への印加電圧を２Ｄ映像表示電圧とし、対象者が所定範囲内にいる場合には３Ｄ映像表示電圧に設定する。かかる構成によって、対象者が３Ｄ映像適視位置外の場合には画面が明るい２Ｄ映像表示となり、３Ｄ映像適視位置内に入った場合に３Ｄ映像表示になる【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置の表面に配置した液晶パララックスバリアを備えた立体映像表示装置において、前記画像表示装置が３次元表示を行う場合に、距離検出手段により対象者の位置を検知して、対象者が所定範囲外にいる場合には該液晶パララックスバリアへの印加電圧を２次元映像表示電圧とし、対象者が所定範囲内にいる場合には３次元映像表示電圧とすることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項２】
前記距離検出手段が、光センサー、磁気センサー、超音波センサー、静電気センサー、音センサー又は画像センサーからなる群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
【請求項３】
前記画像センサーが、監視カメラである請求項２に記載の立体映像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示装置に広告用の映像を表示させることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特殊なめがねを使用することなく立体映像表示が可能な液晶パララックスバリア方式による立体映像表示装置に関するものであり、特に人の接近を感知検出して２次元映像表示から３次元映像表示の画面に切替えできるものにかかるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特殊なめがねを使用しないで立体映像を表示する方法として、レンチキュラ方式、パララックスバリア方式、光源をスリット化する方式等の方式が知られている。
【０００３】
図５は、パララックスバリア方式による立体映像表示の原理を示す模式図である。観察者が観察する映像は、液晶表示パネル５０に形成される。立体視を可能とするために、前記液晶表示パネル５０には、左眼用映像が表示される左眼用画素Ｌと、右眼用映像が表示される右眼用画素Ｒとが交互に配列して形成されている。左眼用画素Ｌと右眼用画素Ｒとの位置関係については、後述する。左眼用映像と右眼用映像とは、例えば、左眼用と右眼用の２台のカメラにて同時に撮影して得ることができ、あるいは、１つの画像データから論理的演算によって算出することができる。このようにして得られた両映像には、人間が両眼視差によって立体知覚を行うために必要な視差情報が含まれている。
【０００４】
液晶表示パネル５０の前方には、遮光バリアであるパララックスバリア５１が配置される。パララックスバリア５１には、縦ストライプ状に開口部５１ａ・・・が形成される。開口部５１ａ・・・の間隔は、前記左眼用画素Ｌと右眼用画素Ｒの配列に対応して設定される。上記パララックスバリア５１により、左眼用映像と右眼用映像とが左右に分離され、この分離された映像は観察者の左眼２Ｌ、右眼２Ｒに夫々入光する。これによって観察者は立体映像を観察することができる。
【０００５】
上述のパララックスバリア方式による立体映像表示装置は、パララックスバリアが固定のままでは３次元表示専用となってしまう。そこで２次元（以下、「２Ｄ」という。）映像表示と３次元（以下、「３Ｄ」という。）映像表示の切替えができるようにするために、映像表示装置の前面に設けられたパララックスバリアを液晶式のものとし、この液晶により白黒のストライブ状のパララックスバリアを形成することで３Ｄ表示を、また、全面透過型とすることにより２Ｄ表示を行う立体映像表示装置が開発された。（下記特許文献１参照）。
【０００６】
この従来例の液晶パララックスバリア方式による立体映像表示装置の具体例を図面を用いて説明する。
【０００７】
図１は、画像表示装置としての液晶パネルの前面に配置した液晶パララックスバリアを備えたパララックスバリア方式による立体映像表示装置１０の概略横断面図である。図１において、バックライト１２の表面には、第１の偏光板１４を介して表示画素を配列した透過型液晶パネル１６が配置され、更に第２の偏光板１８、ガラススペーサ２０及び第３の偏光板２２を介して液晶パララックスバリア２４が配置され、またこの液晶パララックスバリア２４の表面には第４の偏光板２６が配置されている。
【０００８】
透過型液晶パネル１６は、光の入射側に位置する背面ガラス板１６ａと光の出射側に位置する前面ガラス板１６ｂと、背面ガラス板１６ａの内面に形成された画素電極１６ｃと、前面ガラス板１６ｂの内面に形成されたカラーフィルタ１６ｄならびに背面ガラス板１６ａと前面ガラス板１６ｂの間に密封充填されている液晶１６ｅとからなる。画素電極１６ｃは、右眼用の画像と左眼用の画像が形成されるよう画素Ｒ及びＬが交互に配置され、画素間は縦のストライプ（図示せず）で分けられている。
【０００９】
液晶パララックスバリア２４は、内側に透過型液晶パネル１６の画素Ｌ及びＲのストライプに平行にストライプ状の電極とその対向電極（図示せず）がそれぞれ形成された２枚のガラス板２４ａ、２４ｂに挟まれた密閉空間に液晶２４ｃが充填されており、電圧を印加しない状態で２Ｄの映像の表示、電圧を印加した状態で３Ｄの映像表示がなされる。すなわち、この液晶パララックスバリア２４は、そのＸＹアドレスをマイクロコンピュータ等の制御手段により指定して、３Ｄ表示の場合はバリア面上の任意の位置に任意の形状のバリアストライプを形成する。しかし、縦縞状のバリアストライプを発生させるのは３Ｄ映像を表示する場合でだけであって、２Ｄ映像表示の場合には、バリアストライプの発生を停止して映像表示領域の全域にわたり無色透明な状態になるよう駆動制御するようになしている。
【００１０】
液晶パララックスバリア２４への印加電圧とその遮光部の透過率の一例を図示すると図２に示すとおりである。すなわち、液晶パララックスバリア２４へ電圧を印加しないと、遮光部の透過率は１００％となり、透過型液晶パネル１６を透過した光は実質的にそのまま液晶パララックスバリア２４を透過して出てくるために非常に明るい映像表示となるが、立体感は全く得られない。液晶パララックスバリア２４への印加電圧を順次増加していくと、印加電圧が３Ｖを超えると液晶パララックスバリア２４の遮光部の透過率は急に減少し、印加電圧が約４．１５Ｖ付近、遮光部の透過率が約２５％付近から、観察者にわずかながらも立体感が感じられるようになり、更に印加電圧を増加するとパララックスバリア２４の遮光部の透過率もそれに従って低下し、この遮光部の透過率の低下に比例して観察者がより明確に立体感を感じられるようになる。観察者に立体感を感じさせる好ましい遮光部の透過率は５％以下であり、より好ましくは３％以下、最も好ましくは２％以下である。
【００１１】
なお、液晶バリアは、印刷や金属マスクとは異なり、真の意味で光遮断されることはなく、光遮断状態でもわずかながらも光は透過し、また、偏光板の軸ずれなどにより飽和時の光透過率も変化する。したがって、図２における遮光部の透過率は、使用した液晶パララックスバリア３８の遮光部の最も暗い状態を０％とすると共に最も明るい状態を透過率１００％としたものであり、絶対的な透過率を表すものではない。
【００１２】
したがって、上述のような従来技術は、２Ｄ映像表示と３Ｄ映像表示を電気的に自由に切替えることができるが、３Ｄ映像表示にする場合には液晶パララックスバリアの遮光部の透過率を実質的にゼロ近くにするので、２Ｄ映像表示の場合よりも画面が暗くなってしまう。そのため、例えば３Ｄ映像表示を広告などに使用する場合に、対象者が画面から遠くにいる場合には画面が視認し難く、広告の観察者の注意を引き難く、広告の効果を減殺している。
【００１３】
一方、液晶パララックスバリア方式による立体映像表示装置において、観察者の視点位置を検出して、その視点位置に応じてパララックスバリアの位置を調整するように、複数の液晶パララックスバリアを配置し切替えることにより３Ｄ表示の適視範囲を広くするようになしたものが下記特許文献２に開示されている。しかしながら、３Ｄ表示の適視位置は一定の範囲にのみ存在し、他の範囲からは見えにくい画面となってしまう。パララックスバリアの位置を変えて適視位置を変動させても観察者の位置としてはわずかな距離変動しか調整できないし、パララックスバリアの数もそんなに多くは配置できないという問題点が存在していた。
【００１４】
【特許文献１】
特開平３−１１９８８９号公報（特許請求の範囲、第４頁、第１図）
【特許文献２】
特開平７−２７０７４５号公報（特許請求の範囲、図１）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明者は、パララックス方式による立体映像表示装置においては、３Ｄ映像表示の適視位置には限界があることに鑑みて、これまでの３Ｄ映像表示装置は広告用に適してなく、また広告対象者の位置が遠くにある場合には３Ｄ映像表示とする意味がないこと、液晶パララックスバリアを用いる一方で広告対象者の位置を検出し、液晶パララックスバリアに印加する電圧を２Ｄ映像表示の電圧にすると表示画面を明るくすることができ、遠方から広告対象者の注意を引きやすくなること、従って、適視位置外の場合は２Ｄ映像表示として外から見てもある程度判別できるようにし、近くに来ると３Ｄ映像表示となって意外性を強調する方が表示効果、広告効果が上がることを見出して本発明を完成するに至ったものである。
【００１６】
すなわち、本発明は、対象者が遠くにいて３Ｄ映像適視位置外にいる場合には、画面が明るい２Ｄ映像表示となり、３Ｄ映像適視位置内に入った場合に３Ｄ映像表示になるようにすることにより、遠方からの視認を容易になしあるいは映像を見やすくした立体映像表示装置を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。すなわち、本発明は、画像表示装置の表面に配置した液晶パララックスバリアを備えた立体映像表示装置において、画像表示装置が３Ｄ表示を行う場合に、距離検出手段により対象者の位置を検知して、対象者が所定範囲外にいる場合には液晶パララックスバリアへの印加電圧を２Ｄ映像表示電圧とし、対象者が所定範囲内にいる場合には３Ｄ映像表示電圧とすることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、前記距離検出手段が、光センサー、磁気センサー、超音波センサー、静電気センサー、音センサー又は画像センサーからなる群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする。更に、本発明は、前記画像センサーが、監視カメラであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明では、画像表示装置に広告用の映像を表示させて、広告用の立体映像表示装置として最適である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２１】
図３は、広告宣伝用として使用した本発明の一実施例の概念図である。本実施例の立体映像表示装置３０は、図３に示すように、赤外線、磁気、超音波、静電気、又は音などを利用した距離センサー（以下単にセンサーという）３２と、距離検出回路３４と、ＣＰＵ３５と、液晶ドライバー３６と、画像表示装置３７と、液晶パララックスバリア３８とを備えている。なお、ここで使用する液晶パララックスバリア３８の具体的構成は、図１に示した従来例のものと同様であるので、詳細な説明は省略する。
また、ここで使用する距離センサーとしては、一般に近接センサーとして市販されているものも包含する意味で用いられている。
【００２２】
本実施例では、例えばエレベータの脇などに立体映像表示装置３０を配置して広告する場合など、通常は明るい２Ｄ映像表示にしておき遠くから人の注意をひきつけておく。そして、光センサー、磁気センサー、静電気センサー、超音波センサーや音波センサーなど任意の方式の距離センサー３２により人の接近の有無を検出する。すなわち、距離センサー３２の出力を距離検出回路３４及びＣＰＵ３５により信号処理した後、液晶ドライバー３６を介して液晶パララックスバリア３８を制御し、対象者の位置が遠くて所定範囲外であれば液晶パララックスバリア３８に印加する電圧は２Ｄ映像表示用のままとし、対象者の位置が近くになって所定範囲内になれば、液晶パララックスバリア３８に印加する電圧を３Ｄ映像表示の所定値になるようにする。すなわち、対象者が所定範囲内に入っているか否かにより液晶パララックスバリア３８に印加する電圧を制御する。
【００２３】
これによって、液晶パララックスバリア３８の遮光部分は、対象者が所定範囲外にいる場合には２Ｄ映像表示の電圧が印加されているので、液晶層が透光状態となるために画面が明るくなっており、対象者が立体映像表示装置に接近して３Ｄ映像が認識できる所定範囲内になったときに３Ｄ映像表示となるので、表示画面が暗くなっても意外性があり、広告としての効果が大きい。
【００２４】
なお広告用の看板などは路上やショップの通路の壁に掲示されることが多く、対象者はこうした看板に対して正面方向から近づくのではなく、横方向から通過するケースが多い。したがって距離センサーとしては立体映像表示装置の横方向に検知範囲が広いものを用いるとよい。
【００２５】
図４は、本発明の立体映像表示装置の他の実施例を示す概念図である。図４において、図３と同一機能部分には同一参照記号を付することとして、その詳細な説明は省略する。本実施例２では、画像の変化から距離を検出して、対象者の位置が所定範囲外であれば２Ｄ映像表示とし、対象者が接近し所定範囲に入ったときに３Ｄ映像が表示されるようになしている。
【００２６】
すなわち、この実施例２においては、立体映像表示装置３０は、監視カメラ４２と、カメラコントローラ／動画送信機４４と、管理センターに配置されたＣＰＵ４５と、液晶ドライバー３６と、画像表示装置３７と、液晶パララックスバリア３８とを備えている。そして、前述の所定範囲を含む領域をＣＣＤカメラ等の監視カメラ４２で撮像しておき、その出力信号をカメラコントローラ／動画送信機４４で処理して管理センター（図示せず）に送信し、管理センター内で必要に応じて撮像された画像を表示すると共に、ＣＰＵ４５より画像処理して所定範囲内に人が入ったか否かを検知し、次いで液晶ドライバー３６を介して液晶パララックスバリア３８を制御し、対象者の位置が遠くて所定範囲外であれば液晶パララックスバリア３８に印加する電圧は２Ｄ映像表示用のままとし、対象者の位置が近くになって所定範囲内になれば、液晶パララックスバリア３８の液晶に印加する電圧を３Ｄ映像表示の所定値にするようになしたものである。
【００２７】
係る実施例２では、エレベーター内等の監視カメラ４２が設置されている場所においては、その監視カメラ４２の画像を集中管理している管理センター等において信号処理することで、容易に対象者の位置に応じて２Ｄ画像表示と３Ｄ画像表示を切り替えることができる立体映像表示装置３０を構成できる。また、特に、監視カメラ４２により撮像した画像を管理センター等に送信することなく、ＣＰＵ４５及び液晶ドライバー３６等をカメラコントローラ／動画送信機４４又は画像表示装置４７の内部ないしはそれらの近傍に配置する構成となしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明によれば、対象者が３Ｄ映像の適視位置外の場合には、表示画面が明るい２Ｄ映像表示として遠方からの視認を容易にし、３Ｄ映像の適視位置内に入った場合に３Ｄ映像表示にして３Ｄ映像を見やすくするので、広告等の効果を上げることができ、立体映像表示装置として優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】パララックスバリア方式による立体映像表示装置の一例の概略横断面図
【図２】液晶パララックスバリアへの印加電圧と遮光部の透過率との関係を示す特性曲線図である。
【図３】実施例１の液晶パララックスバリア方式による立体映像表示装置の概略図である。
【図４】実施例２の液晶パララックスバリア方式による立体映像表示装置の概略図である。
【図５】パララックスバリア方式による立体映像表示の原理を示す模式図
【符号の説明】
１２        バックライト
１６        透過型液晶パネル
２４        液晶パララックスバリア
３２        距離センサー
３４        距離検出回路
３５        ＣＰＵ
３６        液晶ドライバー
３７        画像表示装置
３８        液晶パララックスバリア
４２        監視カメラ
４４        カメラコントローラ／動画送信機
４５        ＣＰＵ
【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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