(57)【要約】【課題】限られた透過性二次元画像表示装置を使用していながら高解像度と高立体感を両立する立体像再生装置の実現およびそれを実現する再生方法の提供を目的とする。【解決手段】立体像再生位置を通過する多数の光線を、その光線の進行方向を視点方向とする多数の異なる視差画像により再現することで、立体像を再生する多眼式立体像再生装置において、各視差画像の視点方向および視差画像表示装置上の表示領域の位置や大きさと各視差画像により再現される光線の照射位置や照射数や照射方向を協調制御させる制御手段を有する立体像再生装置としたものである。【選択図】図１
2007171453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体像再生位置を通過する多数の光線を、その光線の進行方向を視点方向とする多数の異なる視差画像により再現することで、立体像を再生する多眼式立体像再生装置において、前記各視差画像の視点方向および視差画像表示装置上の表示領域の位置や大きさと各視差画像により再現される光線の照射位置や照射数や照射方向を協調制御させる制御手段を有することを特徴とする立体像再生装置。
【請求項２】
立体像再生位置を通過する多数の光線を、その光線の進行方向を視点方向とする多数の異なる視差画像により再現することで、立体像を再生する多眼式立体像再生方法において、前記各視差画像の視点方向および視差画像表示装置上の表示領域の位置や大きさと各視差画像により再現される光線の照射位置や照射数や照射方向を目視で識別不能な短時間で周期的に切り替えることを特徴とする立体像表示方法。
【請求項３】
点光源位置や点光源数や点光源径を動的に制御可能な動的点光源アレイと前記動的点光源アレイから焦点距離だけ離れて配置された結像レンズと前記動的点光源アレイと結像レンズの間に配置された透過性二次元画像表示装置から構成される立体像再生装置であって、前記動的点光源アレイの点光源位置および点光源数および点光源径と透過性二次元画像表示装置表示画像上の視差画像の視点方向および透過性二次元画像表示装置上の視差画像表示領域位置を協調制御させる制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の立体像再生装置。
【請求項４】
点光源位置や点光源数や点光源径を動的に制御可能な動的点光源アレイと前記動的点光源アレイから焦点距離だけ離れて配置された結像レンズと前記動的点光源アレイと結像レンズの間に配置された透過性二次元画像表示装置とで立体像再生を行なう立体像表示方法であって、透過性二次元画像表示装置の表示画像を透過性二次元画像表示装置上の各視差画像の視点方向と前記視差画像の透過性二次元画像表示装置上の表示領域位置と前記動的点光源アレイの点光源位置および点光源数および点光源径を目視で識別不能な短時間で周期的に切り替えることを特徴とする請求項２記載の立体像表示方法。
【請求項５】
表示立体像の特性や用途に応じて視差画像の解像度と視差画像数を変化させることを特徴とする請求項２記載の立体像表示方法。
【請求項６】
視差画像の解像度と視差画像数を変化させることで、表示立体像の特性や用途に応じて立体像品質を時々刻々制御可能なことを特徴とする請求項２記載の立体像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体像再生装置および再生方法に関するもので、レーザーのようなコヒーレント光源を使用することなくカラーの立体像や動画を容易に再生する機能を有する立体像再生装置および再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体像再生には、人間の左右二眼の視差を利用して立体感を再生する二眼式と、立体像を光の波面情報を干渉縞として記録するホログラフィ方式との主に二方式がある。
【０００３】
前者は再生や記録が比較的容易であるが、実際に立体像を再現しているわけではないため、多人数での視覚不可能、長時間視覚時の目の疲労感の発生、リアリティ不足といった欠点がある。その反面、後者では完全な立体像の再現が可能となるが、記録にレーザー光のようなコヒーレント光源が必要である点や、記録媒体に１０００本／ｍｍ以上の解像度が必要である点から技術的に現在は実用段階にない。
【０００４】
そこで近年、上記二方式と別に現実的な立体像再生方法として多眼式立体像再生法が注目されている。
【０００５】
この多眼式立体像再生法は、例えば、（特許文献１）に開示されており、この多眼式立体像再生法について説明する。
【０００６】
ここで、図１６は、従来の立体像再生装置を示す斜視図である。図１６に示すように、多眼式立体像再生法による立体像再生装置は、白色光源１およびピンホールアレイ板２からなる微小光源アレイ１１と、微小光源アレイ１１から焦点距離だけ離れて配置された結像レンズ１２と、微小光源アレイ１１と結像レンズ１２の間に配置される立体像再生用記録媒体１３から構成されている。図１６中、ｆは結像レンズ１２の焦点距離を示す。
【０００７】
立体像再生用記録媒体１３には、複数の視差画像１５で構成される多視点画像１６が記録されている。なお、記録方法について、その図示は省略するが、物体（再生立体像１４の実体）と記録媒体（立体像再生用記録媒体１３の原版）との間に、ピンホールアレイ板を配置し、それぞれのピンホールの位置に応じて異なる視角で、その物体を撮像することにより、立体像再生用記録媒体１３に、複数の視差画像１５を光学的に記録することができる。
【０００８】
そして、図１６に示すように、微小光源アレイ１１と立体像再生用記録媒体１３とは、微小光源アレイ１１のピンホール２１の数とそれぞれの位置に対応するように、立体像再生用記録媒体１３の視差画像１５が配置されている。
【０００９】
再生立体像１４は、これら複数の視差画像群である多視点画像１６が透過性二次元画像表示装置１３に表示され、それらの視差画像が結像レンズ１２により結像されることにより実現されている。
【００１０】
ここで、各視差画像の視点方向について具体的に説明する。図１７は、従来の立体像再生装置の再生原理を示す斜視図である。図１７における視差画像９１は、微小光源アレイから放出される光線８１により、透過性二次元画像表示装置を通過した光線７１、そして結像レンズにより屈折して光線６１と進行し、最終的には再生立体像１４の位置に結像される。
【００１１】
このことから、レンズによる画像歪みや画像の上下左右の逆転等を除外して考えれば、視差画像９１は、光線６１が観察者の視野中心に入射する視点方向５１から見た再生立体像の側面画像であれば良い。
【００１２】
同様に、視差画像９２は、微小光源アレイからの光線８２、光線７２、光線６２の順に進行し、最終的には再生像１４の位置の結像されるため、光線６２が観察者の視野中心に入射する視点方向５２から見た立体像の側面画像が視差画像９２であれば良いということになる。
【００１３】
つまり、立体像の多視点方向からの側面画像を視差画像として、微小光源位置に応じた透過性二次元画像表示装置上の位置に複数個配置し、結像レンズにより、結像させることにより立体像が再生される。
【００１４】
この方式により再生される立体像の品質は、「視差画像の解像度、つまり視差画像１個当りの画素数により立体像の解像度」が、また、「視差画像の数、つまり視差画像の視点数により立体感」が決定される。
【００１５】
ここで、立体感とは、立体像を見ている観察者が観察位置を変化させた時に、それに伴なって、立体像の向きが自然に変化して見える度合を表す。
【００１６】
そのため、透過性二次元画像表示装置上に表示する「視差画像の解像度」と「視差画像数」は、「多視点画像の大きさや解像度」、すなわち、「使用する透過性二次元画像表示装置の大きさや解像度」により制限される。
【００１７】
つまり、各視差画像の解像度を上げれば、視差画像数が少なくなって、立体感が損なわれ、反対に、高立体感を得ようと視差画像数を多くすれば、各視差画像の画素数が少なくなり、再生される立体画像の解像度も低くなる。
【００１８】
表示部が大きくかつ高解像度の透過性二次元画像表示装置を使用すれば、「高解像度」と「高立体感」を両立した立体像を実現させることは理論上可能であるが、そのような透過性二次元画像表示装置は一般的に高価であり、経済的な理由から簡単には採用できない。
【００１９】
以上から、本方式では、限られた透過性二次元画像表示装置の使用という条件下において、「高解像度」と「高立体感」を両立させることが一つの大きな課題である。
【特許文献１】特開平１０−２３９７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
前記の多眼式立体像再生装置においては、限られた透過性二次元画像表示装置の使用という条件下において、「高解像度」と「高立体感」を両立する立体像再生が困難である。
【００２１】
そこで、本発明は、その限られた透過性二次元画像表示装置を使用していながら「高解像度」と「高立体感」を両立する立体像表示装置の実現およびそれを実現する再生方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、上記目的を達成するために、立体像再生位置を通過する多数の光線を、その光線の進行方向を視点方向とする多数の異なる視差画像により再現することで、立体像を再生する多眼式立体像再生装置において、各視差画像の視点方向および視差画像表示装置上の表示領域の位置や大きさと各視差画像により再現される光線の照射位置や照射数や照射方向を協調制御させる制御手段を有する立体像再生装置としたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、切替表示される多視点画像の視差画像配置種類数分、時間分割フレームとして多重的に透過式二次元画像表示装置の表示領域を有効活用でき、限られた透過性二次元画像表示装置の使用という条件下においても、「高解像度」と「高立体感」を両立する立体像再生が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の請求項１に記載の発明は、立体像再生位置を通過する多数の光線を、その光線の進行方向を視点方向とする多数の異なる視差画像により再現することで、立体像を再生する多眼式立体像再生装置において、各視差画像の視点方向および視差画像表示装置上の表示領域の位置や大きさと各視差画像により再現される光線の照射位置や照射数や照射方向を協調制御させる制御手段を有する立体像再生装置としたものであり、切替表示される多視点画像の視差画像構成種類数分、時間分割フレームとして多重的に透過式二次元画像表示装置の表示領域を有効活用でき、限られた透過性二次元画像表示装置の使用という条件下においても、「高解像度」と「高立体感」を両立する立体像再生が得られるという作用を有する。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、立体像再生位置を通過する多数の光線を、その光線の進行方向を視点方向とする多数の異なる視差画像により再現することで、立体像を再生する多眼式立体像再生方法において、各視差画像の視点方向および視差画像表示装置上の表示領域の位置や大きさと各視差画像により再現される光線の照射位置や照射数や照射方向を目視で識別不能な短時間で周期的に切り替えることを特徴とする立体像表示方法としたものであり、切替表示される多視点画像の視差画像構成種類数分、時間分割フレームとして多重的に透過式二次元画像表示装置の表示領域を有効活用でき、限られた透過性二次元画像表示装置の使用という条件下においても、「高解像度」と「高立体感」を両立する立体像再生が得られるという作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項３に記載の発明は、点光源位置や点光源数や点光源径を動的に制御可能な動的点光源アレイと動的点光源アレイから焦点距離だけ離れて配置された結像レンズと動的点光源アレイと結像レンズの間に配置された透過性二次元画像表示装置から構成される立体像再生装置において、動的点光源アレイの点光源位置および点光源数および点光源径と透過性二次元画像表示装置表示画像上の視差画像の視点方向および透過性二次元画像表示装置上の視差画像表示領域位置を協調制御させる制御手段を有する立体像再生装置としたものであり、切替表示される多視点画像の視差画像構成種類数分、時間分割フレームとして多重的に透過式二次元画像表示装置の表示領域を有効活用でき、限られた透過性二次元画像表示装置の使用という条件下においても、「高解像度」と「高立体感」を両立する立体像再生が得られるという作用を有する。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、点光源位置や点光源数や点光源径を動的に制御可能な動的点光源アレイと動的点光源アレイから焦点距離だけ離れて配置された結像レンズと動的点光源アレイと結像レンズの間に配置された透過性二次元画像表示装置とで立体像再生を行なう立体像表示方法において、透過性二次元画像表示装置の表示画像を各視差画像の視点方向と視差画像の透過性二次元画像表示装置上の表示領域位置と動的点光源アレイの点光源位置および点光源数および点光源径を目視で識別不能な短時間で周期的に切り替えることを特徴とする立体像表示方法としたものであり、切替表示される多視点画像の視差画像構成種類数分、時間分割フレームとして多重的に透過式二次元画像表示装置の表示領域を有効活用でき、限られた透過性二次元画像表示装置の使用という条件下においても、「高解像度」と「高立体感」を両立する立体像再生が得られるという作用を有する。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項２において、表示立体像の用途や特性に応じて視差画像の解像度と視差画像数を変化させることを特徴とする立体像表示方法としたものであり、各場面の用途や画像の特性に応じた立体像表示品質を実現できるという作用を有する。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、請求項２において、視差画像の解像度と視差画像数を変化させることで、表示立体像の用途や特性に応じて立体像品質を時々刻々制御可能な立体像表示方法としたものであり、動画再生においても、各場面の用途や画像の特性に応じた立体像表示品質を実現できるという作用を有する。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１５を用いて説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態による立体像再生装置を示す斜視図である。図１において動的点光源アレイ１１１は、透過性二次元画像表示装置１１３の画像を再生する再生光照射の作用を行なう。
【００３２】
さらに、動的点光源アレイ１１１は、白色光源１０１および再生光の方向を限定する作用を有するピンホールアレイ板１０２および前記白色光源と前記ピンホール板の間に設置され前記ピンホール板のピンホールを選択的に遮光する作用を有するシャッタ板１０３から構成されている。
【００３３】
結像レンズ１１２は、透過性二次元画像表示装置１１３で表示された複数の異なる視点からの視差画像を多重的に結像させる作用を有する。
【００３４】
液晶などの透過性二次元画像表示装置１１３は、再生立体像１１４の多視点画像１１６を表示する作用を有する。
【００３５】
なお、以上の説明では、動的点光源アレイ１１１を、白色光源１０１とピンホールアレイ板１０２と前記ピンホール板のピンホールを選択的に遮光する作用を有するシャッタ板１０３から構成する例で説明したが、その他、「白色光源とピンホールアレイ板と液晶シャッタのような動的シャッタの組み合わせ」、「白色光源とレンズアレイとシャッタ板の組み合わせ」、「白色光源とレンズアレイと液晶シャッタのような動的シャッタの組み合わせ」、「白色光源と液晶シャッタのような動的シャッタの組み合わせ」についても同様に実施可能である。
【００３６】
動的点光源アレイ１１１から照射された光線は、透過性二次元表示装置１１３を通過する。透過性二次元表示装置１１３には、複数の異なる視点からの視差画像１１５からなる多視差画像１１６が表示されている。
【００３７】
前述の通り、動的点光源アレイ１１１の異なる位置から照射される光線は、透過性二次元表示装置のある特定の位置を通過後、結像レンズ１１２により、ある特定の視線方向からの画像として立体再生像の要素画像となる。
【００３８】
ここで、動的光源アレイ１１１の点光源配列を切り替える。
【００３９】
すると、図１７で前述した通り、切り替え前とは異なる位置（以下の説明のためこの位置をＡとする）から照射された光線が、透過性二次元表示装置１１３のある特定の位置（以下の説明のためこの位置をＢとする）を通過し、結像レンズ１１２により光線の方向が変化し、切り替え前とは異なる方向（以下の説明のためこの方向をＣとする）からの光線として再生立体像位置を通過する。この再生立体像位置通過時の光線の角度の視点方向Ｃからの視差画像を、透過性二次元画像表示位置上の特定の位置Ｂに配置し、表示させれば、切り替え前とは異なる視点方向からの画像が再生立体像１１４の要素画像として新たに追加されることになる。
【００４０】
このように、「動的光源アレイ１１１の『点光源の位置』や『点光源径や光線の広がり角等の光学的特性』」と「透過性二次元表示装置１１３上に表示される視差画像の視点方向および視差画像配置位置」を同期させて、目視では判別不能な短時間のうちに切り替えれば、残像効果により多数の視差画像により構成される再生立体画像１１４を見ることができる。透過性二次元表示装置１１３の解像度や表示部の大きさを変更しなくても、この原理を使用すれば、多視点画像と動的点光源アレイを同期させて切り替えて、透過性二次元表示装置上に異なる複数の視点からの視差画像郡である多視点画像を時間分割フレームとして多重表示することにより、各視差画像の解像度は一定のままで、視差画像の数である視点数を増加させることができる。その切り替え方法については、以下の（実施の形態２）で詳細に説明する。
【００４１】
なお、本実施の形態１において、「各視差画像の視点方向および視差画像表示装置上の表示領域の位置や大きさ」の変更は、本実施の形態１での透過性二次元表示装置１１３により実現され、「各視差画像により再現される光線の照射位置や照射数や照射方向」の変更は実施の形態での動的光源アレイ１１１により実現され、さらに、この透過性二次元表示装置１１３と動的光源アレイ１１１が協調制御されている。
【００４２】
更に、例えば図２に示すように透過性二次元表示装置１６３と結像レンズ１６２の間に、シャッタ板１５３とピンホールアレイ板１５２からなる動的ピンホール１６１を配置するという構成や、再生立体像の位置が遠方の場合には、（特許文献１）の記述と同様に、図２において結像レンズ１６２が無い構成も考えられる。なお、図２は、本発明の一実施の形態による立体像再生装置の他の例を示す斜視図である。
【００４３】
ここで、図２の構成では、「各視差画像により再現される光線の照射位置や照射数や照射方向」の変更を動的ピンホールアレイ１６１により実現している。
【００４４】
なお、以上の説明では、動的ピンホールアレイ１６１を、ピンホールアレイ板１５２と前記ピンホール板のピンホールを選択的に遮光する作用を有するシャッタ板１５３から構成する例で説明したが、その他、「ピンホールアレイ板と液晶シャッタのような動的シャッタの組み合わせ」、「レンズアレイとシャッタ板の組み合わせ」、「レンズアレイと液晶シャッタのような動的シャッタの組み合わせ」についても同様に実施可能である。
【００４５】
（実施の形態２）
図３〜図１４は、本発明の一実施の形態による立体像再生方法のモデル図を示す。ここで、図３〜図１４は、視差画像の配置数や配置位置、動的点光源アレイの点光源配置や点光源径が異なるだけで基本的に同一の立体像再生方法での異なる実施の形態のモデル図を示している。
【００４６】
実際の視差画像の表示領域は、動的点光源アレイと透過性二次元画像表示装置の間の距離や点光源径等により決定され、各視差画像間には表示に使用されない部分が存在する。
【００４７】
しかし、このモデル図では、表示に無使用の部分を省略して、間隔をおいて隣り合う視差画像表示領域を、隣接する長方形で図示した略図で示す。図３〜図１４の全てにおいて、図３、図７、図１１は立体像表示方法のタイミングチャート、図４、図８、図１２は透過性二次元画像表示装置１１３に表示される多視点画像中の各視差画像の配置図、図５、図９、図１３は動的点光源アレイ１１１上の点光源配置図、図６、図１０、図１４は「透過性二次元画像表示装置の実表示エリア」と本発明により実現された「等価多視点画像表示エリア」の関係比較図となっている。
【００４８】
まず、各視差画像を水平方向、垂直方向ともに視差画像領域の１／２ずつズラし、時分割フレーム二次元画像として多重配置した例の図２で、本発明による立体像再生方法を説明する。
【００４９】
図３において、ｔａ１，ｔａ２，・・・は時間を、ＰＡ１，ＰＡ２，・・・は図４の「透過性二次元画像表示装置１１３に表示される多視点画像中の各視差画像の配置」を、ＬＡ１，ＬＡ２，・・・は図５の「動的点光源アレイ１１１上の点光源配置」を、α１，α２，・・・は再生立体像のフレームを表す。図４において、Ａ１，Ａ２，・・・の枠は図６における視差画像の表示領域を示している。なお、視差画像領域を示す記号Ａ１〜Ｊ１０は、それぞれＡ〜Ｇが上下方向、１〜７が左右方向の、多視点画像中の視差画像の並びの順番を単に表す。これは、図７〜図１０における視差領域記号Ｆ１〜Ｏ１０、図１１〜図１４における視差領域記号Ｐ１〜Ｔ５も同様である。
【００５０】
タイミングチャートの図３のとおり０→ｔ１の時間帯では、多視点画像として図４のＰＡ１の図で示される配置で、図６の右側の図の４９視点のうち｛Ａ１，Ａ３，Ａ５，Ａ７，Ｃ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７，Ｅ１，Ｅ３，Ｅ５，Ｅ７，Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７｝に相当する配置位置の１６個の視差画像を配置する。その時間帯に動的点光源アレイ１１１は、図５のＬＡ１の図に示す位置の点光源を照射させる。
【００５１】
同様に、ｔａ１→ｔａ２の時間帯では、図４のＰＡ２の図の配置の多視点画像を図５のＬＡ２の図の配置の点光源で照射し、ｔａ２→ｔａ３の時間帯では、図４のＰＡ３の図の配置の多視点画像を図５のＬＡ３の図の配置の点光源で照射する。以上の０→ｔ３の時間が、目視で識別不能なくらい短時間であれば、人間の目の残像効果により図６の右側のモデル図の４９視点分に相当する１つの再生立体像のα１が観察される。すなわち、０→ｔａ１，ｔａ１→ｔａ２，ｔａ２→ｔａ３の３つの時間分割フレームにより一つの立体像α１が構成され、図６に示すように１６視差画像分の表示エリアの透過性二次元表示装置で４９視差画像Ａ１〜Ｇ７分に相当する立体像再生が実現された。この視差画像配置方法を周期的に継続して実施することにより動画を含む立体像再生が継続的に行なわれる。
【００５２】
次に、各視差画像を水平方向、垂直方向ともに視差画像領域の１／３ずつズラし、時分割フレーム二次元画像として多重配置した例を図７〜図１０に示す。この場合、０→ｔｂ１，ｔｂ１→ｔｂ２，・・・，ｔｂ８→ｔｂ９の９つの時間分割フレームにより一つの立体像β１が構成され、図１０に示すように１６視差画像分の表示エリアの表示装置で１００視差画像Ｆ１〜Ｏ１０分に相当する立体像再生が実現される。
【００５３】
３例目として、点光源径を変えて点光源の広がり角度を変化させ、各視差画像の表示サイズも大きくした例を図１１〜図１４に示す。各視差画像を水平方向、垂直方向ともに、図３〜図６の場合と同様に視差画像領域の１／２ずつズラし、時分割フレーム二次元画像として多重配置している。各視差画像の表示サイズを大きくした結果として、各視差画像１個当たりの画素数が多くなり、多視点画像中の視差画像数は少なくなる。図３〜６の場合と比較すると、図１１〜図１４の場合では、多視点画像中の視点数が４×４＝１６ヶから３×３＝９ヶに減り、そのかわり、各視差画像の大きさは長さ比で４／３≒１．３倍となり、それに伴い各視差画像を構成する画素数が増え、１個の視差画像当りの解像度は高くなる。結果として、『高立体感』は不要な画像で『高解像度』を優先した場合に適した立体像再生方法例となる。
【００５４】
（実施の形態３）
図１５は、本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すフローチャートを示す。
【００５５】
立体像再生において、「早い動きの立体像」および「風景等遠方の立体像」では立体感が不足しても人間の視覚にあまり影響を与えない。逆に、「遅い動きの立体像」および「近距離の立体像」では立体感が不足すると強い違和感を感じる。また、実施の形態２で説明した方法により立体感の高い立体像再生を実現しようとして、再生立体像１フレーム当りの透過性二次元画像表示装置へ表示する多視点画像の切り替え数を多くすれば、再生立体像１フレームの表示に要する時間が長くなるため、入力立体画像の動きに追随できず、不自然な画像遅れが発生することが考えられる。図１１〜図１４に示した立体像再生方法例ではこの点に着目し、入力立体像信号５０１から距離と動きを検出し、それらの検出結果から画質判定部５０２が視差画像の解像度および視差画像数を選択することにより、補間視差画像作成部５０３が補間視差画像を作成し、透過性二次元表示装置５０４と動的点光源アレイ５０５を協調制御することで、画像の用途や特性に応じた立体画像品質に自動的に時々刻々変化させることができる。
【００５６】
例えば、図１５の例では、動きと距離に関してそれぞれ一個のしきい値を設定し、１）『近距離でなおかつ動きが早い立体像表示』には図３〜図６で示した視差画像配置方法での『標準画質』として、２）『近距離でなおかつ動きが遅い立体像表示』には、図７〜図１０で示した視差画像配置方法での『立体感優先』として、３）『遠方の立体像表示』には、図１１〜図１４で示した視差画像配置方法での『解像度優先』として、処理内容の切替をリアルタイムに行なうことで、『感覚的な立体感不足あるいは解像度不足』の少ない立体像を不自然な画像遅れを感じることなく再生することができる。
【００５７】
なお、以上の説明では、２つの処理を一つのしきい値で切り替える例で説明したが、より多くの視差画像配置方法を切り替える場合についても同様に実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかる立体像再生装置および再生方法は、限られた透過性二次元画像表示装置の使用という条件下においても、「高解像度」と「高立体感」を両立する立体像再生が得られるという効果を有し、立体像再生装置および再生方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態による立体像再生装置を示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態による立体像再生装置を示す斜視図
【図３】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図４】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図５】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図６】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図７】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図８】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図９】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図１０】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図１１】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図１２】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図１３】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図１４】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すモデル図
【図１５】本発明の一実施の形態による立体像再生方法を示すフローチャート
【図１６】従来の立体像再生装置を示す斜視図
【図１７】従来の立体像再生装置の再生原理を示す斜視図
【符号の説明】
【００６０】
１    白色光源
２    ピンホールアレイ板
１１    微小光源アレイ
１２    結像レンズ
１３    透過性二次元画像表示装置
１４    再生立体像
１５    視差画像
１６    多視点画像
２１    ピンホール
５１、５２    視点方向
６１、６２、７１、７２、８１、８２    光線
９１、９２    視差画像
１０１、１５１    白色光源
１０２、１５２    ピンホールアレイ板
１０３、１５３    シャッタ板
１１１    動的点光源アレイ
１１２、１６２    結像レンズ
１１３、１６３    透過性二次元画像表示装置
１１４、１６４    再生立体像
１１５、１６５    視差画像
１１６、１６６    多視点画像
１６１    動的ピンホールアレイ
５０１    入力立体画像信号
５０２    画質判定部
５０３    補間視差画像作成部
５０４    透過性二次元画像表示装置
５０５    動的点光源アレイ
Ａ１〜Ｇ７、Ｆ１〜Ｏ１０、Ｐ１〜Ｔ５    視差画像領域
ＬＡ１〜ＬＡ４，ＬＢ１〜ＬＢ９，ＬＣ１〜ＬＣ４    点光源配置
ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１〜ＰＢ９，ＰＣ１〜ＰＣ４    視差画像配置
ｔａ１〜ｔａ９、ｔｂ１〜ｔｂ１９、ｔｃ１〜ｔｃ９    時間
α１、α２、β１、β２、γ１、γ２    １フレームの再生立体像
【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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