(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線に割り付けられた映像によって画像を表示手段に表示する、マイクロステレオ立体視像の表示方法であって、
右映像用の第１の画像信号および左映像用の第２の画像信号の入力を受ける工程と、
これら第１および第２の画像信号から右映像および左映像を、左右方向にＹずれて表示されるように、交互に前記表示手段の走査線に割り付けて前記表示手段に画像を表示する工程であって、前記表示手段から距離Ｘの位置においてこの画像を見る観者にマイクロステレオ立体視像を提供する表示工程とを備えた、マイクロステレオ立体視像表示方法。
ただし、Ｙは、０．５×１０-3×Ｘ（ｍ）〜２．０×１０-3×Ｘ（ｍ）の範囲である。
【請求項２】
請求項１において、前記表示手段は液晶表示装置であるマイクロステレオ立体視像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体の立体画像を現すことができるマイクロステレオ画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
立体的な映像で代表されるステレオ３Ｄ画像は、観者がシャッタグラスをかけて画像を観ることで、仮想的な奥行きまたは飛び出しを感じることができる画像である。この原理は、以下に示す通りである。
図４に示すインターレース方式は、例えばＣＲＴでは、電子ビームを照射して画面に走査させるが、走査線を１つおきにとばして掃引することで、後述する右の眼球用の像を表示するための画面２Ｒに、一点鎖線で示す走査線Ｌ１，Ｌ３…を掃引し、左の眼球用の像を表示するための画面２Ｌに、二点鎖線で示す走査線Ｌ２，Ｌ４…を掃引する。
【０００３】
一方、図５に示すように、観者に仮想的な奥行きまたは飛び出しを感じるさせるために、シャッタグラスの右の眼球用シャッタ１１０または左の眼球用シャッタ１１１を開閉して、右の眼球５０には右の眼球用の像のみを映し、左の眼球５１には左の眼球用の像のみを映す。例えば、走査線Ｌ１，Ｌ３…（図４）の掃引で表示手段２の左側の位置１０１に表示する像が観者の右の眼球５０で受光され、走査線Ｌ２，Ｌ４…（図４）の掃引で表示手段２の右側の位置１０２に表示する同一の像が観者の左の眼球５１で受光されると、右の眼球５０および左の眼球５１の眼球がそれぞれ内方向６０，６１へ回転して、右の眼球５０と位置１０１とを結ぶ線１２０と、左の眼球５１と位置１０２とを結ぶ線１２１との交点Ｐ１に、その像があるように、つまり飛び出しを観者は感じる。
【０００４】
同様に、表示手段２の右側の位置１０３に表示する像が観者の右の眼球５０で受光され、表示手段２の左側の位置１０４に表示する同一の像が観者の左の眼球５１で受光されると、右の眼球５０および左の眼球５１の眼球がそれぞれ外方向６２，６３へ回転して、右の眼球５０と位置１０３とを結ぶ延長線１２２と、左の眼球５１と位置１０４とを結ぶ延長線１２３との交点Ｐ２に、その像があるように、つまり奥行きを観者は感じる。このように、右の眼球５０に映る像と左の眼球５１に映る像の表示手段２上の位置を変化させることで、表示手段２に表示される画像に、観者は奥行きまたは飛び出しを感じ、視覚によって立体的に感じることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように、仮想的な像の位置Ｐ１，Ｐ２を前後に変化させると、観者にとって目の焦点は表示画面２上であるのに対して、像の位置が焦点から前後に大きく離れるため、目が疲れてしまい、あまり長い間観ていることができないという問題がある。
【０００６】
また、右映像用の画像と左映像用の画像は、１／３０秒ごとに表示されるが、図４に示したように、走査線Ｌ１，Ｌ２…を１つおきにとばして走査、つまり走査線Ｌ１，Ｌ３…の走査後に走査線Ｌ２，Ｌ４…を走査するため、表示手段にちらつきがでてしまう。
【０００７】
そこで本発明は、表示手段のちらつきをなくし、観者が疲れずに、視覚によって立体的に感じることができる画像を表示できるマイクロステレオ立体視表示方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のマイクロステレオ立体視表示方法は、複数の走査線に割り付けられた映像によって画像を表示手段に表示するものであり、右映像用の第１の画像信号および左映像用の第２の画像信号の入力を受ける工程と、これら第１および第２の画像信号から右映像および左映像を、左右方向にＹずれて表示されるように、交互に前記表示手段の走査線に割り付けて前記表示手段に画像を表示する工程であって、前記表示手段から距離Ｘの位置においてこの画像を見る観者にマイクロステレオ立体視像を提供する表示工程とを備える。ただし、Ｙは、０．５×１０-3×Ｘ（ｍ）〜２．０×１０-3×Ｘ（ｍ）の範囲である。
【０００９】
この構成によれば、後述する右映像と左映像が、表示手段に表示された状態で左右にずれているので、観者は、表示手段に表示された画像を視覚によって立体的に感じることができる。また、右映像および左映像を交互に表示手段の走査線に割り付けるので、表示画面上のちらつきを防止することができる。また、右映像と左映像との左右方向のずれがわずかであるため、像の位置が焦点からあまり離れず、観者の目が疲れるという問題はほとんどない。
【００１０】
本発明のマイクロステレオ立体視表示方法の好ましい実施形態では、前記表示手段は液晶表示装置である。この構成によれば、液晶表示装置は、各液晶セルごとに光の方向を変化させることができるので、右映像および左映像に方向性をもたせることができ、シャッタグラスのようなものをかけなくても、観者は、表示手段に表示された画像を視覚によって立体的に感じることができる。
【００１２】
まず、本発明の原理を簡単に説明する。図１に示すように、右の眼球５０の網膜の右側部５２で受光する像の情報７２は、劣位脳８１の視覚野８１ａに伝播され、右の眼球５０の網膜の左側部５３で受光する像の情報７３は、優位脳８２の視覚野８２ａに伝播され、左の眼球５１の網膜の左側部５４で受光する像の情報７４は、優位脳８２の視覚野８２ａに伝播され、左の眼球５１の網膜の右側部５５で受光する像の情報７５は、劣位脳８１の視覚野８１ａに伝播される。例えば、右の眼球５０の網膜の右側部５２で受光する像の情報７２に対して、右の眼球５０の網膜の左側部５３で受光する像の情報７３または左の眼球５１の網膜の左側部５４で受光する像の情報７４が歪んでいると、観者は、画像を立体的に感じることとなる。ただし、この「立体的に感じる」とは、奥行きまたは飛び出しという程の立体感ではなく、物体の表面の微妙な状態のようなものであり、このように立体的に感じる像をマイクロステレオ立体視像という。マイクロステレオ立体視像は、人間の顔における表情のようなものまでも表現することができる。
【００１３】
ここで、右の眼球５０の網膜の右側部５２および左の眼球５１の網膜の右側部５５が受光する像が右映像であり、右の眼球５０の網膜の左側部５３および左の眼球５１の網膜の左側部５４が受光する像が左映像である。このような右映像または左映像を作るためには、例えば、眼球５０，５１に向かう光の分布方向を変えればよい。右映像にするためには、右方向に向かう光の分布、つまり右の眼球５０の網膜の右側部５２に向かう矢印１３０方向の光を最大とすればよい。逆に、左方向に向かう光の分布、つまり左の眼球５１の網膜の左側部５４に向かう矢印１３１方向の光を最大とすればよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図２に示すように、本実施形態にかかる発明のマイクロステレオ立体視表示装置は、複数の走査線Ｌ１，Ｌ２…に割り付けられた映像によって画像を表示する表示手段２を備える。本実施形態では、表示手段２は液晶表示装置である。液晶表示装置は、液晶セルが上下方向１４０および左右方向１４１に多数配列されたものである。これら液晶セルは、それぞれに印加される電圧によって光の透過の特性が変わり、図示しない駆動源が奇数番目の走査線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…に配置された液晶セルと、偶数番目の走査線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６…の液晶セルに、異なる光の透過方向となるように電圧を印加する。
【００１５】
図２に示すように、本装置は、また、表示制御手段３を備える。表示制御手段３は、右映像用の第１の画像信号Ｓ１が入力される第１の入力部３１、および左映像用の第２の画像信号Ｓ２が入力される第２の入力部３２を有し、この入力された第１の画像信号Ｓ１から、右映像を表示手段２の奇数番目の走査線Ｌ１，Ｌ３…に割り付け、第２の画像信号Ｓ２から、左映像を表示手段２の偶数番目の走査線Ｌ０、Ｌ２…に割り付ける。これにより、表示手段２には、画像が表示される。尚、表示制御手段３は、いわゆるドライバといわれるもので、液晶表示装置を制御するＩＣからなる。
【００１６】
次に、本装置の動作について説明する。
まず、表示制御手段３に第１および第２の画像信号Ｓ１，Ｓ２が入力される。これらの第１および第２の画像信号Ｓ１，Ｓ２は、例えば、同一の対象をカメラによってわずかにずらして撮影した画像信号である。第１および第２の画像信号Ｓ１，Ｓ２は、また、カメラのレンズを振動させて撮影した２つの画像信号でもよく、いかなる方法で撮影されたものでも、第１の画像信号Ｓ１から作られる右映像と、第２の画像信号Ｓ２から作られる左映像とが、表示手段２に左右方向１４１にずれて表示されるものであればよい。
このように、左右方向１４１にずれて右映像と左映像とが表示されるので、図３に示すように、表示手段２の前方に位置する右の眼球５０と左の眼球５１とを有する観者は、前述の本発明の原理より、表示手段２上の画像を視覚によって立体的に感じることができる。
【００１７】
表示制御手段３の第１および第２の入力部３１，３２に、第１および第２の画像信号Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ入力されると、表示制御手段３は、画像信号Ｓ１から、まず、走査線Ｌ０に右映像の一部を割り付ける。次に、表示制御手段４は画像信号Ｓ２から、走査線Ｌ１に左映像の一部を割り付ける。これを繰り返し、表示手段２の全ての走査線に右映像および左映像を割り付ける。
このように、右映像と左映像とは交互に、つまり、走査線を１つおきにとばすことなく割り付けていくので、画面における走査線の数が、例えば７６８本であれば、（１／３０）／７６８（秒）ごとに右映像または左映像が表示され、表示手段２のちらつきを防止することができる。
【００１８】
表示手段２において、奇数番目の走査線Ｌ１，Ｌ３…の液晶セルは、図３の右の眼球５０に向かう方向、つまり矢印１３０方向に光が最大となるように液晶セルを配向するために電圧が印加され、偶数番目の走査線Ｌ２，Ｌ４…の液晶セルは、左の眼球５１に向かう方向、つまり矢印１３１方向に光が最大となるように電圧が印加されているので、右映像は右の眼球５０の右側部５２で主に受光され、左映像は左の眼球５１の左側部５４で主に受光される。このように、液晶表示装置を用いれば、光の透過の方向性を利用することで、シャッタを開閉させるシャッタグラスをかけなくても、右映像を右の眼球の網膜に主に受光させ、左映像を左の眼球の網膜に主に受光させることができる。
【００１９】
右映像と左映像の左右方向１４１のずれＹが、観者から表示手段２までの距離Ｘに対して、２．０×１０-3×Ｘ（ｍ）以下であれば、網膜上の微妙なひずみとなり、マイクロステレオ立体視像が作られる。左右方向１４１のずれＹは、好ましくは０．５×１０-3×Ｘ（ｍ）〜２．０×１０-3×Ｘ（ｍ）の範囲である。
【００２０】
本実施形態の表示手段２は、液晶表示装置であるため、透過光に方向づけをすることが可能であるが、特に、印加電圧を変化させなければ、立体視用でない通常の液晶表示装置であるため、駆動方法によって、いずれにも使用できる。
このように、液晶表示装置自体は従来のものと替わりがなく、駆動と表示の制御のみを換えるだけなので、本実施形態の装置は簡易に実現できる。
【００２１】
また、従来の３Ｄ画像は、図５に示したように、位置１０１と位置１０２のように、右映像用の画像と左映像用の画像が大きく離れているために、観者がシャッタグラスをかけないと、２重像に見えるが、本実施形態の場合、右像と左像がわずかしか離れていないので、シャッタグラスをかけなくても、２重像に見えることはない。したがって、液晶セルの透過光に方向性をつけずに、右映像と左映像とが画面に表示されても、観者にとっては立体的ではないが、通常の画像として見ることができる。
【００２２】
本実施形態では、表示手段２は、透過光の方向を液晶セルごとに変えることができる液晶表示装置としたが、ＣＲＴや、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）などのいかなるものであってもよい。通常のＣＲＴ等の場合、透過光に方向性がないが、観者がシャッタグラスをかければ、右映像と左映像を作ることができる。また、透過光の方向性を持たせることで、右映像および左映像を作ることもできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明マイクロステレオ立体視表示装置によれば、右映像と左映像が、表示手段に表示された状態で左右にずれているので、観者は、表示手段に表示された画像を視覚によって立体的に感じることができる。また、右映像および左映像を交互に表示手段の走査線に割り付けるので、表示手段のちらつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を示す概略図である。
【図２】本発明のマイクロステレオ立体視表示装置の概略ブロック図である。
【図３】本発明のマイクロステレオ立体視表示装置の表示手段と観者の眼球を示す概略図である。
【図４】従来の表示画面を示す正面図である。
【図５】従来の立体画像の原理を示す概略図である。
【符号の説明】
２…表示手段、３…表示制御手段、３１…第１の入力部、３２…第２の入力部、１４１…左右方向。
【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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