立体表示装置
【課題】解像度を低下させることなく、立体画像を表示する。
【解決手段】表示画素が複数配列された面状の表示画素部２と、前記表示画素部の前面に、所定の間隔を保持して配列された複数の長尺状の遮光板３と、前記表示画素部に右眼用の画像と左眼用の画像とを交互に表示する制御部とを備える。表示画素部は遮光板が延在する方向と平行する回転軸４を備え、回転軸を回転支点として回動可能に構成されている。
【解決手段】表示画素が複数配列された面状の表示画素部２と、前記表示画素部の前面に、所定の間隔を保持して配列された複数の長尺状の遮光板３と、前記表示画素部に右眼用の画像と左眼用の画像とを交互に表示する制御部とを備える。表示画素部は遮光板が延在する方向と平行する回転軸４を備え、回転軸を回転支点として回動可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、携帯情報端末、デジタルカメラ、デジタルフォトフレーム等に用いられ、画像を立体的に表示する立体表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の立体表示装置は、レンチキュラーレンズをディスプレイの前面に配設し、視者の左右の眼に入る画像を分離して、偏光めがねを用いることなく立体画像を表示するレンチキュラーレンズ方式を採用しているものがある（例えば、特許文献１参照）。このレンチキュラーレンズ方式では、二つ以上の方向から撮影した多視点画像を画素単位で短冊状に切断し、交互に並べ直した画像の上に、細長いかまぼこ型の凸レンズが並んだレンズアレイとしてのレンチキュラーレンズを被せることにより、見る角度によって画像を切り替えて立体画像を表示するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２２３０１号公報（段落「００１７」、段落「００１８」、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術においては、レンチキュラーレンズの細長いかまぼこ型の一つの凸レンズに対して複数の画素からなる短冊状の画像を配置する必要があり、携帯電話等の小型ディスプレイ上に多くの情報を高解像度で表示する装置では、小さな画素に合わせて微小な凸レンズを形成することは困難であり、一つの凸レンズに対して多数の画素からなる短冊状の画像を配置するため、画素数に対する凸レンズのピッチが粗くなり解像度が低下してしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、解像度を低下させることなく、立体画像を表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため、本発明は、表示画素が複数配列された面状の表示画素部と、前記表示画素部の前面に、所定の間隔を保持して配列された複数の長尺状の遮光板と、前記表示画素部に右眼用の画像と左眼用の画像とを交互に表示する制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
このようにした本発明は、解像度を低下させることなく、立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図
【図２】第１の実施例における立体表示装置の動作を示す説明図
【図３】第１の実施例における立体表示装置の構成を示す斜視図
【図４】第１の実施例における立体表示装置の遮光板の構成を示す上面図
【図５】第１の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図
【図６】第２の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図
【図７】第２の実施例における立体表示装置のカメラの撮影画像を示す説明図
【図８】第２の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図
【図９】第３の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図
【図１０】第４の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図
【図１１】第４の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明による立体表示装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は第１の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図である。
図１において、１は立体表示装置であり、表示画素部２、遮光板３、回転軸４、アクチュエータ５、および角度検出センサ６から構成されている。
【００１０】
表示画素部２は、面状に形成され、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイまたはＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の表示素子としての表示画素が格子状等に複数配列されたものである。この表示画素部２は、視者１０の視線（右眼１１の視線１１ａ、左眼１２の視線１２ａ）と、表示画素が配列された一方向（例えば、水平方向）とが成す角を変化させるため、回転軸４を回転支点として図中矢印Ａおよび矢印Ｂが示す方向に回動可能に構成されている。
【００１１】
遮光板３は、表示画素部２の前面に、その前面に対して直交し、所定の間隔を保持して複数取り付けられ、可視角を狭くするための長尺板状の遮光性を有するフィルタである。この遮光板３は、表示画素部２の表示画素が配列された上記一方向に直交する方向（例えば、水平面に垂直な鉛直方向）に延在するように表示画素部２の前面に所定の高さ（表示画素部２から先端までの距離）、所定の間隔（隣り合う遮光板３の距離）を保持して配設されている。
したがって、表示画素部２の正面からは表示画素部２に映し出された画像を視認することができるが、所定の角度を超えた横方向からは遮光板３により表示画素部２に映し出された画像を視認することができないようになっている。
【００１２】
回転軸４は、表示画素部２の表示画素が配列された上記一方向に直交する方向、すなわち遮光板３が延在する方向と平行する方向（例えば、水平面に垂直な鉛直方向）に設けられ、表示画素部２を回転可能に支持するものである。本実施例では、回転軸４を表示画素部２の中央部に設けた例で説明するが、表示画素部２を回動させることができれば回転軸４の配置はどこにあっても良い。
なお、本実施例では、回転軸４を水平面に垂直な鉛直方向に配設した例で説明するが、それに限られることなく、視者１０の視線と直交し、かつ視者１０の右眼１１と左眼１２とを結ぶ方向と直交する方向に配設されていれば良い。
【００１３】
アクチュエータ５は、表示画素部２を図中矢印Ａおよび矢印Ｂが示す方向に回動させる回転駆動源としてのモータ等である。このアクチュエータ５は、表示画素部２の回転角を制御することができるものである。このように回転軸４およびアクチュエータ５により表示画素部２の回転機構を構成している。
角度検出センサ６は、アクチュエータ５により回転した表示画素部２の回転角を検出する光学式センサ等である。この角度検出センサ６およびアクチュエータ５により、表示画素部２を所望の回転角で回転させることができるようになっている。
【００１４】
このように構成された立体表示装置１は、図２に示すように視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａとの角度をα、また視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａとの角度をαとすると、表示画素部２を線１０ａと直交する位置から矢印Ａが示す方向に角度αおよび矢印Ｂが示す方向に角度αだけ回転させることができるようになっている。
【００１５】
図３は第１の実施例における立体表示装置の構成を示す斜視図、図４は第１の実施例における立体表示装置の遮光板の構成を示す上面図である。
図３において、遮光板３は、覗き見防止用フィルム等と同様の構成であり、ルーバー状に形成されたものである。この遮光板３は、回転軸４に平行して表示画素部２の前面に配置され、遮光板３と、表示画素部２との接着部と隣り合う遮光板３の先端とを結ぶ平面とが成す角度βが、図２に示す角度αより小さくなるように、その高さおよび間隔が保持されて形成されている。すなわち、遮光板３は、表示画素部２との接着部と、隣り合う遮光板３の先端とを結ぶ平面とが成す角度βが、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と表示画素部２の中央部とを結ぶ線１０ａと、視者１０の右眼１１または左眼１２と表示画素部２の中央部とを結ぶ視線とが成す角度αより小さく形成されている。
【００１６】
図４（ａ）は、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと直交する位置に配置された表示画素部２を矢印Ａが示す方向に角度αだけ回転させた状態を示し、図４（ｂ）は、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと直交する位置に配置された表示画素部２を矢印Ｂが示す方向に角度αだけ回転させた状態を示している。
【００１７】
図４（ａ）が示すように、表示画素部２を矢印Ａが示す方向に角度αだけ回転させると、図２に示す視者１０の左眼１２からは表示画素部２に映し出された映像を視認することができ、一方図２に示す視者１０の右眼１１からは遮光板３により表示画素部２に映し出された映像を視認することできない。
また、図４（ｂ）が示すように、表示画素部２を矢印Ｂが示す方向に角度αだけ回転させると、図２に示す視者１０の右眼１１からは表示画素部２に映し出された映像を視認することができ、一方図２に示す視者１０の左眼１２からは遮光板３により表示画素部２に映し出された映像を視認することできない。
【００１８】
このように表示画素部２を、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａとの角度α、また視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａとの角度αだけ、回転させることにより、視者の右眼または左眼だけに表示画素部２に映し出された画像を視認させることができる。
【００１９】
図５は第１の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図である。
図５において、立体表示装置１の制御系は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１、駆動回路３２、角度検出回路３３、入力部３４、および画像入力部３５により構成されている。
制御部としてのＣＰＵ３１は、図示しないメモリ等の記憶手段に記憶された制御プログラムに基づいて立体表示装置１全体の動作を制御する中央演算処理装置である。
【００２０】
駆動回路３２は、ＣＰＵ３１の指示に基づいてアクチュエータ５を駆動して表示画素部２を所望の角度だけ回動させるものである。
角度検出回路３３は、角度検出センサ６の入力信号に基づいて表示画素部２の回転角を検出するものである。
ＣＰＵ３１は、角度検出回路３３が検出した表示画素部２の回転角に基づき駆動回路３２を制御することにより、表示画素部２を所定の角度まで回動させることができるようになっている。なお、ＣＰＵ３１は図示しないタイマ等の計時手段を備えている。
【００２１】
入力部３４は、タッチパネル、キーボード、操作ボタン等の各種情報を入力するための入力手段である。本実施例では、入力部３４は、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との距離（間隔）Ｌ１および右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４との距離Ｌ２の入力操作を受付けるものとする。
【００２２】
画像入力部３５は、右眼用の画像および左眼用の画像を画像データとして入力するものであり、例えば図示しない右眼用の画像および左眼用の画像を撮影するカメラが接続され、そのカメラで撮影された右眼用の画像および左眼用の画像を画像データとして入力するものである。また、画像入力部３５は、カメラで撮影された右眼用の画像および左眼用の画像が記録されたハードディスク等の記憶手段からその右眼用の画像および左眼用の画像を画像データとして入力するものであっても良い。
【００２３】
ＣＰＵ３１は、画像入力部３５から入力された右眼用の画像データおよび左眼用の画像データに基づいて右眼用の画像および左眼用の画像を表示画素部２に選択的に交互に表示することができるようになっている。
【００２４】
上述した構成の作用を図２および図５に基づいて説明する。
ステップ１：まず、立体表示装置１の入力部３４で図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との距離（間隔）Ｌ１および右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４との距離Ｌ２の入力操作を受付ける。
ステップ２：ＣＰＵ３１は、入力された距離Ｌ１および距離Ｌ２から角度αを算出する。なお、角度αは、ｔａｎα＝（距離Ｌ１／２）／距離Ｌ２から算出する。すなわち、ＣＰＵ３１は、入力部３４で入力された間隔Ｌ１および距離Ｌ２から、遮光板３と視者の右眼と回転軸４とを結ぶ視線とが並行するまでの角度αおよび遮光板３と視者の左眼と回転軸４とを結ぶ視線とが並行するまでの角度αを導出する。
【００２５】
ステップ３：ＣＰＵ３１は、図４（ｂ）に示すように、視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、遮光板３との角度が算出した角度αとなるように（例えば、角度αだけ）表示画素部２を図２中の矢印Ｂが示す方向に回転させる指示を駆動回路３２に出力して、表示画素部２の遮光板３が右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａと並行するようにする。
ステップ４：ＣＰＵ３１は、角度αだけ表示画素部２を図２中の矢印Ｂが示す方向に回転させたことを、角度検出センサ６を介して角度検出回路３５で検出すると、駆動回路３２による回転を停止し、画像入力部３５から入力した右眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００２６】
このように、遮光板３が右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａと並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の右眼１１では表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認することができ、一方視者１０の左眼１２では遮光板３により右眼用の画像を視認できないようにする。
【００２７】
ステップ５：次に、ＣＰＵ３１は、図４（ａ）に示すように、視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、遮光板３との角度が算出した角度αとなるように（例えば、角度２αだけ）、表示画素部２を図２中の矢印Ａが示す方向に回転させる指示を駆動回路３２に出力して、表示画素部２の遮光板３が左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａと並行するようにする。
【００２８】
ステップ６：ＣＰＵ３１は、角度２αだけ表示画素部２を図２中の矢印Ａが示す方向に回転させたことを、角度検出センサ６を介して角度検出回路３５で検出すると、駆動回路３２による回転を停止し、画像入力部３５から入力した左眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００２９】
このように、遮光板３が左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａと並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の左眼１２では表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認することができ、一方視者１０の右眼１１では遮光板３により左眼用の画像を視認できないようにする。
【００３０】
立体表示装置１は、上述したステップ３からステップ６の動作を繰り返し、遮光板３が右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａと並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の右眼１１で表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認させ、また遮光板３が左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａと並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の左眼１２で表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認させる動作を繰り返すことにより、立体画像を表示することができる。
【００３１】
以上説明したように、第１の実施例では、遮光板が、視者の右眼と回転軸（表示画素部の中央部）とを結ぶ視線と平行するように表示画素部を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部に表示させて、また遮光板が、視者の左眼と回転軸（表示画素部の中央部）とを結ぶ視線と平行するように表示画素部を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部に表示させる動作を繰り返すことにより、偏光めがねを用いることなく、立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【００３２】
また、レンチキュラーレンズ等のレンズを用いていないため、解像度を低下させることなく高解像度の立体画像を表示することができるという効果が得られる。
さらに、レンチキュラーレンズ等の精密なレンズを用いることなく、立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００３３】
図６は第２の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図である。なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６において、立体表示装置１は、表示画素部２、遮光板３、回転軸４、アクチュエータ５、およびカメラ１３から構成されている。なお、アクチュエータ５は第１の実施例と同様なので図示していない。
【００３４】
画像取得手段としてのカメラ１３は、表示画素部２の前面と直交する方向の視者の右眼および左眼を撮影するものであり、表示画素部２の前面を撮影するように回転軸４または表示画素部２に取り付けられ、表示画素部２の回動とともに回動するものである。このカメラ１３は、表示画素部２の前面の方向に、中心線１４ａに対して同じ角度となるように左右両方向に視野範囲１４を有し、視者１０の右眼１１および左眼１２を撮影することができるようになっている。
【００３５】
図７は第２の実施例における立体表示装置のカメラの撮影画像を示す説明図である。
図７（ａ）の画像５１は、図６に示すカメラ１３の視野１４の中心線１４ａが視者１０の左眼１２に一致するように撮影した画像であり、画像５１の中央５２が視者１０の左眼１２に一致している様子を示している。
また、図７（ｂ）の画像５３は、図６に示すカメラ１３の視野１４の中心線１４ａが視者１０の右眼１１に一致するように撮影した画像であり、画像５３の中央５４が視者１０の右眼１１に一致している様子を示している。
【００３６】
図８は第２の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図である。
図８において、立体表示装置１の制御系は、ＣＰＵ３１、駆動回路３２、画像取込部６３、顔（眼）認識部６４、および画像入力部３５により構成されている。
画像取込部６３は、カメラ１３で撮影した画像を画像データとして取り込み、その画像データを図示しないメモリ等の記憶手段に記憶するものである。
【００３７】
顔（眼）認識部６４は、画像取込部６３が取り込んだ画像データを取得し、その画像データから視者の顔および眼を認識し、視者の眼の位置を検出するものである。すなわち、顔（眼）認識部６４は、画像取得手段としてのカメラ１３の撮影画像から視者の右眼および左眼を認識するものである。
ＣＰＵ３１は、駆動回路３２を制御して表示画素部２およびカメラ１３を回動させ、カメラ１３の視野の中心線を顔（眼）認識部６４で検出した視者の眼の位置に一致させることができるようになっている。
【００３８】
上述した構成の作用を図６および図８に基づいて説明する。
ステップ１：まず、立体表示装置１のＣＰＵ３１は、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求する。
【００３９】
ステップ２：ＣＰＵ３１は、顔（眼）認識部６４で検出された視者の眼の位置から右眼の位置にカメラ１３の視野１４の中心線１４ａを一致させるように、表示画素部２およびカメラ１３の回転方向を決定し、その回転方向に表示画素部２およびカメラ１３を回転させる指示を駆動回路３２に出力して、表示画素部２の遮光板３が、右眼１１と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するようにする。
【００４０】
ステップ３：ＣＰＵ３１は、表示画素部２およびカメラ１３を回転させながら、随時、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求し、図７（ｂ）に示すように画像５３の中央５４が視者１０の右眼１１に一致、すなわちカメラ１３で撮影した画像の中心線上に顔（眼）認識部６４で認識した視者の右眼が位置したことを検出すると、駆動回路３２による回転を停止し、画像入力部３５から入力した右眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００４１】
このように、遮光板３が、右眼１１と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の右眼１１では表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認することができ、一方視者１０の左眼１２では遮光板３により右眼用の画像を視認できないようにする。
【００４２】
ステップ４：ＣＰＵ３１は、顔（眼）認識部６４で検出された視者の眼の位置から左眼の位置にカメラ１３の視野１４の中心線１４ａを一致させるように、表示画素部２およびカメラ１３の回転方向を決定し、その回転方向に表示画素部２およびカメラ１３を回転させる指示を駆動回路３２に出力して、表示画素部２の遮光板３が、左眼１２と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するようにする。
【００４３】
ステップ５：ＣＰＵ３１は、表示画素部２およびカメラ１３を回転させながら、随時、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求し、図７（ａ）に示すように画像５１の中央５２が視者１０の左眼１２に一致、すなわちカメラ１３で撮影した画像の中心線上に顔（眼）認識部６４で認識した視者の左眼が位置したことを検出すると、駆動回路３２による回転を停止し、画像入力部３５から入力した左眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００４４】
このように、遮光板３が左眼１２と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の左眼１２では表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認することができ、一方視者１０の右眼１１では遮光板３により左眼用の画像を視認できないようにする。
【００４５】
立体表示装置１は、上述したステップ２からステップ５の動作を繰り返し、遮光板３が右眼１１と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の右眼１１で表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認させ、また遮光板３が左眼１２と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の左眼１２で表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認させる動作を繰り返すことにより、立体画像を表示することができる。
【００４６】
以上説明したように、第２の実施例では、駆動回路を制御して表示画素部およびカメラを回動させ、カメラの視野の中心線を顔（眼）認識部で検出した視者の眼の位置に一致させるようにしたことにより、視者と表示画素部との距離、視者の右眼と左眼との距離を予め入力することなく、立体画像を表示することができるという効果が得られる。
また、立体画像の表示中に視者の顔の位置が変わった場合であっても、その視者に対して立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【実施例３】
【００４７】
第３の実施例の構成は、第２の実施例の構成から表示画素部およびカメラを回転させるアクチュエータと駆動回路とを削除したものとしている。
図９は第３の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図である。なお、上述した第１および第２の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図９において、立体表示装置１の制御系は、ＣＰＵ３１、画像取込部６３、顔（眼）認識部６４、および画像入力部３５により構成されているが、そのＣＰＵ３１、画像取込部６３、顔（眼）認識部６４、および画像入力部３５は第２の実施例と同様である。
【００４８】
上述した構成の作用を図９に基づいて図６を参照しながら説明する。
本実施例の立体表示装置は、表示画素部に回転軸が存在しない携帯電話や携帯情報端末等に用いられるものであり、視者が手で持って表示画素部を左右に回転させて立体画像を鑑賞するものである。
【００４９】
ステップ１：まず、立体表示装置１のＣＰＵ３１は、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求する。
ステップ２：ＣＰＵ３１は、随時、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求し、図７（ｂ）に示すように画像５３の中央５４が視者１０の右眼１１に一致、すなわちカメラ１３で撮影した画像の中心線上に顔（眼）認識部６４で認識した視者の右眼が位置したことを検出すると、画像入力部３５から入力した右眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００５０】
このように、カメラ１３が撮影した画像の中心が視者１０の右眼１１と一致したとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の右眼１１で表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認することができるようにし、一方視者１０の左眼１２では遮光板３により右眼用の画像を視認できないようにする。
【００５１】
ステップ３：次に、ＣＰＵ３１は、随時、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求し、図７（ａ）に示すように画像５１の中央５２が視者１０の左眼１２に一致、すなわちカメラ１３で撮影した画像の中心線上に顔（眼）認識部６４で認識した視者の左眼が位置したことを検出すると、画像入力部３５から入力した左眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００５２】
このように、カメラ１３が撮影した画像の中心が視者１０の左眼１２と一致したとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の左眼１２で表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認することができるようにし、一方視者１０の右眼１１では遮光板３により左眼用の画像を視認できないようにする。
【００５３】
立体表示装置１は、上述したステップ２およびステップ３の動作を繰り返し、カメラ１３が撮影した画像の中心が視者１０の右眼１１と一致したとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の右眼１１で表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認させ、カメラ１３が撮影した画像の中心が視者１０の左眼１２と一致したとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の左眼１２で表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認させる動作を繰り返すことにより、立体画像を表示することができる。
なお、上記のステップ２およびステップ３の順序は逆であっても良い。
【００５４】
以上説明したように、第３の実施例では、回転軸やアクチュエータ等の表示画素部を回転させる機構を備えていない携帯電話や携帯情報端末等であっても立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【実施例４】
【００５５】
第４の実施例の構成は、第３の実施例の構成に対してカメラを削除し、タイミング通知部を追加したものとしている。
図１０は第４の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図、図１１は第４の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図である。なお、上述した第３の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１０において、立体表示装置１は、表示画素部２、遮光板３、およびタイミング通知部７０から構成されている。
【００５６】
タイミング通知部７０は、右眼用の画像を表示画素部２に表示させたとき、および左眼用の画像を表示画素部２に表示させたとき、すなわち表示した画像を切替えたことを視者に通知するための出力手段であり、例えばスピーカ等の音出力手段やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光出力手段等である。
このタイミング通知部７０は、出力する音や発光色を変化させて、表示画素部２に表示されている画像が右眼用の画像または左眼用の画像のいずれかであるか区別できるようにする。
なお、タイミング通知部７０は、表示した画像を切替えたことを視者に通知することができれば、立体表示装置１のいずれの位置に設けられていても良い。
【００５７】
図１１において、立体表示装置１の制御系は、ＣＰＵ３１および上述したタイミング通知部７０により構成されている。ＣＰＵ３１は、タイミング通知部７０を制御して出力内容を変化させ、表示画素部２に表示されている画像が右眼用の画像または左眼用の画像のいずれかであるか区別できるように視者に通知する。
上述した構成の作用を図１１に基づいて図１０を参照しながら説明する。
【００５８】
本実施例の立体表示装置は、表示画素部に回転軸が存在しない携帯電話や携帯情報端末等に用いられるものであり、視者が手で持って表示画素部を左右に回転させて立体画像を鑑賞するものである。
ステップ１：ＣＰＵ３１は、画像入力部３５から入力した右眼用の画像を表示画素部２に表示させるとともに表示されている画像が右眼用の画像であることをタイミング通知部７０へ通知する。
【００５９】
ステップ２：表示されている画像が右眼用の画像であることの通知を受けたタイミング通知部７０は、出力内容を変化させ、表示画素部２に表示されている画像が右眼用の画像であることを視者に通知する。ＣＰＵ３１は、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
ステップ３：ＣＰＵ３１は、画像入力部３５から入力した左眼用の画像を表示画素部２に表示させるとともに表示されている画像が左眼用の画像であることをタイミング通知部７０へ通知する。
【００６０】
ステップ４：表示されている画像が左眼用の画像であることの通知を受けたタイミング通知部７０は、出力内容を変化させ、表示画素部２に表示されている画像が左眼用の画像であることを視者に通知する。ＣＰＵ３１は、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
立体表示装置１は上述したステップ１からステップ４の動作を繰り返し、視者１０がタイミング通知部７０の出力内容に合わせて立体表示装置１の表示画素部２を左右に回転させる、すなわちタイミング通知部７０の出力内容が右眼用の画像である場合、表示画素部２を右眼側に回転させ、一方タイミング通知部７０の出力内容が左眼用の画像である場合、表示画素部２を左眼側に回転させことにより、立体画像を鑑賞することができる。
【００６１】
なお、上記のステップ１、２およびステップ３、４の順序は逆であっても良い。また、右眼用および左眼用の画像の表示時間は、視者１０が立体表示装置１の表示画素部２を左右に回転させることができる周期に相当する時間であり、視者１０の操作によりその表示時間を立体表示装置１の記憶手段に設定することができるものとする。
【００６２】
以上説明したように、第４の実施例では、回転軸やアクチュエータ等の表示画素部を回転させる機構を備えていない携帯電話や携帯情報端末等であっても、視者はタイミング通知部の出力内容に合わせて表示画素部を左右に回転させることにより、立体画像を鑑賞することができるという効果が得られる。
【００６３】
なお、第１の実施例では、角度検出センサおよび角度検出回路で表示画素部の回転角を検出する例で説明したが、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や方位（磁気）センサ、加速度センサ等を用いて回転角を導出することも可能である。
したがって、携帯電話や携帯情報端末等の視者が手に持って表示画素部を視認する場合、その表示画素部と視者の眼との距離は、例えば３０ｃｍ程度として表示画素部を手で回転させてＧＰＳや方位（磁気）センサ、加速度センサ等を用いて回転角を導出することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 立体表示装置
２ 表示画素部
３ 遮光板
４ 回転軸
５ アクチュエータ
６ 角度検出センサ
１３ カメラ
３１ ＣＰＵ
３２ 駆動回路
３３ 角度検出回路
３４ 入力部
３５ 画像入力部
６３ 画像取込部
６４ 顔（眼）認識部
７０ タイミング通知部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、携帯情報端末、デジタルカメラ、デジタルフォトフレーム等に用いられ、画像を立体的に表示する立体表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の立体表示装置は、レンチキュラーレンズをディスプレイの前面に配設し、視者の左右の眼に入る画像を分離して、偏光めがねを用いることなく立体画像を表示するレンチキュラーレンズ方式を採用しているものがある（例えば、特許文献１参照）。このレンチキュラーレンズ方式では、二つ以上の方向から撮影した多視点画像を画素単位で短冊状に切断し、交互に並べ直した画像の上に、細長いかまぼこ型の凸レンズが並んだレンズアレイとしてのレンチキュラーレンズを被せることにより、見る角度によって画像を切り替えて立体画像を表示するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２２３０１号公報（段落「００１７」、段落「００１８」、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術においては、レンチキュラーレンズの細長いかまぼこ型の一つの凸レンズに対して複数の画素からなる短冊状の画像を配置する必要があり、携帯電話等の小型ディスプレイ上に多くの情報を高解像度で表示する装置では、小さな画素に合わせて微小な凸レンズを形成することは困難であり、一つの凸レンズに対して多数の画素からなる短冊状の画像を配置するため、画素数に対する凸レンズのピッチが粗くなり解像度が低下してしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、解像度を低下させることなく、立体画像を表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため、本発明は、表示画素が複数配列された面状の表示画素部と、前記表示画素部の前面に、所定の間隔を保持して配列された複数の長尺状の遮光板と、前記表示画素部に右眼用の画像と左眼用の画像とを交互に表示する制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
このようにした本発明は、解像度を低下させることなく、立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図
【図２】第１の実施例における立体表示装置の動作を示す説明図
【図３】第１の実施例における立体表示装置の構成を示す斜視図
【図４】第１の実施例における立体表示装置の遮光板の構成を示す上面図
【図５】第１の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図
【図６】第２の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図
【図７】第２の実施例における立体表示装置のカメラの撮影画像を示す説明図
【図８】第２の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図
【図９】第３の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図
【図１０】第４の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図
【図１１】第４の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明による立体表示装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は第１の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図である。
図１において、１は立体表示装置であり、表示画素部２、遮光板３、回転軸４、アクチュエータ５、および角度検出センサ６から構成されている。
【００１０】
表示画素部２は、面状に形成され、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイまたはＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の表示素子としての表示画素が格子状等に複数配列されたものである。この表示画素部２は、視者１０の視線（右眼１１の視線１１ａ、左眼１２の視線１２ａ）と、表示画素が配列された一方向（例えば、水平方向）とが成す角を変化させるため、回転軸４を回転支点として図中矢印Ａおよび矢印Ｂが示す方向に回動可能に構成されている。
【００１１】
遮光板３は、表示画素部２の前面に、その前面に対して直交し、所定の間隔を保持して複数取り付けられ、可視角を狭くするための長尺板状の遮光性を有するフィルタである。この遮光板３は、表示画素部２の表示画素が配列された上記一方向に直交する方向（例えば、水平面に垂直な鉛直方向）に延在するように表示画素部２の前面に所定の高さ（表示画素部２から先端までの距離）、所定の間隔（隣り合う遮光板３の距離）を保持して配設されている。
したがって、表示画素部２の正面からは表示画素部２に映し出された画像を視認することができるが、所定の角度を超えた横方向からは遮光板３により表示画素部２に映し出された画像を視認することができないようになっている。
【００１２】
回転軸４は、表示画素部２の表示画素が配列された上記一方向に直交する方向、すなわち遮光板３が延在する方向と平行する方向（例えば、水平面に垂直な鉛直方向）に設けられ、表示画素部２を回転可能に支持するものである。本実施例では、回転軸４を表示画素部２の中央部に設けた例で説明するが、表示画素部２を回動させることができれば回転軸４の配置はどこにあっても良い。
なお、本実施例では、回転軸４を水平面に垂直な鉛直方向に配設した例で説明するが、それに限られることなく、視者１０の視線と直交し、かつ視者１０の右眼１１と左眼１２とを結ぶ方向と直交する方向に配設されていれば良い。
【００１３】
アクチュエータ５は、表示画素部２を図中矢印Ａおよび矢印Ｂが示す方向に回動させる回転駆動源としてのモータ等である。このアクチュエータ５は、表示画素部２の回転角を制御することができるものである。このように回転軸４およびアクチュエータ５により表示画素部２の回転機構を構成している。
角度検出センサ６は、アクチュエータ５により回転した表示画素部２の回転角を検出する光学式センサ等である。この角度検出センサ６およびアクチュエータ５により、表示画素部２を所望の回転角で回転させることができるようになっている。
【００１４】
このように構成された立体表示装置１は、図２に示すように視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａとの角度をα、また視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａとの角度をαとすると、表示画素部２を線１０ａと直交する位置から矢印Ａが示す方向に角度αおよび矢印Ｂが示す方向に角度αだけ回転させることができるようになっている。
【００１５】
図３は第１の実施例における立体表示装置の構成を示す斜視図、図４は第１の実施例における立体表示装置の遮光板の構成を示す上面図である。
図３において、遮光板３は、覗き見防止用フィルム等と同様の構成であり、ルーバー状に形成されたものである。この遮光板３は、回転軸４に平行して表示画素部２の前面に配置され、遮光板３と、表示画素部２との接着部と隣り合う遮光板３の先端とを結ぶ平面とが成す角度βが、図２に示す角度αより小さくなるように、その高さおよび間隔が保持されて形成されている。すなわち、遮光板３は、表示画素部２との接着部と、隣り合う遮光板３の先端とを結ぶ平面とが成す角度βが、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と表示画素部２の中央部とを結ぶ線１０ａと、視者１０の右眼１１または左眼１２と表示画素部２の中央部とを結ぶ視線とが成す角度αより小さく形成されている。
【００１６】
図４（ａ）は、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと直交する位置に配置された表示画素部２を矢印Ａが示す方向に角度αだけ回転させた状態を示し、図４（ｂ）は、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと直交する位置に配置された表示画素部２を矢印Ｂが示す方向に角度αだけ回転させた状態を示している。
【００１７】
図４（ａ）が示すように、表示画素部２を矢印Ａが示す方向に角度αだけ回転させると、図２に示す視者１０の左眼１２からは表示画素部２に映し出された映像を視認することができ、一方図２に示す視者１０の右眼１１からは遮光板３により表示画素部２に映し出された映像を視認することできない。
また、図４（ｂ）が示すように、表示画素部２を矢印Ｂが示す方向に角度αだけ回転させると、図２に示す視者１０の右眼１１からは表示画素部２に映し出された映像を視認することができ、一方図２に示す視者１０の左眼１２からは遮光板３により表示画素部２に映し出された映像を視認することできない。
【００１８】
このように表示画素部２を、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａとの角度α、また視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａとの角度αだけ、回転させることにより、視者の右眼または左眼だけに表示画素部２に映し出された画像を視認させることができる。
【００１９】
図５は第１の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図である。
図５において、立体表示装置１の制御系は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１、駆動回路３２、角度検出回路３３、入力部３４、および画像入力部３５により構成されている。
制御部としてのＣＰＵ３１は、図示しないメモリ等の記憶手段に記憶された制御プログラムに基づいて立体表示装置１全体の動作を制御する中央演算処理装置である。
【００２０】
駆動回路３２は、ＣＰＵ３１の指示に基づいてアクチュエータ５を駆動して表示画素部２を所望の角度だけ回動させるものである。
角度検出回路３３は、角度検出センサ６の入力信号に基づいて表示画素部２の回転角を検出するものである。
ＣＰＵ３１は、角度検出回路３３が検出した表示画素部２の回転角に基づき駆動回路３２を制御することにより、表示画素部２を所定の角度まで回動させることができるようになっている。なお、ＣＰＵ３１は図示しないタイマ等の計時手段を備えている。
【００２１】
入力部３４は、タッチパネル、キーボード、操作ボタン等の各種情報を入力するための入力手段である。本実施例では、入力部３４は、図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との距離（間隔）Ｌ１および右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４との距離Ｌ２の入力操作を受付けるものとする。
【００２２】
画像入力部３５は、右眼用の画像および左眼用の画像を画像データとして入力するものであり、例えば図示しない右眼用の画像および左眼用の画像を撮影するカメラが接続され、そのカメラで撮影された右眼用の画像および左眼用の画像を画像データとして入力するものである。また、画像入力部３５は、カメラで撮影された右眼用の画像および左眼用の画像が記録されたハードディスク等の記憶手段からその右眼用の画像および左眼用の画像を画像データとして入力するものであっても良い。
【００２３】
ＣＰＵ３１は、画像入力部３５から入力された右眼用の画像データおよび左眼用の画像データに基づいて右眼用の画像および左眼用の画像を表示画素部２に選択的に交互に表示することができるようになっている。
【００２４】
上述した構成の作用を図２および図５に基づいて説明する。
ステップ１：まず、立体表示装置１の入力部３４で図２に示す視者１０の右眼１１と左眼１２との距離（間隔）Ｌ１および右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４との距離Ｌ２の入力操作を受付ける。
ステップ２：ＣＰＵ３１は、入力された距離Ｌ１および距離Ｌ２から角度αを算出する。なお、角度αは、ｔａｎα＝（距離Ｌ１／２）／距離Ｌ２から算出する。すなわち、ＣＰＵ３１は、入力部３４で入力された間隔Ｌ１および距離Ｌ２から、遮光板３と視者の右眼と回転軸４とを結ぶ視線とが並行するまでの角度αおよび遮光板３と視者の左眼と回転軸４とを結ぶ視線とが並行するまでの角度αを導出する。
【００２５】
ステップ３：ＣＰＵ３１は、図４（ｂ）に示すように、視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、遮光板３との角度が算出した角度αとなるように（例えば、角度αだけ）表示画素部２を図２中の矢印Ｂが示す方向に回転させる指示を駆動回路３２に出力して、表示画素部２の遮光板３が右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａと並行するようにする。
ステップ４：ＣＰＵ３１は、角度αだけ表示画素部２を図２中の矢印Ｂが示す方向に回転させたことを、角度検出センサ６を介して角度検出回路３５で検出すると、駆動回路３２による回転を停止し、画像入力部３５から入力した右眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００２６】
このように、遮光板３が右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａと並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の右眼１１では表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認することができ、一方視者１０の左眼１２では遮光板３により右眼用の画像を視認できないようにする。
【００２７】
ステップ５：次に、ＣＰＵ３１は、図４（ａ）に示すように、視者１０の右眼１１と左眼１２との中点と回転軸４とを結ぶ線１０ａと、遮光板３との角度が算出した角度αとなるように（例えば、角度２αだけ）、表示画素部２を図２中の矢印Ａが示す方向に回転させる指示を駆動回路３２に出力して、表示画素部２の遮光板３が左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａと並行するようにする。
【００２８】
ステップ６：ＣＰＵ３１は、角度２αだけ表示画素部２を図２中の矢印Ａが示す方向に回転させたことを、角度検出センサ６を介して角度検出回路３５で検出すると、駆動回路３２による回転を停止し、画像入力部３５から入力した左眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００２９】
このように、遮光板３が左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａと並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の左眼１２では表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認することができ、一方視者１０の右眼１１では遮光板３により左眼用の画像を視認できないようにする。
【００３０】
立体表示装置１は、上述したステップ３からステップ６の動作を繰り返し、遮光板３が右眼１１と回転軸４とを結ぶ視線１１ａと並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の右眼１１で表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認させ、また遮光板３が左眼１２と回転軸４とを結ぶ視線１２ａと並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の左眼１２で表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認させる動作を繰り返すことにより、立体画像を表示することができる。
【００３１】
以上説明したように、第１の実施例では、遮光板が、視者の右眼と回転軸（表示画素部の中央部）とを結ぶ視線と平行するように表示画素部を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部に表示させて、また遮光板が、視者の左眼と回転軸（表示画素部の中央部）とを結ぶ視線と平行するように表示画素部を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部に表示させる動作を繰り返すことにより、偏光めがねを用いることなく、立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【００３２】
また、レンチキュラーレンズ等のレンズを用いていないため、解像度を低下させることなく高解像度の立体画像を表示することができるという効果が得られる。
さらに、レンチキュラーレンズ等の精密なレンズを用いることなく、立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００３３】
図６は第２の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図である。なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６において、立体表示装置１は、表示画素部２、遮光板３、回転軸４、アクチュエータ５、およびカメラ１３から構成されている。なお、アクチュエータ５は第１の実施例と同様なので図示していない。
【００３４】
画像取得手段としてのカメラ１３は、表示画素部２の前面と直交する方向の視者の右眼および左眼を撮影するものであり、表示画素部２の前面を撮影するように回転軸４または表示画素部２に取り付けられ、表示画素部２の回動とともに回動するものである。このカメラ１３は、表示画素部２の前面の方向に、中心線１４ａに対して同じ角度となるように左右両方向に視野範囲１４を有し、視者１０の右眼１１および左眼１２を撮影することができるようになっている。
【００３５】
図７は第２の実施例における立体表示装置のカメラの撮影画像を示す説明図である。
図７（ａ）の画像５１は、図６に示すカメラ１３の視野１４の中心線１４ａが視者１０の左眼１２に一致するように撮影した画像であり、画像５１の中央５２が視者１０の左眼１２に一致している様子を示している。
また、図７（ｂ）の画像５３は、図６に示すカメラ１３の視野１４の中心線１４ａが視者１０の右眼１１に一致するように撮影した画像であり、画像５３の中央５４が視者１０の右眼１１に一致している様子を示している。
【００３６】
図８は第２の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図である。
図８において、立体表示装置１の制御系は、ＣＰＵ３１、駆動回路３２、画像取込部６３、顔（眼）認識部６４、および画像入力部３５により構成されている。
画像取込部６３は、カメラ１３で撮影した画像を画像データとして取り込み、その画像データを図示しないメモリ等の記憶手段に記憶するものである。
【００３７】
顔（眼）認識部６４は、画像取込部６３が取り込んだ画像データを取得し、その画像データから視者の顔および眼を認識し、視者の眼の位置を検出するものである。すなわち、顔（眼）認識部６４は、画像取得手段としてのカメラ１３の撮影画像から視者の右眼および左眼を認識するものである。
ＣＰＵ３１は、駆動回路３２を制御して表示画素部２およびカメラ１３を回動させ、カメラ１３の視野の中心線を顔（眼）認識部６４で検出した視者の眼の位置に一致させることができるようになっている。
【００３８】
上述した構成の作用を図６および図８に基づいて説明する。
ステップ１：まず、立体表示装置１のＣＰＵ３１は、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求する。
【００３９】
ステップ２：ＣＰＵ３１は、顔（眼）認識部６４で検出された視者の眼の位置から右眼の位置にカメラ１３の視野１４の中心線１４ａを一致させるように、表示画素部２およびカメラ１３の回転方向を決定し、その回転方向に表示画素部２およびカメラ１３を回転させる指示を駆動回路３２に出力して、表示画素部２の遮光板３が、右眼１１と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するようにする。
【００４０】
ステップ３：ＣＰＵ３１は、表示画素部２およびカメラ１３を回転させながら、随時、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求し、図７（ｂ）に示すように画像５３の中央５４が視者１０の右眼１１に一致、すなわちカメラ１３で撮影した画像の中心線上に顔（眼）認識部６４で認識した視者の右眼が位置したことを検出すると、駆動回路３２による回転を停止し、画像入力部３５から入力した右眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００４１】
このように、遮光板３が、右眼１１と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の右眼１１では表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認することができ、一方視者１０の左眼１２では遮光板３により右眼用の画像を視認できないようにする。
【００４２】
ステップ４：ＣＰＵ３１は、顔（眼）認識部６４で検出された視者の眼の位置から左眼の位置にカメラ１３の視野１４の中心線１４ａを一致させるように、表示画素部２およびカメラ１３の回転方向を決定し、その回転方向に表示画素部２およびカメラ１３を回転させる指示を駆動回路３２に出力して、表示画素部２の遮光板３が、左眼１２と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するようにする。
【００４３】
ステップ５：ＣＰＵ３１は、表示画素部２およびカメラ１３を回転させながら、随時、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求し、図７（ａ）に示すように画像５１の中央５２が視者１０の左眼１２に一致、すなわちカメラ１３で撮影した画像の中心線上に顔（眼）認識部６４で認識した視者の左眼が位置したことを検出すると、駆動回路３２による回転を停止し、画像入力部３５から入力した左眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００４４】
このように、遮光板３が左眼１２と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の左眼１２では表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認することができ、一方視者１０の右眼１１では遮光板３により左眼用の画像を視認できないようにする。
【００４５】
立体表示装置１は、上述したステップ２からステップ５の動作を繰り返し、遮光板３が右眼１１と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の右眼１１で表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認させ、また遮光板３が左眼１２と回転軸４（カメラ１３が取り付けられている表示画素部２の中央部）とを結ぶ視線と並行するように表示画素部２を回動させて停止させたとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の左眼１２で表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認させる動作を繰り返すことにより、立体画像を表示することができる。
【００４６】
以上説明したように、第２の実施例では、駆動回路を制御して表示画素部およびカメラを回動させ、カメラの視野の中心線を顔（眼）認識部で検出した視者の眼の位置に一致させるようにしたことにより、視者と表示画素部との距離、視者の右眼と左眼との距離を予め入力することなく、立体画像を表示することができるという効果が得られる。
また、立体画像の表示中に視者の顔の位置が変わった場合であっても、その視者に対して立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【実施例３】
【００４７】
第３の実施例の構成は、第２の実施例の構成から表示画素部およびカメラを回転させるアクチュエータと駆動回路とを削除したものとしている。
図９は第３の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図である。なお、上述した第１および第２の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図９において、立体表示装置１の制御系は、ＣＰＵ３１、画像取込部６３、顔（眼）認識部６４、および画像入力部３５により構成されているが、そのＣＰＵ３１、画像取込部６３、顔（眼）認識部６４、および画像入力部３５は第２の実施例と同様である。
【００４８】
上述した構成の作用を図９に基づいて図６を参照しながら説明する。
本実施例の立体表示装置は、表示画素部に回転軸が存在しない携帯電話や携帯情報端末等に用いられるものであり、視者が手で持って表示画素部を左右に回転させて立体画像を鑑賞するものである。
【００４９】
ステップ１：まず、立体表示装置１のＣＰＵ３１は、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求する。
ステップ２：ＣＰＵ３１は、随時、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求し、図７（ｂ）に示すように画像５３の中央５４が視者１０の右眼１１に一致、すなわちカメラ１３で撮影した画像の中心線上に顔（眼）認識部６４で認識した視者の右眼が位置したことを検出すると、画像入力部３５から入力した右眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００５０】
このように、カメラ１３が撮影した画像の中心が視者１０の右眼１１と一致したとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の右眼１１で表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認することができるようにし、一方視者１０の左眼１２では遮光板３により右眼用の画像を視認できないようにする。
【００５１】
ステップ３：次に、ＣＰＵ３１は、随時、顔（眼）認識部６４に対して画像取込部６３を介してカメラ１３から取り込んだ画像データに基づいて視者の眼の位置を検出することを要求し、図７（ａ）に示すように画像５１の中央５２が視者１０の左眼１２に一致、すなわちカメラ１３で撮影した画像の中心線上に顔（眼）認識部６４で認識した視者の左眼が位置したことを検出すると、画像入力部３５から入力した左眼用の画像を表示画素部２に表示させ、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
【００５２】
このように、カメラ１３が撮影した画像の中心が視者１０の左眼１２と一致したとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させることにより、視者１０の左眼１２で表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認することができるようにし、一方視者１０の右眼１１では遮光板３により左眼用の画像を視認できないようにする。
【００５３】
立体表示装置１は、上述したステップ２およびステップ３の動作を繰り返し、カメラ１３が撮影した画像の中心が視者１０の右眼１１と一致したとき、右眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の右眼１１で表示画素部２に表示された右眼用の画像を視認させ、カメラ１３が撮影した画像の中心が視者１０の左眼１２と一致したとき、左眼用の画像を表示画素部２に表示させて、視者１０の左眼１２で表示画素部２に表示された左眼用の画像を視認させる動作を繰り返すことにより、立体画像を表示することができる。
なお、上記のステップ２およびステップ３の順序は逆であっても良い。
【００５４】
以上説明したように、第３の実施例では、回転軸やアクチュエータ等の表示画素部を回転させる機構を備えていない携帯電話や携帯情報端末等であっても立体画像を表示することができるという効果が得られる。
【実施例４】
【００５５】
第４の実施例の構成は、第３の実施例の構成に対してカメラを削除し、タイミング通知部を追加したものとしている。
図１０は第４の実施例における立体表示装置の構成を示す上面図、図１１は第４の実施例における立体表示装置の制御構成を示すブロック図である。なお、上述した第３の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１０において、立体表示装置１は、表示画素部２、遮光板３、およびタイミング通知部７０から構成されている。
【００５６】
タイミング通知部７０は、右眼用の画像を表示画素部２に表示させたとき、および左眼用の画像を表示画素部２に表示させたとき、すなわち表示した画像を切替えたことを視者に通知するための出力手段であり、例えばスピーカ等の音出力手段やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光出力手段等である。
このタイミング通知部７０は、出力する音や発光色を変化させて、表示画素部２に表示されている画像が右眼用の画像または左眼用の画像のいずれかであるか区別できるようにする。
なお、タイミング通知部７０は、表示した画像を切替えたことを視者に通知することができれば、立体表示装置１のいずれの位置に設けられていても良い。
【００５７】
図１１において、立体表示装置１の制御系は、ＣＰＵ３１および上述したタイミング通知部７０により構成されている。ＣＰＵ３１は、タイミング通知部７０を制御して出力内容を変化させ、表示画素部２に表示されている画像が右眼用の画像または左眼用の画像のいずれかであるか区別できるように視者に通知する。
上述した構成の作用を図１１に基づいて図１０を参照しながら説明する。
【００５８】
本実施例の立体表示装置は、表示画素部に回転軸が存在しない携帯電話や携帯情報端末等に用いられるものであり、視者が手で持って表示画素部を左右に回転させて立体画像を鑑賞するものである。
ステップ１：ＣＰＵ３１は、画像入力部３５から入力した右眼用の画像を表示画素部２に表示させるとともに表示されている画像が右眼用の画像であることをタイミング通知部７０へ通知する。
【００５９】
ステップ２：表示されている画像が右眼用の画像であることの通知を受けたタイミング通知部７０は、出力内容を変化させ、表示画素部２に表示されている画像が右眼用の画像であることを視者に通知する。ＣＰＵ３１は、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
ステップ３：ＣＰＵ３１は、画像入力部３５から入力した左眼用の画像を表示画素部２に表示させるとともに表示されている画像が左眼用の画像であることをタイミング通知部７０へ通知する。
【００６０】
ステップ４：表示されている画像が左眼用の画像であることの通知を受けたタイミング通知部７０は、出力内容を変化させ、表示画素部２に表示されている画像が左眼用の画像であることを視者に通知する。ＣＰＵ３１は、所定時間が経過するとその表示を消灯する。
立体表示装置１は上述したステップ１からステップ４の動作を繰り返し、視者１０がタイミング通知部７０の出力内容に合わせて立体表示装置１の表示画素部２を左右に回転させる、すなわちタイミング通知部７０の出力内容が右眼用の画像である場合、表示画素部２を右眼側に回転させ、一方タイミング通知部７０の出力内容が左眼用の画像である場合、表示画素部２を左眼側に回転させことにより、立体画像を鑑賞することができる。
【００６１】
なお、上記のステップ１、２およびステップ３、４の順序は逆であっても良い。また、右眼用および左眼用の画像の表示時間は、視者１０が立体表示装置１の表示画素部２を左右に回転させることができる周期に相当する時間であり、視者１０の操作によりその表示時間を立体表示装置１の記憶手段に設定することができるものとする。
【００６２】
以上説明したように、第４の実施例では、回転軸やアクチュエータ等の表示画素部を回転させる機構を備えていない携帯電話や携帯情報端末等であっても、視者はタイミング通知部の出力内容に合わせて表示画素部を左右に回転させることにより、立体画像を鑑賞することができるという効果が得られる。
【００６３】
なお、第１の実施例では、角度検出センサおよび角度検出回路で表示画素部の回転角を検出する例で説明したが、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や方位（磁気）センサ、加速度センサ等を用いて回転角を導出することも可能である。
したがって、携帯電話や携帯情報端末等の視者が手に持って表示画素部を視認する場合、その表示画素部と視者の眼との距離は、例えば３０ｃｍ程度として表示画素部を手で回転させてＧＰＳや方位（磁気）センサ、加速度センサ等を用いて回転角を導出することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 立体表示装置
２ 表示画素部
３ 遮光板
４ 回転軸
５ アクチュエータ
６ 角度検出センサ
１３ カメラ
３１ ＣＰＵ
３２ 駆動回路
３３ 角度検出回路
３４ 入力部
３５ 画像入力部
６３ 画像取込部
６４ 顔（眼）認識部
７０ タイミング通知部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画素が複数配列された面状の表示画素部と、
前記表示画素部の前面に、所定の間隔を保持して配列された複数の長尺状の遮光板と、
前記表示画素部に右眼用の画像と左眼用の画像とを交互に表示する制御部とを備えたことを特徴とする立体表示装置。
【請求項２】
請求項１の立体表示装置において、
前記表示画素部は、前記遮光板が延在する方向と平行する回転軸を備え、
前記遮光板は、前記表示画素部の前面と直交して配設され、前記表示画素部との接着部と、隣り合う遮光板の先端とを結ぶ平面とが成す角度が、視者の右眼と左眼との中点と前記回転軸とを結ぶ線と、視者の右眼または左眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが成す角度より小さく形成されていることを特徴とする立体表示装置。
【請求項３】
請求項２の立体表示装置において、
前記表示画素部は、前記回転軸と、回転駆動源とからなる回転機構を備え、
前記制御部は、前記回転機構により前記表示画素部を回動させ、
前記遮光板と、視者の右眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが並行するまで回動させたとき、前記表示画素部に右眼用の画像を表示し、
前記遮光板と、視者の左眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが並行するまで回動させたとき、前記表示画素部に左眼用の画像を表示することを特徴とする立体表示装置。
【請求項４】
請求項３の立体表示装置において、
視者の右眼と左眼との間隔および視者の右眼と左眼との中点と前記回転軸との距離を入力する入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部で入力された前記間隔および前記距離から、前記遮光板と視者の右眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが並行するまでの角度および前記遮光板と視者の左眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが並行するまでの角度を導出し、導出した前記角度に基づいて前記表示画素部を回動させることを特徴とする立体表示装置。
【請求項５】
請求項３の立体表示装置において、
前記回転軸に取り付けられ前記表示画素部とともに回動し、前記表示画素部の前面と直交する方向の視者の右眼および左眼を撮影する画像取得手段と、
前記画像取得手段の撮影画像から視者の右眼および左眼を認識する眼認識部とを備え、
前記制御部は、前記画像取得手段が撮影した画像の中心線上に前記眼認識部で認識した視者の右眼が位置したとき、前記表示画素部に右眼用の画像を表示し、
前記画像取得手段が撮影した画像の中心線上に前記眼認識部で認識した視者の左眼が位置したとき、前記表示画素部に左眼用の画像を表示することを特徴とする立体表示装置。
【請求項６】
請求項１の立体表示装置において、
前記表示画素部の前面と直交する方向の視者の右眼および左眼を撮影する画像取得手段と、
前記画像取得手段の撮影画像から視者の右眼および左眼を認識する眼認識部とを備え、
前記制御部は、前記画像取得手段が撮影した画像の中心線上に前記眼認識部で認識した視者の右眼が位置したとき、前記表示画素部に右眼用の画像を表示し、
前記画像取得手段が撮影した画像の中心線上に前記眼認識部で認識した視者の左眼が位置したとき、前記表示画素部に左眼用の画像を表示することを特徴とする立体表示装置。
【請求項７】
請求項１の立体表示装置において、
前記制御部は、前記表示画素部に右眼用の画像を表示したとき、前記表示画素部に表示されている画像が右眼用の画像である旨を出力手段に出力し、前記表示画素部に左眼用の画像を表示したとき、前記表示画素部に表示されている画像が左眼用の画像である旨を出力手段に出力することを特徴とする立体表示装置。
【請求項１】
表示画素が複数配列された面状の表示画素部と、
前記表示画素部の前面に、所定の間隔を保持して配列された複数の長尺状の遮光板と、
前記表示画素部に右眼用の画像と左眼用の画像とを交互に表示する制御部とを備えたことを特徴とする立体表示装置。
【請求項２】
請求項１の立体表示装置において、
前記表示画素部は、前記遮光板が延在する方向と平行する回転軸を備え、
前記遮光板は、前記表示画素部の前面と直交して配設され、前記表示画素部との接着部と、隣り合う遮光板の先端とを結ぶ平面とが成す角度が、視者の右眼と左眼との中点と前記回転軸とを結ぶ線と、視者の右眼または左眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが成す角度より小さく形成されていることを特徴とする立体表示装置。
【請求項３】
請求項２の立体表示装置において、
前記表示画素部は、前記回転軸と、回転駆動源とからなる回転機構を備え、
前記制御部は、前記回転機構により前記表示画素部を回動させ、
前記遮光板と、視者の右眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが並行するまで回動させたとき、前記表示画素部に右眼用の画像を表示し、
前記遮光板と、視者の左眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが並行するまで回動させたとき、前記表示画素部に左眼用の画像を表示することを特徴とする立体表示装置。
【請求項４】
請求項３の立体表示装置において、
視者の右眼と左眼との間隔および視者の右眼と左眼との中点と前記回転軸との距離を入力する入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部で入力された前記間隔および前記距離から、前記遮光板と視者の右眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが並行するまでの角度および前記遮光板と視者の左眼と前記回転軸とを結ぶ視線とが並行するまでの角度を導出し、導出した前記角度に基づいて前記表示画素部を回動させることを特徴とする立体表示装置。
【請求項５】
請求項３の立体表示装置において、
前記回転軸に取り付けられ前記表示画素部とともに回動し、前記表示画素部の前面と直交する方向の視者の右眼および左眼を撮影する画像取得手段と、
前記画像取得手段の撮影画像から視者の右眼および左眼を認識する眼認識部とを備え、
前記制御部は、前記画像取得手段が撮影した画像の中心線上に前記眼認識部で認識した視者の右眼が位置したとき、前記表示画素部に右眼用の画像を表示し、
前記画像取得手段が撮影した画像の中心線上に前記眼認識部で認識した視者の左眼が位置したとき、前記表示画素部に左眼用の画像を表示することを特徴とする立体表示装置。
【請求項６】
請求項１の立体表示装置において、
前記表示画素部の前面と直交する方向の視者の右眼および左眼を撮影する画像取得手段と、
前記画像取得手段の撮影画像から視者の右眼および左眼を認識する眼認識部とを備え、
前記制御部は、前記画像取得手段が撮影した画像の中心線上に前記眼認識部で認識した視者の右眼が位置したとき、前記表示画素部に右眼用の画像を表示し、
前記画像取得手段が撮影した画像の中心線上に前記眼認識部で認識した視者の左眼が位置したとき、前記表示画素部に左眼用の画像を表示することを特徴とする立体表示装置。
【請求項７】
請求項１の立体表示装置において、
前記制御部は、前記表示画素部に右眼用の画像を表示したとき、前記表示画素部に表示されている画像が右眼用の画像である旨を出力手段に出力し、前記表示画素部に左眼用の画像を表示したとき、前記表示画素部に表示されている画像が左眼用の画像である旨を出力手段に出力することを特徴とする立体表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１９８３８５（Ｐ２０１２−１９８３８５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６２５１６（Ｐ２０１１−６２５１６）
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（５９１０８９５５６）株式会社 沖情報システムズ (276)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（５９１０８９５５６）株式会社 沖情報システムズ (276)
【Ｆターム（参考）】
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