汎用性の高い立体映像技術

汎用性の高い立体映像技術
筑波大学システム情報工学研究科
知能機能システム専攻
准教授
掛谷
英紀
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目次
１．従来のテレビを３Ｄテレビ化する立体眼鏡
２．眼が疲れない裸眼立体ディスプレイ
2
液晶シャッタ方式
• 右眼用・左眼用画像を時分割で高速に切り替える
• 120Hzのリフレッシュレートが必要
左目画像
立体像
偶数Frame
シャッタ眼鏡
右目画像
左目画像
立体像
奇数Frame
右目画像
シャッタ眼鏡
3
補色の時分割提示による立体視
偶数Frame
+
左眼用視差画像
右眼用視差画像
4
補色の時分割提示による立体視
偶数Frame
+
左眼用視差画像(補色成分RB)
右眼用視差画像(特定色成分G)
5
補色の時分割提示による立体視
偶数Frame
6
補色の時分割提示による立体視
奇数Frame
+
左眼用視差画像
右眼用視差画像
7
補色の時分割提示による立体視
奇数Frame
+
左眼用視差画像(特定色成分G)
右眼用視差画像(補色成分RB)
8
補色の時分割提示による立体視
奇数Frame
9
時系列順での画像提示
フレネルレンズ
液晶パネル
バックライト
モニタ
偶数フレーム
奇数フレーム

G：RBの輝度(比視感度)はほぼ等しい(0.59:0.30+0.11)
→フリッカーを抑える可能性
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クロストークノイズ：ゴースト像
• 右眼用画像が提示される位置から観察すると、薄く左眼用画像が表
示されてしまう。
従来の時分割表示(
)
提示条件1(
)
提示条件2(
)
特に提示条件2(
)が特に目立つ
バックライトモニタのカラーフィルタが一因
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カラーフィルタ
• 液晶ディスプレイ断面（簡略図）
B
G
R
1
透過率
0.8
B
G
R
0.6
0.4
0.2
0
バックライト
液晶
波長(nm)
カラーフィルタ
色再現度が低いモニターのフィルタ
緑成分の波長のみを通しても、R,B成分の波長が両端にかかる
→ G&RBのゴーストが強く出る
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解決策
• バックライト部に狭帯域フィルタを用いてR、G、Bに分光すること
でそれぞれに他の色成分の波長が混ざることを防ぐ。
透過率
B
G
R
波長(nm)
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実用化に向けて
• 眼鏡式にすることで従来のモニタ(60Hz)を使い、立体視ができる。
• 液晶シャッタ眼鏡はカラー液晶を用いて緑と紫を交互に出力
• 複数の波長(色)のみを通すマルチバンドパスを使う。
奇数Frame
偶数Frame
液晶シャッタ眼鏡
液晶モニタ
左目用視差画像
右目用視差画像
液晶シャッタ眼鏡
液晶モニタ
左目用視差画像
右目用視差画像
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目次
１．従来のテレビを３Ｄテレビ化する立体眼鏡
２．眼が疲れない裸眼立体ディスプレイ
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粗インテグラルボリューム表示（CIVI）
• 『多視点表示法』＋『体積表示法』
• 多視点（多眼）表示法
光沢面・隠蔽関係の表現が可能
眼が疲れる
• 体積（ボリューム）表示法
輻輳調節矛盾のない自然な立体視
光沢面・隠蔽関係が表現できない
両者の短所を消し、長所を生かす
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CIVI方式の概要
大口径レンズ
多層パネル
実像
凸レンズアレイ
カラー
カラー
カラー
カラー
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ハーフミラーによる合成
ハーフミラー
凸レンズアレイ
モニタ
大口径レンズ
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観察される立体像
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問題点
• 装置のサイズが大きくなる
• ボリューム像を十分多層化できない
（現実的には４層程度）
→深い奥行きを表現するのは困難
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装置の小型化
実像
多層パネル
カラー
モノクロ
モノクロ
モノクロ
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実機の映像
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実用化に向けて
• 装置の薄型化と画質の維持の両立
→透過率の高いパネルの利用
→継ぎ目の目立たないレンズシートの利用
→その他、新規方式を開発中
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