JPH0583746A - ３次元表示装置 - Google Patents
３次元表示装置Info
- Publication number
- JPH0583746A JPH0583746A JP3239483A JP23948391A JPH0583746A JP H0583746 A JPH0583746 A JP H0583746A JP 3239483 A JP3239483 A JP 3239483A JP 23948391 A JP23948391 A JP 23948391A JP H0583746 A JPH0583746 A JP H0583746A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- display device
- video
- projectors
- viewpoint position
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- Pending
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、少ない数のプロジェクタで多方向
の視差像を表示できる３次元表示装置を提供することを
目的としている。 【構成】 ｎ台のビデオカメラ（１ないし４）と、複数
個のプロジェクタ（７、８）と、レンチキュラ板（９）
とを用いた３次元表示装置において、視点位置検出回路
（５）とビデオ信号切替回路（６）とをもうけ、プロジ
ェクタ（７、８）への信号を切り替えるようにする。
の視差像を表示できる３次元表示装置を提供することを
目的としている。 【構成】 ｎ台のビデオカメラ（１ないし４）と、複数
個のプロジェクタ（７、８）と、レンチキュラ板（９）
とを用いた３次元表示装置において、視点位置検出回路
（５）とビデオ信号切替回路（６）とをもうけ、プロジ
ェクタ（７、８）への信号を切り替えるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レンチキュラ板を用い
た多眼式の３次元表示装置に関する。
た多眼式の３次元表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の３次元表示装置として、
例えば「多眼式カラー立体テレビジョン」（テレビジョ
ン学会技術報告、ＶＶＩ69-3, 昭和60）、「多眼式三次
元映像の視域拡大光学系の実験」（テレビジョン学会技
術報告、ＶＶＩ88-42,昭和63）に示されているような装
置が知られている。このような３次元表示装置は左右方
向の両眼視差による奥行き知覚を利用した３次元表示装
置であり、その原理は、例えば「奥行き知覚と多眼式デ
ィスプレイ、Ｖol.17,Ｎo.7,1988」に詳述されている。
例えば「多眼式カラー立体テレビジョン」（テレビジョ
ン学会技術報告、ＶＶＩ69-3, 昭和60）、「多眼式三次
元映像の視域拡大光学系の実験」（テレビジョン学会技
術報告、ＶＶＩ88-42,昭和63）に示されているような装
置が知られている。このような３次元表示装置は左右方
向の両眼視差による奥行き知覚を利用した３次元表示装
置であり、その原理は、例えば「奥行き知覚と多眼式デ
ィスプレイ、Ｖol.17,Ｎo.7,1988」に詳述されている。
【０００３】図４、図５はこの種の装置の原理を示す多
眼式３次元表示装置の原理図である。３次元画像は、図
４に示すような多方向から撮影した物体の像を、カメラ
と同じ台数のプロジェクタを用いて指向性スクリーンに
投写して得られる。すなわち、図４、図５では８台のカ
メラ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８
を同心円上に配置して８方向から物体を撮像し、８台の
プロジェクタ５１、５２、５３、５４、５５、５６、５
７、５８からそれぞれカメラ４１、４２、４３、４４、
４５、４６、４７、４８の画像を指向性スクリーンに投
写する。指向性スクリーンとして、シリンドリカル状レ
ンズを左右方向に配列したレンチキュラ板を用いてい
る。レンチキュラ板の後焦点面には拡散性反射膜が貼っ
てある。従って、図６に示すように、各プロジェクタか
らの入射光線は各々のプロジェクタの方向に反射され、
プロジェクタ付近で立体像が視認される。
眼式３次元表示装置の原理図である。３次元画像は、図
４に示すような多方向から撮影した物体の像を、カメラ
と同じ台数のプロジェクタを用いて指向性スクリーンに
投写して得られる。すなわち、図４、図５では８台のカ
メラ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８
を同心円上に配置して８方向から物体を撮像し、８台の
プロジェクタ５１、５２、５３、５４、５５、５６、５
７、５８からそれぞれカメラ４１、４２、４３、４４、
４５、４６、４７、４８の画像を指向性スクリーンに投
写する。指向性スクリーンとして、シリンドリカル状レ
ンズを左右方向に配列したレンチキュラ板を用いてい
る。レンチキュラ板の後焦点面には拡散性反射膜が貼っ
てある。従って、図６に示すように、各プロジェクタか
らの入射光線は各々のプロジェクタの方向に反射され、
プロジェクタ付近で立体像が視認される。
【０００４】より自然な３次元像は、両眼間隔より細か
いピッチで多数のプロジェクタを配置し、多方向の画像
を投写するいわゆる多眼式にすることにより得られるこ
とが前述の文献等で知られている。また、横方向に立体
視できる視域を拡大するには多数のプロジェクタを配置
して、多方向の視差像を表示すれば良いことが知られて
いる。
いピッチで多数のプロジェクタを配置し、多方向の画像
を投写するいわゆる多眼式にすることにより得られるこ
とが前述の文献等で知られている。また、横方向に立体
視できる視域を拡大するには多数のプロジェクタを配置
して、多方向の視差像を表示すれば良いことが知られて
いる。
【０００５】一方、少数の両眼視差像によって立体視で
きる視域を横方向に広くとりたいことからサイドローブ
が一般に用いられる（例えば、テレビジョン学会誌、Ｖ
ol.45,Ｎo.4,1991）。図７、図８はサイドローブ像を説
明する図である。図７はレンチキュラ板の拡大図であ
り、説明を簡単にするために２眼式としている。右目、
左目用画素の光束が対応するレンズより出射して表示す
る像がメインローブ像であり、隣接するレンズより出射
して表示する像が第１サイドローブ像である。図８はメ
インローブ像、サイドローブ像を観視できる領域を示し
ている。太い線で囲まれた第１の領域「１」はメインロ
ーブ像を観視できる領域である。第２の領域「２」は第
１サイドローブ像を、第３の領域「３」は第２サイドロ
ーブ像を観視できる領域である。第２、第３の領域では
メインローブ領域の視差像の順序が保持される。第１、
第２、第３の各領域の境界で像を見ると左右の像が逆転
するので立体視できないが、サイドローブにより横方向
の視域が拡大できる。
きる視域を横方向に広くとりたいことからサイドローブ
が一般に用いられる（例えば、テレビジョン学会誌、Ｖ
ol.45,Ｎo.4,1991）。図７、図８はサイドローブ像を説
明する図である。図７はレンチキュラ板の拡大図であ
り、説明を簡単にするために２眼式としている。右目、
左目用画素の光束が対応するレンズより出射して表示す
る像がメインローブ像であり、隣接するレンズより出射
して表示する像が第１サイドローブ像である。図８はメ
インローブ像、サイドローブ像を観視できる領域を示し
ている。太い線で囲まれた第１の領域「１」はメインロ
ーブ像を観視できる領域である。第２の領域「２」は第
１サイドローブ像を、第３の領域「３」は第２サイドロ
ーブ像を観視できる領域である。第２、第３の領域では
メインローブ領域の視差像の順序が保持される。第１、
第２、第３の各領域の境界で像を見ると左右の像が逆転
するので立体視できないが、サイドローブにより横方向
の視域が拡大できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、より自
然な３次元像あるいは横方向の視域を広げるためには、
両眼間隔より細かいピッチで多方向の両眼視差像を多数
のカメラで撮像し、多数のプロジェクタを用いて多方向
の画像を投写する必要がある。この場合カメラの台数と
同じ台数のプロジェクタを必要とするので、極めて高価
な装置となる。
然な３次元像あるいは横方向の視域を広げるためには、
両眼間隔より細かいピッチで多方向の両眼視差像を多数
のカメラで撮像し、多数のプロジェクタを用いて多方向
の画像を投写する必要がある。この場合カメラの台数と
同じ台数のプロジェクタを必要とするので、極めて高価
な装置となる。
【０００７】さらに、プロジェクタは大きなサイズであ
るので、これらを狭いピッチで多数配置するのは困難で
ある。サイドローブを用いて横方向の視域を拡大して
も、メインローブとサイドローブとでは同じ像が見える
ので、視点位置とその位置から見える実物と３次元表示
装置での立体像との対応が異なることから、視点位置と
立体像との幾何学的対応がとれなくなる。
るので、これらを狭いピッチで多数配置するのは困難で
ある。サイドローブを用いて横方向の視域を拡大して
も、メインローブとサイドローブとでは同じ像が見える
ので、視点位置とその位置から見える実物と３次元表示
装置での立体像との対応が異なることから、視点位置と
立体像との幾何学的対応がとれなくなる。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、少ない数のプロジェクタで多方向の視
差像を表示できる３次元表示装置を提供することを目的
としている。
たものであって、少ない数のプロジェクタで多方向の視
差像を表示できる３次元表示装置を提供することを目的
としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段をとっている。ｎ
台のビデオカメラと、複数のプロジェクタと、シリンド
リカル状レンズを配列したレンチキュラ板とを用いた３
次元表示装置において、表示画面の視点位置を検出する
手段と該検出結果に基づいてｎ個のビデオ信号から複数
個の両眼視差像となるビデオ信号を選択して表示する手
段とを設けている。
的を達成するために、次のような手段をとっている。ｎ
台のビデオカメラと、複数のプロジェクタと、シリンド
リカル状レンズを配列したレンチキュラ板とを用いた３
次元表示装置において、表示画面の視点位置を検出する
手段と該検出結果に基づいてｎ個のビデオ信号から複数
個の両眼視差像となるビデオ信号を選択して表示する手
段とを設けている。
【００１０】
【作用】前記視点位置が前記レンズのサイドローブに移
動したら前記ｎ個のビデオ信号の中から視点位置に対応
した両眼視差像となるビデオ信号に切り替え、正しくメ
インローブ像がみえるようにする。
動したら前記ｎ個のビデオ信号の中から視点位置に対応
した両眼視差像となるビデオ信号に切り替え、正しくメ
インローブ像がみえるようにする。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。図１は、本発明の一実施例に関する３次元表示装置
の概観図である。説明を簡単にするためにビデオカメラ
の台数を４台、プロジェクタ台数２台の２眼式の投写型
３次元表示装置を用いて説明する。図において、１、
２、３、４は図２に示すように両眼間隔に配置されたビ
デオカメラである。ビデオカメラ１、２、３、４は、物
体の点Ｐに対してピント調整され、各ビデオカメラ間の
光軸に対する輻輳角θが等しくなるように、円心円上に
配置されているものとする。また当然ながら各ビデオカ
メラの垂直方向の位置合わせはなされているものとす
る。
る。図１は、本発明の一実施例に関する３次元表示装置
の概観図である。説明を簡単にするためにビデオカメラ
の台数を４台、プロジェクタ台数２台の２眼式の投写型
３次元表示装置を用いて説明する。図において、１、
２、３、４は図２に示すように両眼間隔に配置されたビ
デオカメラである。ビデオカメラ１、２、３、４は、物
体の点Ｐに対してピント調整され、各ビデオカメラ間の
光軸に対する輻輳角θが等しくなるように、円心円上に
配置されているものとする。また当然ながら各ビデオカ
メラの垂直方向の位置合わせはなされているものとす
る。
【００１２】５は観視者の視点位置を検出する視点位置
検出回路である。通常、観視者の頭部に赤外線あるいは
超音波等の発信器を固定し、スクリーン等に固定した受
信器１０で受信した信号を用いて視点位置検出回路５で
視点位置を監視する。６はビデオ信号切替回路であり、
ビデオカメラ１、２、３、４の中から一対の両眼視差像
である２個のビデオ信号を視点位置検出回路５の出力信
号に基づいて選択する。７、８はプロジェクタであり、
ビデオ信号切替回路６からのビデオ信号をレンチキュラ
板９に投写する。レンチキュラ板９は透過形であり、２
枚のレンチキュラシートが拡散シートを互いに背中合わ
せに挟んだように組合わされた構造である。
検出回路である。通常、観視者の頭部に赤外線あるいは
超音波等の発信器を固定し、スクリーン等に固定した受
信器１０で受信した信号を用いて視点位置検出回路５で
視点位置を監視する。６はビデオ信号切替回路であり、
ビデオカメラ１、２、３、４の中から一対の両眼視差像
である２個のビデオ信号を視点位置検出回路５の出力信
号に基づいて選択する。７、８はプロジェクタであり、
ビデオ信号切替回路６からのビデオ信号をレンチキュラ
板９に投写する。レンチキュラ板９は透過形であり、２
枚のレンチキュラシートが拡散シートを互いに背中合わ
せに挟んだように組合わされた構造である。
【００１３】プロジェクタ７、８で投写された視差像
は、太い線で囲まれた第１、第２の領域にそれぞれメイ
ンローブ像の右目、左目画像が表示される。第３、第４
の領域はサイドローブ像を表示する。図中Ａ、Ｂ、Ｃは
視点位置を示す。視点Ａは両眼ともにメインローブ領域
にあり、視点Ｂは左目がサイドローブ領域にあり、視点
Ｃは両眼ともにサイドローブ領域にあることを示すもの
とする。
は、太い線で囲まれた第１、第２の領域にそれぞれメイ
ンローブ像の右目、左目画像が表示される。第３、第４
の領域はサイドローブ像を表示する。図中Ａ、Ｂ、Ｃは
視点位置を示す。視点Ａは両眼ともにメインローブ領域
にあり、視点Ｂは左目がサイドローブ領域にあり、視点
Ｃは両眼ともにサイドローブ領域にあることを示すもの
とする。
【００１４】図３は観視者の視点が移動したときに、ビ
デオ信号切替回路６がどのビデオカメラのビデオ信号を
選択するかを示す図である。またレンチキュラ板の部分
を拡大している。
デオ信号切替回路６がどのビデオカメラのビデオ信号を
選択するかを示す図である。またレンチキュラ板の部分
を拡大している。
【００１５】視点Ａの時には、ビデオ信号切替回路６は
ビデオカメラ１、２のビデオ信号を選択して（図１の実
線）、それぞれプロジェクタ７、８により投写する。こ
のとき図３に示すように、レンチキュラ板にはＬ画素に
ビデオカメラ２の画像が、Ｒ画素にはビデオカメラ１の
画像が表示され、レンズ作用によりそれぞれ左目、右目
に表示されてビデオカメラ１、２から見た立体像が認識
される。
ビデオカメラ１、２のビデオ信号を選択して（図１の実
線）、それぞれプロジェクタ７、８により投写する。こ
のとき図３に示すように、レンチキュラ板にはＬ画素に
ビデオカメラ２の画像が、Ｒ画素にはビデオカメラ１の
画像が表示され、レンズ作用によりそれぞれ左目、右目
に表示されてビデオカメラ１、２から見た立体像が認識
される。
【００１６】視点Ｂの時には、ビデオ信号切替回路６は
ビデオカメラ１の代わりにビデオカメラ３のビデオ信号
を選択し（点線）、プロジェクタ７にビデオカメラ３の
信号が、プロジェクタ８にはビデオカメラ２の信号が投
写される。このとき、レンチキュラ板にはＬ画素にビデ
オカメラ２の画像が、Ｒ画素にはビデオカメラ３の画像
が表示され、レンズ作用によりそれぞれ右目、左目に表
示されてビデオカメラ２、３から見た立体像が認識され
る。
ビデオカメラ１の代わりにビデオカメラ３のビデオ信号
を選択し（点線）、プロジェクタ７にビデオカメラ３の
信号が、プロジェクタ８にはビデオカメラ２の信号が投
写される。このとき、レンチキュラ板にはＬ画素にビデ
オカメラ２の画像が、Ｒ画素にはビデオカメラ３の画像
が表示され、レンズ作用によりそれぞれ右目、左目に表
示されてビデオカメラ２、３から見た立体像が認識され
る。
【００１７】視点Ｃの時には、ビデオ信号切替回路６は
ビデオカメラ２の代わりにビデオカメラ４のビデオ信号
を選択し（１点鎖線）、プロジェクタ７にビデオカメラ
３の信号が、プロジェクタ８にはビデオカメラ４の信号
が投写される。このとき、レンチキュラ板にはＬ画素に
ビデオカメラ４の画像が、Ｒ画素にはビデオカメラ３の
画像が表示され、レンズ作用によりそれぞれ右目、左目
に表示されてビデオカメラ３、４から見た立体像が認識
される。
ビデオカメラ２の代わりにビデオカメラ４のビデオ信号
を選択し（１点鎖線）、プロジェクタ７にビデオカメラ
３の信号が、プロジェクタ８にはビデオカメラ４の信号
が投写される。このとき、レンチキュラ板にはＬ画素に
ビデオカメラ４の画像が、Ｒ画素にはビデオカメラ３の
画像が表示され、レンズ作用によりそれぞれ右目、左目
に表示されてビデオカメラ３、４から見た立体像が認識
される。
【００１８】尚、本実施例では、ビデオカメラを両眼間
隔のピッチで４台、プロジェクタを両眼間隔に２台とい
う装置で説明したが、当然ながら本発明はビデオカメ
ラ、プロジェクタの台数ならびに設置間隔に制限される
ものではない。一般的に、ビデオカメラの台数を増やす
と立体視できる視域が拡大する。ビデオカメラとプロジ
ェクタの台数と共に設置間隔を両眼間隔より狭くする
と、像の飛びの少ない自然な立体像を視認できる。
隔のピッチで４台、プロジェクタを両眼間隔に２台とい
う装置で説明したが、当然ながら本発明はビデオカメ
ラ、プロジェクタの台数ならびに設置間隔に制限される
ものではない。一般的に、ビデオカメラの台数を増やす
と立体視できる視域が拡大する。ビデオカメラとプロジ
ェクタの台数と共に設置間隔を両眼間隔より狭くする
と、像の飛びの少ない自然な立体像を視認できる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、表示画面の視点位置を検出する手段と、検出
結果に基づいて多数のビデオ信号から複数個の両眼視差
像となるビデオ信号を選択して表示する手段を設けて、
視点位置がサイドローブ像に移動したら多数のビデオ信
号の中から視点位置に対応した両眼視差像となるビデオ
信号に切り替える構成であり、ビデオカメラの台数より
少ない台数のプロジェクタでビデオカメラの台数分の視
差像を表示できるので、視域の広い多眼式３次元表示装
置を安価に実現できるという利点がある。さらに、視点
位置と立体像の幾何学的対応が実物との対応と近い関係
が得られ、違和感のない立体像が得られるという利点が
ある。
によれば、表示画面の視点位置を検出する手段と、検出
結果に基づいて多数のビデオ信号から複数個の両眼視差
像となるビデオ信号を選択して表示する手段を設けて、
視点位置がサイドローブ像に移動したら多数のビデオ信
号の中から視点位置に対応した両眼視差像となるビデオ
信号に切り替える構成であり、ビデオカメラの台数より
少ない台数のプロジェクタでビデオカメラの台数分の視
差像を表示できるので、視域の広い多眼式３次元表示装
置を安価に実現できるという利点がある。さらに、視点
位置と立体像の幾何学的対応が実物との対応と近い関係
が得られ、違和感のない立体像が得られるという利点が
ある。
【図１】本発明の一実施例に係わる３次元表示装置の概
観図である。
観図である。
【図２】多方向視差画像を得るためのカメラの配置図を
示す。
示す。
【図３】ビデオ信号の切り替え方法を示す図である。
【図４】多眼式３次元表示装置の原理図である。
【図５】多眼式３次元表示装置の原理図である。
【図６】多眼式３次元表示装置の原理図である。
【図７】サイドローブ像を説明する図である。
【図８】サイドローブ像を説明する図である。
１ ビデオカメラ ２ ビデオカメラ ３ ビデオカメラ ４ ビデオカメラ ５ 視点位置検出回路 ６ ビデオ信号切替回路 ７ プロジェクタ ８ プロジェクタ ９ レンチキュラ板
Claims (1)
- 【請求項１】 ｎ台のビデオカメラから撮像した多方向
の両眼視差像と、シリンドリカル状レンズを配列したレ
ンチキュラ板とを用いた３次元表示装置において、 観視者の視点位置を検出する手段と、 該検出結果に基づいてｎ個のビデオ信号から複数個の両
眼視差像を選択して表示する手段とを設け、 前記視点位置が前記レンチキュラ板のサイドローブに移
動したら前記ｎ個のビデオ信号の中から視点位置に対応
した両眼視差像に切り替えて表示するようにしたことを
特徴とする３次元表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239483A JPH0583746A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | ３次元表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239483A JPH0583746A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | ３次元表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0583746A true JPH0583746A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17045450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3239483A Pending JPH0583746A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | ３次元表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0583746A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0570179A3 (ja) * | 1992-05-15 | 1994-05-04 | Sharp Kk | |
| US5703717A (en) * | 1993-11-12 | 1997-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Three-dimensional projection display apparatus |
| JP2006174434A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 立体映像装置 |
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| JP2015089104A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-05-07 | Ｎｌｔテクノロジー株式会社 | 立体画像表示装置、端末装置、立体画像表示方法、及びそのプログラム |
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-
1991
- 1991-09-19 JP JP3239483A patent/JPH0583746A/ja active Pending
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