JPH0685590B2 - 立体表示システム - Google Patents
立体表示システムInfo
- Publication number
- JPH0685590B2 JPH0685590B2 JP60254755A JP25475585A JPH0685590B2 JP H0685590 B2 JPH0685590 B2 JP H0685590B2 JP 60254755 A JP60254755 A JP 60254755A JP 25475585 A JP25475585 A JP 25475585A JP H0685590 B2 JPH0685590 B2 JP H0685590B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- distance
- display
- display system
- stereoscopic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Digital Computer Display Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は立体画像表示システムに係り、特に、焦点距離
に関しリアルな立体画像を視覚に対し与えるに好適な立
体画像表示システムに関する。
に関しリアルな立体画像を視覚に対し与えるに好適な立
体画像表示システムに関する。
従来の立体画像表示装置は、上記文献に示されるよう
に、２色めがね方式、時分割方式、パララクスバリヤ方
式、２像のぞきめがね方式、偏光方式などがある。しか
し、いずれの方式にしろ画像表示面、あるいはレンズ系
を用いる場合にはその虚像表示面の人間の目からの距離
は、目の位置が一定である限り固定されている。通常、
人間が２眼により距離感を得る際には、特に手が届く程
度の近距離においては、両眼の視線方向を注視点にむけ
て合わせる制御と同時に、注視点に焦点が合うように眼
の焦点の調整を行う。従来の立体画像表示装置において
は、表示面までの距離が固定されていたため、通常人間
が行つている両眼視線方向と焦点距離の協調制御を抑え
ねばならず、立体画像観測者に疲労感を与えていた。特
に、遠隔マニピユレーシヨン用の立体モニタ装置におい
ては手作業範囲が近距離であるため、該疲労感が大きい
という問題があつた。
に、２色めがね方式、時分割方式、パララクスバリヤ方
式、２像のぞきめがね方式、偏光方式などがある。しか
し、いずれの方式にしろ画像表示面、あるいはレンズ系
を用いる場合にはその虚像表示面の人間の目からの距離
は、目の位置が一定である限り固定されている。通常、
人間が２眼により距離感を得る際には、特に手が届く程
度の近距離においては、両眼の視線方向を注視点にむけ
て合わせる制御と同時に、注視点に焦点が合うように眼
の焦点の調整を行う。従来の立体画像表示装置において
は、表示面までの距離が固定されていたため、通常人間
が行つている両眼視線方向と焦点距離の協調制御を抑え
ねばならず、立体画像観測者に疲労感を与えていた。特
に、遠隔マニピユレーシヨン用の立体モニタ装置におい
ては手作業範囲が近距離であるため、該疲労感が大きい
という問題があつた。
本発明は上記欠点を取り除くためになされたもので、そ
の目的とするところは、表示物体の実隙の位置と同じ位
置に、画像の表示面の虚像を結ばせることにより、ステ
レオ表示に対応した視線の調整と虚像の位置に対応した
目の焦点距離の調整を自然環境下と全く同等に人間に行
わせることのできる立体画像表示システムを提供するこ
とにある。
の目的とするところは、表示物体の実隙の位置と同じ位
置に、画像の表示面の虚像を結ばせることにより、ステ
レオ表示に対応した視線の調整と虚像の位置に対応した
目の焦点距離の調整を自然環境下と全く同等に人間に行
わせることのできる立体画像表示システムを提供するこ
とにある。
上記目的を達成するため、本発明では、左眼と右眼にそ
れぞれ異なる視点から撮像した画像を個別に表示する立
体画像表示システムにおいて、両眼の表示画面上での注
視点を測定し、表示システムが有する表示対象の各点の
距離情報から、注視点までの距離を求め、該距離に合わ
せて表示システムの光学系の焦点距離を制御し、表示面
の虚像までの距離が該距離と等しくなるようにするもの
である。
れぞれ異なる視点から撮像した画像を個別に表示する立
体画像表示システムにおいて、両眼の表示画面上での注
視点を測定し、表示システムが有する表示対象の各点の
距離情報から、注視点までの距離を求め、該距離に合わ
せて表示システムの光学系の焦点距離を制御し、表示面
の虚像までの距離が該距離と等しくなるようにするもの
である。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。海
底，原子力設備などの遠隔地の対象物１を２台のテレビ
カメラ2,3により撮像する。ビデオ信号は２つの画像デ
イスプレイ4,5に表示され、左のカメラ２による画像は
左眼により、右のカメラ３による画像は右眼により観測
される。２つの画像表示面はレンズ6,7により、実際の
表示面の後方面８で虚像を結ぶ。該虚像と観測者との距
離だけテレビカメラ2,3から離れた面９上の点の撮像虚
像の水平位置ずれが０となるようにする。
底，原子力設備などの遠隔地の対象物１を２台のテレビ
カメラ2,3により撮像する。ビデオ信号は２つの画像デ
イスプレイ4,5に表示され、左のカメラ２による画像は
左眼により、右のカメラ３による画像は右眼により観測
される。２つの画像表示面はレンズ6,7により、実際の
表示面の後方面８で虚像を結ぶ。該虚像と観測者との距
離だけテレビカメラ2,3から離れた面９上の点の撮像虚
像の水平位置ずれが０となるようにする。
観察者は、両虚像上の視差を有す対応点を注視するよう
に両眼を制御する。この様子を第２図に示す。虚像面８
の上で観測物体上の点は、左右の像でそれぞれ異なつた
点Ol，Orに表示されるとする。両眼は、画像パタンの対
応を検出し、視覚をαｌ，αｒにし点Ol，Orをそれぞれ
注視する。したがつて観測者は、たとえば右眼の通常焦
点距離を交点Ofに合わせて第２図l1としたいが、実際の
虚像位置は虚像面８の上にあるため、l2とせねばならず
疲労を感ずる。画像表示システムは、視線角αｌ，αｒ
をアイカメラ装置10,11により検出し、視線交点位置計
算装置12により交点Ofの位置を求め、点Ofまでの距離を
出力する。該距離はレンズ焦点距離制御装置13に入力さ
れ、画像表示面が該距離に虚像を結ぶようなレンズ焦点
距離が求められ、レンズ6,7の焦点距離が変更される。
第２図虚像面８上の左右画像は、点Ofの位置では、距離
dl，drでそれぞれ平行移動し視差を０とする必要があ
る。画像処理装置14,15は左右それぞれの画像を、視線
交点位置計算装置12の出力である交点Ofまでの距離から
求めたシフト量dl，drに応じて、シフトを行う。
に両眼を制御する。この様子を第２図に示す。虚像面８
の上で観測物体上の点は、左右の像でそれぞれ異なつた
点Ol，Orに表示されるとする。両眼は、画像パタンの対
応を検出し、視覚をαｌ，αｒにし点Ol，Orをそれぞれ
注視する。したがつて観測者は、たとえば右眼の通常焦
点距離を交点Ofに合わせて第２図l1としたいが、実際の
虚像位置は虚像面８の上にあるため、l2とせねばならず
疲労を感ずる。画像表示システムは、視線角αｌ，αｒ
をアイカメラ装置10,11により検出し、視線交点位置計
算装置12により交点Ofの位置を求め、点Ofまでの距離を
出力する。該距離はレンズ焦点距離制御装置13に入力さ
れ、画像表示面が該距離に虚像を結ぶようなレンズ焦点
距離が求められ、レンズ6,7の焦点距離が変更される。
第２図虚像面８上の左右画像は、点Ofの位置では、距離
dl，drでそれぞれ平行移動し視差を０とする必要があ
る。画像処理装置14,15は左右それぞれの画像を、視線
交点位置計算装置12の出力である交点Ofまでの距離から
求めたシフト量dl，drに応じて、シフトを行う。
また、上記立体画像表示システムにさらに、レンジフア
インダ16を設け、対象１までの距離分布を実際に求め、
画像処理装置14,15に送る。画像処理装置14,15は、現画
像表示虚像の位置と該距離分布を比較し、画像各点に対
し画像表示虚像の位置と実際の物体の位置との差ｒに比
例したぼかし処理を加える。ぼかし処理は、入力画像強
度値をｘ（i,j）とすると で与えることができ、荷重ωpq（ｒ）としては、 ωpq（ｒ）＝exp｛−ｒ（P2＋q2）｝ …（２） などとすればよい。ここで、i,jは画像の行番号列番
号、ｘ′（i,j）は出力画像強度値である。
インダ16を設け、対象１までの距離分布を実際に求め、
画像処理装置14,15に送る。画像処理装置14,15は、現画
像表示虚像の位置と該距離分布を比較し、画像各点に対
し画像表示虚像の位置と実際の物体の位置との差ｒに比
例したぼかし処理を加える。ぼかし処理は、入力画像強
度値をｘ（i,j）とすると で与えることができ、荷重ωpq（ｒ）としては、 ωpq（ｒ）＝exp｛−ｒ（P2＋q2）｝ …（２） などとすればよい。ここで、i,jは画像の行番号列番
号、ｘ′（i,j）は出力画像強度値である。
以上の如く、本発明によれば、立体画像を観測する観測
者の視線方向をアイカメラで検出し、視線の交点位置を
計算により求め、その位置に表示デイスプレイ装置の虚
像を結ばせることができるため、通常人間が立体視覚に
おいて行つている視線と焦点距離調整をそのままにし、
疲労の少ない自然な立体画像表示を行える効果がある。
者の視線方向をアイカメラで検出し、視線の交点位置を
計算により求め、その位置に表示デイスプレイ装置の虚
像を結ばせることができるため、通常人間が立体視覚に
おいて行つている視線と焦点距離調整をそのままにし、
疲労の少ない自然な立体画像表示を行える効果がある。
第１図は本発明による立体画像表示システム、第２図は
立体視における視線と焦点距離調整の関係を示す図であ
る。
立体視における視線と焦点距離調整の関係を示す図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】左眼と左眼にそれぞれ異なる視点から得ら
れる画像を個別に表示する立体表示システムにおいて、
画像表示面の虚像位置を実時間で制御できる光学手段
と、両眼の表示画面上での注視点を測定する手段と、注
視点の位置の距離情報をもとに表示面の虚像までの距離
を該光学手段により制御する手段と、該距離により表示
画像を表示面内で左右に平行移動する手段を設けたこと
を特徴とする立体表示システム。 - 【請求項２】上記制御する手段は、表示する画像を実時
間で空間フイルタリング処理する手段と、上記注視点ま
での距離と各表示画面点の距離の差を求め空間フイルタ
のぼかしサイズを画面上の位置に応じて変化させる手段
を含むことを特徴とする第１項の立体表示システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60254755A JPH0685590B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 立体表示システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60254755A JPH0685590B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 立体表示システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115989A JPS62115989A (ja) | 1987-05-27 |
| JPH0685590B2 true JPH0685590B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=17269428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60254755A Expired - Lifetime JPH0685590B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 立体表示システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685590B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08223609A (ja) * | 1995-02-09 | 1996-08-30 | Atr Tsushin Syst Kenkyusho:Kk | 焦点調節の可能な三次元表示方法および表示装置 |
| JPH10232364A (ja) * | 1996-07-26 | 1998-09-02 | Universal Ventures | 眼の空間的関係による焦点調節 |
| WO2011145311A1 (ja) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | 株式会社ニコン | 表示装置および表示方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06282371A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Kodo Eizo Gijutsu Kenkyusho:Kk | 仮想空間デスクトップ装置 |
| JPH0787422A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着型映像表示装置 |
| US5978015A (en) * | 1994-10-13 | 1999-11-02 | Minolta Co., Ltd. | Stereoscopic system with convergence and dioptric power adjustments according to object distance |
| JPH08234141A (ja) * | 1994-12-01 | 1996-09-13 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着型映像表示装置 |
| US5841409A (en) * | 1995-04-18 | 1998-11-24 | Minolta Co., Ltd. | Image display apparatus |
| JP2000013818A (ja) | 1998-06-23 | 2000-01-14 | Nec Corp | 立体表示装置及び立体表示方法 |
| JP2002341289A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-27 | Univ Waseda | 立体映像観察装置 |
| JP5464279B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2014-04-09 | コニカミノルタ株式会社 | 画像処理装置、そのプログラム、および画像処理方法 |
| US8953242B2 (en) * | 2011-03-31 | 2015-02-10 | Honeywell International Inc. | Varible focus stereoscopic display system and method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2955156A (en) * | 1957-05-24 | 1960-10-04 | Morton L Heilig | Stereoscopic-television apparatus for individual use |
| JPS5564209A (en) * | 1978-11-09 | 1980-05-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Variable focus spectacle |
| JPS5942680U (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-19 | 三菱電機株式会社 | 立体テレビジヨン装置 |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP60254755A patent/JPH0685590B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08223609A (ja) * | 1995-02-09 | 1996-08-30 | Atr Tsushin Syst Kenkyusho:Kk | 焦点調節の可能な三次元表示方法および表示装置 |
| JPH10232364A (ja) * | 1996-07-26 | 1998-09-02 | Universal Ventures | 眼の空間的関係による焦点調節 |
| WO2011145311A1 (ja) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | 株式会社ニコン | 表示装置および表示方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62115989A (ja) | 1987-05-27 |
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