Top > Search of Japanese Patents > DEVICE AND METHOD FOR DISPLAYING STEREOSCOPIC IMAGE

DEVICE AND METHOD FOR DISPLAYING STEREOSCOPIC IMAGE commons

Patent code P140010685
File No. 00-B
Posted date Jul 2, 2014
Application number P2000-023204
Publication number P2001-218231A
Patent number P3425402
Date of filing Jan 31, 2000
Date of publication of application Aug 10, 2001
Date of registration May 2, 2003
Inventor
  • (In Japanese)掛谷 英紀
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人情報通信研究機構
Title DEVICE AND METHOD FOR DISPLAYING STEREOSCOPIC IMAGE commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for displaying a stereoscopic image by which a video image viewer can locally perceive a stereoscopic image, without the need for mounting an eyeglasses. SOLUTION: The device for displaying a stereoscopic image adopts a configuration, where a video image display device 12 displaying two kinds of images having parallax, a device 9 that selectively transmits the two kinds of the images so as to separate them, and an optical unit 6 for an image-forming system are placed in this order, and a device 2 to detect positions of left and right eyes of a video image viewer 3 is combined with them. A displayed image of the video image display device 12 is changed in matching with movement of positions of the left and right eyes of the viewer 3 and the image selective transmission device is controlled, to exhibit different images having parallax to both left and right eyes of the viewer 3 and the image-forming system is used to generate a real image on a real-image plane 14, at hand of the viewer to exhibit a stereoscopic image with a depth without distortion to the local of the viewer 3.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

立体眼鏡装置の着用を必要としない立体ディスプレイには、立体から発生する光そのものを再現するものと、両眼に別々の画像を提示する仕組みを組み込むものとがある。前者にはホログラムや、ボリュームディスプレイなどがあるが、これらの方法は膨大な量の画像データを処理する機構、及びそれを表示する複雑なデバイスが必要となる等の問題を有する。そのため高解像度の画像表示、動画のリアルタイム表示等の応用は現時点では困難である。一方、後者には、レンチキュラレンズ、イメージスプリッタ、あるいは選択的発光を行うバックライト等を利用する方法がある。
両眼視差画像を提示する立体ディスプレイの場合、立体画像とインタラクティブに作業するには、任意視点について視覚情報の座標系と物理情報の座標系が一致する必要がある。これは、映像鑑賞者の眼の三次元位置を計測し、その視点にあわせた映像を提示することによって実現される。しかしながら、この方法では、映像鑑賞者の眼の焦点が映像表示装置の画面に合うため、映像表示装置より大きく手前に飛び出した地点に立体像を近くさせるのが難しいという問題がある。これは、眼から近い距離の物体の知覚においては、眼の焦点情報が視差同様重要な情報として考慮されるという生理学的特質によるものである。この生理学的特質のため、視差の大きすぎる画像を使って観察者の手元に画像を表示しようとしても、極度の眼精疲労や酔い、さらには立体像としての知覚が不可能になる等の結果がもたらされる。映像鑑賞者が自らの体の一部を使って直接インタラクティブに作業するアプリケーションにおいては、立体像はこの近距離の範囲に提示する必要があると同時に、映像表示装置は観察者の運動に対して物理的障害にならないように配置する必要もあるため、映像表示装置自体を近づけることによる解決も図ることができない。よって、従来の両眼視差を利用する立体ディスプレイでは、この様なアプリケーションへの応用が充分達成できなかった。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、立体眼鏡装置の着用を必要としない立体画像を表示する装置および方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
第1の画像を表示する第1の画像表示装置と、第1の画像と異なる第2の特性を持つ第2の画像を表示する第2の画像表示装置を含む単数あるいは複数の映像表示装置と、第1の画像と第2の画像とを分離する画像分離装置と、結像系と、映像鑑賞者の眼球の位置情報を取得できる位置検出手段と、を備え、該映像表示装置より発せられた光情報が映像鑑賞者に達する光路において、該映像表示装置と該結像系との間に該画像分離装置が配置され、該画像分離装置と映像鑑賞者の間に該結像系が配置され、該映像表示装置の画素の実像が、該結像系と該映像鑑賞者との間に結ばれる構成と、実質的に映像鑑賞者の左右両眼球の位置情報により第1の画像表示装置の表示内容あるいは第2の画像表示装置の表示内容を変える構成と、を備えることを特徴とする立体画像を表示する装置。

【請求項2】
 
第1の表示周期を持つ第1の画像を表示する第1の画像表示装置と、第1の表示周期と概略等しい第2の表示周期をもつ第2の画像を表示する第2の画像表示装置とからなり、第1の画像と第2の画像とを概略交互に表示する単数あるいは複数の映像表示装置と、第1の画像と第2画像とを分離する画像分離装置と、結像系と、映像鑑賞者の眼球の位置情報を取得できる位置検出手段と、を備え、該映像表示装置より発せられた光情報が映像鑑賞者に達する光路において、該映像表示装置と該結像系との間に該画像分離装置が配置され、該画像分離装置と映像鑑賞者の間に該結像系が配置され、該映像表示装置の画素の実像が、該結像系と該映像鑑賞者との間に結ばれる構成と、実質的に映像鑑賞者の左右両眼球の位置情報により第1の画像表示装置の表示内容あるいは第2の画像表示装置の表示内容を変える構成と、を備えることを特徴とする立体画像を表示する装置。

【請求項3】
 
請求項1あるいは2に記載の立体画像を表示する装置において、画像分離装置は、映像鑑賞者の眼球の位置の移動に連動して、光路を選択する構成を有することを特徴とする立体画像を表示する装置。

【請求項4】
 
請求項1あるいは2に記載の立体画像を表示する装置において、複数の映像表示装置と、該映像表示装置の画素の実像が上記した結像系と上記した映像鑑賞者との間に結ばれることによる複数の実像面が形成される構成と、画像の遠近情報により、複数の映像表示装置から1つないしその組み合わせを選択する手段と、その選択した映像表示装置ないしその組み合わせに映像を表示する手段と、を備えたことを特徴とする立体画像を表示する装置。

【請求項5】
 
画像鑑賞者の実質的に右眼あるいは左眼の位置座標により修正された第1の画像あるいは第2の画像を映像表示装置に表示し、該映像表示装置より発した光信号を、第1の画像と第2の画像とに分離する画像分離装置を通過せしめ、これを通過した光信号を結像系に導き、該結像系と該映像鑑賞者との間に該映像表示装置の画素の実像を結んだ後、映像鑑賞者に提示することを特徴とする立体画像を表示する方法。

【請求項6】
 
請求項5に記載の立体画像を表示する方法において、映像鑑賞者の眼球の位置の移動に合わせて、該結像系と該映像鑑賞者との間に、映像表示装置上の映像の任意の3点におけるそれぞれの2点間の距離の比が概略不変に保たれる仮想面を想定し、眼球位置を視点とする表示空間の投影図が常に該仮想面上に提示される様に映像表示装置の映像を変化せしめる事を特徴とする立体画像を表示する方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2000023204thum.jpg
State of application right Registered
Please contact us by E-mail if you have any interests on this patent


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close