JP2003168136A - 立体画像システムおよび立体画像投影方法 - Google Patents
立体画像システムおよび立体画像投影方法Info
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- JP2003168136A JP2003168136A JP2001366983A JP2001366983A JP2003168136A JP 2003168136 A JP2003168136 A JP 2003168136A JP 2001366983 A JP2001366983 A JP 2001366983A JP 2001366983 A JP2001366983 A JP 2001366983A JP 2003168136 A JP2003168136 A JP 2003168136A
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- eye
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- unit
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/349—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 コストと品質、大きさの課題を解決するため
に、各画面を表示する制御装置にパーソナルコンピュー
タを採用することで、小型化と低廉化とを行なう。 【解決手段】 観察者に仮想体画像を立体的に認識させ
る立体画像システムであって、正面左目用画像生成部4
と、正面右目用画像生成部12と、これらの両映像生成
部と接続される画像合成部と、正面画像合成部6の出力
を描画する表示部8と、シャッタ44と位置センサとを
備えた眼鏡と、両映像生成部と画像合成部とを駆動する
同期信号発生器と、位置センサからの情報を制御する位
置制御部とからなり、同期信号発生器が両映像生成部
と、画像合成部と、眼鏡とに同期信号を入力して左目用
画像と右目用画像とを合成して表示部8に同期させて表
示すると共に、シャッタ44と位置センサとを備えた眼
鏡のシャッタ44を同期信号に同期させる。
に、各画面を表示する制御装置にパーソナルコンピュー
タを採用することで、小型化と低廉化とを行なう。 【解決手段】 観察者に仮想体画像を立体的に認識させ
る立体画像システムであって、正面左目用画像生成部4
と、正面右目用画像生成部12と、これらの両映像生成
部と接続される画像合成部と、正面画像合成部6の出力
を描画する表示部8と、シャッタ44と位置センサとを
備えた眼鏡と、両映像生成部と画像合成部とを駆動する
同期信号発生器と、位置センサからの情報を制御する位
置制御部とからなり、同期信号発生器が両映像生成部
と、画像合成部と、眼鏡とに同期信号を入力して左目用
画像と右目用画像とを合成して表示部8に同期させて表
示すると共に、シャッタ44と位置センサとを備えた眼
鏡のシャッタ44を同期信号に同期させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバーチャルリアリティと
いわれる仮想立体画像の表示分野に関する。
いわれる仮想立体画像の表示分野に関する。
【0002】
【従来の技術】グラフィックコンピュータの急速な進歩
に伴って仮想現実:Virtual Reality(VR)に関する技術
も向上しつつある。特に観察者の視点の移動を立体映像
にフィードバックする技術については既に米国特許第
6,154,723号と、日本の特許出願特開平9−2
37353号や特開平7−222087号が公開されて
いる。
に伴って仮想現実:Virtual Reality(VR)に関する技術
も向上しつつある。特に観察者の視点の移動を立体映像
にフィードバックする技術については既に米国特許第
6,154,723号と、日本の特許出願特開平9−2
37353号や特開平7−222087号が公開されて
いる。
【0003】米国特許第6,154,723号は、米国
・シカゴのイリノイ大学電子視覚化研究所において開発
されたCAVE(Cave Automatic Virtual Environmen
t)である。3m立方程度の大きさの空間のうち、観察
者の前面、左右の壁面、及び底面の各々の画像表面へプ
ロジェクタを用いて2次元画像を表示することにより、
立体的に画像を知覚させるものである。このプロジェク
タは、立体画像を右目用と左目用と交替に投影する。一
方、観察者は液晶シャッタ付きの眼鏡をかけて右目用の
立体画像の投影時には、眼鏡の右目の液晶シャッタが開
放され、左目用の立体画像の投影時には、眼鏡の左目の
液晶シャッタが開放される仕組みを採用することで立体
感を持って観察者に視覚できるようになっている。つま
り、液晶シャッタとプロジェクタ画像が同期して開放さ
れる。場合によっては、眼鏡には位置センサが組込ま
れ、観察者の位置座標が画像合成装置にフィードバック
されて元画像データにマトリクス演算を施して、立体画
像を生成するものである。
・シカゴのイリノイ大学電子視覚化研究所において開発
されたCAVE(Cave Automatic Virtual Environmen
t)である。3m立方程度の大きさの空間のうち、観察
者の前面、左右の壁面、及び底面の各々の画像表面へプ
ロジェクタを用いて2次元画像を表示することにより、
立体的に画像を知覚させるものである。このプロジェク
タは、立体画像を右目用と左目用と交替に投影する。一
方、観察者は液晶シャッタ付きの眼鏡をかけて右目用の
立体画像の投影時には、眼鏡の右目の液晶シャッタが開
放され、左目用の立体画像の投影時には、眼鏡の左目の
液晶シャッタが開放される仕組みを採用することで立体
感を持って観察者に視覚できるようになっている。つま
り、液晶シャッタとプロジェクタ画像が同期して開放さ
れる。場合によっては、眼鏡には位置センサが組込ま
れ、観察者の位置座標が画像合成装置にフィードバック
されて元画像データにマトリクス演算を施して、立体画
像を生成するものである。
【0004】また、特開平9−237353号では、さ
らに眼鏡の位置座標に加えて観察者の手等の身体部位に
仮想体画像を表示することのできる立体画像システムお
よびゲーム装置について開示されている。
らに眼鏡の位置座標に加えて観察者の手等の身体部位に
仮想体画像を表示することのできる立体画像システムお
よびゲーム装置について開示されている。
【0005】続いて、特開平7−222087号は、複
数のチューナからの信号をタイミング発生器からの信号
を元にビデオセレクタで一つに選択して映像表示装置に
表示してシャッタつき眼鏡で視聴するシステムが開示さ
れている。
数のチューナからの信号をタイミング発生器からの信号
を元にビデオセレクタで一つに選択して映像表示装置に
表示してシャッタつき眼鏡で視聴するシステムが開示さ
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の立体映像システ
ムでは、左目用の画像と右目用の画像信号をデジタル信
号化してそのデジタルデータをフレームデータに蓄積し
て投影管に表示していた。通常、立体映像の投影管で用
いられる垂直同期信号は120Hz程度ぐらいであるの
で1秒間に左目用画像を60枚と右目用画像を60枚づ
づ生成している。このために、1秒間に120枚の映像
を一旦、アナログ信号で生成し、その後デジタル化して
合成しながら一つのフレームバッファに記録するため、
高速なAD回路を含む演算装置と膨大な記憶装置を必要
としている。例えば、特開平7−222087号では、
ビデオセレクタは、複数のアナログデジタル変換器(A
DC)と、複数のビデオメモリとマルチプレクサとデジ
タルアナログ変換器(DAC)とこれらを制御してい
る。この中で、フレームバッファとなるビデオメモリを
活用するためにADCとDACを備える必要が生じてい
る。さらに、ビデオメモリが複数個必要となるが、ビデ
オメモリは高額であり、複数となるとコストが嵩むとい
う課題が生じる。さらに、特開平7−222087号で
は、ビデオセレクタの前に設けられるのはチューナであ
るためこれ以上のフレームバッファを使用しないが、立
体映像装置の場合には、チューナに代わりコンピュータ
が配置される。このため、そもそもコンピュータの画面
出力用にビデオメモリが必要となり、ますます高額なビ
デオメモリを必要となる。
ムでは、左目用の画像と右目用の画像信号をデジタル信
号化してそのデジタルデータをフレームデータに蓄積し
て投影管に表示していた。通常、立体映像の投影管で用
いられる垂直同期信号は120Hz程度ぐらいであるの
で1秒間に左目用画像を60枚と右目用画像を60枚づ
づ生成している。このために、1秒間に120枚の映像
を一旦、アナログ信号で生成し、その後デジタル化して
合成しながら一つのフレームバッファに記録するため、
高速なAD回路を含む演算装置と膨大な記憶装置を必要
としている。例えば、特開平7−222087号では、
ビデオセレクタは、複数のアナログデジタル変換器(A
DC)と、複数のビデオメモリとマルチプレクサとデジ
タルアナログ変換器(DAC)とこれらを制御してい
る。この中で、フレームバッファとなるビデオメモリを
活用するためにADCとDACを備える必要が生じてい
る。さらに、ビデオメモリが複数個必要となるが、ビデ
オメモリは高額であり、複数となるとコストが嵩むとい
う課題が生じる。さらに、特開平7−222087号で
は、ビデオセレクタの前に設けられるのはチューナであ
るためこれ以上のフレームバッファを使用しないが、立
体映像装置の場合には、チューナに代わりコンピュータ
が配置される。このため、そもそもコンピュータの画面
出力用にビデオメモリが必要となり、ますます高額なビ
デオメモリを必要となる。
【0007】また、従来の立体映像装置の構成では、例
えば位置情報を検出して、各面毎の立体映像を生成する
ため高性能な演算器を必要としている。さらに、前記の
通り表示装置のために高性能な演算器と大容量の記憶装
置を必要としている。このため、演算システムとして大
型コンピュータを複数台使用する必要があった。
えば位置情報を検出して、各面毎の立体映像を生成する
ため高性能な演算器を必要としている。さらに、前記の
通り表示装置のために高性能な演算器と大容量の記憶装
置を必要としている。このため、演算システムとして大
型コンピュータを複数台使用する必要があった。
【0008】さらに、映像表示装置も120Hzと映像
表示装置にとって高速な垂直同期信号で動作させるため
高性能かつ大型のRGB装置とスクリーンが必要であっ
た。しかも、各コンピュータや観察用眼鏡のタイミング
制御が不均一で画像の品質としても課題が生じていた。
これらの課題があいまって、装置が大型化、高性能化し
て高価であった。
表示装置にとって高速な垂直同期信号で動作させるため
高性能かつ大型のRGB装置とスクリーンが必要であっ
た。しかも、各コンピュータや観察用眼鏡のタイミング
制御が不均一で画像の品質としても課題が生じていた。
これらの課題があいまって、装置が大型化、高性能化し
て高価であった。
【0009】そして、垂直同期信号にとって120Hz
は高速であるが、立体映像において垂直同期信号で左右
の映像を同期させて交互に表示させる場合に、左右の信
号同士の同期誤差は100万分の1Hz以上の精度まで
高めて表示させる必要がある。すなわち、通常映像を表
示する際、頭だしは連続する映像では同期が不用である
が、異なる映像を交互に繰り返して表示するのに頭だし
が重要となる。この映像の頭だし信号が一致させるため
に100万分の1Hz以上の精度が必要とされている。
この精度の同期回路を設計することにも課題が生じてい
た。
は高速であるが、立体映像において垂直同期信号で左右
の映像を同期させて交互に表示させる場合に、左右の信
号同士の同期誤差は100万分の1Hz以上の精度まで
高めて表示させる必要がある。すなわち、通常映像を表
示する際、頭だしは連続する映像では同期が不用である
が、異なる映像を交互に繰り返して表示するのに頭だし
が重要となる。この映像の頭だし信号が一致させるため
に100万分の1Hz以上の精度が必要とされている。
この精度の同期回路を設計することにも課題が生じてい
た。
【0010】従って、本発明の目的は、これらのコスト
と品質、大きさの課題を解決するために、各画面毎及び
左右の両眼用データ毎に表示する制御装置にパーソナル
コンピュータをそれぞれ採用することで、小型化と低廉
化とを行ない、装置全体の信号周期を正確に一致させる
ために、システム全体を同期させる同期部を設け、映像
のそれぞれ左目用信号と右目用信号毎に合成させるため
に独自の電気回路とプログラムをファームウェアとして
設けて、フレームバッファの数を必要最小限として制御
装置と組合わせるようにするものである。
と品質、大きさの課題を解決するために、各画面毎及び
左右の両眼用データ毎に表示する制御装置にパーソナル
コンピュータをそれぞれ採用することで、小型化と低廉
化とを行ない、装置全体の信号周期を正確に一致させる
ために、システム全体を同期させる同期部を設け、映像
のそれぞれ左目用信号と右目用信号毎に合成させるため
に独自の電気回路とプログラムをファームウェアとして
設けて、フレームバッファの数を必要最小限として制御
装置と組合わせるようにするものである。
【0011】ここで、ファームウェアとは、ソフトウェ
アとハードウェアから構成され、特定の目的に添って作
成される電気回路とその制御プログラムから構成される
ものである。
アとハードウェアから構成され、特定の目的に添って作
成される電気回路とその制御プログラムから構成される
ものである。
【0012】その上、従来のスクリーンと投影機からな
る構成の他にCRTや薄型ディスプレイを採用し、コス
トダウンと装置の小型化を計る。そして、眼鏡の左目シ
ャッタと右目シャッタの閉じるタイミングが、反転した
場合のために、同期信号を反転させるハードスイッチを
設けることにより前記の課題解決を図る立体映像システ
ムと方法を提供することにある。
る構成の他にCRTや薄型ディスプレイを採用し、コス
トダウンと装置の小型化を計る。そして、眼鏡の左目シ
ャッタと右目シャッタの閉じるタイミングが、反転した
場合のために、同期信号を反転させるハードスイッチを
設けることにより前記の課題解決を図る立体映像システ
ムと方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る立体画像システムは、観察者に仮想体
画像を立体的に認識させる立体画像システムであって、
左目用画像生成部と、右目用画像生成部と、これらの両
映像生成部と接続される画像合成部と、画像合成部の出
力を描画する表示部と、シャッタ装置とを備えた眼鏡
と、前記両映像生成部と前記画像合成部とを駆動する同
期信号発生器とからなり、前記同期信号発生器が前記両
映像生成部と、前記画像合成部と、前記眼鏡とに同期信
号を入力して左目用画像と右目用画像とを合成して前記
表示部に同期させて表示すると共に、シャッタ装置を備
えた眼鏡のシャッタ開閉動作を同期信号に同期させるこ
とを特徴とする。
に、本発明に係る立体画像システムは、観察者に仮想体
画像を立体的に認識させる立体画像システムであって、
左目用画像生成部と、右目用画像生成部と、これらの両
映像生成部と接続される画像合成部と、画像合成部の出
力を描画する表示部と、シャッタ装置とを備えた眼鏡
と、前記両映像生成部と前記画像合成部とを駆動する同
期信号発生器とからなり、前記同期信号発生器が前記両
映像生成部と、前記画像合成部と、前記眼鏡とに同期信
号を入力して左目用画像と右目用画像とを合成して前記
表示部に同期させて表示すると共に、シャッタ装置を備
えた眼鏡のシャッタ開閉動作を同期信号に同期させるこ
とを特徴とする。
【0014】映像生成部は、立体映像データから立体映
像信号を演算する制御部と、立体映像信号からビデオ信
号を生成する画像生成部とから構成されてもよく、さら
に映像生成部は、左目用画像生成部と右目用画像生成部
とから構成されても良い。さらに、映像生成部は、一つ
の制御部と左目用画像生成部と右目用画像生成部とから
構成されても良い。
像信号を演算する制御部と、立体映像信号からビデオ信
号を生成する画像生成部とから構成されてもよく、さら
に映像生成部は、左目用画像生成部と右目用画像生成部
とから構成されても良い。さらに、映像生成部は、一つ
の制御部と左目用画像生成部と右目用画像生成部とから
構成されても良い。
【0015】また、画像生成部は、さらに位相比較回路
と前記位相比較回路に接続されるVCO回路とグラフィ
ックプロセッサ回路とを備えてもよく、画像生成部は、
位相比較回路とVCO回路とを結ぶ導線と接続される容
量が接地され、VCO回路の出力が周波数分割回路と接
続され、周波数分割回路の出力が位相比較回路と接続さ
れてもよい。
と前記位相比較回路に接続されるVCO回路とグラフィ
ックプロセッサ回路とを備えてもよく、画像生成部は、
位相比較回路とVCO回路とを結ぶ導線と接続される容
量が接地され、VCO回路の出力が周波数分割回路と接
続され、周波数分割回路の出力が位相比較回路と接続さ
れてもよい。
【0016】さらに、眼鏡は、さらに位置センサが備わ
り、前記位置センサからの情報を制御する位置制御部と
接続されてもよい。
り、前記位置センサからの情報を制御する位置制御部と
接続されてもよい。
【0017】表示部は、更に複数設けてもよく、複数設
けられる表示部は、互いにその端部を隣接させて設けら
れても良く、また、複数設けられる表示部は、各表示部
の隣接する端部が互いに接合するよう配置されても良
く、また複数設けられる表示部は、同一直線状に並べて
設けられてもよい。
けられる表示部は、互いにその端部を隣接させて設けら
れても良く、また、複数設けられる表示部は、各表示部
の隣接する端部が互いに接合するよう配置されても良
く、また複数設けられる表示部は、同一直線状に並べて
設けられてもよい。
【0018】そして、眼鏡のシャッタの開閉と映像生成
部の表示との設定が一致しない場合に、開閉モードの切
換えスイッチを設ける。また、表示部は、CRTまたは
プラズマディスプレイまたは有機ELディスプレイまた
はLED集積型ディスプレイからなることもできる。
部の表示との設定が一致しない場合に、開閉モードの切
換えスイッチを設ける。また、表示部は、CRTまたは
プラズマディスプレイまたは有機ELディスプレイまた
はLED集積型ディスプレイからなることもできる。
【0019】画像生成部は、同期回路入力部を備えたフ
ァームウェアであってもよく、位置センサは、マニュピ
レータに付属されてマニュピレータの変化を検出するこ
ともできる。マニュピレータとして例えばジョイスティ
ックやマウス装置、3次元トラックボール等で操作する
ことができる。
ァームウェアであってもよく、位置センサは、マニュピ
レータに付属されてマニュピレータの変化を検出するこ
ともできる。マニュピレータとして例えばジョイスティ
ックやマウス装置、3次元トラックボール等で操作する
ことができる。
【0020】また、本発明に係る立体画像投影方法は、
観察者に仮想体画像を立体的に認識させる立体画像投影
方法であって、同期信号発生器が両映像生成部と画像合
成部と眼鏡とに同期信号を入力して左目用画像と右目用
画像とを合成して前記表示部に同期させて表示すると共
に、シャッタ装置と位置センサとを備えた眼鏡のシャッ
タを同期信号に同期させる。
観察者に仮想体画像を立体的に認識させる立体画像投影
方法であって、同期信号発生器が両映像生成部と画像合
成部と眼鏡とに同期信号を入力して左目用画像と右目用
画像とを合成して前記表示部に同期させて表示すると共
に、シャッタ装置と位置センサとを備えた眼鏡のシャッ
タを同期信号に同期させる。
【0021】さらに、本発明に係る立体画像投影プログ
ラムは、観察者に仮想体画像を立体的に認識させる立体
画像投影プログラムであって、同期信号発生器が両映像
生成部と画像合成部と眼鏡とに同期信号を入力して左目
用画像と右目用画像とを合成して前記表示部に同期させ
て表示すると共に、シャッタ装置と位置センサとを備え
た眼鏡のシャッタを同期信号に同期させる。
ラムは、観察者に仮想体画像を立体的に認識させる立体
画像投影プログラムであって、同期信号発生器が両映像
生成部と画像合成部と眼鏡とに同期信号を入力して左目
用画像と右目用画像とを合成して前記表示部に同期させ
て表示すると共に、シャッタ装置と位置センサとを備え
た眼鏡のシャッタを同期信号に同期させる。
【0022】その上、本発明に係る同期信号発生器は、
左目用画像生成部と右目用画像生成部と画像合成部とを
駆動し、前記同期信号発生器が前記両映像生成部と、前
記画像合成部と、前記眼鏡とに同期信号を入力して左目
用画像と右目用画像とを合成して前記表示部に同期させ
て表示すると共に、シャッタ装置と位置センサとを備え
た眼鏡のシャッタを同期信号に同期させる。
左目用画像生成部と右目用画像生成部と画像合成部とを
駆動し、前記同期信号発生器が前記両映像生成部と、前
記画像合成部と、前記眼鏡とに同期信号を入力して左目
用画像と右目用画像とを合成して前記表示部に同期させ
て表示すると共に、シャッタ装置と位置センサとを備え
た眼鏡のシャッタを同期信号に同期させる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1乃至図8を参照して説明する。
て図1乃至図8を参照して説明する。
【0024】図1は、本発明に係る立体画像システムの
構成を説明するものであり、図2は実際に立体画像を観
察者が観察する様子を示すものである。
構成を説明するものであり、図2は実際に立体画像を観
察者が観察する様子を示すものである。
【0025】観察者Aの正面が正面ディスプレイ8であ
り、観察者Aの上面が上面ディスプレイ20であり、観
察者Aの側面が側面ディスプレイ32である。各ディス
プレイと電気的に接続されて映像信号を生成するのが画
像合成部であり、正面画像合成部6と、上面画像合成部
18と、側面画像合成部30がそれぞれ正面ディスプレ
イ8と、上面ディスプレイ20と、側面ディスプレイ3
2とにそれぞれ導線7、19、31で接続される。
り、観察者Aの上面が上面ディスプレイ20であり、観
察者Aの側面が側面ディスプレイ32である。各ディス
プレイと電気的に接続されて映像信号を生成するのが画
像合成部であり、正面画像合成部6と、上面画像合成部
18と、側面画像合成部30がそれぞれ正面ディスプレ
イ8と、上面ディスプレイ20と、側面ディスプレイ3
2とにそれぞれ導線7、19、31で接続される。
【0026】画像合成部は、さらにそれぞれ左目用画像
生成部と右目用画像生成部とに接続される。すなわち、
正面左目用画像生成部4とが導線5により、正面右目用
画像生成部12とが導線13により、正面画像合成部6
と接続され、上面左目用画像生成部16とが導線17に
より、上面右目用画像生成部24とが導線25により上
面画像合成部18に接続され、側面左目用画像生成部2
8とが導線29により側面右目用画像生成部36とが導
線37により側面画像合成部30に接続される。画像合
成部30には、左目用シャッタ44lと右目用シャッタ
44rとへ送出する同期信号の位相を切換えるスイッチ
が備えられ、観察者Aが、立体映像を視聴する際に、位
相ずれにより立体感を得られない場合に位相を反転させ
る機能を備える。
生成部と右目用画像生成部とに接続される。すなわち、
正面左目用画像生成部4とが導線5により、正面右目用
画像生成部12とが導線13により、正面画像合成部6
と接続され、上面左目用画像生成部16とが導線17に
より、上面右目用画像生成部24とが導線25により上
面画像合成部18に接続され、側面左目用画像生成部2
8とが導線29により側面右目用画像生成部36とが導
線37により側面画像合成部30に接続される。画像合
成部30には、左目用シャッタ44lと右目用シャッタ
44rとへ送出する同期信号の位相を切換えるスイッチ
が備えられ、観察者Aが、立体映像を視聴する際に、位
相ずれにより立体感を得られない場合に位相を反転させ
る機能を備える。
【0027】画像生成部は、さらに制御部と接続され
る。すなわち、正面左目用画像生成部4は導線3を介し
て正面左目用制御部2と接続され、正面右目用画像生成
部12は導線11を介して正面右目用制御部10と接続
される。また、上面左目用画像生成部16は導線15を
介して上面左目用制御部14と接続され、上面右目用画
像生成部24は導線23を介して上面右目用制御部22
と接続される。さらに、側面左目用画像生成部28は導
線27を介して側面左目用制御部26と接続され、側面
右目用画像生成部36は導線35を介して側面右目用制
御部34と接続される。
る。すなわち、正面左目用画像生成部4は導線3を介し
て正面左目用制御部2と接続され、正面右目用画像生成
部12は導線11を介して正面右目用制御部10と接続
される。また、上面左目用画像生成部16は導線15を
介して上面左目用制御部14と接続され、上面右目用画
像生成部24は導線23を介して上面右目用制御部22
と接続される。さらに、側面左目用画像生成部28は導
線27を介して側面左目用制御部26と接続され、側面
右目用画像生成部36は導線35を介して側面右目用制
御部34と接続される。
【0028】これらの各制御部2、10、14、22、
26、34と位置制御部40は、互いにネットワークケ
ーブル41で接続される。
26、34と位置制御部40は、互いにネットワークケ
ーブル41で接続される。
【0029】位置制御部40は、また、観察者Aのかけ
る眼鏡42に設けられる位置センサ46と導線47で接
続される。さらに、位置制御部40は、立体映像データ
記憶装置48と導線49で接続される。
る眼鏡42に設けられる位置センサ46と導線47で接
続される。さらに、位置制御部40は、立体映像データ
記憶装置48と導線49で接続される。
【0030】観察者Aのかける眼鏡42は、また、各レ
ンズにシャッタ44が設けられており、このシャッタ4
4を導線45を介して駆動するのが同期信号発生器38
である。シャッタは同期信号を入力するが、図1に示す
ように画像合成部30に別に駆動部44sを設け、駆動
部44sから導線45で左目用シャッタ44l、右目用
シャッタ44rに接続される。また、図2のように、駆
動部44sを設けず、同期信号発生器38から直接駆動
させても良い。
ンズにシャッタ44が設けられており、このシャッタ4
4を導線45を介して駆動するのが同期信号発生器38
である。シャッタは同期信号を入力するが、図1に示す
ように画像合成部30に別に駆動部44sを設け、駆動
部44sから導線45で左目用シャッタ44l、右目用
シャッタ44rに接続される。また、図2のように、駆
動部44sを設けず、同期信号発生器38から直接駆動
させても良い。
【0031】同期信号器38は、さらに、画像生成部
4、12、16、24、28、36および画像合成部
6、18、30と導線39で接続される。
4、12、16、24、28、36および画像合成部
6、18、30と導線39で接続される。
【0032】制御部2、10、14、22、26、34
は、パーソナルコンピュータから構成され、位置制御部
40とネットワーク41を介して立体映像データを受信
する機能と、位置センサ座標データを受信する機能と、
この立体映像データと位置センサ座標データから各面に
おける観察者の目の視差分を含んだ映像を算出して描画
信号送出する機能を備える。
は、パーソナルコンピュータから構成され、位置制御部
40とネットワーク41を介して立体映像データを受信
する機能と、位置センサ座標データを受信する機能と、
この立体映像データと位置センサ座標データから各面に
おける観察者の目の視差分を含んだ映像を算出して描画
信号送出する機能を備える。
【0033】画像生成部4、12、16、24、28、
36は、制御部2、10、14、22、26、34で生
成した描画データをさらにRGB信号に変換する機能を
備え、垂直同期信号として同期信号を導線39から得
て、このRGB信号を画像合成部に送出する。画像生成
部は、通常グラフィックカードと呼ばれるものである
が、特に外部から垂直同期信号を取り込むよう構成され
たものである。
36は、制御部2、10、14、22、26、34で生
成した描画データをさらにRGB信号に変換する機能を
備え、垂直同期信号として同期信号を導線39から得
て、このRGB信号を画像合成部に送出する。画像生成
部は、通常グラフィックカードと呼ばれるものである
が、特に外部から垂直同期信号を取り込むよう構成され
たものである。
【0034】画像合成部6、18、30は、左目用の画
像生成部と右目用の画像生成部とからそれぞれ送出され
るRGB信号を受信して、導線39より受信する同期信
号に同期させて交互にディスプレイに送出する機能を備
える。すなわち、画像を変換するDACやADC、画像
データを蓄積するビデオメモリは必要としない。
像生成部と右目用の画像生成部とからそれぞれ送出され
るRGB信号を受信して、導線39より受信する同期信
号に同期させて交互にディスプレイに送出する機能を備
える。すなわち、画像を変換するDACやADC、画像
データを蓄積するビデオメモリは必要としない。
【0035】ディスプレイ8、20、32は、画像合成
部6、18、30から送出されるRGB信号を描画する
ものである。このディスプレイ8、20、32は、CR
Tまたはプラズマディスプレイまたは有機ELディスプ
レイまたはLED集積型ディスプレイまたは投影装置等
の何れの表示装置で構成しても良い。
部6、18、30から送出されるRGB信号を描画する
ものである。このディスプレイ8、20、32は、CR
Tまたはプラズマディスプレイまたは有機ELディスプ
レイまたはLED集積型ディスプレイまたは投影装置等
の何れの表示装置で構成しても良い。
【0036】位置制御部40は、位置センサから観察者
Aの眼鏡の位置情報を受け位置座標を演算して、各制御
部2、10、14、22、26、34に送出する機能を
有するものである。この位置制御部もパーソナルコンピ
ュータから構成される。
Aの眼鏡の位置情報を受け位置座標を演算して、各制御
部2、10、14、22、26、34に送出する機能を
有するものである。この位置制御部もパーソナルコンピ
ュータから構成される。
【0037】立体映像データ記憶装置48は、位置制御
部40と接続され映像データである3次元データが記録
され、映像再生前に予め位置制御部40を介して各制御
部2、10、14、22、26、34に送出される。
部40と接続され映像データである3次元データが記録
され、映像再生前に予め位置制御部40を介して各制御
部2、10、14、22、26、34に送出される。
【0038】眼鏡42は、その側部に位置センサ46を
設けられ、レンズが左目用液晶シャッタ44lと右目用
液晶シャッタ44rとから構成される。この位置センサ
46は、空間中における3次元座標をリアルタイムに算
出してその結果を逐次位置制御部40に送出する。
設けられ、レンズが左目用液晶シャッタ44lと右目用
液晶シャッタ44rとから構成される。この位置センサ
46は、空間中における3次元座標をリアルタイムに算
出してその結果を逐次位置制御部40に送出する。
【0039】ここで、液晶シャッタは、眼鏡のレンズ部
を遮蔽するように配置され、信号受信部と液晶駆動部か
ら構成される。特定の信号を受信すると液晶に特定信号
が印可されて特定偏光また自然光を遮蔽して通過させな
いシャッタ装置である。本装置においては、例えば、右
目にのみが見るべき右目用画像と左目のみが見るべき左
目用画像が存在するため見せたくない目に対して液晶シ
ャッタで遮蔽することにより特定の目のみが映像を見ら
れるように制御する装置である。
を遮蔽するように配置され、信号受信部と液晶駆動部か
ら構成される。特定の信号を受信すると液晶に特定信号
が印可されて特定偏光また自然光を遮蔽して通過させな
いシャッタ装置である。本装置においては、例えば、右
目にのみが見るべき右目用画像と左目のみが見るべき左
目用画像が存在するため見せたくない目に対して液晶シ
ャッタで遮蔽することにより特定の目のみが映像を見ら
れるように制御する装置である。
【0040】左目用液晶シャッタ44lは、同期信号発
生器38から送出される同期信号に同期して左のレンズ
を開放する。右目用液晶シャッタ44rは、同期信号発
生器38から送出される同期信号に同期して右のレンズ
を開放する。左目用液晶シャッタ44lと右目用液晶シ
ャッタ44rとは交互に開放される。ここで、左目用シ
ャッタと右目用シャッタの開閉と映像生成部の表示との
設定が一致しない場合に、開閉モードの切換えスイッチ
を設けることもできる。切換えスイッチで駆動部44s
または同期信号発生器38からの位相を反転することで
用意に切り替わり、駆動部44sまたは同期信号発生器
38に隣接して設ければ良い。
生器38から送出される同期信号に同期して左のレンズ
を開放する。右目用液晶シャッタ44rは、同期信号発
生器38から送出される同期信号に同期して右のレンズ
を開放する。左目用液晶シャッタ44lと右目用液晶シ
ャッタ44rとは交互に開放される。ここで、左目用シ
ャッタと右目用シャッタの開閉と映像生成部の表示との
設定が一致しない場合に、開閉モードの切換えスイッチ
を設けることもできる。切換えスイッチで駆動部44s
または同期信号発生器38からの位相を反転することで
用意に切り替わり、駆動部44sまたは同期信号発生器
38に隣接して設ければ良い。
【0041】同期信号器38は、120Hzまたは、1
00Hz程度の垂直同期信号を発生させる装置であり、
画像生成部と画像合成部とシャッタに同期信号を送出す
る機能を備える。
00Hz程度の垂直同期信号を発生させる装置であり、
画像生成部と画像合成部とシャッタに同期信号を送出す
る機能を備える。
【0042】上記の構成において、視差分だけずれた左
目用画像と右目用画像をディスプレイに交互に表示し
て、左目用画像は眼鏡に設けられたシャッタにより左目
のみが見ることができ、右目用画像は右目のみが見るこ
とができる。このように視聴すると表示された画像が立
体的に浮き上がっているかのように見ることができるも
のが本発明による画像である。さらに、図2のように前
面、側面、上面に映像が表示されるため視野角が広がる
とともに、視聴者の位置によって立体の見え方が異なる
様子も再現可能となる。
目用画像と右目用画像をディスプレイに交互に表示し
て、左目用画像は眼鏡に設けられたシャッタにより左目
のみが見ることができ、右目用画像は右目のみが見るこ
とができる。このように視聴すると表示された画像が立
体的に浮き上がっているかのように見ることができるも
のが本発明による画像である。さらに、図2のように前
面、側面、上面に映像が表示されるため視野角が広がる
とともに、視聴者の位置によって立体の見え方が異なる
様子も再現可能となる。
【0043】図3は、本発明に係る立体画像システムの
第2の実施例の構成を説明するものである。第2の実施
例は、各制御部が、左目用と右目用に分割されずに単体
で左目用画像生成部と右目用生成部とを駆動するように
構成される。このように構成されることで、制御部当た
りの演算量は増大するが、制御部の数を削減もしくは兼
用することで、さらにコストを低減できる。
第2の実施例の構成を説明するものである。第2の実施
例は、各制御部が、左目用と右目用に分割されずに単体
で左目用画像生成部と右目用生成部とを駆動するように
構成される。このように構成されることで、制御部当た
りの演算量は増大するが、制御部の数を削減もしくは兼
用することで、さらにコストを低減できる。
【0044】図4は、本発明に係る立体画像システムの
第3の実施例の構成を説明するものである。
第3の実施例の構成を説明するものである。
【0045】第3の実施例は、同期信号を画像生成部1
2上で発生させてさらにその同期信号を画像生成部4に
入力する構成である。このように構成することで、同期
信号発生器38を外部に設けずとも同期信号による制御
が可能となる。
2上で発生させてさらにその同期信号を画像生成部4に
入力する構成である。このように構成することで、同期
信号発生器38を外部に設けずとも同期信号による制御
が可能となる。
【0046】図5は、本発明に係る立体画像システムの
第4の実施例における画像生成部4の構成を説明するも
のである。
第4の実施例における画像生成部4の構成を説明するも
のである。
【0047】第4の実施例の画像生成部4は、同期信号
が導線39により位相比較器72に入力され、位相比較
器72の出力がVCO回路76に入力され、VCO回路
76の出力がグラフィックプロセッサ80に入力されグ
ラフィックプロセッサ80からは映像信号が出力される
と共にクロック信号が比較パルス82として再び位相比
較器72に入力される。このように構成することで、同
期信号をグラフィックプロセッサからの信号と位相比較
して其の位相差をVCOで修正してグラフィックプロセ
ッサに入力し、再びグラフィックプロセッサから同期信
号を位相比較器に入力することで、目的の同期信号に同
期してグラフィックプロセッサが作動するようよう構成
される。
が導線39により位相比較器72に入力され、位相比較
器72の出力がVCO回路76に入力され、VCO回路
76の出力がグラフィックプロセッサ80に入力されグ
ラフィックプロセッサ80からは映像信号が出力される
と共にクロック信号が比較パルス82として再び位相比
較器72に入力される。このように構成することで、同
期信号をグラフィックプロセッサからの信号と位相比較
して其の位相差をVCOで修正してグラフィックプロセ
ッサに入力し、再びグラフィックプロセッサから同期信
号を位相比較器に入力することで、目的の同期信号に同
期してグラフィックプロセッサが作動するようよう構成
される。
【0048】位相比較器72は、PLL回路Phase Lock
ed Loopで使用され2つの信号間の位相差をDC電圧で
出力する位相差を検出するための回路である。
ed Loopで使用され2つの信号間の位相差をDC電圧で
出力する位相差を検出するための回路である。
【0049】VCO76は、Voltage-controlled Oscil
latorであり電圧変化に応じて発振周波数を変化させて
検出された位相差を減少させるために周波数を変更する
回路である。
latorであり電圧変化に応じて発振周波数を変化させて
検出された位相差を減少させるために周波数を変更する
回路である。
【0050】グラフィックプロセッサ80は、画像デジ
タルデータよりRGB信号を生成するLSI装置であ
る。同期信号は、RGB信号を生成するトリガーとして
使用される。
タルデータよりRGB信号を生成するLSI装置であ
る。同期信号は、RGB信号を生成するトリガーとして
使用される。
【0051】図6は、本発明に係る立体画像システムの
第4の実施例における画像生成部4の詳細な構成を説明
するものである。
第4の実施例における画像生成部4の詳細な構成を説明
するものである。
【0052】位相比較器72には同期信号である基準パ
ルス39と比較パルス90とが入力され出力信号74
が、VCO76とコンデンサ75と接続される。コンデ
ンサ75は、もう一方の電極は接地される。一方、VC
O76は図示されないがその出力をグラフィックプロセ
ッサ80へ出力すると共にクロック信号86を周波数分
割回路88へ出力される。周波数分割回路88の出力
は、比較パルス90であり位相比較器72に入力され
る。位相比較器72は、PNP型トランジスタ92が電
源側にNPNトランジスタ94がGND側に接続され
る。ここでは、通常のPLL回路と異なり位相差を削減
させるためLPFが削除され、コンデンサ75のみが配
置される。
ルス39と比較パルス90とが入力され出力信号74
が、VCO76とコンデンサ75と接続される。コンデ
ンサ75は、もう一方の電極は接地される。一方、VC
O76は図示されないがその出力をグラフィックプロセ
ッサ80へ出力すると共にクロック信号86を周波数分
割回路88へ出力される。周波数分割回路88の出力
は、比較パルス90であり位相比較器72に入力され
る。位相比較器72は、PNP型トランジスタ92が電
源側にNPNトランジスタ94がGND側に接続され
る。ここでは、通常のPLL回路と異なり位相差を削減
させるためLPFが削除され、コンデンサ75のみが配
置される。
【0053】周波数分割回路88は、入力された信号の
周波数を整数分の1の値に変化させる回路であり、画像
生成部4での必要な周波数を生成するための回路であ
る。
周波数を整数分の1の値に変化させる回路であり、画像
生成部4での必要な周波数を生成するための回路であ
る。
【0054】次に図7は、本発明に係る立体画像システ
ムの第4の実施例の画像生成部4における動作波形図を
示す。図7(a)は、横軸が時間軸で縦軸が電圧を示
し、pulse39が基準パルスであり、pulse90が比較パルス
であり、PLL(+)74は基準パルスの位相が比較パルスの位
相より進んだ時にPNP型トランジスタ92がONして
電源から位相比較器72の出力へ電流が流れるパルスで
あり、PLL(-)74は基準パルスの位相が比較パルスの位相
より遅れた時にNPN型トランジスタ94がONして位
相比較器72の出力からGNDへ電流が流れるパルスで
ある。
ムの第4の実施例の画像生成部4における動作波形図を
示す。図7(a)は、横軸が時間軸で縦軸が電圧を示
し、pulse39が基準パルスであり、pulse90が比較パルス
であり、PLL(+)74は基準パルスの位相が比較パルスの位
相より進んだ時にPNP型トランジスタ92がONして
電源から位相比較器72の出力へ電流が流れるパルスで
あり、PLL(-)74は基準パルスの位相が比較パルスの位相
より遅れた時にNPN型トランジスタ94がONして位
相比較器72の出力からGNDへ電流が流れるパルスで
ある。
【0055】時刻t2で基準パルス39のpulse39が立
ちあがり、その後時刻t4で比較パルスpulse90が立ち
あがる場合は、PLL(+)がt2で立ち上がり、t4で立ち
下がる。
ちあがり、その後時刻t4で比較パルスpulse90が立ち
あがる場合は、PLL(+)がt2で立ち上がり、t4で立ち
下がる。
【0056】一方、時刻t6では比較パルス90pulse9
0が先に立下り、時刻t8で基準パルス39のpulse39が
立ち下がる場合は、PLL(-)がt6で立ち上がりt8で立
ち下がる。
0が先に立下り、時刻t8で基準パルス39のpulse39が
立ち下がる場合は、PLL(-)がt6で立ち上がりt8で立
ち下がる。
【0057】このように位相差がある場合は、PLL
(+)およびPLL(−)が信号を発生するが、時刻t
10や時刻t12のように基準パルスのpulse39と比較
パルスpulse90との位相差が存在しない場合は、PLL
(+)およびPLL(−)はハイインピーダンスとなる
のみで立下りと立下りが発生しない。
(+)およびPLL(−)が信号を発生するが、時刻t
10や時刻t12のように基準パルスのpulse39と比較
パルスpulse90との位相差が存在しない場合は、PLL
(+)およびPLL(−)はハイインピーダンスとなる
のみで立下りと立下りが発生しない。
【0058】そこで、時刻t10についてさらに時間軸
を拡大した図が(b)である。図(a)同様時刻t10
において基準パルスのpulse39と比較パルスpulse90とが
同時に立ち上がりの場合、t9でPLL(−)がt10
までの間ハイインピーダンスとなり、時刻t10からt
11までの間はPLL(+)がハイインピーダンスとな
る。
を拡大した図が(b)である。図(a)同様時刻t10
において基準パルスのpulse39と比較パルスpulse90とが
同時に立ち上がりの場合、t9でPLL(−)がt10
までの間ハイインピーダンスとなり、時刻t10からt
11までの間はPLL(+)がハイインピーダンスとな
る。
【0059】図6に示される回路は、VCO76と周波
数分割回路88によって位相差が小さくなるように収束
するよう構成されており、図7(c)に示されるように
縦軸である位相差は、特定の位相差p0とp1の間に収
束される。図6の回路ではローパスフィルタが存在しな
いため位相差は小さくてすみ、この位相差p0とp1の
間である不感帯内に周波数はロックされて同期信号に同
期する。この回路を使用することで、垂直同期信号が1
20Hz程度であっても位相差の精度が100万分の1
Hzにロックすることができる。
数分割回路88によって位相差が小さくなるように収束
するよう構成されており、図7(c)に示されるように
縦軸である位相差は、特定の位相差p0とp1の間に収
束される。図6の回路ではローパスフィルタが存在しな
いため位相差は小さくてすみ、この位相差p0とp1の
間である不感帯内に周波数はロックされて同期信号に同
期する。この回路を使用することで、垂直同期信号が1
20Hz程度であっても位相差の精度が100万分の1
Hzにロックすることができる。
【0060】続いて、図2および図8を用いて本発明に
係る立体映像投影方法について示す。立体映像として飛
行機模型50が観察者Aの前をあたかも実際に飛んでい
るかのような映像を本発明に係る立体映像投影方法で投
影するものとして説明する。
係る立体映像投影方法について示す。立体映像として飛
行機模型50が観察者Aの前をあたかも実際に飛んでい
るかのような映像を本発明に係る立体映像投影方法で投
影するものとして説明する。
【0061】この飛行機50の飛行映像データは、各質
点の3次元座標データと3つの質点を結ぶ3角形の面デ
ータの組合わせから構成される。この飛行映像データ
は、当初は立体映像データ記憶装置48に記録され、3
Dデータ取込工程70で、位置制御部40とネットワー
ク41を介して各制御部2、10、14、22、26、
34に配信される。
点の3次元座標データと3つの質点を結ぶ3角形の面デ
ータの組合わせから構成される。この飛行映像データ
は、当初は立体映像データ記憶装置48に記録され、3
Dデータ取込工程70で、位置制御部40とネットワー
ク41を介して各制御部2、10、14、22、26、
34に配信される。
【0062】一方、観察者Aが眼鏡42をかけ電源をO
Nすると、まず、位置センサが眼鏡の位置座標を取込み
最初に原点としてこの位置情報が登録される。これが位
置信号検出工程58である。
Nすると、まず、位置センサが眼鏡の位置座標を取込み
最初に原点としてこの位置情報が登録される。これが位
置信号検出工程58である。
【0063】次に、この装置の電源ONと共に基準同期
信号を同期信号発生器38が発生させ、画像生成部と画
像合成部とシャッタとに同期信号の送出を開始する。こ
の工程が基準同期信号60である。
信号を同期信号発生器38が発生させ、画像生成部と画
像合成部とシャッタとに同期信号の送出を開始する。こ
の工程が基準同期信号60である。
【0064】また、飛行機模型50の各ディスプレイへ
の投影位置を算出するのが個別画像演算生成工程62で
ある。すなわち、観察者Aの視点である位置センサの位
置座標と飛行機模型50を存在させる位置座標が決定さ
れると正面ディスプレイ8への投影位置52と、上面デ
ィスプレイ20への投影位置54と、側面ディスプレイ
32への投影位置56が決定される。ここで、飛行機模
型50を存在させる位置座標は、立体映像データから決
定される。これらの投影位置52、54、56は、それ
ぞれ右目の視差で補正した座標と左目の視差で補正した
座標が求められる。これらの座標を、演算して画像デー
タを生成するのが各制御部2、10、14、22、2
6、34である。つまり、これらの制御部の演算により
正面左目用画像と、正面右目用画像と、上面左目用画像
と、上面右目用画像と、側面左目用画像と、側面右目用
画像とが生成される。
の投影位置を算出するのが個別画像演算生成工程62で
ある。すなわち、観察者Aの視点である位置センサの位
置座標と飛行機模型50を存在させる位置座標が決定さ
れると正面ディスプレイ8への投影位置52と、上面デ
ィスプレイ20への投影位置54と、側面ディスプレイ
32への投影位置56が決定される。ここで、飛行機模
型50を存在させる位置座標は、立体映像データから決
定される。これらの投影位置52、54、56は、それ
ぞれ右目の視差で補正した座標と左目の視差で補正した
座標が求められる。これらの座標を、演算して画像デー
タを生成するのが各制御部2、10、14、22、2
6、34である。つまり、これらの制御部の演算により
正面左目用画像と、正面右目用画像と、上面左目用画像
と、上面右目用画像と、側面左目用画像と、側面右目用
画像とが生成される。
【0065】さらに、上記の映像を統合して各ディスプ
レイに表示する工程が、各面画像同期送出工程64であ
る。この工程では、上記映像が各画像生成部4、12、
16、24、28、36でRGB信号に変換される。さ
らに、画像合成部6、18、30で同一面の左目用画像
と右目用画像とが統合される。この統合は、同期信号発
生器38からの信号120Hzに同期して1秒間に交互
に左目用画像60枚と右目用画像60枚とがディスプレ
イへ送出される。このため、映像信号を不必要にデジタ
ルアナログ変換とアナログデジタル変換をせずに送出で
きる。さらには、ビデオメモリは画像生成部に用いられ
るのみであり、画像合成部には一切ビデオメモリを使用
しないで製造可能なために、コストが大幅に削減でき
る。
レイに表示する工程が、各面画像同期送出工程64であ
る。この工程では、上記映像が各画像生成部4、12、
16、24、28、36でRGB信号に変換される。さ
らに、画像合成部6、18、30で同一面の左目用画像
と右目用画像とが統合される。この統合は、同期信号発
生器38からの信号120Hzに同期して1秒間に交互
に左目用画像60枚と右目用画像60枚とがディスプレ
イへ送出される。このため、映像信号を不必要にデジタ
ルアナログ変換とアナログデジタル変換をせずに送出で
きる。さらには、ビデオメモリは画像生成部に用いられ
るのみであり、画像合成部には一切ビデオメモリを使用
しないで製造可能なために、コストが大幅に削減でき
る。
【0066】その上、上記同期信号に同期して観察者A
の眼鏡に備えられたシャッタの開閉を駆動させるのが眼
鏡同期シャッタ駆動工程66である。すなわち、工程6
4のままでは左右の目の映像が交互に描画されているだ
けであるため、両目で同時に観察したのでは、視差分ず
れた二重の映像が観察されるのみである。そこで、左目
用の映像が投影される際は、眼鏡42のシャッタ44の
左目部が開放され、逆に右目用の映像が投影される際
は、眼鏡42のシャッタ44の右目部が開放される。こ
れによって、観察者Aは立体として浮き上がった映像を
観察できる。
の眼鏡に備えられたシャッタの開閉を駆動させるのが眼
鏡同期シャッタ駆動工程66である。すなわち、工程6
4のままでは左右の目の映像が交互に描画されているだ
けであるため、両目で同時に観察したのでは、視差分ず
れた二重の映像が観察されるのみである。そこで、左目
用の映像が投影される際は、眼鏡42のシャッタ44の
左目部が開放され、逆に右目用の映像が投影される際
は、眼鏡42のシャッタ44の右目部が開放される。こ
れによって、観察者Aは立体として浮き上がった映像を
観察できる。
【0067】そこで、更にその映像の観察に伴って、観
察者Aが移動する工程が観察者移動工程68である。こ
の位置検出工程は、再び位置信号検出工程58に戻る。
この工程が、映像データが終了するまでくり返される。
すなわち、観察者Aが移動すると其の移動によって変化
する立体像の位置を制御部で演算して描画する。このた
め、観察者Aは、画像に表示された立体像を上下左右更
には裏に回ったり、下から見あげる等の自らの視点を移
動させて見ることができる。
察者Aが移動する工程が観察者移動工程68である。こ
の位置検出工程は、再び位置信号検出工程58に戻る。
この工程が、映像データが終了するまでくり返される。
すなわち、観察者Aが移動すると其の移動によって変化
する立体像の位置を制御部で演算して描画する。このた
め、観察者Aは、画像に表示された立体像を上下左右更
には裏に回ったり、下から見あげる等の自らの視点を移
動させて見ることができる。
【0068】以上の構成と方法により、従来の大型で高
価で、複雑な装置を使用することなく立体映像を観察可
能となるが、本構成は一実施例を示したものに過ぎず適
宜変更することが可能である。
価で、複雑な装置を使用することなく立体映像を観察可
能となるが、本構成は一実施例を示したものに過ぎず適
宜変更することが可能である。
【0069】例えば、制御部と画像生成部と画像構成部
の数を変更することで、ディスプレイの数は、1面から
6面まで変更可能である。1面とすることで携帯可能な
立体映像装置とすることも可能であり、一方6面とする
ことで全方位に関する立体映像が表現可能となる。
の数を変更することで、ディスプレイの数は、1面から
6面まで変更可能である。1面とすることで携帯可能な
立体映像装置とすることも可能であり、一方6面とする
ことで全方位に関する立体映像が表現可能となる。
【0070】また、これらの構成要素を結合する導線
は、必ずしも有線結合にする必要は無く、例えば、位置
センサと位置制御部とを無線で結合することも可能であ
る。
は、必ずしも有線結合にする必要は無く、例えば、位置
センサと位置制御部とを無線で結合することも可能であ
る。
【0071】更に、位置センサで観察者Aの視点情報を
検出するが、位置情報を視点と変更しても良い場合は、
ジョイスティック等のマニュピレータで自由に入力して
も良い。
検出するが、位置情報を視点と変更しても良い場合は、
ジョイスティック等のマニュピレータで自由に入力して
も良い。
【0072】その上、ディスプレイはプラズマディスプ
レイや、CRT、有機ELや、プロジェクション等の投
影装置のいずれの構成を利用することも可能である。
レイや、CRT、有機ELや、プロジェクション等の投
影装置のいずれの構成を利用することも可能である。
【0073】
【発明の効果】以上、本発明に係る立体画像システムお
よび立体画像投影方法によれば、各画面を表示する制御
装置にパーソナルコンピュータを採用することで、小型
化と低廉化が図れ、システム全体を同期させる同期部を
設けることで、装置全体の信号周期を正確に一致させる
ことができる。また、独自の電気回路とプログラムをフ
ァームウェアとして設けて制御装置と組合わせること
で、映像のそれぞれ左目用信号と右目用信号を生成させ
ることができる。
よび立体画像投影方法によれば、各画面を表示する制御
装置にパーソナルコンピュータを採用することで、小型
化と低廉化が図れ、システム全体を同期させる同期部を
設けることで、装置全体の信号周期を正確に一致させる
ことができる。また、独自の電気回路とプログラムをフ
ァームウェアとして設けて制御装置と組合わせること
で、映像のそれぞれ左目用信号と右目用信号を生成させ
ることができる。
【0074】また、効果なビデオメモリを必要以上使用
することなく左目用画像と右目用画像を合成でき、制御
部としてもパーソナルコンピュータを使用することで装
置全体のコストが削減される。
することなく左目用画像と右目用画像を合成でき、制御
部としてもパーソナルコンピュータを使用することで装
置全体のコストが削減される。
【0075】その上、従来のスクリーンと投影機からな
る構成の他にCRTからなる薄型ディスプレイを採用
し、コストダウンと装置の小型化を計ることもできる。
そして、同期信号を反転させるハードスイッチを設ける
ことにより、眼鏡の左目シャッタと右目シャッタの閉じ
るタイミングが、反転していても直すことができる。
る構成の他にCRTからなる薄型ディスプレイを採用
し、コストダウンと装置の小型化を計ることもできる。
そして、同期信号を反転させるハードスイッチを設ける
ことにより、眼鏡の左目シャッタと右目シャッタの閉じ
るタイミングが、反転していても直すことができる。
【図1】本発明に係る立体映像システムを示す構成図で
ある。
ある。
【図2】本発明に係る立体映像投影方法を示す実施図で
ある。
ある。
【図3】本発明に係る立体画像システムの第2の実施例
の構成図である。
の構成図である。
【図4】本発明に係る立体画像システムの第3の実施例
の構成図である。
の構成図である。
【図5】本発明に係る立体画像システムの第4の実施例
における画像生成部4の構成図である。
における画像生成部4の構成図である。
【図6】本発明に係る立体画像システムの第4の実施例
における画像生成部4の詳細な構成図である。
における画像生成部4の詳細な構成図である。
【図7】本発明に係る立体画像システムの第4の実施例
の画像生成部4における動作波形図である。
の画像生成部4における動作波形図である。
【図8】本発明に係る立体映像投影方法を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
A 観察者
2 正面左目用制御部
3 導線
4 正面左目用画像生成部
5 導線
6 正面画像合成部
7、19、31 導線
8 正面ディスプレイ
10 正面右目用制御部
11 導線
12 正面右目用画像生成部
13 導線
14 上面左目用制御部
15 導線
16 上面左目用画像生成部
17 導線
18 上面画像合成部
20 上面ディスプレイ
22 上面右目用制御部
23 導線
24 上面右目用画像生成部
25 導線
26 側面左目用制御部
27 導線
28 側面左目用画像生成部
29 導線
30 側面画像合成部
32 側面ディスプレイ
34 側面右目用制御部
35 導線
36 側面右目用画像生成部
37 導線
38 同期信号発生器
39 導線
40 位置制御部
41 ネットワークケーブル
42 眼鏡
44 シャッタ
45 導線
46 位置センサ
47 導線
48 立体映像データ記憶装置
49 導線
50 飛行機模型
52 投影位置
54 投影位置
56 投影位置
58 位置信号検出工程
60 基準同期信号
62 個別画像演算生成工程
64 各面画像同期送出工程
66 眼鏡同期シャッタ駆動工程
68 観察者移動工程
70 3Dデータ取込工程
72 位相比較器
75 コンデンサ
76 VCO回路
80 グラフィックプロセッサ
82 比較パルス
86 クロック信号
88 周波数分割回路
90 比較パルス
92 PNP型トランジスタ
94 NPNトランジスタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 5B050 BA04 BA08 BA09 CA07 DA02
DA04 EA09 EA19 EA24 EA28
FA02 FA05 FA06 FA08
5C061 AA03 AA13 AA14 AA25 AB12
AB14 AB18 AB20 AB21
Claims (20)
- 【請求項1】 観察者に仮想体画像を立体的に認識させ
る立体画像システムであって、 左目用画像生成部と、右目用画像生成部と、これらの両
映像生成部と接続される画像合成部と、画像合成部の出
力を描画する表示部と、シャッタ装置とを備えた眼鏡
と、前記両映像生成部と前記画像合成部とを駆動する同
期信号発生器とからなり、前記同期信号発生器が前記両
映像生成部と、前記画像合成部と、前記眼鏡とに同期信
号を入力して左目用画像と右目用画像とを合成して前記
表示部に同期させて表示すると共に、シャッタ装置を備
えた眼鏡のシャッタ開閉動作を同期信号に同期させるこ
とを特徴とする立体画像システム。 - 【請求項2】 映像生成部は、立体映像データから立体
映像信号を演算する制御部と、立体映像信号からビデオ
信号を生成する画像生成部とから構成されることを特徴
とする請求項1記載の立体画像システム。 - 【請求項3】 映像生成部は、左目用画像生成部と右目
用画像生成部とから構成されることを特徴とする請求項
1乃至2いずれかに記載の立体画像システム。 - 【請求項4】 映像生成部は、一つの制御部と左目用画
像生成部と右目用画像生成部とから構成されることを特
徴とする請求項1乃至2いずれかに記載の立体画像シス
テム。 - 【請求項5】 画像生成部は、さらに位相比較回路と前
記位相比較回路に接続されるVCO回路とグラフィック
プロセッサ回路とを備えることを特徴とする請求項2記
載の立体画像システム。 - 【請求項6】 画像生成部は、位相比較回路とVCO回
路とを結ぶ導線と接続される容量が接地され、VCO回
路の出力が周波数分割回路と接続され、周波数分割回路
の出力が位相比較回路と接続されることを特徴とする請
求項5記載の立体画像システム。 - 【請求項7】 眼鏡は、さらに位置センサが備わり、前
記位置センサからの情報を制御する位置制御部と接続さ
れることを特徴とする請求項1記載の立体画像システ
ム。 - 【請求項8】 表示部は、更に複数設けることを特徴と
する請求項1記載の立体画像システム。 - 【請求項9】 複数設けられる表示部は、互いにその端
部を隣接させて設けられることを特徴とする請求項8記
載の立体画像システム。 - 【請求項10】 複数設けられる表示部は、各表示部の
隣接する端部が互いに接合するよう配置される3面の表
示部からなることを特徴とする請求項9記載の立体画像
システム。 - 【請求項11】 複数設けられる表示部は、同一直線状
に並べて設けられることを特徴とする請求項8記載の立
体画像システム。 - 【請求項12】 眼鏡のシャッタの開閉と映像生成部の
表示との設定が一致しない場合に、開閉モードの切換え
スイッチを設けることを特徴とする請求項1記載の立体
画像システム。 - 【請求項13】 表示部は、CRTまたはプラズマディ
スプレイまたは有機ELディスプレイまたはLED集積
型ディスプレイからなることを特徴とする請求項1また
は請求項8乃至12いずれか記載の立体画像システム。 - 【請求項14】 画像生成部は、同期回路入力部を備え
たファームウェアであることを特徴とする請求項1記載
の立体画像システム。 - 【請求項15】 位置センサは、マニュピレータに付属
されてマニュピレータの変化を検出することを特徴とす
る請求項1記載の立体画像システム。 - 【請求項16】 観察者に仮想体画像を立体的に認識さ
せる立体画像投影方法であって、 同期信号発生器が両映像生成部と画像合成部と眼鏡とに
同期信号を入力して左目用画像と右目用画像とを合成し
て前記表示部に同期させて表示すると共に、シャッタ装
置を備えた眼鏡のシャッタを同期信号に同期させること
を特徴とする立体画像投影方法。 - 【請求項17】 眼鏡の左目シャッタの開放と左目用画
像生成部の表示と、眼鏡の右目シャッタの開放と右目用
画像生成部の表示との同期対応がとれない場合に、正逆
の反転切換えることを特徴とする請求項16記載の立体
画像投影方法。 - 【請求項18】 観察者に仮想体画像を立体的に認識さ
せる立体画像投影プログラムであって、 同期信号発生器が両映像生成部と画像合成部と眼鏡とに
同期信号を入力して左目用画像と右目用画像とを合成し
て前記表示部に同期させて表示すると共に、シャッタ装
置と位置センサとを備えた眼鏡のシャッタを同期信号に
同期させることを特徴とする立体画像投影プログラム。 - 【請求項19】 眼鏡の左目シャッタの開放と左目用画
像生成部の表示と、眼鏡の右目シャッタの開放と右目用
画像生成部の表示との同期対応がとれない場合に、正逆
の反転切換えることを特徴とする請求項18記載の立体
画像投影プログラム。 - 【請求項20】 左目用画像生成部と右目用画像生成部
と画像合成部とを駆動し、前記同期信号発生器が前記両
映像生成部と、前記画像合成部と、前記眼鏡とに同期信
号を入力して左目用画像と右目用画像とを合成して前記
表示部に同期させて表示すると共に、シャッタ装置と位
置センサとを備えた眼鏡のシャッタを同期信号に同期さ
せることを特徴とする同期信号発生器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001366983A JP2003168136A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 立体画像システムおよび立体画像投影方法 |
PCT/JP2002/012456 WO2003047275A1 (fr) | 2001-11-30 | 2002-11-28 | Systeme d'image tridimensionnelle et procede de projection d'image tridimensionnelle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001366983A JP2003168136A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 立体画像システムおよび立体画像投影方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003168136A true JP2003168136A (ja) | 2003-06-13 |
Family
ID=19176805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001366983A Pending JP2003168136A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 立体画像システムおよび立体画像投影方法 |
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Country | Link |
---|---|
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WO (1) | WO2003047275A1 (ja) |
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JP3534785B2 (ja) * | 1992-12-08 | 2004-06-07 | 松下電器産業株式会社 | 高臨場映像表示方法とその装置 |
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JP2001028767A (ja) * | 1999-07-12 | 2001-01-30 | Denso Corp | 多重画像表示システム |
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-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001366983A patent/JP2003168136A/ja active Pending
-
2002
- 2002-11-28 WO PCT/JP2002/012456 patent/WO2003047275A1/ja active Application Filing
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JPWO2016031417A1 (ja) * | 2014-08-28 | 2017-06-15 | ソニー株式会社 | 画像処理装置、及び画像処理システム |
EP3188482A4 (en) * | 2014-08-28 | 2018-03-28 | Sony Corporation | Image processing device and image processing system |
US10543414B2 (en) | 2014-08-28 | 2020-01-28 | Sony Corporation | Image processing device and image processing system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003047275B1 (fr) | 2003-10-23 |
WO2003047275A1 (fr) | 2003-06-05 |
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|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070613 |