JP2830291B2 - 3D display device - Google Patents
3D display deviceInfo
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- JP2830291B2 JP2830291B2 JP2020773A JP2077390A JP2830291B2 JP 2830291 B2 JP2830291 B2 JP 2830291B2 JP 2020773 A JP2020773 A JP 2020773A JP 2077390 A JP2077390 A JP 2077390A JP 2830291 B2 JP2830291 B2 JP 2830291B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- eye
- image
- unit
- real
- input unit
- 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 - Fee Related
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、計算機が演算を行なうことによって得られ
た仮想的な空間の右目もしくは左目に対応する画像、使
用者のいる位置とは異なる位置で撮影された右目もしく
は左目に対応する画像などの画像に、使用者がいる位置
で観測される映像を合成させて立体視を行なわせる立体
表示装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an image corresponding to the right or left eye of a virtual space obtained by a computer performing an operation, a position different from a position where a user is located. The present invention relates to a stereoscopic display device that performs stereoscopic viewing by combining an image, such as an image corresponding to the right eye or the left eye, photographed at a position where a user is present with the image.
（従来の技術） 右目用および左目用に対応した適切な映像をそれぞれ
右目と左目に与えることにより、人間は立体感を得るこ
とができる。右目用および左目用に対応した映像とし
て、コンピュータ・グラフィックスにより作成された映
像や、右目用および左目用に対応した撮像系で撮られた
映像などが用いられている。また、人間の頭の動きに合
わせてこれらの映像を変化させることにより、さらに現
実に近い立体感を得ることができる。立体感を得ること
により、視覚化された複雑なデータの理解促進性や、離
れた場所にあたかも居るような感覚の体験、エンターテ
イメント性をもった新たな疑似感覚の体験を期待するこ
とができる。このような立体感を得るためには、人間の
頭部が動いても映像を見ることができるような表示装置
が必要である。(Prior Art) By providing appropriate images for the right eye and the left eye for the right eye and the left eye, respectively, a human can obtain a stereoscopic effect. As the images corresponding to the right eye and the left eye, images created by computer graphics, images captured by an imaging system corresponding to the right eye and the left eye, and the like are used. Further, by changing these images in accordance with the movement of the human head, it is possible to obtain a more realistic three-dimensional effect. By gaining a three-dimensional effect, it is possible to expect a facilitation of understanding of complex visualized data, an experience of feeling as if being at a remote place, and a new pseudo-sensual experience with entertainment. In order to obtain such a three-dimensional effect, a display device that can view an image even when a human head moves is required.
このような立体表示装置として、情報処理学会研究報
告「88−CG−34」、昭和63年８月、第88巻、第58号、55
〜62頁に廣瀬氏、古賀氏と石井氏が「人工現実感誘導型
ディスプレイの開発」と題して発表した論文に記載され
ている装置が知られている。これは、第12図に示すよう
な基本構成を持ち、右目用画像投影部23は右目用画像信
号101から映像をディスプレイ上に映し出し、ディスプ
レイ画面が適切な距離で結像するような光学系を用いて
右目用画像投影信号231として右目に投影する。同様
に、左目用画像投影部26は左目用画像信号102から映像
をディスプレイ上に映し出し、その映像を同様の光学系
を用いて左目用画像投影信号261として左目に投影す
る。この立体表示装置は、計算機により生成された映像
もしくは使用者とは異なる位置での映像のみを表示する
に留まっていた。As such a stereoscopic display device, IPSJ Research Report “88-CG-34”, August 1988, Vol. 88, No. 58, 55
The apparatus described in a paper published by Hirose, Koga and Ishii entitled "Development of a virtual reality induced display" on page 62 is known. This has a basic configuration as shown in FIG. 12, and the right-eye image projection unit 23 projects an image from the right-eye image signal 101 on a display and forms an optical system such that the display screen forms an image at an appropriate distance. The image is projected to the right eye as an image projection signal 231 for the right eye. Similarly, the left-eye image projection unit 26 projects a video from the left-eye image signal 102 on a display, and projects the video as a left-eye image projection signal 261 using a similar optical system. This stereoscopic display device merely displays an image generated by a computer or an image at a position different from a user.
（発明が解決しようとする課題） しかし、従来の立体表示装置では、使用者に提示され
る映像はコンピュータ・グラフィックスで作成した仮想
空間の映像や撮像管により撮られた映像のみを用いてい
るから、コンピュータ・グラフィックスでの映像を見る
場合には使用者の位置での映像を見ることができ、これ
を用いて作業を行なう場合に安全を確保することが困難
であり、また、使用者がいる位置で観測される現実世界
と計算機で計算された仮想世界や遠隔地での世界の両方
に関わる情報を同時に処理することができない。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional stereoscopic display device, only a video in a virtual space created by computer graphics or a video taken by an imaging tube is used for a video presented to a user. Therefore, when viewing images on computer graphics, it is possible to see images at the position of the user, and it is difficult to ensure safety when performing work using the images. Cannot simultaneously process information relating to both the real world observed at the location where the user is and the virtual world calculated by the computer and the world at a remote location.
本発明の目的は、使用者がいる位置で観測される風景
を、コンピュータ・グラフィックスで作成した仮想空間
の映像や使用者と異なる位置で撮像された風景などと重
ね合わせて立体的に見ることができ、また、使用者がい
る位置で観測される風景と仮想空間の映像や異なる位置
での映像などとを重ね合わせて立体的に見たり、重ね合
わせずにいずれか一方だけの映像による立体的な見方に
切り替えたりすることができる立体表示装置を提供する
ことにある。It is an object of the present invention to superimpose a scene observed at a position where a user is present with a video of a virtual space created by computer graphics or a scene captured at a position different from the user and stereoscopically view. In addition, the scenery observed at the position where the user is located and the image of the virtual space or the image at a different position can be superimposed and viewed three-dimensionally. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional display device that can switch to a typical viewpoint.
（課題を解決するための手段） 本発明に係る第１の立体表示装置は、右目用および左
目用として作成された２つの画像を入力して立体感を得
る立体表示装置において、外部で作成された右目用の画
像を表示する右目用画像表示部と、外部で作成された左
目用の画像を表示する左目用画像表示部と、使用者がい
る位置で観測される映像を入力し、右目に対応する画像
を出力する右目用実像入力部と、使用者がいる位置で観
測される映像を入力し、左目に対応する画像を出力する
左目用実像入力部と、前記右目用画像表示部から出力さ
れた画像と前記右目用実像入力部から出力された画像を
合成し、該合成画像を使用者の右目に投影する右目画像
合成投影部と、前記左目用画像表示部から出力された画
像と前記左目用実像入力部から出力された画像を合成
し、該合成画像を使用者の左目に投影する左目画像合成
投影部と を備えて成ることを特徴とする。(Means for Solving the Problems) A first three-dimensional display device according to the present invention is a three-dimensional display device that receives two images created for the right eye and the left eye to obtain a three-dimensional effect, and is externally created. A right-eye image display unit that displays the right-eye image, a left-eye image display unit that displays an externally created left-eye image, and an image observed at the position where the user is located. A right-eye real image input unit that outputs a corresponding image, a left-eye real image input unit that inputs an image observed at a position where a user is present, and outputs an image corresponding to the left eye, and is output from the right-eye image display unit. A right-eye image combining and projecting unit that combines the output image and the image output from the right-eye real image input unit, and projects the combined image to the right eye of the user; an image output from the left-eye image display unit; Image output from the left-eye real image input unit And a left-eye image combining / projecting unit that combines the images and projects the combined image to the left eye of the user.
本発明に係る第２の立体表示装置は、右目用および左
目用として作成された２つの画像を入力して立体感を得
る立体表示装置において、使用者がいる位置で観測され
る映像を入力し、右目に対応する画像を出力する右目用
実像入力部と、使用者がいる位置で観測される映像を入
力し、左目に対応する画像を出力する左目用実像入力部
と、外部で作成された右目用の画像および前記右目用実
像入力部から出力された画像とを入力しかつ合成する右
目用画像合成部と、外部で作成された左目用の画像と前
記左目用実像入力部から出力された画像とを入力しかつ
合成する左目用画像合成部と、前記右目用画像合成部か
ら出力された合成画像を使用者の右目に投影する右目用
画像投影部と、前記左目用画像合成部から出力された合
成画像を使用者の左目に投影する左目用画像投影部と を備えて成ることを特徴とする。A second stereoscopic display device according to the present invention is a stereoscopic display device that obtains a stereoscopic effect by inputting two images created for a right eye and a left eye, and inputs an image observed at a position where a user is present. A real image input unit for the right eye that outputs an image corresponding to the right eye, a real image input unit for the left eye that inputs an image observed at the position where the user is, and outputs an image corresponding to the left eye, A right-eye image synthesizing unit for inputting and synthesizing a right-eye image and an image output from the right-eye real image input unit, and an externally created left-eye image and an output from the left-eye real image input unit. A left-eye image synthesizing unit for inputting and synthesizing an image, a right-eye image projecting unit for projecting the synthesized image output from the right-eye image synthesizing unit to the right eye of the user, and an output from the left-eye image synthesizing unit. User's left And characterized in that it comprises a left-eye image projection unit for projecting the.
本発明に係る第３の立体表示装置は、第１の立体表示
装置に加えて、使用者がいる位置で観測される映像を入
力し、該映像を選択制御信号に応じて前記右目用実像入
力部および前記左目用実像入力部へ出力するか否かを選
択する実像切り替え制御部と、前記外部で作成された右
目用および左目用画像のそれぞれを入力し、前記選択制
御信号に応じて前記外部で作成された右目用画像を前記
右目用画像表示部へ出力するか否かを選択しかつ前記外
部で作成された左目用画像を前記左目用画像表示部へ出
力するか否かを選択する画像切り替え制御部とを備え、
前記選択制御信号が第１の選択を指示する信号であると
き、前記実像切り替え制御部は使用者がいる位置で観測
される映像を前記右目用実像入力部および前記左目用実
像入力部へ出力し、前記画像切り替え制御部は前記外部
で作成された右目用画像を前記右目用画像表示部へ出力
しかつ前記外部で作成された左目用画像を前記左目用画
像表示部へ出力し、前記選択制御信号が第２の選択を指
示する信号であるとき、前記実像の切り替え部は使用者
がいる位置で観測される映像を前記右目用実像入力部お
よび前記左目用実像入力部へ出力し、前記選択制御信号
が第３の選択を指示する信号であるとき、前記画像切り
替え制御部は前記外部で作成された右目用画像を前記右
目用画像表示部へ出力しかつ前記外部で作成された左目
用画像を前記左目用画像表示部へ出力することを特徴と
する。A third stereoscopic display device according to the present invention, in addition to the first stereoscopic display device, inputs an image observed at a position where a user is present, and inputs the image according to a selection control signal. Unit and a real image switching control unit for selecting whether or not to output to the real image input unit for the left eye, and input each of the right eye image and the left eye image created outside, and the external unit according to the selection control signal. An image for selecting whether or not to output the image for the right eye created in the above to the image display unit for the right eye and for selecting whether to output the image for the left eye created externally to the image display unit for the left eye A switching control unit,
When the selection control signal is a signal indicating a first selection, the real image switching control unit outputs an image observed at a position where a user is present to the right eye real image input unit and the left eye real image input unit. The image switching control unit outputs the externally created right-eye image to the right-eye image display unit, and outputs the externally created left-eye image to the left-eye image display unit; When the signal is a signal instructing the second selection, the real image switching unit outputs an image observed at a position where a user is present to the right eye real image input unit and the left eye real image input unit, and the selection is performed. When the control signal is a signal instructing a third selection, the image switching control unit outputs the externally generated right-eye image to the right-eye image display unit, and outputs the externally generated left-eye image. The left eye And outputs to the image display unit.
本発明に係る第４の立体表示装置は、右目用および左
目用として作成された２つの画像を入力して立体感を得
る立体表示装置において、使用者がいる位置で観測され
る映像を入力し、右目に対応する画像を出力する右目用
実像入力部と、使用者がいる位置で観測される映像を入
力し、左目に対応する画像を出力する左目実像入力部
と、外部で作成された右目用画像および前記右目用実像
入力部からの画像を入力し、選択制御信号に応じて、前
記外部で作成された右目用画像と前記右目用実像入力部
からの画像とを合成しかつ合成された画像を出力する第
１の右目用動作、前記外部で作成された右目用画像を出
力する第２の右目用動作および前記右目用実像入力部か
らの画像を出力する第３の右目用動作の内のいずれか１
つの動作を選択する右目用画像切り替え合成部と、外部
で作成された左目用画像および前記左目用実像入力部か
らの画像を入力し、前記選択制御信号に応じて、前記外
部で作成された左目用画像と前記左目用像入力部からの
画像とを合成しかつ該合成された画像を出力する第１の
左目用動作、前記外部で作成された左目用画像を出力す
る第２の左目用動作および前記右目用実像入力部からの
画像を出力する第３の左目用動作の内いずれか１つの動
作を選択する左目用画像切り替え合成部と、前記右目用
画像切り替え合成部から出力された画像を使用者の右目
に投影する右目用画像投影部と、前記左目用画像切り替
え合成部から出力された画像を使用者の左目に投影する
左目用画像投影部とを備え、前記選択制御信号が第１の
選択を指示する信号であるとき、前記右目用画像切り替
え合成部は第１の右目用動作を選択しかつ前記左用用画
像切り替え合成部は前記第１の左目用動作を選択し、前
記選択制御信号が第２の選択を指示する信号であると
き、前記右目用画像切り替え合成部は前記第２の右目用
動作を選択しかつ前記左目用画像切り替え合成部は前記
第２の左目用動作を選択し、前記選択制御信号が第３の
選択を指示する信号であるとき、前記右目用画像切り替
え合成部は前記第３の右目用動作を選択しかつ前記左目
用画像切り替え合成部は前記第３の左目用動作を選択す
ることを特徴とする。A fourth stereoscopic display device according to the present invention is a stereoscopic display device that obtains a stereoscopic effect by inputting two images created for a right eye and a left eye, and inputs an image observed at a position where a user is present. A right-eye real image input unit for outputting an image corresponding to the right eye, a left-eye real image input unit for inputting an image observed at a position where a user is present and outputting an image corresponding to the left eye, and an externally created right eye The image for the right eye and the image from the real image input unit for the right eye are input, and the image for the right eye created outside and the image from the real image input unit for the right eye are synthesized and synthesized according to the selection control signal. Among the first right-eye operation for outputting an image, the second right-eye operation for outputting the externally generated right-eye image, and the third right-eye operation for outputting an image from the right-eye real image input unit. Any one of
A right-eye image switching / synthesizing unit that selects one of the three operations, an externally generated left-eye image and an image from the left-eye real image input unit, and the externally generated left-eye image according to the selection control signal. First left-eye operation for combining the image for use with the image from the left-eye image input unit and outputting the combined image, and second left-eye operation for outputting the externally created left-eye image And a left-eye image switching / combining unit that selects any one of a third left-eye operation for outputting an image from the right-eye real image input unit, and an image output from the right-eye image switching / combining unit. A right-eye image projection unit for projecting the right eye of the user; and a left-eye image projection unit for projecting the image output from the left-eye image switching / synthesis unit to the left eye of the user. To instruct the selection of , The right-eye image switching / synthesizing unit selects the first right-eye operation and the left-image switching / synthesizing unit selects the first left-eye operation, and the selection control signal is the second selection operation. When the signal is an instruction signal, the right-eye image switching / combining unit selects the second right-eye operation, and the left-eye image switching / combining unit selects the second left-eye operation, and the selection control signal Is the signal instructing the third selection, the right-eye image switching / combining unit selects the third right-eye operation, and the left-eye image switching / combining unit selects the third left-eye operation. It is characterized by the following.
（作用） 本発明に係る第１の立体表示装置は、使用者の位置で
観測される映像を入力する右目用実像入力部および左目
用実像入力部と、外部から入力された右目用および左目
用の画像を表示する右目用画像表示部および左目用画像
表示部と、使用者の位置で観測された画像と外部から入
力された画像を合成し右目および左目に投影する右目用
画像合成投影部および左目用画像合成投影部とを備え、
また、第２の立体表示装置は、使用者の位置で観測され
る映像を入力する右目用実像入力部および左目用実像入
力部と、入力された実像と外部から入力された右目用お
よび左目用の画像を合成する右目用画像合成部および左
目用画像合成部と、右目および左目に合成された画像を
投影する右目用画像投影部および左目用画像投影部とを
備えることにより、第１および第２の立体表示装置にお
いては、外部から入力された映像と使用者の位置での映
像を同時に観測することができる。(Effect) The first stereoscopic display device according to the present invention includes a right-eye real image input unit and a left-eye real image input unit for inputting an image observed at a position of a user, and a right-eye and left-eye input from outside. A right-eye image display unit and a left-eye image display unit for displaying an image of the right-eye image and a right-eye image combining and projecting unit for combining an image observed at the position of the user with an image input from the outside and projecting the right and left eyes; A left-eye image synthesis projection unit,
In addition, the second stereoscopic display device includes a real image input unit for the right eye and a real image input unit for the left eye for inputting an image observed at the position of the user, a real image input for the right eye and a left eye real input for the left eye input from the outside. The first and second images are provided by including a right-eye image combining unit and a left-eye image combining unit that combines the images of In the two-dimensional display device, the image input from the outside and the image at the position of the user can be simultaneously observed.
本発明に係る第３の立体表示装置は、第１の立体表示
装置に加えて、使用者の位置で観測される映像の入力制
御を行なう実像切り替え制御部と、外部から入力された
画像の入力制御を行なう画像切り替え制御部とを備える
ことにより、また、第４の立体表示装置は、外部から入
力された画像と使用者の位置で観測される映像の切り替
えと合成を行なう右目用画像切り替え合成部および左目
用画像切り替え合成部とを備えることにより、第３およ
び第４の立体表示装置においては、制御信号に応じて使
用者の位置で観測される映像と外部で作成された画像と
の合成された画像、前記使用者の位置で観測される映像
および前記外部で作成された画像の内から１つの映像ま
たは画像を選択することができるから、所望の画像を得
ることができる。A third stereoscopic display device according to the present invention includes, in addition to the first stereoscopic display device, a real image switching control unit that controls input of an image observed at a position of a user, and input of an image input from outside. By providing an image switching control unit for performing control, the fourth stereoscopic display device is further characterized in that a right-eye image switching / combining for switching and combining an externally input image and a video observed at the position of the user. In the third and fourth three-dimensional display devices, by including the image switching unit and the left-eye image switching / synthesizing unit, the image that is observed at the position of the user according to the control signal and the image that is created externally are synthesized. Since one image or image can be selected from the selected image, the image observed at the position of the user, and the image created outside, a desired image can be obtained.
（実施例） 本発明に係る第１の立体表示装置について説明する。
第１図は本発明に係る第１の立体表示装置の一実施例を
示すブロック図である。(Example) A first stereoscopic display device according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a first stereoscopic display device according to the present invention.
右目用実像入力部11は、使用者がいる位置で観測され
る映像を入力し、右目に対応する画像である右目用実像
信号111を出力する。右目用画像表示部12は、外部から
の右目用画像信号101を入力し、その画像の表示を行
い、表示面が適切な距離で結像するような光学系を通過
させた右目用画像表示信号121を出力する。右目用画像
合成投影部13は、右目用実像入力部11から出力された右
目用実像信号111と右目用画像表示部12から出力された
右目用画像表示信号121とを入力し、これらの映像を合
成して右目に対して投影を行なう。同様に、左目用実像
入力部14は、使用者がいる位置で観測される映像を入力
し、左目に対応する画像である左目実像信号141を出力
する。左目用画像表示部15は、外部からの左目用画像信
号102を入力し、その画像の表示を行い、表示面が適切
な距離で結像するような光学系を通過させて左目用画像
表示信号151を出力する。左目用画像合成投影部116は、
左目用実像入力部14から出力された左目用実像信号141
と左目用画像表示部15から出力された左目用画像表示信
号151とを入力し、これらの映像を合成して左目に対し
て投影を行なう。The right-eye real image input unit 11 inputs an image observed at a position where a user is present, and outputs a right-eye real image signal 111 that is an image corresponding to the right eye. The right-eye image display unit 12 receives a right-eye image signal 101 from the outside, displays the image, and passes the right-eye image display signal through an optical system such that the display surface forms an image at an appropriate distance. Outputs 121. The right-eye image combining and projecting unit 13 receives the right-eye real image signal 111 output from the right-eye real image input unit 11 and the right-eye image display signal 121 output from the right-eye image display unit 12, and outputs these images. The images are synthesized and projected to the right eye. Similarly, the left-eye real image input unit 14 inputs a video observed at a position where the user is present, and outputs a left-eye real image signal 141 that is an image corresponding to the left eye. The left-eye image display unit 15 receives the left-eye image signal 102 from the outside, displays the image, passes the optical system such that the display surface forms an image at an appropriate distance, and outputs the left-eye image display signal. Outputs 151. The left-eye image synthesis projection unit 116
Left-eye real image signal 141 output from left-eye real image input unit 14
And the left-eye image display signal 151 output from the left-eye image display unit 15, and synthesizes these images to project the image to the left eye.
右目用実像入力部11および左目用実像入力部14は、第
５図（ａ）に示すように、頭部に装着される装着具55に
取り付けられた窓53からなる。窓53に代えて、ガラス
板、望遠レンズや広角レンズなどの光学系などを用いる
こともできる。右目用画像表示部12および左目用画像表
示部15は、第５図（ａ）に示すように、目に対して適切
な画像を表示する液晶テレビ51と光学系52とからなる。
尚、図示の例に代えて、第５図（ｂ）に示すように、複
数のミラー56と光学系52からなる右目用画像表示部およ
び左目用画像表示部を用いることができる。また、液晶
テレビ51の代わりに、プラズマディスプレイ、陰極線
管、スクリーンに後部から投影する装置などを用いるこ
ともできる。ミラー56には、曲率を設けることもでき
る。右目用画像合成投影部13および左目用画像合成投影
部16は、第５図（ａ）に示すように、ハーフミラー54か
らなる。尚、ハーフミラー54に代えて、曲率が設けられ
たハーフミラーなどを用いることができる。装着具55と
して、右目用実像入力部11および左目用実像入力部14と
右目用画像表示部12および左目用画像表示部15から出力
されている映像以外の信号が目に入らないように黒い布
などで目の回りを覆い、これらの装置をバンドやヘルメ
ットなどで頭部に固定させる枠組みなどが用いられる。
右目用画像表示部12および左目用画像表示部15を目に対
して、上部、右もしくは左、下部などの装置が組み込め
る位置関係に配置することができる。The real image input section 11 for the right eye and the real image input section 14 for the left eye, as shown in FIG. 5 (a), comprise a window 53 attached to an attachment 55 attached to the head. Instead of the window 53, a glass plate, an optical system such as a telephoto lens or a wide-angle lens, or the like can be used. The right-eye image display unit 12 and the left-eye image display unit 15 include, as shown in FIG. 5A, a liquid crystal television 51 for displaying an appropriate image for the eyes and an optical system 52.
Instead of the illustrated example, as shown in FIG. 5B, a right-eye image display unit and a left-eye image display unit including a plurality of mirrors 56 and an optical system 52 can be used. Further, instead of the liquid crystal television 51, a plasma display, a cathode ray tube, a device for projecting onto a screen from the rear, or the like can be used. The mirror 56 may be provided with a curvature. The right-eye image combining / projecting unit 13 and the left-eye image combining / projecting unit 16 include a half mirror 54 as shown in FIG. Note that, instead of the half mirror 54, a half mirror having a curvature can be used. As the wearing tool 55, a black cloth is used so that signals other than images output from the right-eye real image input unit 11, the left-eye real image input unit 14, the right-eye image display unit 12, and the left-eye image display unit 15 do not enter the eyes. For example, a frame or the like is used to cover the area around the eyes with a device such as a band or a helmet to fix these devices to the head.
The right-eye image display unit 12 and the left-eye image display unit 15 can be arranged with respect to the eyes in a positional relationship in which devices such as upper, right, left, and lower can be incorporated.
本発明に係る第２の立体表示装置について説明する。
第２図は本発明に係る第２の立体表示装置の一実施例を
示すブロック図である。A second stereoscopic display device according to the present invention will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the second stereoscopic display device according to the present invention.
右目用実像入力部21は、使用者がいる位置で観測され
る映像を入力し、右目に対応する画像である右目用実像
信号211を出力する。右目用画像合成部22は、目の回り
を覆い、これらの装置をバンドやヘルメットなどで頭部
に固定させる枠組みなどを用いる。The right-eye real image input unit 21 inputs a video observed at a position where a user is present, and outputs a right-eye real image signal 211 that is an image corresponding to the right eye. The right-eye image synthesizing unit 22 uses a framework that covers around the eyes and fixes these devices to the head with a band, a helmet, or the like.
本発明に係る第３の立体表示装置について説明する。
第３図は本発明に係る第３の立体表示装置の一実施例を
示すブロック図である。A third stereoscopic display device according to the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of the third stereoscopic display device according to the present invention.
第３の立体表示装置は第１図に示す第１の立体表示装
置に加えて、実像切り替え制御部31および画像切り替え
制御部32も備える。実像切り替え制御部31には合成また
は切り替えを指定する選択制御信号103が入力され、実
像切り替え制御部31は、選択制御信号103に基づき使用
者がいる位置で観測される映像を右目用実像入力部11と
左目用実像入力部14とに出力することの制御を行なう。
画像切り替え制御部32は、入力される選択制御信号103
に基づき、外部から入力された右目用画像信号101と左
目用画像信号102を右目用画像表示部12と左目用画像表
示部15とに出力することの制御を行なう。The third three-dimensional display device includes a real image switching control unit 31 and an image switching control unit 32 in addition to the first three-dimensional display device shown in FIG. A selection control signal 103 for designating composition or switching is input to the real image switching control unit 31, and the real image switching control unit 31 converts an image observed at a position where a user is present based on the selection control signal 103 into a real image input unit for the right eye. Output to the real image input unit 11 and the left eye real image input unit 14 is controlled.
The image switching control unit 32 receives an input selection control signal 103
Based on the above, control is performed to output the right-eye image signal 101 and the left-eye image signal 102 input from the outside to the right-eye image display unit 12 and the left-eye image display unit 15.
実像切り替え制御部31は、第７図に示すように、液晶
シャッター71からなる。尚、液晶シャッター71に代えて
機械式シャッターなどを用いることができる。画像切り
替え制御部32は、第８図に示すように、画像信号切り替
え器81からなる。The real image switching control unit 31 includes a liquid crystal shutter 71 as shown in FIG. Note that a mechanical shutter or the like can be used instead of the liquid crystal shutter 71. The image switching control unit 32 includes an image signal switch 81 as shown in FIG.
本発明に係る第４の立体表示装置について説明する。
第４図は本発明に係る第４の立体表示装置の一実施例を
示すブロック図である。A fourth stereoscopic display device according to the present invention will be described.
FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of the fourth stereoscopic display device according to the present invention.
第４の立体表示装置は、第２図に示す第２の立体表示
装置の右目用画像合成部22および左目用画像合成部25に
代えて右目用画像切り替え合成部41および左目用画像切
り替え合成部42を備える。右目用画像切り替え合成部41
には、合成もしくは切り替えを指定する選択制御信号10
3が入力され、右目用画像切り替え合成部41は、選択制
御信号103に基づき、右目用画像信号101と右目用実像入
力部21から出力された右目用実像信号211とを入力し、
それらの画像の合成または右目用画像信号101および右
目用実像信号211の内からいずれか一方の選択を行い、
右目用画像合成信号411を右目用画像投影部23に出力す
る。同様に、左目用画像切り替え合成部42は、入力され
る選択制御信号103に基づき、左目用画像信号102と左目
用実像入力部24から出力された左目用実像信号241を入
力し、それらの画像の合成または左目用画像信号102お
よび左目用実像信号241の内からいずれか一方の選択を
行い、左目用画像合成信号421を左目用画像投影部26に
出力する。The fourth stereoscopic display device includes a right-eye image switching / combining unit 41 and a left-eye image switching / combining unit instead of the right-eye image combining unit 22 and the left-eye image combining unit 25 of the second three-dimensional display device shown in FIG. It has 42. Right eye image switching / combining unit 41
Is a selection control signal 10 that specifies synthesis or switching.
3 is input, the right-eye image switching synthesis unit 41, based on the selection control signal 103, inputs the right-eye image signal 101 and the right-eye real image signal 211 output from the right-eye real image input unit 21,
Perform either one of synthesis of those images or the right-eye image signal 101 and the right-eye real image signal 211,
The right-eye image combining signal 411 is output to the right-eye image projection unit 23. Similarly, the left-eye image switching / synthesizing unit 42 receives the left-eye image signal 102 and the left-eye real image signal 241 output from the left-eye real image input unit 24 based on the input selection control signal 103, and Or selects one of the left-eye image signal 102 and the left-eye real image signal 241 and outputs the left-eye image composite signal 421 to the left-eye image projection unit 26.
右目用画像切り替え合成部41および左目用画像切り替
え合成部42は、第９図に示すように、画像切り替え器91
とクロマキー合成装置64とからなる。As shown in FIG. 9, the right-eye image switching / combining unit 41 and the left-eye image switching / combining unit 42
And a chroma key synthesizing device 64.
次に、本発明の立体表示装置を用いて作業を行なう場
合の一実施態様の説明図を第10図に示す。ここでは、現
実に見ている世界に仮想的な人物を登場させる場合を例
にとって説明する。使用者は本発明の立体表示装置92を
装着具を介して装着する。位置検出部93は、使用者の頭
部の位置および向きを検出し、位置信号931を出力す
る。仮想世界データベース96は、仮想的な３次元世界で
の人物などのデータを蓄積する。右目用画像生成部94も
しくは左目用画像生成部95は、位置検出部93から出力さ
れた位置データ931を入力し、仮想的な３次元世界での
使用者の位置を計算し、仮想世界データベース96から出
力された仮想世界データ961を用いて、右目もしくは左
目に対応する画像データを実時間で出力する。このとき
使用者に観測される映像の一例を第11図に示す。机97は
使用者がいる位置で見えた現実世界の対象物であり、人
物98は、仮想世界データベースに蓄積されているデータ
から生成された映像である。Next, FIG. 10 is an explanatory diagram of an embodiment in which work is performed using the stereoscopic display device of the present invention. Here, a case will be described as an example where a virtual person appears in the real world. The user wears the stereoscopic display device 92 of the present invention via a mounting tool. The position detector 93 detects the position and orientation of the user's head, and outputs a position signal 931. The virtual world database 96 stores data such as persons in a virtual three-dimensional world. The right-eye image generation unit 94 or the left-eye image generation unit 95 receives the position data 931 output from the position detection unit 93, calculates the position of the user in a virtual three-dimensional world, and generates a virtual world database 96. The image data corresponding to the right eye or the left eye is output in real time by using the virtual world data 961 output from. An example of an image observed by the user at this time is shown in FIG. The desk 97 is an object in the real world seen at the position where the user is located, and the person 98 is an image generated from data stored in the virtual world database.
位置検出部93として、超音波センサーや磁気センサー
などを用いることができる。仮想世界データベース96と
して、磁気ディスク装置や光ディスク装置などを用いる
ことができる。右目用画像生成部94および左目用画像生
成部95として、高速なコンピュータなどを用いることが
できる。As the position detection unit 93, an ultrasonic sensor, a magnetic sensor, or the like can be used. As the virtual world database 96, a magnetic disk device, an optical disk device, or the like can be used. As the right-eye image generation unit 94 and the left-eye image generation unit 95, a high-speed computer or the like can be used.
（発明の効果） 本発明によれば、使用者がいる位置で観測される映像
を入力し、該映像と外部から入力された右目もしくは左
目に対応した画像とを合成することができるから、使用
者は、双方の映像に含まれる情報を効率よく受け取るこ
とができ、かつ、安全に作業をすることができる。ま
た、使用者がいる位置で観測される映像と外部から入力
される画像の合成・切り替えの選択を行なう信号を入力
することにより、提示されている画像に合わせて、合成
を行ったり、いずれか一方の映像に切り替えたり選択す
ることができるから、エンターテイメント性を持った新
たな疑似感覚を体験することができる。(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to input an image observed at a position where a user is present, and combine the image with an image corresponding to the right eye or the left eye input from the outside. Can efficiently receive the information included in both images and can work safely. In addition, by inputting a signal for selecting synthesis / switching of a video observed at a position where a user is present and an image input from the outside, synthesis is performed in accordance with the presented image, or Since it is possible to switch to or select one of the images, a new pseudo-sensation with entertainment can be experienced.
第１図は本発明に係る第１の立体表示装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は本発明に係る第２の立体表示
装置の一実施例を示すブロック図、第３図は本発明に係
る第３の立体表示装置の一実施例を示すブロック図、第
４図は本発明に係る第４の立体表示装置の一実施例を示
すブロック図、第５図（ａ）は第１図の立体表示装置の
構成を示す説明図、第５図（ｂ）は第１図の立体表示装
置の他の構成を示す説明図、第６図は第２図の立体表示
装置の構成を示す説明図、第７図は第３図の立体表示装
置の構成を示す説明図、第８図は第３図の立体表示装置
の画像切り替え制御部の構成を示す説明図、第９図は第
４図の立体表示装置の右目用画像切り替え合成部および
左目用画像切り替え合成部の構成を示す説明図、第10図
は本発明の立体表示装置の使用状態を説明する説明図、
第11図は本発明の立体表示装置を用いて作業を行う状態
の説明図、第12図は従来技術により立体表示装置の構成
を示すブロック図である。 11,21……右目用実像入力部、12……右目用画像表示
部、13……右目用画像合成投影部、14,24……左目用実
像入力部、15……左目用画像表示部、16……左目用画像
合成投影部、22……右目用画像合成部、23……右目用画
像投影部、25……左目用画像合成部、26……左目用画像
投影部、31……実像切り替え制御部、32……画像切り替
え制御部、41……右目用画像切り替え合成部、42……左
目用画像切り替え合成部、92……立体表示装置、103…
…選択制御信号。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a first stereoscopic display device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of a second stereoscopic display device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of the third stereoscopic display device according to the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of the fourth stereoscopic display device according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of the stereoscopic display device of FIG. 1, FIG. 5 (b) is an explanatory diagram showing another configuration of the stereoscopic display device of FIG. 1, and FIG. FIG. 7, FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the stereoscopic display device of FIG. 3, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the image switching control unit of the stereoscopic display device of FIG. 3, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of a right-eye image switching / synthesizing unit and a left-eye image switching / synthesizing unit of the stereoscopic display device of FIG. 4. FIG. Explanatory view illustrating a use state of the apparatus,
FIG. 11 is an explanatory diagram of a state in which work is performed using the stereoscopic display device of the present invention, and FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the stereoscopic display device according to the related art. 11,21 ... Right eye real image input unit, 12 ... Right eye image display unit, 13 ... Right eye image composite projection unit, 14,24 ... Left eye real image input unit, 15 ... Left eye image display unit, 16: left-eye image combining unit, 22: right-eye image combining unit, 23: right-eye image combining unit, 25 ... left-eye image combining unit, 26: left-eye image combining unit, 31: real image Switching control unit, 32 ... Image switching control unit, 41 ... Right-eye image switching / combining unit, 42 ... Left-eye image switching / combining unit, 92 ... Stereoscopic display device, 103 ...
... Selection control signal.
Claims (2)
の画像を入力して立体感を得る立体表示装置において、
外部で作成された右目用の画像を表示する右目用画像表
示部と、外部で作成された左目用の画像を表示する左目
用画像表示部と、使用者がいる位置で観測される映像を
入力し、右目に対応する画像を出力する右目用実像入力
部と、使用者がいる位置で観測される映像を入力し、左
目に対応する画像を出力する左目用実像入力部と、前記
右目用画像表示部から出力された画像と前記右目用実像
入力部から出力された画像を合成し、該合成画像を使用
者の右目に投影する右目画像合成投影部と、前記左目用
画像表示部から出力された画像と前記左目用実像入力部
から出力された画像を合成し、該合成画像を使用者の左
目に投影する左目画像合成投影部と、使用者がいる位置
で観測される映像を入力し、該映像を選択制御信号に応
じて前記右目用実像入力部および前記左目用実像入力部
へ出力するか否かを選択する実像切り替え制御部と、前
記外部で作成された右目用および左目用画像のそれぞれ
を入力し、前記選択制御信号に応じて前記外部で作成さ
れた右目用画像を前記右目用画像表示部へ出力するか否
かを選択しかつ前記外部で作成された左目用画像を前記
左目用画像表示部へ出力するか否かを選択する画像切り
替え制御部とを備え、前記選択制御信号が第１の選択を
指示する信号であるとき、前記実像切り替え制御部は使
用者がいる位置で観測される映像を前記右目用実像入力
部および前記左目用実像入力部へ出力し、前記画像切り
替え制御部は前記外部で作成された右目用画像を前記右
目用画像表示部へ出力しかつ前記外部で作成された左目
用画像を前記左目用画像表示部へ出力し、前記選択制御
信号が第２の選択を指示する信号であるとき、前記実像
切り替え部は使用者がいる位置で観測される映像を前記
右目用実像入力部および前記左目用実像入力部へ出力
し、前記選択制御信号が第３の選択を指示する信号であ
るとき、前記画像切り替え制御部は前記外部で作成され
た右目用画像を前記右目用画像表示部へ出力しかつ前記
外部で作成された左目用画像を前記左目用画像表示部へ
出力することを特徴とする立体表示装置。1. A stereoscopic display device for obtaining a stereoscopic effect by inputting two images created for a right eye and a left eye,
Input right-eye image display section that displays an externally created right-eye image, left-eye image display section that displays an externally-created left-eye image, and input video that is observed at the user's location A right-eye real image input unit that outputs an image corresponding to the right eye, a left-eye real image input unit that inputs a video observed at a position where a user is present, and outputs an image corresponding to the left eye, and the right-eye image. A right-eye image combining / projecting unit that combines the image output from the display unit and the image output from the right-eye real image input unit, and projects the combined image to the right eye of the user; and the image output from the left-eye image display unit. A left-eye image synthesis projection unit that projects the synthesized image and the image output from the real image input unit for the left eye and projects the synthesized image to the left eye of the user, and inputs an image observed at a position where the user is present. The video is displayed in response to the selection control signal. An input unit and a real image switching control unit for selecting whether to output to the real image input unit for the left eye, and each of the externally created right-eye and left-eye images is input, and according to the selection control signal, Select whether to output an externally created right-eye image to the right-eye image display unit and select whether to output the externally created left-eye image to the left-eye image display unit. An image switching control unit, wherein when the selection control signal is a signal for instructing a first selection, the real image switching control unit outputs an image observed at a position where a user is present to the right eye real image input unit and the real image input unit. Output to the left-eye real image input unit, the image switching control unit outputs the externally created right-eye image to the right-eye image display unit and displays the externally created left-eye image to the left-eye image display Go to department When the selection control signal is a signal indicating a second selection, the real image switching unit outputs an image observed at a position where a user is present to the right eye real image input unit and the left eye real image input unit. When the selection control signal is a signal for instructing a third selection, the image switching control unit outputs the externally generated right-eye image to the right-eye image display unit and generates the externally generated right-eye image. A stereoscopic display device for outputting the left-eye image to the left-eye image display unit.
の画像を入力して立体感を得る立体表示装置において、
使用者がいる位置で観測される映像を入力し、右目に対
応する画像を出力する右目用実像入力部と、使用者がい
る位置で観測される映像を入力し、左目に対応する画像
を出力する左目実像入力部と、外部で作成された右目用
画像および前記右目用実像入力部からの画像を入力し、
選択制御信号に応じて、前記外部で作成された右目用画
像と前記右目用実像入力部からの画像とを合成しかつ該
合成された画像を出力する第１の右目用動作、前記外部
で作成された右目用画像を出力する第２の右目用動作お
よび前記右目用実像入力部からの画像を出力する第３の
右目用動作の内のいずれか１つの動作を選択する右目用
画像切り替え合成部と、外部で作成された左目用画像お
よび前記左目用実像入力部からの画像を入力し、前記選
択制御信号に応じて、前記外部で作成された左目用画像
と前記左目用実像入力部からの画像とを合成しかつ該合
成された画像を出力する第１の左目用動作、前記外部で
作成された左目用画像を出力する第２の左目用動作およ
び前記右目用実像入力部からの画像を出力する第３の左
目用動作の内いずれか１つの動作を選択する左目用画像
切り替え合成部と、前記右目用画像切り替え合成部から
出力された画像を使用者の右目に投影する右目用画像投
影部と、前記左目用画像切り替え合成部から出力された
画像を使用者の左目に投影する左目画像投影部とを備
え、前記選択制御信号が第１の選択を指示する信号であ
るとき、前記右目用画像切り替え合成部は前記第１の右
目用動作を選択しかつ前記左目用画像切り替え合成部は
前記第１の左目用動作を選択し、前記選択制御信号が第
２の選択を指示する信号であるとき、前記右目用画像切
り替え合成部は前記第２の右目用動作を選択しかつ前記
左目用画像切り替え合成部は前記第２の左目用動作を選
択し、前記選択制御信号が第３の選択を指示する信号で
あるとき、前記右目用画像切り替え合成部は前記第３の
右目用動作を選択しかつ前記左目用画像切り替え合成部
は前記第３の左目用動作を選択することを特徴とする立
体表示装置。2. A stereoscopic display device for obtaining a stereoscopic effect by inputting two images created for a right eye and a left eye,
A right-eye real image input unit that inputs video observed at the position where the user is present and outputs an image corresponding to the right eye, and inputs an image observed at the position where the user is present and outputs an image corresponding to the left eye A left-eye real image input unit to input the image from the right-eye real image input unit and the right-eye image created outside,
A first right-eye operation for synthesizing the externally generated right-eye image and the image from the right-eye real image input unit and outputting the synthesized image in response to the selection control signal; Right-eye image switching / synthesis unit that selects any one of a second right-eye operation for outputting the output right-eye image and a third right-eye operation for outputting an image from the right-eye real image input unit. An externally generated left-eye image and an image from the left-eye real image input unit are input, and in response to the selection control signal, the externally-created left-eye image and the left-eye real image input unit. A first left-eye operation for synthesizing an image and outputting the synthesized image, a second left-eye operation for outputting the externally created left-eye image, and an image from the right-eye real image input unit. 3rd left eye movement to output A left-eye image switching / combining unit that selects one of the operations, a right-eye image projecting unit that projects an image output from the right-eye image switching / combining unit, and a left-eye image switching / combining unit. A left-eye image projecting unit for projecting the output image to the left eye of the user, wherein when the selection control signal is a signal for instructing a first selection, the right-eye image switching / synthesizing unit outputs the first right-eye image. And the left-eye image switching / synthesizing unit selects the first left-eye operation, and when the selection control signal is a signal indicating a second selection, the right-eye image switching / synthesizing unit: The second right-eye operation is selected, and the left-eye image switching / synthesizing unit selects the second left-eye operation, and when the selection control signal is a signal instructing a third selection, Image switching Parts are three-dimensional display device wherein the third select right eye operation and the left-eye image switching combining unit, characterized in that selecting the third left-eye operation.
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