JPH10115878A - 指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システム - Google Patents
指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システムInfo
- Publication number
- JPH10115878A JPH10115878A JP8303464A JP30346496A JPH10115878A JP H10115878 A JPH10115878 A JP H10115878A JP 8303464 A JP8303464 A JP 8303464A JP 30346496 A JP30346496 A JP 30346496A JP H10115878 A JPH10115878 A JP H10115878A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- observer
- projection system
- viewpoint position
- image
- screen
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】指向性スクリーンを用いた、専用眼鏡なしで３
次元画像を観察できる投写システムに於てシステムの最
適観察視点位置と観察者の視点位置を自動的に合致させ
る機構を設け画像を見やすくする。 【解決手段】観察者９の視点位置を、センサーによる座
高や身長あるいは肩の高さ等の計測値から演算するか、
テレビカメラで入力した画像から眼の位置を計測するな
どの方法で求める。上記の視点位置と投写システムの最
適観察視点位置のずれを投写システム全体あるいはプロ
ジェクター６ａ，６ｂ等の構成部分を移動するか、また
は、観察者の座席もしくは位置する床を移動することに
よって自動的に合致させる機構を備えた、指向性スクリ
ーンを用いる３次元画像投写システム。
次元画像を観察できる投写システムに於てシステムの最
適観察視点位置と観察者の視点位置を自動的に合致させ
る機構を設け画像を見やすくする。 【解決手段】観察者９の視点位置を、センサーによる座
高や身長あるいは肩の高さ等の計測値から演算するか、
テレビカメラで入力した画像から眼の位置を計測するな
どの方法で求める。上記の視点位置と投写システムの最
適観察視点位置のずれを投写システム全体あるいはプロ
ジェクター６ａ，６ｂ等の構成部分を移動するか、また
は、観察者の座席もしくは位置する床を移動することに
よって自動的に合致させる機構を備えた、指向性スクリ
ーンを用いる３次元画像投写システム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は指向性スクリーン
を用いる３次元画像投写システムに関するものである。
を用いる３次元画像投写システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、スクリーンに投写された３次元画
像を観察するためには偏光フィルム等を用いた専用眼鏡
を装着する必要があり煩わしく、また、画像が暗いため
映写室を暗くする必要があった。
像を観察するためには偏光フィルム等を用いた専用眼鏡
を装着する必要があり煩わしく、また、画像が暗いため
映写室を暗くする必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の欠点を解
決するため特許出願広告昭４７−２９３５７から類推
し、複数台のプロジェクターからハーフミラーを介して
指向性反射スクリーンに３次元画像を投写し、スクリー
ンの反射光を裸眼で３次元画像としてかつ明室で観察す
る方法が考えられる。しかしながら、この方法は専用眼
鏡を使用しない便利さがある代りに、視点位置が限定さ
れ、その位置を探す困難さがある。本発明は指向性反射
スクリーンを用いる３次元画像投写システムに於てシス
テムの最適観察視点位置と観察者の視点位置を自動的に
合致させる方法に関するものである。
決するため特許出願広告昭４７−２９３５７から類推
し、複数台のプロジェクターからハーフミラーを介して
指向性反射スクリーンに３次元画像を投写し、スクリー
ンの反射光を裸眼で３次元画像としてかつ明室で観察す
る方法が考えられる。しかしながら、この方法は専用眼
鏡を使用しない便利さがある代りに、視点位置が限定さ
れ、その位置を探す困難さがある。本発明は指向性反射
スクリーンを用いる３次元画像投写システムに於てシス
テムの最適観察視点位置と観察者の視点位置を自動的に
合致させる方法に関するものである。
【０００４】
（イ）複数台のプロジェクター１ａ、１ｂ、を位置制御
の可能な自動ステージ４で移動できる構造とする。 （ロ）センサーで計測した観察者５の位置を基に、制御
装置でシステムの最適観察視点位置を観察者の視点位置
と合致させるためのプロジェクター移動量を演算し、自
動ステージ４でプロジェクター１ａ、１ｂ、を移動す
る。このとき、プロジェクターだけでなくハーフミラー
２とスクリーン３の両者、または一方を同時に移動して
も良い。 （ハ）観察者９を位置制御の可能な自動ステージ１０で
少なくとも上下方向に移動できる構造とする。 （ニ）センサーで計測した観察者９の位置を元に、制御
装置で観察者９の視点高さをシステムの最適観察視点位
置と合致させるための観察者の移動量を演算し、自動ス
テージ１０で観察者９を移動する。 （ホ）観察者の視点位置の左右方向および前後方向につ
いても位置制御を行うと更に高精度の視点合わせが可能
になる。
の可能な自動ステージ４で移動できる構造とする。 （ロ）センサーで計測した観察者５の位置を基に、制御
装置でシステムの最適観察視点位置を観察者の視点位置
と合致させるためのプロジェクター移動量を演算し、自
動ステージ４でプロジェクター１ａ、１ｂ、を移動す
る。このとき、プロジェクターだけでなくハーフミラー
２とスクリーン３の両者、または一方を同時に移動して
も良い。 （ハ）観察者９を位置制御の可能な自動ステージ１０で
少なくとも上下方向に移動できる構造とする。 （ニ）センサーで計測した観察者９の位置を元に、制御
装置で観察者９の視点高さをシステムの最適観察視点位
置と合致させるための観察者の移動量を演算し、自動ス
テージ１０で観察者９を移動する。 （ホ）観察者の視点位置の左右方向および前後方向につ
いても位置制御を行うと更に高精度の視点合わせが可能
になる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施方法を例をあげて説
明すると、ヒトの左右の眼の間隔だけ離して並べた右眼
用プロジェクター１ａおよび左眼用プロジェクター１ｂ
の投写光をハーフミラー２で反射させ、指向性スクリー
ン３に投写する。そのとき、プロジェクターのピントは
通常スクリーンに合せる。指向性スクリーンは通常、回
帰性スクリーンと呼ばれる反射光が光源方向に戻るスク
リーンを用いる。上記のシステムでは、スクリーンの反
射光はプロジェクターのレンズ方向に回帰するので、プ
ロジェクター１ａおよび１ｂのレンズの、ハーフミラー
２に関して対称の点が最適観察視点位置となる。いま、
プロジェクター１ｂの画像の最適観察視点位置に観察者
の左眼を、そして、１ａの最適観察視点位置に右眼をそ
れぞれ置くと画像は極めて明るく、左眼にはプロジェク
ター１ｂの画像、右眼にはプロジェクター１ａの画像が
見える。このシステムは光学系にレンチキュラーレンズ
等の収差の大きい素子が入らないため、プロジェクター
１ａ、１ｂ、に立体画像を入力すると極めて質の高い立
体画像を観察することができる。このシステムに於いて
スクリーンをプロジェクターの光軸方向に設置すること
もできる。すなわち、図２のようにプロジェクター６
ａ、６ｂ、を下方にスクリーン８を上方に設置すると、
前記と同様、プロジェクター６ａおよび６ｂのレンズ
の、ハーフミラー７に関して対称の点が最適観察視点と
なり、ここに観察者９の視点を合わせれば良い。この配
置の場合、像の見える位置１１を空間に設けることがで
きるので、ジオラマ１２等との組合わせ展示が可能であ
る。指向性スクリーンを用いるシステムに於てはプロジ
ェクターを多数台使うことも可能であり、多方向から撮
影した画像を同時に投写すれば、観察者が左に動けば左
方から見た画像、右に動けば右方から見た画像が観察で
き、より高水準の多眼式３次元表示となる。このように
指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システムは質
の高い画像を表示するが、システムの最適観察視点位置
と観察者の視点位置を合せることが、不馴れな場合に難
しいと言う問題を持っている。左右方向および前後方向
については、体をよくホールドする椅子に観察者を着席
させることによって大部分解決するが、各人の身長もし
くは座高差による視点高さのばらつきについては対策が
必要と考えられる。この問題は視点高さを、直接計測、
もしくは身体の部位の位置からの演算により求め、シス
テムの最適観察視点位置との差異を自動修正することに
よって解決される。視点高さを求める方法の例として
は、光線センサーの投光器１３と受光器１４を観察者の
所に位置させ、座高もしくは身長を測る方法や、超音波
センサーの発信機１８と受信機１９を頭上に設けて測る
方法や、ヘッドホン２７などの装具の位置を３次元また
は２次元測定器２８で測る、といった方法で頭頂部の高
さを出し、この値から、平均的な頭頂部から視点までの
距離を引いて視点位置を割出す方法がある。このとき、
身長差による頭頂部から視点までの距離の差に対応する
ため、測定した座高あるいは身長の絶対値により補正を
行うとより正確となる。また、着帽者が多いような場合
は肩の高さを測る方法もある。もう一つの方法として、
テレビカメラ２３で観察者２４を写し、画像処理の特徴
抽出により眼の位置を求めることもできる。上記のよう
にして得た観察者の視点高さと、システムの最適観察視
点位置との差は次のように自動修正する。第１図のよう
に観察者の位置が一定している場合、自動ステージ４で
プロジェクター１ａ、１ｂ、を平行移動し、観察者の視
点にシステムの最適観察視点を合せる。この場合、必要
に応じてハーフミラー２とスクリーン３の両方または一
方を同時に移動してもよい。第２図のように画像１１と
ジオラマ１２が組み合わされている場合、システムの一
要素のみを移動すると画像とジオラマにずれが生じ、ま
た、システム全体を移動するのは容易ではない。そこ
で、自動ステージ１０にて観察者９の高さを移動し、シ
ステムの最適観察視点位置に観察者の視点位置の方を合
わせると良い。何れの方法についても、最初の自動修正
は観察者が定位置についたとき、たとえば着席時に行う
と良く、その後は常時でも一定時間間隔で行なっても良
い。以上のような方法により問題は解決するが、左右方
向や前後方向についても画像計測等の方法でずれを検出
し自動修正を行なうと一層高精度となる。
明すると、ヒトの左右の眼の間隔だけ離して並べた右眼
用プロジェクター１ａおよび左眼用プロジェクター１ｂ
の投写光をハーフミラー２で反射させ、指向性スクリー
ン３に投写する。そのとき、プロジェクターのピントは
通常スクリーンに合せる。指向性スクリーンは通常、回
帰性スクリーンと呼ばれる反射光が光源方向に戻るスク
リーンを用いる。上記のシステムでは、スクリーンの反
射光はプロジェクターのレンズ方向に回帰するので、プ
ロジェクター１ａおよび１ｂのレンズの、ハーフミラー
２に関して対称の点が最適観察視点位置となる。いま、
プロジェクター１ｂの画像の最適観察視点位置に観察者
の左眼を、そして、１ａの最適観察視点位置に右眼をそ
れぞれ置くと画像は極めて明るく、左眼にはプロジェク
ター１ｂの画像、右眼にはプロジェクター１ａの画像が
見える。このシステムは光学系にレンチキュラーレンズ
等の収差の大きい素子が入らないため、プロジェクター
１ａ、１ｂ、に立体画像を入力すると極めて質の高い立
体画像を観察することができる。このシステムに於いて
スクリーンをプロジェクターの光軸方向に設置すること
もできる。すなわち、図２のようにプロジェクター６
ａ、６ｂ、を下方にスクリーン８を上方に設置すると、
前記と同様、プロジェクター６ａおよび６ｂのレンズ
の、ハーフミラー７に関して対称の点が最適観察視点と
なり、ここに観察者９の視点を合わせれば良い。この配
置の場合、像の見える位置１１を空間に設けることがで
きるので、ジオラマ１２等との組合わせ展示が可能であ
る。指向性スクリーンを用いるシステムに於てはプロジ
ェクターを多数台使うことも可能であり、多方向から撮
影した画像を同時に投写すれば、観察者が左に動けば左
方から見た画像、右に動けば右方から見た画像が観察で
き、より高水準の多眼式３次元表示となる。このように
指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システムは質
の高い画像を表示するが、システムの最適観察視点位置
と観察者の視点位置を合せることが、不馴れな場合に難
しいと言う問題を持っている。左右方向および前後方向
については、体をよくホールドする椅子に観察者を着席
させることによって大部分解決するが、各人の身長もし
くは座高差による視点高さのばらつきについては対策が
必要と考えられる。この問題は視点高さを、直接計測、
もしくは身体の部位の位置からの演算により求め、シス
テムの最適観察視点位置との差異を自動修正することに
よって解決される。視点高さを求める方法の例として
は、光線センサーの投光器１３と受光器１４を観察者の
所に位置させ、座高もしくは身長を測る方法や、超音波
センサーの発信機１８と受信機１９を頭上に設けて測る
方法や、ヘッドホン２７などの装具の位置を３次元また
は２次元測定器２８で測る、といった方法で頭頂部の高
さを出し、この値から、平均的な頭頂部から視点までの
距離を引いて視点位置を割出す方法がある。このとき、
身長差による頭頂部から視点までの距離の差に対応する
ため、測定した座高あるいは身長の絶対値により補正を
行うとより正確となる。また、着帽者が多いような場合
は肩の高さを測る方法もある。もう一つの方法として、
テレビカメラ２３で観察者２４を写し、画像処理の特徴
抽出により眼の位置を求めることもできる。上記のよう
にして得た観察者の視点高さと、システムの最適観察視
点位置との差は次のように自動修正する。第１図のよう
に観察者の位置が一定している場合、自動ステージ４で
プロジェクター１ａ、１ｂ、を平行移動し、観察者の視
点にシステムの最適観察視点を合せる。この場合、必要
に応じてハーフミラー２とスクリーン３の両方または一
方を同時に移動してもよい。第２図のように画像１１と
ジオラマ１２が組み合わされている場合、システムの一
要素のみを移動すると画像とジオラマにずれが生じ、ま
た、システム全体を移動するのは容易ではない。そこ
で、自動ステージ１０にて観察者９の高さを移動し、シ
ステムの最適観察視点位置に観察者の視点位置の方を合
わせると良い。何れの方法についても、最初の自動修正
は観察者が定位置についたとき、たとえば着席時に行う
と良く、その後は常時でも一定時間間隔で行なっても良
い。以上のような方法により問題は解決するが、左右方
向や前後方向についても画像計測等の方法でずれを検出
し自動修正を行なうと一層高精度となる。
【０００６】
【発明の効果】本発明により専用眼鏡をかけずに明室で
高画質の３次元画像が見られる特長を持った指向性反射
スクリーンを用いる３次元画像投写システムの、ほぼ唯
一の欠点であった観察視点位置の見つけづらさが解決さ
れ実用性が向上した。
高画質の３次元画像が見られる特長を持った指向性反射
スクリーンを用いる３次元画像投写システムの、ほぼ唯
一の欠点であった観察視点位置の見つけづらさが解決さ
れ実用性が向上した。
【０００７】
【図１】本発明の３次元画像投写システムに於て、プロ
ジェクターの投写光がハーフミラーにて反射された方向
に指向性スクリーンを設置した構成図。
ジェクターの投写光がハーフミラーにて反射された方向
に指向性スクリーンを設置した構成図。
【図２】本発明の３次元画像投写システムに於て、プロ
ジェクターの投写光がハーフミラーを透過した方向に指
向性スクリーンを設置した構成図。
ジェクターの投写光がハーフミラーを透過した方向に指
向性スクリーンを設置した構成図。
【図３】本発明の、自動ステージの移動量を指示する方
法として、光線センサーにより観察者の頭頂部位置を計
測し、そのデータから制御装置により自動ステージの移
動量を指示する装置の構成図。
法として、光線センサーにより観察者の頭頂部位置を計
測し、そのデータから制御装置により自動ステージの移
動量を指示する装置の構成図。
【図４】本発明の、観察者の頭頂部位置の計測に超音波
センサーを用いる方式の構成図。
センサーを用いる方式の構成図。
【図５】本発明の、テレビカメラで取り込んだ観察者の
顔の画像から、画像計測にて視点位置を計測する方式の
構成図。
顔の画像から、画像計測にて視点位置を計測する方式の
構成図。
【図６】本発明の、観察者の装着したヘッドホンの位置
を計測し、観察者の頭部位置を測定する方式の構成図。
を計測し、観察者の頭部位置を測定する方式の構成図。
１ａ 右眼画像用プロジェクター １ｂ 左眼画像用プロジェクター ２ ハーフミラー ３ 指向性スクリーン ４ 自動ステージ ５ 観察者 ６ａ 右眼画像用プロジェクター ６ｂ 左眼画像用プロジェクター ７ ハーフミラー ８ 指向性スクリーン ９ 観察者 １０ 自動ステージ １１ 像の見える位置 １２ ジオラマ １３ 光線センサーの投光器 １４ 光線センサーの受光器 １５ 光線 １６ 観察者 １７ 制御装置 １８ 超音波センサーの発信器 １９ 超音波センサーの受信器 ２０ 超音波 ２１ 観察者 ２２ 制御装置 ２３ テレビカメラ ２４ 観察者 ２５ 画像処理装置 ２６ 制御装置 ２７ ヘッドホン ２８ ３次元あるいは２次元測定器 ２９ 観察者 ３０ 制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】センサーあるいは画像計測により測定した
観察者の視点位置と投写システムの最適観察視点位置と
の差異を、投写システムの全体もしくはプロジェクター
などの部分構成要素を移動することにより自動的に合致
させる機構を備えた、指向性スクリーンを用いる３次元
画像投写システム。 - 【請求項２】センサーあるいは画像計測により測定した
観察者の視点位置と投写システムの最適観察視点位置と
の差異を、観察者の着座した座席あるいは観察者の位置
する床を移動することにより自動的に合致させる機構を
備えた、指向性スクリーンを用いる３次元画像投写シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8303464A JPH10115878A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8303464A JPH10115878A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10115878A true JPH10115878A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17921288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8303464A Pending JPH10115878A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10115878A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000010194A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-01-14 | Minolta Co Ltd | 画像表示方法及び装置 |
| JP2000122176A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-04-28 | Minolta Co Ltd | 情報提示方法及び装置 |
| US6926409B2 (en) | 2002-08-09 | 2005-08-09 | Olympus Corporation | Projection viewing system |
| DE102005047712A1 (de) * | 2005-09-27 | 2007-03-29 | X3D Technologies Gmbh | Autostereoskopische Anordnung |
| US7236278B2 (en) | 2003-03-28 | 2007-06-26 | Olympus Corporation | Projection optical apparatus |
| US7317565B2 (en) | 2002-07-16 | 2008-01-08 | Olympus Corporation | Projection viewing system |
| JP2010002894A (ja) * | 2008-05-23 | 2010-01-07 | Nanao Corp | 立体画像表示システム |
| CN101923249A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-12-22 | 三星电子株式会社 | 显示装置和方法 |
-
1996
- 1996-10-09 JP JP8303464A patent/JPH10115878A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000010194A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-01-14 | Minolta Co Ltd | 画像表示方法及び装置 |
| JP2000122176A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-04-28 | Minolta Co Ltd | 情報提示方法及び装置 |
| US7317565B2 (en) | 2002-07-16 | 2008-01-08 | Olympus Corporation | Projection viewing system |
| US6926409B2 (en) | 2002-08-09 | 2005-08-09 | Olympus Corporation | Projection viewing system |
| US7236278B2 (en) | 2003-03-28 | 2007-06-26 | Olympus Corporation | Projection optical apparatus |
| DE102005047712A1 (de) * | 2005-09-27 | 2007-03-29 | X3D Technologies Gmbh | Autostereoskopische Anordnung |
| JP2010002894A (ja) * | 2008-05-23 | 2010-01-07 | Nanao Corp | 立体画像表示システム |
| CN101923249A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-12-22 | 三星电子株式会社 | 显示装置和方法 |
| JP2011002832A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Samsung Electronics Co Ltd | 映像表示装置および方法 |
| US8780013B2 (en) | 2009-06-16 | 2014-07-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display device and method |
| CN101923249B (zh) * | 2009-06-16 | 2015-06-24 | 三星电子株式会社 | 显示装置和方法 |
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