JPS62223720A - 立体デイスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は立体ディスプレイ装置、より詳しくは遠隔マニ
ピュレータ操作を行なう場合やコンピュータ援用設計シ
ステム（ＣＡＤ）などに好適な立体ディスプレイ装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

近年産業界においては各種機械等の設計作業の効率化を
図るためＣＡＤが採用されている。このシステムはワイ
ヤフレームモデル、サーフェイスモデル、ソリッドモデ
ル等の三次元モデルを単一のＣＲＴの画面上に表示する
ことがなされていた。

例えば４角錐のワイヤフレームモデルを表示する場合に
は、第４図に示されるような画像を表示することがなさ
れていた。ところがこのような表示方法ではワイヤフレ
ームモデル１の頂点ＩＡが底面より向う側に位置するの
か、底面より手前側にあるのかを見分けることが困難で
あった。即ち、人間は一般に三次元物体を両眼視すると
き、第５図に示されるように、眼の間隔Ｑ１と物体２と
の距離Ｑ２により決まる視差角Ｑｌ、Ｑ２により、左右
の目で若干異なった像を見、脳によって物体２を立体像
をとして合成することがなされてｔする。

このため、ワイヤフレームモデル１をＣＲＴの画面上に
表示しただけでは、ワイヤフレームモデル１を立体像と
して見ることはできず、そのためモデル１の実体形状を
確認することができないものであった。

一方遠隔マニピュレータ操作においては、テレビカメラ
からの映像を立体テレビ装置により映写し被写体の形状
を確認することが行なわれているが、この場合複数のテ
レビモニター（複数角度より見る）や立体テレビ装置、
状況認識用グラフィックディスプレイなどの視覚インタ
ーフェースを介して行なわなければならず、その結果と
して全体として装置が大型化するため大きな設置場所が
必要であるばかりでなく、製作コストが高くなるという
問題があった。

〔発明の目的〕 本発明は前記したような従来の問題点を解決するために
なされたものであって、その目的は三次元モデルを立体
的に確認できるようにするとともに遠隔マニピュレータ
操作用としては装置の小型化と製作費の低減を計る点に
ある。

〔発明の概要〕

本発明は前記目的を達成するために前面に偏光フィルタ
ーを有する２個のディスプレイを９０’変位させその中
間部にハーフミラ−を配置するとともに前記２個のディ
スプレイの内一方のディスプレイに画像反転処理装置を
介して入力するようにした立体テレビ装置と、入力装置
と三次元モデルの座標記憶装置と座標変換装置とを有す
る主画像演算装置と、左眼および右眼それぞれの視点座
標変換演算装置よりなる立体処理演算装置とよりなり、
前記主画像処理演算装置からの信号を前記立体処理演算
装置に入力するとともに該立体処理演算装置を構成する
左眼および右眼点座標変換演算装置の内何れか一方の信
号を前記立体テレビ装置の画像反転処理装置に入力させ
るようにした立体ディスプレイ装置を提供せんとするも
のである。

〔実施例〕

以下第１図乃至第３図に基づき１本発明による立体ディ
スプレイ装置の一実施例を説明する。

第１図は立体ディスプレイ装置の構成図であって立体テ
レビ装置１１は偏光フィルタ１２゜１２′を前面に有す
る２個のディスプレイ１３゜１３′を９０′変位させて
配置し、その中間部にハーフミラ−１４を設けるととも
に後述する立体視処理演算装置１６からの信号を受け、
これをディスプレイ１３′に出力するための画像反転処
理装置１５とにより構成されている。立体処理演算装置
１６は左眼処理演算装置１７および右眼処理演算装置１
８とにより構成され、主画像処理演算装置１９からの信
号を受けてこれを演算し、前述した立体テレビ装置１１
の画像反転処理装置１５に必要なデータを入力する。

主画像処理演算装置１９は入力装置２０と座標記憶装置
２１と座標変換装置２２とにより構成されている。そし
て２３．２４は何れもテレビカメラであってこのテレビ
カメラ１３からの映像はライン立によりディスプレイ１
３にまたテレビカメラ２４の映像はラインΩ□により画
像反転処理装置１５を経てディスプレイ１３′にそれぞ
れ伝達されるように構成されている。

かかる立体ディスプレイ装置において、今入力装置２０
から第２図に示す三次元モデル１００の各座標軸に対す
る座標値（ｘ＋　ｙ＊　ｚ）が座標記憶装置２１に入力
されるとともに左眼および右眼で見た場合のその座標値
の移動即ち視点移動量と縮倍率等が入力装置２０または
座標記憶装置１１から座標変換装置２２に入力される。

そしてこの座標変換装置２２で演算されたデータは、立
体視処理演算処理装置１６に入力され、ここで各データ
は、左眼視点座標変換演算装置１７および右眼視点座標
変換演算装置１８とにより処理される。

具体的には第３図に示されるように、三次元モデル１０
０の各座標軸に対する座標値（０，Ｏ，Ｏ）を右眼視点
Ａにおいて（〜ＸＲ，Ｏ，Ｏ）とし左眼視点已において
（−ｘＱ、Ｏ，Ｏ，）とするこのように処理されたデー
タは、右眼視点座標変換演算装置１８のデータはディス
プレイ１３に導がれる、かつ一方左眼視点座標変換演算
装置１７のデータは画像信号反転処理装置１５により反
転され（−ｘ−ｘＱ、Ｏ，Ｏ）てディスプレイ１３′に
入力される。このようにディスプレイ１３．１３′に入
力されたデータはその画面に映写されるが、ディスプレ
イ１３の画面はハーフミラ−１４を通して一方デイスプ
レイ１３′の画面はハーフミラ−１４に写され、これを
偏光メガネ２５を介して作業者２６見ることにより立体
画像として取らえられることができる。

一方遠隔操作に使用するときは所定の箇所にテレビカメ
ラ２３．２４を設置しておき、この撮影した映像を各デ
ィスプレイ１３．１３’に映写することにより被写体の
映像を立体視することでき作業の能率を向上させること
ができる。加えて、この遠隔操作において、予め主画像
処理装置１９に被写体の内部構造のデータを入力して、
このデータを立体視処理演算装置１６を介してディスプ
レイ１３．１３’上に映写するとともに、テレビカメラ
１３．１４からの映像をも合成することにより被写体の
内部構造も立体視することができるため、遠隔操作作業
の効率をより向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明による立体ディ
スプレイ装置によれば、ＣＡＤにおいて三次元モデルを
簡単かつ容易に立体画像として取らえられることができ
るため、設計作業の効率比が可能となるばかりでなく遠
隔操作用として活用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明による立体ディスプレイ装置
の一実施例を示すものであって、第１図は装置の構成図
、第２図は主画像処理装置の作用説明図、第３図は、立
体視処理演算装置の作用説明図、第４図はワイヤフレー
ムモデルの説明図。 第５図は視差角の説明図である。 １１・・・立体テレビ装置、 １２・・・偏光フィルター、 １３．１３’・・・ディスプレイ、 １４・・・ハーフミラ−１ １５・・・画像。 １６・・・立体視処理演算装置、 １７・・・左眼処理演算装置、 １８・・・右眼処理演算装置、 １９・・・主画像処理演算装置、 ２０・・・入力装置、 ２１・・・座標記憶装置、 ２２・・・座標変換装置、 ２３．２４・・・テレビカメラ、 ２５・・・偏光メガネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前面に偏光フィルターを有する２個のディスプレイを９
   ０°変位させその中間部にハーフミラーを配置するとと
   もに前記２個のディスプレイの内一方のディスプレイに
   画像反転処理装置を介して入力するようにした立体テレ
   ビ装置と、入力装置と三次元モデルの座標記憶装置と座
   標変換装置とを有する主画像演算装置と、左眼および右
   眼それぞれの視点座標変換演算装置よりなる立体処理演
   算装置とよりなり、前記主画像処理演算装置からの信号
   を前記立体処理演算装置に入力するとともに該立体処理
   演算装置を構成する左眼および右眼点座標変換演算装置
   の内何れか一方の信号を前記立体テレビ装置の画像反転
   処理装置に入力させるようにしたことを特徴とする立体
   ディスプレイ装置。