JPH03226198A - Stereoscopic picture display device - Google Patents
Stereoscopic picture display deviceInfo
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- JPH03226198A JPH03226198A JP2020773A JP2077390A JPH03226198A JP H03226198 A JPH03226198 A JP H03226198A JP 2020773 A JP2020773 A JP 2020773A JP 2077390 A JP2077390 A JP 2077390A JP H03226198 A JPH03226198 A JP H03226198A
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Abstract
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像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 provides an image corresponding to the right eye or left eye in a virtual space obtained by calculation by a computer, at a position different from the position of the user. 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 left eye, captured by a user with an image observed at the user's location.
（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、エンターティメ
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) Humans can obtain a three-dimensional effect by providing appropriate images corresponding to right and left eyes to the right and left eyes, respectively. As images compatible with right eye and left eye,
Videos created using computer graphics, videos taken with imaging systems compatible with right eye and left eye, etc. are used. Furthermore, by changing these images according to the movement of the human head, it is possible to obtain a three-dimensional effect that is even closer to reality. By obtaining a three-dimensional effect, we can expect to be able to facilitate the understanding of complex visualized data, experience the feeling of being in a distant place, and experience a new pseudo-sensory experience with entertainment properties. can. In order to obtain such a three-dimensional effect, a display device is required that allows images to be viewed even when a person's head moves.
このような立体表示装置として、情報処理学会研究報告
ｒ８８−ＣＧ−３４４、昭和６３年８月、第８８巻、第
５８号、５５〜６２頁に廣瀬氏、古賀比と石井氏が「人
工現実感誘導型デイスプレィの開発」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から映像をデイスプレィ上
に映し出し、デイスプレィ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から映像をデイスプレィ上に映し出し
、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 3D display device, Mr. Hirose, Mr. Kogahi, and Mr. Ishii describe "Artificial Reality" in Information Processing Society of Japan Research Report r88-CG-344, August 1988, Vol. The device described in the paper entitled "Development of Sensor-Induced Display" is known. This has a basic configuration as shown in FIG. 12, and the right-eye image projection unit 23 projects an image on the display from the right-eye image signal 101, and has an optical system that focuses the image on the display screen at an appropriate distance. The image is projected onto the right eye as the right eye image projection signal 231. Similarly, the left-eye image projection unit 26 projects an image on a display from the left-eye image signal 102, and projects the image onto the left eye as a left-eye image projection signal 261 using a similar optical system. This stereoscopic display device only displays images generated by a computer or images at a position different from that of the 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ず、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
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
映像や使用者と興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。(Problem to be solved by the invention) However, in conventional stereoscopic display devices, the images presented to the user only use images in virtual space created by computer graphics or images captured by an image pickup tube. Therefore, when viewing computer graphics images, it is not possible to view the images from the user's position, making it difficult to ensure safety when working with computer graphics, and The purpose of the present invention is to simultaneously process information related to both the real world observed at the user's location and the virtual world calculated by a computer or the world at a remote location. The scenery can be viewed in three dimensions by superimposing it with images of a virtual space created using computer graphics or scenes taken at a location where the user is. A 3D display device that can superimpose a landscape with virtual space images or images from different positions for a three-dimensional view, or switch to a three-dimensional view of only one of the images without superimposing them. Our goal is to provide the following.
（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
出方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 Problem) A first stereoscopic display device according to the present invention is a stereoscopic display device that obtains a stereoscopic effect by inputting two images created for the right eye and for the left eye. The right eye image display section displays an image for the right eye, the left eye image display section displays an externally created image for the left eye, and the image observed at the user's position is input, and the right eye image display section displays an image for the right eye. A real image input section for the right eye that outputs a corresponding image, a real image input section for the left eye that inputs an image observed at the position of the user and outputs an image corresponding to the left eye, and the image display section for the right eye. a right-eye image synthesis projection section that synthesizes the output image and the image output from the right-eye real image input section and projects the synthesized image to the user's right eye; and an image output from the left-eye image display section. combining the images output from the left-eye real image input section;
It is characterized by comprising a left-eye image synthesis projection unit that projects the synthesized image onto the user's left eye.
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と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 the right eye and for the left eye, and in which an image observed at the position of the user is input. , a real image input section for the right eye that outputs an image corresponding to the right eye, a real image input section for the left eye that inputs an image observed at the position of the user and outputs an image corresponding to the left eye, and a real image input section for the left eye that outputs an image corresponding to the left eye. a right-eye image synthesis section that inputs and synthesizes the right-eye image and the image output from the right-eye real-image input section; a left-eye image synthesis section that inputs and synthesizes the images; a right-eye image projection section that projects the synthesized image output from the right-eye image synthesis section to the user's right eye; and an output from the left-eye image synthesis section. and a left-eye image projection unit that projects the synthesized image onto the user's left eye.
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の選択を指示する一信号であると
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。In addition to the first stereoscopic display device, the third stereoscopic display device according to the present invention inputs an image observed at the position where the user is, and selects the image according to the control signal to input the real image for the right eye. and a real image switching control section that selects whether or not to output to the real image input section for the left eye, and a real image switching control section that inputs each of the images for the right eye and the image for the left eye created externally, and outputs the images to the external real image input section according to the selection control signal. an image for selecting whether or not to output the right-eye image created in the above to the right-eye image display section and selecting whether to output the left-eye image created externally to the left-eye image display section; and when the selection control signal is a signal instructing the first selection, the real image switching control section transfers the image observed at the position of the user to the right-eye real image input section and the real image input section. 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 real image input unit. When the selection control signal is a signal instructing the second selection, the real image switching section outputs the image observed at the position where the user is present to the right eye real image input section and the left eye real image input section. and when the selection control signal is a signal instructing the third selection, the image switching control section outputs the externally created right eye image to the right eye image display section, and outputs the externally created right eye image to the right eye image display section. The left-eye image created in step 1 is output to the left-eye image display section.
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。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 the right eye and for the left eye. , a right-eye real image input section that outputs an image corresponding to the right eye, and a left-eye real image input section that inputs an image observed at the position of the user and outputs an image corresponding to the left eye;
An externally created right eye image and an image from the right eye real image input section are input, and the externally created right eye image and the image from the right eye real image input section are input according to a selection control signal. a first unit for compositing and outputting the composite image;
a second right-eye operation that outputs the externally created right-eye image; and a third right-eye operation that outputs the image from the right-eye real image input section. a right-eye image switching synthesis unit that selects a left-eye image created externally and an image from the left-eye real image input unit, and selects the externally created left-eye image according to the selection control signal. and the image from the left-eye real image input unit and outputs the synthesized image; a second left-eye operation that outputs the externally created left-eye image; a left-eye image switching and synthesis section that selects any one of the third left-eye operations that outputs the image from the right-eye real image input section; and a left-eye image switching and synthesis section that outputs the image from the right-eye real image input section; a right-eye image projection section that projects an image to the user's right eye, and a left-eye image projection section that projects an image output from the left-eye image switching and synthesis section to the left eye of the user, and the selection control signal is a first selection. When the selection control signal is a signal instructing, the right-eye image switching and synthesis section selects the first right-eye operation, and the left-eye image switching and synthesis section selects the first left-eye operation, and the selection control signal selects the first right-eye operation. When the signal instructs the second selection, the right-eye image switching and synthesis unit selects the second right-eye operation, and the left-eye image switching and synthesis unit selects the second left-eye operation, When the selection control signal is a signal instructing the third selection, the right-eye image switching and synthesis section selects the third right-eye operation, and the left-eye image switching and synthesis section selects the third left-eye operation. It is characterized by selecting an action.
（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。(Function) The first stereoscopic display device according to the present invention includes a right-eye real image input section and a left-eye real image input section into which images observed at the user's position are input, and a right-eye and left-eye real image input section input from the outside. a right-eye image display section and a left-eye image display section that display an image of The second stereoscopic display device includes a real image input unit for right eye and a real image input unit for left eye that input images observed at the user's position, and a real image input unit for inputted real images. A right-eye image synthesis section and a left-eye image synthesis section that synthesize images for right and left eyes input from the outside, and a right-eye image projection section and a left-eye image projection section that project the synthesized images to the right and left eyes. By providing the first and second stereoscopic display devices, it is possible to simultaneously observe an image input from the outside and an image at the user's position.
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＃Ａ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 the input of images observed at the user's position, and an input of images input from the outside. By including an image switching control unit that performs control, the fourth stereoscopic display device also performs right-eye image switching and synthesis that switches and combines an image input from the outside and an image observed at the user's position. The third and fourth stereoscopic display devices are equipped with a left-eye image switching unit and a left-eye image switching and combining unit, so that the third and fourth stereoscopic display devices can combine images observed at the user's position and images created externally according to control signals. Since one image #A or image can be selected from among the image observed at the user's position, the image observed at the user's position, and the image created externally, 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 an 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６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
用実像信号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１
４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 section 11 inputs an image observed at the position where the user is, and outputs the right eye real image signal 111 which is an image corresponding to the right eye. The image signal 101 for the right eye is inputted, the image is displayed, and the image display signal 121 for the right eye is output after passing through an optical system such that the image is formed on the display surface at an appropriate distance. The right eye image synthesis projection unit 13 combines the right eye real image signal 111 output from the right eye real image input unit 11 and the right eye image display unit 12.
and the right eye image display signal 121 output from the
Similarly, the left-eye real image input unit 14, which combines these images and projects the images to the right eye, inputs the image observed at the position where the user is, and outputs a left-eye real image that is an image corresponding to the left eye. A signal 141 is output. The left-eye image display unit 15 inputs the left-eye image signal 102 from the outside, displays the image, passes it through an optical system that focuses the image on the display surface at an appropriate distance, and outputs the left-eye image display signal. Outputs 151. The left-eye image synthesis projection unit 116 includes the left-eye real image input unit 1
The left-eye real image signal 141 outputted from the left-eye image display section 15 and the left-eye image display signal 151 outputted from the left-eye image display section 15 are input, and these images are combined and projected onto 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５
５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。The right-eye real image input section 11 and the left-eye real image input section 14 are
As shown in FIG. 5(a), a mounting device 5 to be attached to the head
It consists of a window 53 attached to 5. In place of window 53,
A glass plate, an optical system such as a telephoto lens or a wide-angle lens, etc. can also be used.
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、プラズマデイスプレィ、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−５
４からなる。尚、ハーフミラ−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 right eye image display section 12 and the left eye image display section 15 are
As shown in FIG. 5(a), it consists of a liquid crystal television 51 and an optical system 52 that display images suitable for the eyes. Note that instead of the illustrated example, a right-eye image display section and a left-eye image display section including a plurality of mirrors 56 and an optical system 52 can be used, as shown in FIG. 5(b). Further, instead of the liquid crystal television 51, a plasma display, a cathode ray tube, a device that projects onto a screen from the rear, or the like may be used. The mirror 56 can also be provided with a curvature. As shown in FIG. 5(a), the right eye image synthesis projection section 13 and the left eye image synthesis projection section 16 include
Consists of 4. Note that instead of the half mirror 54, a half mirror with a curvature or the like can be used. As the attachment 55, a black cloth is used to prevent signals other than the video output from the right-eye real image input section 11, the left-eye real image input section 14, the right-eye image display section 12, and the left-eye image display section 15 from entering the eyes. A framework is used to cover the area around the eyes, and these devices are secured to the head with a band or helmet. The right-eye image display section 12 and the left-eye image display section 15 can be arranged in a positional relationship such as above, on the right or left, or below so that the device can be installed with respect to the eye.
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 explained. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a 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 an image observed at the position where the user is, and outputs a right-eye real image signal 211 that is an image corresponding to the right eye. The right eye image synthesis unit 22 uses a frame that covers the area around the eye and fixes these devices to the head with a band, 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 explained. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a 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０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。In addition to the first stereoscopic display device shown in FIG. 1, the third stereoscopic display device also includes a real image switching control section 31 and an image switching control section 32. A selection control signal 103 specifying synthesis or switching is input to the real image switching control unit 31, and the real image switching control unit 31 inputs the image observed at the position of the user based on the selection control signal 103 to the real image input unit for the right eye. 11 and the left-eye real image input section 14, the 0-image switching control section 32 outputs the right-eye image signal 101 and the left-eye image signal input from the outside based on the input selection control signal 103. 102 to the right-eye image display section 12 and the left-eye image display section 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・ツタ−などを用いることができる０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 section 31 includes a liquid crystal shutter 71, as shown in FIG. The 0-image switching control section 32, which can use a mechanical shutter or the like instead of the liquid crystal shutter 71, includes an image signal switching device 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 explained. FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a 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１０３が入力され、右目用画像切り替え合成部４
１は、選択制御信号１０３に基づき、右目用画像信号１
０１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１０
３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 the right-eye image synthesis unit 22 and the left-eye image synthesis unit 25 of the second stereoscopic display device shown in FIG.
Instead, a right-eye image switching and combining section 41 and a left-eye image switching and combining section 42 are provided. A selection control signal 103 specifying synthesis or switching is input to the right-eye image switching/synthesizing section 41 , and the right-eye image switching/synthesizing section 4
1 is the right eye image signal 1 based on the selection control signal 103.
01 and the right-eye real-image signal 211 output from the right-eye real-image input section 21, combine these images or select one of the right-eye image signal 101 and the right-eye real image signal 211, Right eye image synthesis signal 411
is output to the right eye image projection section 23. Similarly, the left eye image switching and combining unit 42 receives the input selection control signal 10.
3, the left-eye image signal 102 and the left-eye real-image signal 241 output from the left-eye real-image input section 24 are input, and the images are synthesized or one of the left-eye image signal 102 and the left-eye real image signal 241 is input. Either one is selected and the left eye image composite signal 421 is output to the left eye image projection section 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。The right-eye image switching and synthesizing section 41 and the left-eye image switching and synthesizing section 42 include an image switching device 91 and a chromakey synthesizing device 64, as shown in FIG.
次に、本発明の立体表示装置を用いて作業を行なう場合
の一実施様態の説明図を第１０図に示す。Next, FIG. 10 shows an explanatory diagram of an embodiment in which work is performed using the stereoscopic display device of the present invention.
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６位置検出部９
３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。Here, an example will be explained in which a virtual person appears in the world that is actually viewed. The user wears the stereoscopic display device 92 of the present invention via a mounting tool.
3 detects the position and orientation of the user's head and outputs a position signal 931.
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９
６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
。The virtual world database 96 accumulates data such as people in a virtual three-dimensional world. The right-eye image generation section 94 or the left-eye image generation section 95 inputs the position data 931 output from the position detection section 93, calculates the user's position in the virtual three-dimensional world, and calculates the position of the user in the virtual three-dimensional world.
Using the virtual world data 961 output from 6, image data corresponding to the right or left eye is output in real time.
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。An example of the image observed by the user at this time is shown in FIG. 11. The desk 97 is an object in the real world seen from the user's position, and the person 98 is the data stored in the virtual world database. This is an image generated from.
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イ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 section 93, an ultrasonic sensor, a magnetic sensor, or the like can be used. Virtual world database 96
As such, a magnetic disk device, an optical disk device, or the like can be used. A high-speed computer or the like can be used as the right-eye image generation section 94 and the left-eye image generation section 95.
（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は取ること
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 the position where the user is and to synthesize the image with an image corresponding to the right or left eye input from the outside. Personnel can efficiently receive and receive information contained in both videos, and can work safely. Also,
By inputting a signal that selects whether to combine or switch between the image observed at the user's location and the image input from the outside, it is possible to combine or switch between images that are being presented. Since you can switch to and select images, you can experience a new pseudo-sensation with entertainment value.
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図の立木表示装
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図は従来技術による立体表示装置
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、０３・・・選択制御信号。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a first stereoscopic display device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a second stereoscopic display device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the third stereoscopic display device according to the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the fourth stereoscopic display device according to the present invention, and FIG. FIG. 5(b) is an explanatory diagram showing the configuration of the stereoscopic display device in FIG. 1, FIG. 5(b) is an explanatory diagram showing another configuration of the stereoscopic display device in FIG. 1, and FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the stereoscopic display device in FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the standing tree display device in FIG. 3, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the image switching control section of the stereoscopic display device in FIG. 3, and FIG. Explanatory diagram showing the configuration of the right eye image switching and combining unit and the left eye image switching and combining unit of the stereoscopic display device in FIG. 4, No. 10
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating the state in which the stereoscopic display device of the present invention is used, FIG. 11 is an explanatory diagram of the state in which the stereoscopic display device of the present invention is used, and FIG. 12 is the configuration of the stereoscopic display device according to the prior art. FIG. 11.21... Real image input unit for right eye, 12... Image display unit for right eye, 13... Image synthesis projection unit for right eye, 14°24... Real image input unit for left eye, 15... Left eye image display section for left eye, 16... image synthesis projection section for left eye, 22... image synthesis section for right eye, 23... image projection section for right eye, 25.
...Left eye image synthesis section, 26...Left eye image projection section,
31... Real image switching control unit, 32... Image switching control unit, 41... Right eye image switching synthesis unit, 42
. . . Left eye image switching and synthesis unit, 92 . . . Stereoscopic display device, 03 . . . Selection control signal.
Claims (4)
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
する立体表示装置。(1) In a stereoscopic display device that obtains a three-dimensional effect by inputting two images created for the right eye and for the left eye, there is a right eye image display section that displays an image for the right eye created externally, and a right eye image display section that displays an image created externally for the right eye. a left-eye image display unit that displays the image for the left eye, and a right-eye real image input unit that inputs an image observed at the position of the user and outputs an image corresponding to the right eye;
a left-eye real image input section that inputs an image observed at the position of the user and outputs an image corresponding to the left eye; and an image output from the right-eye image display section and an image output from the right-eye real image input section. a right eye image synthesis projection unit that synthesizes the images output from the left eye image display unit and projects the synthesized image to the user's right eye; and a right eye image synthesis projection unit that synthesizes the images output from the left eye image display unit and the image output from the left eye real image input unit. , and a left-eye image synthesis projection unit that projects the synthesized image onto the left eye of a user.
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
像と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立体表示装
置。(2) In a stereoscopic display device that obtains a three-dimensional effect by inputting two images created for the right eye and for the left eye, an image observed at the position of the user is input, and an image corresponding to the right eye is output. A real image input section for the right eye, a real image input section for the left eye that inputs an image observed at the position of the user and outputs an image corresponding to the left eye, an image for the right eye created externally, and the real image for the right eye. a right-eye image synthesis section that inputs and synthesizes the image output from the input section; and a left-eye image synthesis section that inputs and synthesizes the externally created left-eye image and the image output from the left-eye real image input section. an image synthesis section; a right-eye image projection section that projects the synthesized image output from the right-eye image synthesis section into the user's right eye; and a right-eye image projection section that projects the synthesized image output from the left-eye image synthesis section into the user's left eye. 1. A stereoscopic display device comprising: a left-eye image projection unit that projects an image for the left eye;
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請求項
１に記載の立体表示装置。(3) Real image switching that inputs an image observed at the position of the user and selects whether or not to output the image to the right-eye real image input section and the left-eye real image input section according to a selection control signal. a control unit, and inputs each of the externally created right-eye and left-eye images, and outputs the externally created right-eye image to the right-eye image display unit in response to the selection control signal. and an image switching control unit that selects whether to output the externally created left-eye image to the left-eye image display unit, and the selection control signal instructs the first selection. When the signal is a signal, the real image switching control section outputs the image observed at the position of the user to the right eye real image input section and the left eye real image input section, and the image switching control section outputs the image observed at the position where the user is, The right eye image is output to the right eye image display section, the left eye image created externally is output to the left eye image display section, and the selection control signal is a signal instructing a second selection. At this time, the real image switching unit outputs the image observed at the position where the user is located to the right eye real image input unit and the left eye real image input unit, and the selection control signal is a signal instructing a third selection. In this case, 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. The stereoscopic display device according to claim 1.
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前期第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。(4) In a stereoscopic display device that obtains a three-dimensional effect by inputting two images created for the right eye and for the left eye, an image observed at the position of the user is input, and an image corresponding to the right eye is output. a right eye real image input section, a left eye real image input section that inputs an image observed at the position where the user is and outputs an image corresponding to the left eye, and an externally created right eye image and the right eye real image input section. a first right eye that receives an image from the input unit, combines the externally created right eye image with the image from the right eye real image input unit, and outputs the combined image according to a selection control signal; a second right-eye operation that outputs the externally created right-eye image, and a third right-eye operation that outputs the image from the right-eye real image input section. A right-eye image switching and synthesis unit inputs an externally created left-eye image and an image from the left-eye real image input unit, and inputs an externally created left-eye image and an image from the left-eye real image input unit, and selects the externally created left-eye image and the a first left-eye operation for synthesizing the image from the left-eye real image input section and outputting the synthesized image; a second left-eye operation for outputting the externally created left-eye image; and the right-eye operation. a left-eye image switching and compositing section that selects any one of the third left-eye operations that outputs the image from the real image input section; and a left-eye image projection unit that projects the image output from the left-eye image switching and combining unit to the user's left eye, and the selection control signal instructs the first selection. When the right-eye image switching and synthesis section selects the first right-eye operation, and the left-eye image switching and synthesis section selects the first left-eye operation, the selection control signal selects the first right-eye operation. 2, the right-eye image switching and synthesis unit selects the second right-eye operation, and the left-eye image switching and synthesis unit selects the second left-eye operation, When the selection control signal is a signal instructing the third selection, the right-eye image switching and synthesis section selects the third right-eye operation, and the left-eye image switching and synthesis section selects the third left-eye operation. A stereoscopic display device characterized by selecting an action.
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