JP2000241757A - 立体視光学装置 - Google Patents
立体視光学装置Info
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- JP2000241757A JP2000241757A JP11080212A JP8021299A JP2000241757A JP 2000241757 A JP2000241757 A JP 2000241757A JP 11080212 A JP11080212 A JP 11080212A JP 8021299 A JP8021299 A JP 8021299A JP 2000241757 A JP2000241757 A JP 2000241757A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 両眼視差のある２枚の立体視用並置画像から
比較的簡単な方法で欠点の少ない立体視を得る。 【解決手段】１．観察者の一方の眼に頂角または傾斜角
が５°から２０°の範囲にあるプリズムまたはプリズム
板をあて、その眼が見る画像を他方の眼が見る画像の方
向に回転移動させて自然な輻輳角にする。 ２．左眼用および右眼用画像のうち片方または両方の眼
にとって不要な一方の画像を片眼または両眼の視野から
遮蔽し、より快適な立体視を得る。
比較的簡単な方法で欠点の少ない立体視を得る。 【解決手段】１．観察者の一方の眼に頂角または傾斜角
が５°から２０°の範囲にあるプリズムまたはプリズム
板をあて、その眼が見る画像を他方の眼が見る画像の方
向に回転移動させて自然な輻輳角にする。 ２．左眼用および右眼用画像のうち片方または両方の眼
にとって不要な一方の画像を片眼または両眼の視野から
遮蔽し、より快適な立体視を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２眼式の立体視光学
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】２眼式立体視に分類される方式のうちプ
リズムを使って立体視しようとする方式がある。これに
ついて図７を参照して説明する。まず両眼視差のある２
枚の画像（例えば写真など）を用意し、左眼用画像１Ｌ
は左に右眼用画像１Ｒは右に並置する。このとき眼と前
方の画像との距離を例えば５０ｃｍにし、プリズム２ａ
を両眼に装着する。プリズム２ａの屈折により左眼４Ｌ
で見る左画像１Ｌは１Ｌ’の位置に、右眼４Ｒで見る右
画像１Ｒは１Ｒ”の位置に移動し，両視線は重なった２
つの虚像１Ｌ’、１Ｒ”上で輻輳する。すると２つの虚
像は融合し立体画像として認識される。左画像の虚像１
Ｌ”と右画像の虚像１Ｒ’はそのまま平面画像として見
え、合わせて３つの画像１５が見える。
リズムを使って立体視しようとする方式がある。これに
ついて図７を参照して説明する。まず両眼視差のある２
枚の画像（例えば写真など）を用意し、左眼用画像１Ｌ
は左に右眼用画像１Ｒは右に並置する。このとき眼と前
方の画像との距離を例えば５０ｃｍにし、プリズム２ａ
を両眼に装着する。プリズム２ａの屈折により左眼４Ｌ
で見る左画像１Ｌは１Ｌ’の位置に、右眼４Ｒで見る右
画像１Ｒは１Ｒ”の位置に移動し，両視線は重なった２
つの虚像１Ｌ’、１Ｒ”上で輻輳する。すると２つの虚
像は融合し立体画像として認識される。左画像の虚像１
Ｌ”と右画像の虚像１Ｒ’はそのまま平面画像として見
え、合わせて３つの画像１５が見える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】プリズムを両眼に装着
する方法には次の課題がある。 １．歪曲収差が左右逆になるためプリズムの頂角を大き
くすると左右の画像の対応が取れず立体視出来なくな
る。すなわち大きな画像には対応出来ない。これを図８
によって示す。元の画像１Ｌは大きな頂角のプリズム２
ａを介して左眼４Ｌで見ると図１Ｌ’に示すように湾曲
する。これが右眼の光学系では逆になるわけである。 ２．色収差が左右逆になりわずかな色ずれが大きな画質
劣化につながる。これを図８によって示す。３波長光源
で照明された白紙上の十字はプリズム２ａを介して見る
と、円で囲む拡大図１６のように縦の線が左からＹｅ，
Ｍａ，Ｃｙすなわち黄色、マゼンタ、シアンの線に分か
れて見える。これが右眼の光学系では逆になるため色の
対応が取れず色収差が強調される。 ３．立体視時に中央の立体画像と邪魔な左右の平面画像
が一緒に見える。 ４．光学系を介して見る画像は反射、吸収、光学歪み、
汚れなどがあり肉眼で直接見る画像とは画質の点で大き
な差がある。
する方法には次の課題がある。 １．歪曲収差が左右逆になるためプリズムの頂角を大き
くすると左右の画像の対応が取れず立体視出来なくな
る。すなわち大きな画像には対応出来ない。これを図８
によって示す。元の画像１Ｌは大きな頂角のプリズム２
ａを介して左眼４Ｌで見ると図１Ｌ’に示すように湾曲
する。これが右眼の光学系では逆になるわけである。 ２．色収差が左右逆になりわずかな色ずれが大きな画質
劣化につながる。これを図８によって示す。３波長光源
で照明された白紙上の十字はプリズム２ａを介して見る
と、円で囲む拡大図１６のように縦の線が左からＹｅ，
Ｍａ，Ｃｙすなわち黄色、マゼンタ、シアンの線に分か
れて見える。これが右眼の光学系では逆になるため色の
対応が取れず色収差が強調される。 ３．立体視時に中央の立体画像と邪魔な左右の平面画像
が一緒に見える。 ４．光学系を介して見る画像は反射、吸収、光学歪み、
汚れなどがあり肉眼で直接見る画像とは画質の点で大き
な差がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑
みなされたものであって、両眼視差のある左眼用および
右眼用画像を並置し、左眼は左眼用画像を、右眼は右眼
用画像を見るようにした立体視光学装置において、観察
者の一方の眼は肉眼のままとし、観察者の他方の眼に頂
角または傾斜角が５°から２０°の範囲にあるプリズム
またはプリズム板をあて、その眼が見る上記画像を一方
の肉眼が見る上記画像の方向に回転移動させる手段を具
備して立体視光学装置を構成し上記課題を解決する。
みなされたものであって、両眼視差のある左眼用および
右眼用画像を並置し、左眼は左眼用画像を、右眼は右眼
用画像を見るようにした立体視光学装置において、観察
者の一方の眼は肉眼のままとし、観察者の他方の眼に頂
角または傾斜角が５°から２０°の範囲にあるプリズム
またはプリズム板をあて、その眼が見る上記画像を一方
の肉眼が見る上記画像の方向に回転移動させる手段を具
備して立体視光学装置を構成し上記課題を解決する。
【０００５】上記左眼用および右眼用画像のうちそれぞ
れの眼にとって不要な一方の画像を片眼または両眼の視
野から遮蔽する手段と前項に記載の手段を具備して立体
視光学装置を構成し上記課題を解決する。
れの眼にとって不要な一方の画像を片眼または両眼の視
野から遮蔽する手段と前項に記載の手段を具備して立体
視光学装置を構成し上記課題を解決する。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に第１の実施の形態を示す。
すなわち立体視用に作成された両眼視差のある左眼用画
像１Ｌと右眼用画像１Ｒを眼の前例えば５０ｃｍの所に
並置する。これらの画像をプリズム２ａと部分遮蔽板３
ａから構成される光学装置を片方の眼の前例えば左眼４
Ｌの前に置き、左眼４Ｌで左画像１Ｌを右眼４Ｒで右画
像１Ｒを見る。このとき部分遮蔽板３ａは左眼４Ｌから
は右画像１Ｒが見えないように位置調整される。本発明
は以上のように構成される。
すなわち立体視用に作成された両眼視差のある左眼用画
像１Ｌと右眼用画像１Ｒを眼の前例えば５０ｃｍの所に
並置する。これらの画像をプリズム２ａと部分遮蔽板３
ａから構成される光学装置を片方の眼の前例えば左眼４
Ｌの前に置き、左眼４Ｌで左画像１Ｌを右眼４Ｒで右画
像１Ｒを見る。このとき部分遮蔽板３ａは左眼４Ｌから
は右画像１Ｒが見えないように位置調整される。本発明
は以上のように構成される。
【０００７】次に本発明の原理について説明する。図３
においてプリズム２ａは頂角５°ないし２０°の透明な
ガラスまたはプラスチックスである。左眼４Ｌにプリズ
ム２ａを装着すると左眼４Ｌで見る左画像１Ｌと右画像
１Ｒはそれぞれ１Ｌ’、１Ｒ’の位置に回転移動し、こ
のうちの左画像の虚像１Ｌ’は右眼４Ｒで見る右画像１
Ｒとほぼ重なる。すなわち両眼の視線はこれらの画像上
で輻輳する。この結果２枚の画像１Ｌ’と１Ｒは融合し
て立体画像として認識される。また左画像１Ｌと右画像
の虚像１Ｒ’はそれぞれ立体画像の左と右に並び、観察
者は３つの画像７を見ることになる。
においてプリズム２ａは頂角５°ないし２０°の透明な
ガラスまたはプラスチックスである。左眼４Ｌにプリズ
ム２ａを装着すると左眼４Ｌで見る左画像１Ｌと右画像
１Ｒはそれぞれ１Ｌ’、１Ｒ’の位置に回転移動し、こ
のうちの左画像の虚像１Ｌ’は右眼４Ｒで見る右画像１
Ｒとほぼ重なる。すなわち両眼の視線はこれらの画像上
で輻輳する。この結果２枚の画像１Ｌ’と１Ｒは融合し
て立体画像として認識される。また左画像１Ｌと右画像
の虚像１Ｒ’はそれぞれ立体画像の左と右に並び、観察
者は３つの画像７を見ることになる。
【０００８】次に部分遮蔽板の作用について説明する。
ここでいう部分遮蔽とは２つの画像のうちの片方を遮蔽
するということである。立体視の状態で３つの画像が並
んで見えてしまう問題を解決するには、それぞれの眼が
見ている２枚の画像のうち不要な方の画像を遮蔽すれば
良いが、まず３つの画像から１つを消す場合について図
４を参照して説明する。部分遮蔽板は黒のプラスチック
スなどで作り、左眼４Ｌで見る２枚の画像１Ｌ、１Ｒの
うち不要な右画像１Ｒを部分遮蔽板３ａで遮蔽する。右
下がりの斜線８Ｒは遮蔽される領域である。この結果見
える画像９は２つになる。
ここでいう部分遮蔽とは２つの画像のうちの片方を遮蔽
するということである。立体視の状態で３つの画像が並
んで見えてしまう問題を解決するには、それぞれの眼が
見ている２枚の画像のうち不要な方の画像を遮蔽すれば
良いが、まず３つの画像から１つを消す場合について図
４を参照して説明する。部分遮蔽板は黒のプラスチック
スなどで作り、左眼４Ｌで見る２枚の画像１Ｌ、１Ｒの
うち不要な右画像１Ｒを部分遮蔽板３ａで遮蔽する。右
下がりの斜線８Ｒは遮蔽される領域である。この結果見
える画像９は２つになる。
【０００９】図５は図４の左眼４Ｌ用部分遮蔽に加え右
眼４Ｒ用部分遮蔽を加えたものである。左下がりの斜線
８Ｌは両眼用部分遮蔽板３ｂで遮蔽される領域である。
この結果見える画像１０は立体画像だけになる。
眼４Ｒ用部分遮蔽を加えたものである。左下がりの斜線
８Ｌは両眼用部分遮蔽板３ｂで遮蔽される領域である。
この結果見える画像１０は立体画像だけになる。
【００１０】両眼に部分遮蔽板をあてる図５の方式は、
部分遮蔽板の幅を正しく調整するとともに常に正しい位
置に装着していなければならない。図４に示す片眼用部
分遮蔽方式は不要画像の消し残しはあるものの装着に際
して多少の位置ずれは許されるため図５の方式に比較し
自由度が大きく使いやすいという特徴がある。
部分遮蔽板の幅を正しく調整するとともに常に正しい位
置に装着していなければならない。図４に示す片眼用部
分遮蔽方式は不要画像の消し残しはあるものの装着に際
して多少の位置ずれは許されるため図５の方式に比較し
自由度が大きく使いやすいという特徴がある。
【００１１】次に第２の実施の形態について説明する。
図２は第２の実施例の斜視図でプリズム板２ｂと部分遮
蔽板３ａから構成される。システム全体の構成は第１の
実施の形態の斜視図図１における光学装置２ａと３ａを
図２の光学装置と置き換えたものになる。
図２は第２の実施例の斜視図でプリズム板２ｂと部分遮
蔽板３ａから構成される。システム全体の構成は第１の
実施の形態の斜視図図１における光学装置２ａと３ａを
図２の光学装置と置き換えたものになる。
【００１２】プリズム板は小さなプリズムの集合であ
り、基本的な機能はプリズムと同じである。図６にプリ
ズム板２ｂの拡大断面と光の屈折の様子を示す。図にお
いて傾斜面１２の傾斜角は５°ないし２０°、材質は透
明なプラスチックスである。本光学素子はギザギザの凹
凸を構成する急斜面１３によって光学的利用不可領域１
４を生じ、この縦縞が視覚上の問題となるが、ピッチを
細かくして（例えば５０μ程度）めだちにくくすること
はできる。また入射光１１の向きを考慮してプリズム板
の平らな方を画像側にギザギザ面を目に向ける。
り、基本的な機能はプリズムと同じである。図６にプリ
ズム板２ｂの拡大断面と光の屈折の様子を示す。図にお
いて傾斜面１２の傾斜角は５°ないし２０°、材質は透
明なプラスチックスである。本光学素子はギザギザの凹
凸を構成する急斜面１３によって光学的利用不可領域１
４を生じ、この縦縞が視覚上の問題となるが、ピッチを
細かくして（例えば５０μ程度）めだちにくくすること
はできる。また入射光１１の向きを考慮してプリズム板
の平らな方を画像側にギザギザ面を目に向ける。
【００１３】ここでプリズムの頂角またはプリズム板の
傾斜角に制限を設ける理由について述べる。プリズムは
図８を参照して前述したように頂角が大きくなると色収
差が増してくる。また歪曲収差も無視出来なくなる。本
発明の光学系では上限を２０°とした。一方頂角が小さ
くなると画像の移動距離が小さくなって用をなさなくな
る。本発明の光学系では下限を５°とした。
傾斜角に制限を設ける理由について述べる。プリズムは
図８を参照して前述したように頂角が大きくなると色収
差が増してくる。また歪曲収差も無視出来なくなる。本
発明の光学系では上限を２０°とした。一方頂角が小さ
くなると画像の移動距離が小さくなって用をなさなくな
る。本発明の光学系では下限を５°とした。
【００１４】以上の説明では光学装置を左眼に装着する
場合について述べているが、右眼に装着しても本発明は
成り立つことは当然である。ただしこの場合装着する光
学装置は左眼に装着する場合と左右が逆になる。
場合について述べているが、右眼に装着しても本発明は
成り立つことは当然である。ただしこの場合装着する光
学装置は左眼に装着する場合と左右が逆になる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以下の効果を生み出す。 １．片方の眼だけに光学装置をあてるだけで即立体視が
得られる。このため平面視と立体視間の移行が自由であ
る。 ２．プリズムは同一面内であれば眼の位置の平行移動に
よって像の位置も形状も変化しない。従って装着が極め
て容易である。 ３．本光学装置を装着して立体視を得るのに最適な視距
離は存在するがひとたび立体視の状態に入るとその視距
離をかなり自由に変えることが出来る。 ４．プリズムを介しての画像は種々の画質劣化を伴うが
片方の眼が肉眼のため両眼視では画質劣化が補完され
る。このため両眼にプリズムを装着する方式に比較して
良好な立体画像を観察出来る。 ５．立体視に付随する邪魔な平面画像を部分遮蔽板を用
いて消すことが出来る。 ６．プリズム板は安価であり、薄くしなやかに出来るた
め本の付録にする場合などに適している。
得られる。このため平面視と立体視間の移行が自由であ
る。 ２．プリズムは同一面内であれば眼の位置の平行移動に
よって像の位置も形状も変化しない。従って装着が極め
て容易である。 ３．本光学装置を装着して立体視を得るのに最適な視距
離は存在するがひとたび立体視の状態に入るとその視距
離をかなり自由に変えることが出来る。 ４．プリズムを介しての画像は種々の画質劣化を伴うが
片方の眼が肉眼のため両眼視では画質劣化が補完され
る。このため両眼にプリズムを装着する方式に比較して
良好な立体画像を観察出来る。 ５．立体視に付随する邪魔な平面画像を部分遮蔽板を用
いて消すことが出来る。 ６．プリズム板は安価であり、薄くしなやかに出来るた
め本の付録にする場合などに適している。
【図１】本発明による立体視光学装置の第１の実施の形
態の斜視図である。
態の斜視図である。
【図２】本発明による立体視光学装置の第２の実施例の
斜視図である。
斜視図である。
【図３】本発明による立体視光学装置の原理を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明に係わる片眼用部分遮蔽板の作用を示す
図である。
図である。
【図５】本発明に係わる両眼用部分遮蔽板の作用を示す
図である。
図である。
【図６】本発明に係わるプリズム板の拡大断面とその作
用を示す図である。
用を示す図である。
【図７】従来の両眼プリズム装着方式の原理を示す図で
ある。
ある。
【図８】プリズムの歪曲収差と色収差を示す図である。
１Ｌ 左画像 １Ｌ’左眼で見る左画像の虚像 １Ｌ”右眼で見る左画像の虚像 １Ｒ 右画像 １Ｒ’左眼で見る右画像の虚像 １Ｒ”右眼で見る右画像の虚像 ２ａ プリズム ２ｂ プリズム板 ３ａ 片眼用部分遮蔽板 ３ｂ 両眼用部分遮蔽板 ４Ｌ 左眼 ４Ｒ 右眼 ５Ｌ 左画像から左眼に到る光線 ５Ｒ 右画像から右眼に到る光線 ６Ｌ 左眼による左画像への視線 ６Ｒ 右眼による右画像への視線 ７ プリズムのみを用いたときに見える画像 ８Ｌ 部分遮蔽板による左遮蔽領域 ８Ｒ 部分遮蔽板による右遮蔽領域 ９ プリズムと片眼用部分遮蔽板を用いたときに見え
る画像 １０ プリズムと両眼用部分遮蔽板を用いたときに見え
る画像 １１ プリズム板に入射する光線 １２ プリズム板の傾斜面 １３ プリズム板の急斜面 １４ プリズム板の光学的利用不可領域 １５ 両眼にプリズムを装着したときに見える画像 １６ 色収差の出方
る画像 １０ プリズムと両眼用部分遮蔽板を用いたときに見え
る画像 １１ プリズム板に入射する光線 １２ プリズム板の傾斜面 １３ プリズム板の急斜面 １４ プリズム板の光学的利用不可領域 １５ 両眼にプリズムを装着したときに見える画像 １６ 色収差の出方
Claims (2)
- 【請求項１】 両眼視差のある左眼用および右眼用画像
を並置し、左眼は左眼用画像を、右眼は右眼用画像を見
るようにした立体視光学装置において、観察者の一方の
眼は肉眼のままとし、観察者の他方の眼に頂角または傾
斜角が５°から２０°の範囲にあるプリズムまたはプリ
ズム板をあて、その眼が見る上記画像を一方の肉眼が見
る上記画像の方向に回転移動させる手段を具備したこと
を特徴とする立体視光学装置。 - 【請求項２】 上記左眼用および右眼用画像のうちそれ
ぞれの眼にとって不要な一方の画像を片眼または両眼の
視野から遮蔽する手段を具備したことを特徴とする請求
項１に記載の立体視光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080212A JP2000241757A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 立体視光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080212A JP2000241757A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 立体視光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241757A true JP2000241757A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=13712090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11080212A Pending JP2000241757A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 立体視光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000241757A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102636878A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-08-15 | 中山大学 | 一种裸眼立体显示系统和实现裸眼立体显示的方法 |
| JP2019174658A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 株式会社クエイザーテクノロジー | 立体視ビューア |
| KR20220105808A (ko) * | 2021-01-21 | 2022-07-28 | 주식회사 뷰웍스 | 영상 획득 장치 |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP11080212A patent/JP2000241757A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102636878A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-08-15 | 中山大学 | 一种裸眼立体显示系统和实现裸眼立体显示的方法 |
| JP2019174658A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 株式会社クエイザーテクノロジー | 立体視ビューア |
| KR20220105808A (ko) * | 2021-01-21 | 2022-07-28 | 주식회사 뷰웍스 | 영상 획득 장치 |
| KR102554488B1 (ko) * | 2021-01-21 | 2023-07-11 | 주식회사 뷰웍스 | 영상 획득 장치 |
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