JP2006098971A - Display apparatus and display method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置および表示方法に関し、特に、同時に多くのものが同一または異なる立体動画像を肉眼で観察することができるようにした表示装置および表示方法に関する。 The present invention relates to a display device and a display method, and more particularly, to a display device and a display method that allow many people to observe the same or different stereoscopic moving images with the naked eye at the same time.
本出願人は、多くのユーザが同時に立体画像を見ることが可能なシステムを先に提案した(例えば、特許文献1)。 The present applicant has previously proposed a system that allows many users to simultaneously view stereoscopic images (for example, Patent Document 1).
先の提案は、平板状のスクリーンをそのスクリーンと平行な回転軸で回転し、その周囲に配置したプロジェクタからスクリーンに画像を投影し、スクリーンの近傍からユーザが画像を観察するものである。
しかしながら、先の提案においては、多くのユーザが同時に立体画像を観察することが可能ではあるが、その数は制限されていた。 However, in the previous proposal, many users can observe a stereoscopic image at the same time, but the number is limited.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より多くのユーザが同時に立体画像を任意の方向から観察することができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and enables more users to simultaneously observe a stereoscopic image from an arbitrary direction.
請求項1の表示装置は、回転軸に対して第1の方向からの光を受光することにより前記光に対応する画像を表示する第1の面と、前記回転軸に対して前記第1の方向とは異なる第2の方向からの光を受光することにより前記光に対応する画像を表示する第2の面とを少なくとも有し、前記第1の面と前記第2の面は、前記面に対する光の入射と反射を、前記面の法線を含む所定の範囲に制限する光学フィルタをそれぞれ有するスクリーンと、前記スクリーンを前記回転軸を中心に回転する回転手段と、前記回転軸の周囲に配置され、前記スクリーンに対して前記第1の方向から前記画像に対応する光を照射する第1の照射手段と、前記回転軸の周囲に配置され、前記スクリーンに対して前記第2の方向から前記画像に対応する光を照射する第2の照射手段とを備えることを特徴とする。 The display device according to claim 1, wherein a first surface that displays an image corresponding to the light by receiving light from a first direction with respect to the rotation axis, and the first surface with respect to the rotation axis. At least a second surface that displays an image corresponding to the light by receiving light from a second direction different from the direction, and the first surface and the second surface are the surfaces Screens each having an optical filter that limits the incidence and reflection of light to a predetermined range including the normal of the surface, rotating means for rotating the screen around the rotation axis, and around the rotation axis A first irradiating means arranged to irradiate the screen with light corresponding to the image from the first direction, and arranged around the rotation axis, and from the second direction with respect to the screen; Irradiating light corresponding to the image Characterized in that it comprises an irradiation means.
前記スクリーンは、光学フィルタを介して入射された光を散乱する散乱板をさらに備え、光学フィルタは、面を規定するx軸とy軸のうちのx軸方向からの光の入射と反射を制限する第1の光学フィルタと、y軸方向からの光の入射と反射を制限する第2の光学フィルタとで構成されるようにすることができる。 The screen further includes a scattering plate that scatters light incident through the optical filter, and the optical filter restricts light incident and reflection from the x-axis direction of the x-axis and y-axis that define the surface. And a second optical filter that restricts the incidence and reflection of light from the y-axis direction.
前記光学フィルタはライトコントロールフィルムであるようにすることができる。 The optical filter may be a light control film.
前記回転軸の周囲に配置され、第1の照射手段からの光をスクリーンの第1の面に入射させるために反射する第1の反射手段と、回転軸の周囲に配置され、第2の照射手段からの光をスクリーンの第2の面に入射させるために反射する第2の反射手段とをさらに備えるようにすることができる。 A first reflecting means arranged around the rotation axis and reflecting the light from the first irradiating means to be incident on the first surface of the screen; and a second irradiation means arranged around the rotation axis. There may be further provided a second reflecting means for reflecting the light from the means to be incident on the second surface of the screen.
前記スクリーンは、第1の面と第2の面が対向するように、かつ平行になるように形成された平板状の形状であり、仮想的な回転軸が面のほぼ中央の所定の点で面と交差するようにすることができる。 The screen has a flat plate shape formed so that the first surface and the second surface face each other and are parallel to each other, and the virtual rotation axis is at a predetermined point substantially at the center of the surface. It can be made to intersect the plane.
前記スクリーンは、第1の面と第2の面が対向するように、かつ非平行になるように形成された断面が台形状の形状であるようにすることができる。 The screen may have a trapezoidal cross section formed such that the first surface and the second surface face each other and are non-parallel.
前記スクリーンは、第1の面と第2の面を含む少なくとも3個の面が、それぞれ回転軸に対して異なる角度となるように、回転軸の周囲に形成された形状であるようにすることができる。 The screen has a shape formed around the rotation axis so that at least three surfaces including the first surface and the second surface have different angles with respect to the rotation axis, respectively. Can do.
前記第1の照射手段の光軸は、回転軸と90度以外の第1の角度で交差し、第2の照射手段の光軸は、回転軸と90度以外であって、第1の角度とは異なる第2の角度で交差するようにすることができる。 The optical axis of the first irradiation means intersects the rotation axis at a first angle other than 90 degrees, and the optical axis of the second irradiation means is other than 90 degrees from the rotation axis, and the first angle Can intersect at a second angle different from.
前記第1の照射手段と第2の照射手段は、それぞれ異なる画像の光を照射するようにすることができる。 The first irradiating unit and the second irradiating unit may irradiate light of different images.
請求項10の表示方法は、回転軸に対して第1の方向からの光を受光することにより前記光に対応する画像を表示する第1の面と、前記回転軸に対して前記第1の方向とは異なる第2の方向からの光を受光することにより前記光に対応する画像を表示する第2の面とを少なくとも有し、前記第1の面と前記第2の面は、前記面に対する光の入射と反射を、前記面の法線を含む所定の範囲に制限する光学フィルタをそれぞれ有するスクリーンを前記回転軸を中心に回転する回転ステップと、前記スクリーンに対して前記回転軸の周囲の前記第1の方向から前記画像に対応する光を照射する第1の照射ステップと、前記スクリーンの第1の面で前記第1の方向からの光に対応する画像を表示する第1の表示ステップと、前記スクリーンに対して前記回転軸の周囲の前記第2の方向から前記画像に対応する光を照射する第2の照射ステップと、前記スクリーンの第2の面で前記第2の方向からの光に対応する画像を表示する第2の表示ステップとを含むことを特徴とする。 The display method according to claim 10, wherein a first surface displaying an image corresponding to the light by receiving light from a first direction with respect to the rotation axis, and the first surface with respect to the rotation axis. At least a second surface that displays an image corresponding to the light by receiving light from a second direction different from the direction, and the first surface and the second surface are the surfaces A rotation step of rotating a screen having an optical filter for limiting the incidence and reflection of light to a predetermined range including a normal line of the surface about the rotation axis, and a periphery of the rotation axis with respect to the screen A first irradiation step of irradiating light corresponding to the image from the first direction, and a first display for displaying an image corresponding to light from the first direction on the first surface of the screen Step and previous to the screen A second irradiation step of irradiating light corresponding to the image from the second direction around the rotation axis; and displaying an image corresponding to light from the second direction on the second surface of the screen. And a second display step.
本発明においては、少なくとも第1の面と第2の面を有するスクリーンが回転され、第1の面と第2の面のそれぞれに画像が表示される。 In the present invention, a screen having at least a first surface and a second surface is rotated, and an image is displayed on each of the first surface and the second surface.
本発明によれば、立体動画像を表示することができる。特に、本発明によれば、任意の方向から多くのユーザが同時に立体動画像を観察することが可能となる。 According to the present invention, a stereoscopic moving image can be displayed. In particular, according to the present invention, it becomes possible for many users to observe a stereoscopic moving image simultaneously from an arbitrary direction.
以下に本発明の最良の形態を説明するが、開示される発明と実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。明細書中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode of the present invention will be described below. The correspondence relationship between the disclosed invention and the embodiments is exemplified as follows. Although there is an embodiment which is described in the specification but is not described here as corresponding to the invention, it means that the embodiment corresponds to the invention. It doesn't mean not. Conversely, even if an embodiment is described herein as corresponding to an invention, that means that the embodiment does not correspond to an invention other than the invention. Absent.
さらに、この記載は、明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現し、追加される発明の存在を否定するものではない。 Further, this description does not mean all the inventions described in the specification. In other words, this description is for the invention described in the specification and not claimed in this application, i.e., for the invention that will be applied for in the future or that will appear as a result of amendment and added. It does not deny existence.
請求項1の表示装置(例えば、図5の表示装置61)は、回転軸(例えば、図5の回転軸73A)に対して第1の方向(例えば、図6の光軸71KUの方向)からの光を受光することにより前記光に対応する画像を表示する第1の面(例えば、図8Aの面73S1)と、前記回転軸に対して前記第1の方向とは異なる第2の方向(例えば、図6の光軸71KLの方向)からの光を受光することにより前記光に対応する画像を表示する第2の面(例えば、図8Aの面73S2)とを少なくとも有し、前記第1の面と前記第2の面は、前記面に対する光の入射と反射を、前記面の法線を含む所定の範囲に制限する光学フィルタ(例えば、図9のライトコントロールフィルム82乃至85)をそれぞれ有するスクリーン(例えば、図5のスクリーン73)と、前記スクリーンを前記回転軸を中心に回転する回転手段(例えば、図14の駆動部105)と、前記回転軸の周囲に配置され、前記スクリーンに対して前記第1の方向から前記画像に対応する光を照射する第1の照射手段(例えば、図5のプロジェクタ71U)と、前記回転軸の周囲に配置され、前記スクリーンに対して前記第2の方向から前記画像に対応する光を照射する第2の照射手段(例えば、図5のプロジェクタ71L)とを備えることを特徴とする。
The display device according to claim 1 (for example, the
前記スクリーンは、前記光学フィルタを介して入射された光を散乱する散乱板(例えば、図9の散乱板81)をさらに備え、前記光学フィルタは、前記面を規定するx軸とy軸のうちのx軸方向からの光の入射と反射を制限する第1の光学フィルタ(例えば、図9のライトコントロールフィルム82,84)と、前記y軸方向からの光の入射と反射を制限する第2の光学フィルタ(例えば、図9のライトコントロールフィルム83,85)とで構成される。
The screen further includes a scattering plate (for example, the
前記回転軸の周囲に配置され、前記第1の照射手段からの光を前記スクリーンの前記第1の面に入射させるために反射する第1の反射手段(例えば、図17のミラー121U)と、前記回転軸の周囲に配置され、前記第2の照射手段からの光を前記スクリーンの前記第2の面に入射させるために反射する第2の反射手段(例えば、図17のミラー121L)とをさらに備える。 First reflecting means (for example, a mirror 121U in FIG. 17) that is disposed around the rotation axis and reflects the light from the first irradiation means to be incident on the first surface of the screen; Second reflecting means (for example, a mirror 121L in FIG. 17) disposed around the rotation axis and reflecting the light from the second irradiating means to be incident on the second surface of the screen. Further prepare.
前記スクリーンは、前記第1の面と前記第2の面が対向するように、かつ平行になるように形成された平板状の形状であり(例えば、図5のスクリーン73)、仮想的な前記回転軸が前記面のほぼ中央の所定の点(例えば、図5の中心点P2)で前記面と交差する。
The screen has a flat shape formed so that the first surface and the second surface face each other and are parallel to each other (for example, the
前記スクリーンは、前記第1の面と前記第2の面が対向するように、かつ非平行になるように形成された断面が台形状の形状である(例えば、図18A乃至図18Dのスクリーン141)。
The screen has a trapezoidal cross section formed such that the first surface and the second surface face each other and are non-parallel (for example, the
前記スクリーンは、前記第1の面と前記第2の面を含む少なくとも3個の面(例えば、図19A乃至図19Dの面162乃至164)が、それぞれ前記回転軸に対して異なる角度となるように、前記回転軸の周囲に形成された形状である(例えば、図19A乃至図19D)。
In the screen, at least three surfaces including the first surface and the second surface (for example, the
前記第1の照射手段の光軸は、前記回転軸と90度以外の第1の角度(例えば、図6の角度θ)で交差し、前記第2の照射手段の光軸は、前記回転軸と90度以外であって、前記第1の角度とは異なる第2の角度(例えば、図6のπ-θ)で交差する。 The optical axis of the first irradiation means intersects the rotation axis at a first angle other than 90 degrees (for example, the angle θ in FIG. 6), and the optical axis of the second irradiation means is the rotation axis. And at a second angle different from the first angle (for example, π-θ in FIG. 6).
請求項10の表示方法(例えば、図15の画像表示処理方法)は、回転軸(例えば、図5の回転軸73A)に対して第1の方向(例えば、図6の光軸71KUの方向)からの光を受光することにより前記光に対応する画像を表示する第1の面(例えば、図8Aの面73S1)と、前記回転軸に対して前記第1の方向とは異なる第2の方向(例えば、図6の光軸71KLの方向)からの光を受光することにより前記光に対応する画像を表示する第2の面(例えば、図8Aの面73S2)とを少なくとも有し、前記第1の面と前記第2の面は、前記面に対する光の入射と反射を、前記面の法線を含む所定の範囲に制限する光学フィルタ(例えば、図9のライトコントロールフィルム82乃至85)をそれぞれ有するスクリーン(例えば、図5のスクリーン73)を前記回転軸を中心に回転する回転ステップ(例えば、図14の駆動部105が実行する図15のステップS11)と、前記スクリーンに対して前記回転軸の周囲の前記第1の方向から前記画像に対応する光を照射する第1の照射ステップ(例えば、図5のプロジェクタ71Uが実行する図15のステップS15)と、前記スクリーンの第1の面で前記第1の方向からの光に対応する画像を表示する第1の表示ステップ(例えば、図8Aの面73S1が実行する図15のステップS16)と、前記スクリーンに対して前記回転軸の周囲の前記第2の方向から前記画像に対応する光を照射する第2の照射ステップ(例えば、図5のプロジェクタ71Lが実行する図15のステップS17)と前記スクリーンの第2の面で前記第2の方向からの光に対応する画像を表示する第2の表示ステップ(例えば、図8Aの面73S2が実行する図15のステップS18)とを含むことを特徴とする。
The display method of claim 10 (for example, the image display processing method of FIG. 15) is a first direction (for example, the direction of the optical axis 71KU of FIG. 6) with respect to the rotation axis (for example, the
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の撮像装置の構成例を表している。この撮像装置1は、第1のグループのビデオカメラ11U1乃至11U10、第2のグループのビデオカメラ11L1乃至11L10、並びに信号処理装置12より構成されている。
FIG. 1 shows a configuration example of an imaging apparatus of the present invention. The imaging device 1 includes a first group of video cameras 11U 1 to 11U 10 , a second group of
ビデオカメラ11U1乃至11U10、並びにビデオカメラ11L1乃至11L10(以下、これらのビデオカメラを個々に区別する必要がない場合、単にビデオカメラ11Uまたはビデオカメラ11Lと称する。他の装置等においても同様である)は、被写体13を撮像するように、被写体13の周囲に等間隔に配置されている。ビデオカメラ11Uは、図2に示されるように、その光軸11KUが、被写体13の中心点P1を指向するように、且つ光軸11KUの中心点P1を通る鉛直線Lからの角度はθとなるように配置されている。
Video cameras 11U 1 to 11U 10 and
同様に、第2のグループのビデオカメラ11Lもその光軸11KLが中心点P1を指向するように、且つ中心点P1を通る鉛直線Lからの角度がπ−θとなるように配置されている。すなわち、同一のグループのビデオカメラ11Uは、被写体13を斜め上方向から撮像し、第2のグループのビデオカメラ11Lは、被写体13を斜め下方向から撮像するように配置されている。
Similarly, the
図1と図2に示されるように、第1のグループのビデオカメラ11Uは、直線Lに対して軸対称に配置されている。同様に、第2のグループのビデオカメラ11Lも直線Lに対して軸対称に配置されている。また、第1のグループのビデオカメラ11Uと第2のグループのビデオカメラ11Lとは、中心点P1に対して点対称に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first group of video cameras 11 </ b> U are arranged symmetrically with respect to the straight line L. Similarly, the
信号処理装置12は、ビデオカメラ11U,11Lより供給された画像信号を処理する。
The
信号処理装置12は、例えば、図3に示されるように、ストレージ31U1乃至31U10、ストレージ31L1乃至31L10、符号化部32、多重化部33、記憶部34、およびコントローラ35により構成されている。ストレージ31U1乃至31U10は、それぞれ対応するビデオカメラ11U1乃至11U10からの出力を記憶する。また、ストレージ31L1乃至31L10も、対応するビデオカメラ11L1乃至11L10からの出力を記憶する。符号化部32は、ストレージ31U1乃至31L10の出力を符号化し、多重化部33に出力する。多重化部33は、符号化部32より出力した画像データを多重化し、記録部34に出力し、記録させる。例えば、マイクロコンピュータなどにより構成されるコントローラ35は、ビデオカメラ11U,11L、ストレージ31U,31L、符号化部32,多重化部33,および記録部34の動作を制御する。
The
次に、図4のフローチャートを参照して、画像撮影処理について説明する。ステップS1において、ビデオカメラ11U,11Lは、被写体13を撮像する。すなわち、ユーザが、コントローラ35に撮像の開始を指令すると、コントローラ35がビデオカメラ11U,11Lを制御し、被写体13の撮像を開始する。ステップS2において、ストレージ31U,31Lは、対応するビデオカメラ11U,11Lから出力される画像データを記憶する。ステップS3において、符号化部32は、ストレージ31U,31Lに記憶された画像データを読み出し、符号化する。ステップS4において、多重化部33は、符号化部32より出力された画像データを多重化する。図3の実施の形態の場合、20チャンネル分の画像データが多重化される。ステップS5において、記録部34は、多重化部33より出力された多重化データを記録する。ステップS6において、コントローラ35は、ユーザより操作終了が指示されたかを判定し、指示されていない場合には、処理はステップS1に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップS6において、操作終了が指示されたと判定された場合、処理は終了される。
Next, the image capturing process will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S1, the
以上のようにして、記録部34は、ビデオカメラ11U,11Lにより撮像された画像データを、内蔵する記録媒体に記録する。
As described above, the
なお、記録媒体は、必ずしも記録部34に内蔵されている必要はなく、有線または無線のネットワークを介して、他の装置に転送し、記録させるようにしてもよい。
The recording medium does not necessarily have to be built in the
図5は、本発明を適用した表示装置の構成例を表している。この表示装置61は、第1のグループのプロジェクタ71U1乃至71U10、第2のグループのプロジェクタ71L1乃至71L10、信号処理装置72、回転軸73Aを中心として回転されるスクリーン73により構成されている。
FIG. 5 shows a configuration example of a display device to which the present invention is applied. The
第1のグループのビデオカメラ71U1乃至71U10は、等間隔に回転軸73Aの周囲に配置されている。プロジェクタ71Uの光軸71KUは、図6に示されるように、スクリーン73の中心点P2を指向するように、且つ回転軸73Aからの角度がθとなるように配置されている。同様に、プロジェクタ71Lは、その光軸71KLが中心点P2を指向するように等間隔に回転軸73Aの周囲に配置されている。回転軸73Aと光軸71KLの角度は、π−θとなるように配置されている。図6を図2と比較して明らかなように、プロジェクタ71U,71Lは、ビデオカメラ11U,11Lに対応する位置に配置される。
The first group of video cameras 71U 1 to 71U 10 are arranged around the
図5と図6に示されるように、第1のグループのプロジェクタ71Uは、回転軸73Aに対して軸対称に配置されている。第2のグループのプロジェクタ71Lも、回転軸73Aに対して軸対称に配置されている。また、第1のグループのプロジェクタ71Uと第2のグループのプロジェクタ71Lとは、中心点P2に対して点対称に配置されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the first group of projectors 71 </ b> U is arranged symmetrically with respect to the
図5と図6を図1と図2に比較して明らかなように、撮像装置1のビデオカメラ11U,11Lと被写体13との関係は、表示装置61のプロジェクタ71U,71Lとスクリーン73との関係と相似となるように配置される。
5 and 6 are compared with FIGS. 1 and 2, the relationship between the
信号処理装置72は、プロジェクタ71U,71Lを制御し、画像をスクリーン73に投影させる。
The
図7は、プロジェクタ71とスクリーンの平面から見た位置関係を表している。同図に示されるように、プロジェクタ71U1乃至71U10は、等間隔にその光軸が回転軸73Aを指向するように、回転軸73Aの周囲に配置されている。
FIG. 7 shows the positional relationship seen from the plane of the projector 71 and the screen. As shown in the figure, the projectors 71U 1 to 71U 10 are arranged around the
図8Aと図8Bは、プロジェクタ71U,71Lとスクリーン73との側面からみた位置関係を表している。スクリーン73は、回転軸73Aに対して、角度θとなるように配置されている。図8Aに示されるように、第1のグループのプロジェクタ71Uは、その光軸71KUがスクリーン73の図中上方の面73S1の法線と平行になるように(中心点P2を通る法線と一致するように)配置されている。これに対して、図8Bに示されるように、第2のグループのプロジェクタ71Lの光軸71KLは、スクリーン73の図中下方の面73S2の法線と平行になるように(中心点P2を通る法線と一致するように)配置されている。
8A and 8B show the positional relationship between the
図9は、スクリーン73の断面構成を表している。同図に示されるように、スクリーン73は、散乱板81が中心に配置され、その一方の面にライトコントロールフィルム82が積層され、さらにその上にライトコントロールフィルム83が積層されている。ライトコントロールフィルム83側の面が、面73S1とされている。散乱板81の他方の面には、ライトコントロールフィルム84が積層され、その上にさらにライトコントロールフィルム85が積層されている。ライトコントロールフィルム85側の面が、スクリーン73の面73S2とされている。
FIG. 9 shows a cross-sectional configuration of the
ライトコントロールフィルム82は、図10に示されるように、その微細なスリットが、スクリーン73の面を規定するx軸とy軸のうちのy軸方向とほぼ平行になるように配置されている。これに対して、その上側に積層されるライトコントロールフィルム83は、微細なスリットが、x軸方向とほぼ平行になるように(すなわち、ライトコントロールフィルム82のスリットと直交するように)配置される。
As shown in FIG. 10, the
同様に、散乱板81の裏側のライトコントロールフィルム84は、スリットがy軸と平行になるように配置され、その上に積層されるライトコントロールフィルム85は、そのスリットが、x軸と平行になるように配置される。
Similarly, the
図11は、ライトコントロールフィルム82とライトコントロールフィルム83のスリットの関係を表している。同図に示されるように、ライトコントロールフィルム82のスリット82Aは、y軸と平行に配列されている。その結果、散乱板81からの光(逆方向からの光も同様)は、そのx軸方向の広がりが制限され、透過光の光量は、同図において曲線Cxで表すように分布する。
FIG. 11 shows the relationship between the slits of the
これに対して、ライトコントロールフィルム83のスリット83Aは、x軸と平行に配列されるため、透過光量を曲線Cyで示されるように制限する。結果的に、この2枚のライトコントロールフィルム82,83により、光軸を中心とする所定の角度の範囲内の光の透過度が大きく、その周辺の光の透過度は小さい(減衰度が大きい)。
On the other hand, since the slits 83A of the
図示は省略するが、ライトコントロールフィルム84,85も同様の関係となっている。
Although illustration is omitted, the
したがって、図8Aに示されるように、プロジェクタ71Uからの光が光軸71KUに沿って入射された場合、スクリーン73の面73S1は、中心点P2を通る法線を中心とする所定の範囲の光のみを入射し、また、その反射光を、法線を中心とする所定の角度の範囲のみに射出する。 Therefore, as shown in FIG. 8A, when the light from the projector 71U is incident along the optical axis 71KU, the surface 73S 1 of the screen 73 has a predetermined range centered on the normal passing through the center point P2. Only light is incident, and the reflected light is emitted only within a predetermined angle range centered on the normal.
同様のことが、図8Bに示されるように面73S2においても発生する。すなわち、面73S2は、中心点P2を通る法線近傍の光のうち、所定の角度の範囲のみを入射し、反射光を、法線を中心とする所定の角度の範囲のみに射出する。 The same thing occurs on the surface 73S 2 as shown in FIG. 8B. That is, the surface 73S 2 is incident only on a predetermined angle range among the light in the vicinity of the normal line passing through the center point P2, and emits the reflected light only on a predetermined angle range centered on the normal line.
その結果、例えば図7において、スクリーン73の面73S1がプロジェクタ71U1の方向を指向しているとき、プロジェクタ71U1からの光は、散乱板81に入射され、その反射光が光軸71KU1を中心とする所定の角度範囲に反射されるが、隣接するプロジェクタ71U2,71U10からの光は、散乱板81には入射されず、したがって、その反射光も反射されない。スクリーン73が回転し、面73S1がプロジェクタ71U10を指向している場合には、プロジェクタ71U10からの光は散乱板81に入射され、その反射光が光軸71KU10を中心とする所定の角度範囲に射出されるが、このとき、隣接するプロジェクタ71U1,71U9からの光は、散乱板81に入射されず、したがって、その反射光も射出されない。
As a result, in example 7, when the surface 73S 1 of the
その結果、スクリーン73は、回転しつつその面73S1が対向している(法線が一致している)プロジェクタ71Uの画像のみを表示する。したがって、その画像を光軸71KUの近傍に位置するユーザのみが見ることができる。
As a result, the
例えば、ライトコントロールフィルムのカットオフ角または半値角(ゲインが50%となる角度)が30度の場合、図12A、図12Bに示されるように、スクリーン73の回転軸73Aに対する角度を30度、プロジェクタ71Uの光軸71KUがスクリーン73の面73S1の法線と平行になる(一致する)ように配置し、プロジェクタ71Lの光軸71KLがスクリーン73の面73S2の法線と平行になる(一致する)ように配置すると、スクリーン73の中心からの仰角θと、その方向に射出(反射)される光の量(輝度)は、図13に示されるようになる。図中CUは、面73S1からの反射光の特性を表し、CLは面73S2からの反射光の特性を表す。同図に示されるように、θ=0°において、画像が50%ずつ混合された画像を得ることができる。
For example, when the cut-off angle or half-value angle (the angle at which the gain is 50%) of the light control film is 30 degrees, as shown in FIGS. 12A and 12B, the angle of the
図14は、表示装置61のより詳細な構成例を表している。同図に示されるように、表示装置61は、ストレージ101、分離部102、復号部103、コントローラ104、および駆動部105を有している。ストレージ101は、図3の記録部34により記録媒体に記録された画像データを蓄積する。その蓄積は、記録媒体そのものをストレージ101として用いることにより行うようにしてもよいし、有線または無線を介して伝送されてきた画像データを内蔵する記録媒体に記録させるようにしてもよい。分離部102は、ストレージ101から読み出された多重化されている画像データを分離し、この実施の形態の場合、20チャンネル分の画像データを分離する。復号部103は、分離部102より供給された各チャンネルの画像データをそれぞれ復号する。プロジェクタ71U1乃至71L10のそれぞれには、復号部103により復号された対応するチャンネル(ビデオカメラ11U1乃至11L10)からの画像信号が供給される。プロジェクタ71U1乃至71L10は、それぞれ入力された画像信号に対応する光を発生し、スクリーン73に投射する。
FIG. 14 illustrates a more detailed configuration example of the
コントローラ104は、マイクロコンピュータなどにより構成され、ストレージ101、分離部102、復号部103、プロジェクタ71U,71L、並びに駆動部105の動作をそれぞれ制御する。駆動部105は、コントローラ104により制御され、スクリーン73を一定の速度で回転させる。図5に示されるように、仮想的な回転軸73Aは、スクリーン73と中心点P2で交差することになるが、図14に示されるように、実際の回転軸73Aをスクリーン73に実際に交差するように配置すると、回転軸73Aの反対側に位置するプロジェクタ71U,71Lからの光がスクリーン73に投射されないことになる。そこで、図14に示されるように、実際の回転軸73Aは、スクリーン73と交差させないようにするのが好ましい。駆動部105は、スクリーン73が固定されているテーブル73Bを回転することで、スクリーン73を回転させる。
The
次に、図15のフローチャートを参照して、表示装置61による画像表示処理について説明する。ステップS11において、コントローラ104は、ユーザより画像の表示が指令されたとき、スクリーンを回転する。具体的には、駆動部105が制御され、駆動部105は、この制御に基づいて、回転軸73Aを介してスクリーン73を一定の速度で回転させる。表示する画像がNTSC方式の画像信号の画像である場合、NTSC方式の画像信号は、1秒間あたりのフレーム数が30であり、フィールド数が60であるから、スクリーン73は、1秒間に60回回転するように駆動される。次に、ステップS12において、ストレージ101は、画像データを読み出す。すなわち、コントローラ104は、ストレージ101を制御し、入力されている画像データを読み出させ、分離部102に供給させる。なお、撮像装置1で撮像された画像データが、リアルタイムで表示装置61に提供される場合には、ストレージ101は、撮像装置1より供給された画像データを蓄積し、順次これを読み出して、出力する。ステップS13において、分離部102は、多重化されている信号を分離する。いまの例の場合、20チャンネル分の画像データが多重化されているので、これが分離され、20チャンネル分の画像データのそれぞれが、復号部103に供給される。
Next, image display processing by the
ステップS14において、復号部103は、入力された画像データを復号する。復号部103は、復号した20チャンネル分の画像信号をそれぞれ対応するチャンネルのプロジェクタ71U1乃至71L10に供給する。ステップS15において、第1のプロジェクタは、画像に対応する光をスクリーンに投射する。具体的には、第1のグループのプロジェクタであるプロジェクタ71Uは、図6に示されるように、回転軸73Aに対して、角度θの方向から(斜め上方から)光を投射する。
In step S14, the
ステップS16において、スクリーンの第1の面は、画像を表示する。すなわち、スクリーン73は、1秒間に60回回転するので、1回転に1回の割合でスクリーン73の面73S1は、その法線が1つのプロジェクタ71Ui(i=1,2,・・・,10)と一致するタイミングがある。このとき、対応するプロジェクタ71Uiが投射する光が、面73S1に入射され、そこに画像が表示される。
In step S16, the first surface of the screen displays an image. That is, since the
ステップS17において、第2のグループのプロジェクタは、画像に対応する光をスクリーンに投射する。ステップS18において、第2の面は画像を表示する。すなわち、スクリーン73の他方の面73S2も、その法線が1秒間に60回の割合で、1つのプロジェクタ71Li(i=1,2,・・・,10)と一致する。このタイミングにおいて、面73S2に画像が表示される。
In step S17, the second group of projectors projects light corresponding to the image onto the screen. In step S18, the second surface displays an image. That is, the other surface 73S 2 of the
したがって、図16に示されるように、ユーザは、第1のグループのプロジェクタ71Uiが投射した面73S1の画像を、その光軸71KUiの近傍の位置PUi1,PUi2から観察することができる。同様に、ユーザは、第1のグループのプロジェクタ71Uj(j=1,2,・・・,10)の投射した光に基づく面73S1の画像を、その光軸71KUjの近傍の位置PUj1,PUj2から観察することができる。さらに、ユーザは、第2のグループのプロジェクタ71Liが面73S2に投射した画像を、その光軸71KLi、近傍の位置PLi1,PLi2から観察することができる。また、ユーザは、プロジェクタ71Ljが投射した光の面73S2の画像を、その光軸71KLjの近傍の位置PLj1,PLj2から観察することができる。
Therefore, as shown in FIG. 16, the user can observe the image of the surface 73S 1 projected by the first group of projectors 71U i from positions PU i1 and PU i2 in the vicinity of the optical axis 71KU i. it can. Similarly, the user displays an image of the surface 73S 1 based on the light projected by the first group of projectors 71U j (j = 1, 2,..., 10) at a position PU near the optical axis 71KU j. It can be observed from j1 and PU j2 . Further, the user can observe the image projected by the second group of
画像が表示されるのは、1/60秒毎に1回であるが、人間の目自体が残像効果を有しているため、人は、これを画像として認識することができる。もちろん、スクリーン73の回転速度を、例えば、1秒間に120回、240回などとすることで、フリッカの発生を抑制することが可能である。
The image is displayed once every 1/60 seconds, but since the human eye itself has an afterimage effect, a person can recognize it as an image. Of course, it is possible to suppress the occurrence of flicker by setting the rotation speed of the
ステップS19において、コントローラ104は、ユーザからの指令が処理終了かを判定する。終了が指令されていない場合には、ステップS12に戻り、それ以降の処理が繰り返し実行される。ユーザからの指令が処理の終了である場合には、ステップS20において、コントローラ104は、スクリーンの回転を停止する。すなわち、駆動部105がコントローラ104により制御され、スクリーン73の回転が停止される。このとき、コントローラ104は、ストレージ101、分離部102、復号部103、およびプロジェクタ71U,71Lを制御し、表示処理を終了させる。
In step S <b> 19, the
以上のようにして、ユーザは、スクリーン73に表示された立体動画像を観察することができる。すなわち、例えば、プロジェクタ71U1近傍で、被写体の正面の画像が表示されている場合には、回転軸73Aをはさんでほぼその反対側に位置するプロジェクタ71U6の近傍からは、同一の被写体の背面の画像が観察される。同様に、プロジェクタ71U3の近傍からは、その被写体の右側面の画像が観察でき、プロジェクタ71U8近傍からは、その被写体の左側面の画像を観察することができる。
As described above, the user can observe the stereoscopic moving image displayed on the
同一の回転軸で回転する1つのスクリーンに、2つの面を設け、それぞれに画像を表示させるようにしたので、より多くのユーザに画像を観察させることができる。また、第1のグループのプロジェクタ71U近傍のユーザには、被写体の比較的上方から見た画像を観察させることができ、第2のグループのプロジェクタ71Lの近傍のユーザには、同一の被写体の比較的下方からの画像を観察させることができる。
Since two screens are provided on one screen that rotates on the same rotation axis, and an image is displayed on each screen, more users can observe the image. In addition, the user near the projector 71U in the first group can observe an image of the subject viewed from above, and the user near the
図5の実施の形態においては、プロジェクタ71U,71Lから射出された光をスクリーン73に直接投射するようにしたが、例えば、図17に示されるように、ミラー121U,121Lを介して投射させるようにしてもよい。すなわち、図17の実施の形態においては、第1のグループのプロジェクタ71U1乃至71U10からの光を、スクリーン73上の中心点P2に向けて反射する位置に、対応するミラー121U1乃至121U10が配置されている。同様に、第2のグループのプロジェクタ71L1乃至71L10からの光を、中心点P2に向けて反射させるように、それぞれに対応するミラー121L1乃至121L10が配置されている。
In the embodiment shown in FIG. 5, the light emitted from the
この実施の形態の場合、プロジェクタ71U,71Lを回転軸73Aの近傍に集中して配置することができる。これにより、観察時の自由度を向上させることができる。プロジェクタ71U,71Lは、図5の実施の形態の場合と同様にそれぞれ10台としたが、これを1台に減らして、その1台のプロジェクタの画像を魚眼レンズを介して投射するようにしてもよい。この場合、撮影自体も被写体からの光をミラーと魚眼レンズを介して1台のビデオカメラで撮像することになる。そして、この場合、魚眼レンズとしては、いわゆる、fθ魚眼レンズのように、等距離射影方式の魚眼レンズが用いることが好ましい。
In the case of this embodiment, the
また、ミラーとしては、平面ミラーではなく、放物面ミラーを利用することにより、プロジェクタ71U,71Lから射出された光線を平行光線としてスクリーン73に投射することも可能である。
Further, by using a parabolic mirror instead of a plane mirror as the mirror, it is possible to project the light beams emitted from the
図18A乃至図18Dは、スクリーンの他の実施の形態を表している。この実施の形態においては、スクリーン141が、その断面が台形状になるように構成されている。そして、スクリーン141の面142と面143に画像が表示される、面142と面143の回転軸141Aに対する角度は異なっている。すなわち、図18Cに示されるように、面142は、より上側に位置する第1のグループのプロジェクタ71Uに対向するように、形成されているのに対して、面143は、図18Dに示されるように、より下方に位置する第2のグループのプロジェクタ71Lに対向するように形成されている。ただし、この実施の形態においては、プロジェクタ71Uだけではなく、プロジェクタ71Lも水平面より上側に配置されている。すなわち、面142の法線と面143の法線の回転軸141Aとなす角度は、いずれも90度未満とされている。この実施の形態においては、プロジェクタ71Uの画像が面142に表示され、プロジェクタ71Lの画像が面143に表示される。
18A to 18D show another embodiment of the screen. In this embodiment, the
図19A乃至図19Dは、スクリーンのさらに他の実施の形態を表している。この実施の形態においては、スクリーン161は、角錐台状に形成されている。スクリーン161は、面162,163,164の3面を有し、回転軸161Aを中心として回転される。図19B乃至図19Dに示されるように、面162の法線と回転軸161Aの角度、面163の法線と回転軸161Aの角度、並びに面164と回転軸161Aの角度は、それぞれ異なる角度とされている。プロジェクタ71Uは、面164に対向するように最も上方に配置され(図19D)、プロジェクタ71Mは、面163に対向するように中間に配置され(図19C)、プロジェクタ71Lは、面162に対向するように最も下方に配置される(図19B)。この実施の形態においても、各面162乃至164の法線と回転軸161Aとの角度は、90度未満となるように構成されている(面162の法線の角度が最も大きく、面164の法線の角度が最も小さく、面163の法線の角度が両者の中間の大きさとされている)。
19A to 19D show still another embodiment of the screen. In this embodiment, the
以上においては、1つの回転軸により回転される面の数を2枚または3枚としたが、それ以上とすることももちろん可能である。また、各グループのビデオカメラ11U,11Lまたはプロジェクタ71U,71Lの数は、10台以下または10台以上としてもよい。
In the above description, the number of surfaces rotated by one rotation shaft is two or three, but it is of course possible to increase the number of surfaces. Further, the number of
さらに、スクリーンの各面に表示する画像は、同一の被写体の画像であっても、異なる被写体の画像であってもよい。また、静止画であってもよい。 Furthermore, the images displayed on each surface of the screen may be images of the same subject or different subjects. Still images may also be used.
本発明は、立体動画像を表示する装置に適用することが可能である。 The present invention can be applied to an apparatus that displays a stereoscopic moving image.
1 撮像装置, 11U,11L ビデオカメラ, 12 信号処理装置, 31U,31L ストレージ, 32 符号化部, 33 多重化部, 34 記録部, 35 コントローラ, 61 表示装置, 71U,71L プロジェクタ, 72 信号処理装置, 73 スクリーン
1 imaging device, 11U, 11L video camera, 12 signal processing device, 31U, 31L storage, 32 encoding unit, 33 multiplexing unit, 34 recording unit, 35 controller, 61 display device, 71U, 71L projector, 72
Claims (10)
前記スクリーンを前記回転軸を中心に回転する回転手段と、
前記回転軸の周囲に配置され、前記スクリーンに対して前記第1の方向から前記画像に対応する光を照射する第1の照射手段と、
前記回転軸の周囲に配置され、前記スクリーンに対して前記第2の方向から前記画像に対応する光を照射する第2の照射手段と
を備えることを特徴とする表示装置。 A first surface for displaying an image corresponding to the light by receiving light from the first direction with respect to the rotation axis, and a second direction different from the first direction with respect to the rotation axis At least a second surface that displays an image corresponding to the light by receiving light from the first surface, and the first surface and the second surface are configured to receive and reflect light with respect to the surface, Screens each having an optical filter limited to a predetermined range including the normal of the surface;
Rotating means for rotating the screen around the rotation axis;
A first irradiating means disposed around the rotation axis and irradiating the screen with light corresponding to the image from the first direction;
A display device, comprising: a second irradiating unit disposed around the rotation axis and irradiating the screen with light corresponding to the image from the second direction.
前記光学フィルタは、前記面を規定するx軸とy軸のうちのx軸方向からの光の入射と反射を制限する第1の光学フィルタと、前記y軸方向からの光の入射と反射を制限する第2の光学フィルタとで構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The screen further comprises a scattering plate that scatters light incident through the optical filter,
The optical filter includes: a first optical filter that restricts the incidence and reflection of light from the x-axis direction of the x-axis and the y-axis that define the surface; and the incidence and reflection of light from the y-axis direction. The display device according to claim 1, comprising: a second optical filter to be limited.
ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 The display device according to claim 2, wherein the optical filter is a light control film.
前記回転軸の周囲に配置され、前記第2の照射手段からの光を前記スクリーンの前記第2の面に入射させるために反射する第2の反射手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 First reflecting means disposed around the rotation axis and reflecting the light from the first irradiation means so as to be incident on the first surface of the screen;
The second reflection means arranged around the rotation axis and reflecting the light from the second irradiation means to make the light incident on the second surface of the screen. The display device according to 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The screen has a flat plate shape formed so that the first surface and the second surface face each other and are parallel to each other, and the virtual rotation axis is substantially at the center of the surface. The display device according to claim 1, wherein the display device intersects the surface at a predetermined point.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 2. The screen according to claim 1, wherein the screen has a trapezoidal cross section formed such that the first surface and the second surface face each other and are non-parallel. Display device.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The screen has a shape formed around the rotation axis so that at least three surfaces including the first surface and the second surface have different angles with respect to the rotation axis. The display device according to claim 1.
前記第2の照射手段の光軸は、前記回転軸と90度以外であって、前記第1の角度とは異なる第2の角度で交差する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The optical axis of the first irradiation means intersects the rotation axis at a first angle other than 90 degrees,
2. The display device according to claim 1, wherein an optical axis of the second irradiation unit intersects with the rotation axis at a second angle other than 90 degrees and different from the first angle. .
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the first irradiation unit and the second irradiation unit irradiate light of different images.
前記スクリーンに対して前記回転軸の周囲の前記第1の方向から前記画像に対応する光を照射する第1の照射ステップと、
前記スクリーンの第1の面で前記第1の方向からの光に対応する画像を表示する第1の表示ステップと、
前記スクリーンに対して前記回転軸の周囲の前記第2の方向から前記画像に対応する光を照射する第2の照射ステップと、
前記スクリーンの第2の面で前記第2の方向からの光に対応する画像を表示する第2の表示ステップと
を含むことを特徴とする表示方法。 A first surface for displaying an image corresponding to the light by receiving light from the first direction with respect to the rotation axis, and a second direction different from the first direction with respect to the rotation axis At least a second surface that displays an image corresponding to the light by receiving light from the first surface, and the first surface and the second surface are configured to receive and reflect light with respect to the surface, A rotation step of rotating a screen each having an optical filter limited to a predetermined range including a normal line of the surface about the rotation axis;
A first irradiation step of irradiating the screen with light corresponding to the image from the first direction around the rotation axis;
A first display step of displaying an image corresponding to light from the first direction on the first surface of the screen;
A second irradiation step of irradiating the screen with light corresponding to the image from the second direction around the rotation axis;
And a second display step of displaying an image corresponding to light from the second direction on the second surface of the screen.
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