JP2012090102A - Three-d pointer device - Google Patents

Three-d pointer device Download PDF

Info

Publication number
JP2012090102A
JP2012090102A JP2010235549A JP2010235549A JP2012090102A JP 2012090102 A JP2012090102 A JP 2012090102A JP 2010235549 A JP2010235549 A JP 2010235549A JP 2010235549 A JP2010235549 A JP 2010235549A JP 2012090102 A JP2012090102 A JP 2012090102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pointer
image
display surface
display
video
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.)
Granted
Application number
JP2010235549A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5582958B2 (en
Inventor
Shigeru Terada
茂 寺田
Hideo Ino
英男 伊能
Tsuruo Ogawa
弦雄 小川
Yasunori Nakamura
康則 中村
Atsushi Sato
佐藤  淳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FA SYSTEM ENGINEERING KK
NHK MEDIA TECHNOLOGY Inc
System Engineering Kk Fa
Original Assignee
FA SYSTEM ENGINEERING KK
NHK MEDIA TECHNOLOGY Inc
System Engineering Kk Fa
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FA SYSTEM ENGINEERING KK, NHK MEDIA TECHNOLOGY Inc, System Engineering Kk Fa filed Critical FA SYSTEM ENGINEERING KK
Priority to JP2010235549A priority Critical patent/JP5582958B2/en
Publication of JP2012090102A publication Critical patent/JP2012090102A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5582958B2 publication Critical patent/JP5582958B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a 3D pointer device stereoscopically displays a pointer video image at a 3D position specified in a stereoscopic video image displayed in a 3D display device, especially, to provide a 3D pointer device which enables a lecturer to point accurately an object in an image with the pointer displayed in 3D for a 3D video image observed by a number of viewers.SOLUTION: A 3D pointer device comprises a pointer device 6 which specifies a display position of a pointer image 10 to be displayed in a 3D display surface 1; a depth instruction device which adjusts a depth position of the pointer image; a point position detecting device 8 which detects a 3D position of the pointer image 10 displayed on the 3D display surface 1; a 3D pointer video image signal generating device which generates a 3D video image signal of the pointer image 10 for supplying to a video image supplying device; and the video image supplying device which mixes the 3D video image of the pointer image and a 3D video image of an original video image to synthesize a 3D video image signal for projection to be supplied to a 3D projection device 4.

Description

本発明は、3D映像上映中に3D表示された映像における表面などの3D表示位置にポインター映像を生成する3Dポインター装置に関する。   The present invention relates to a 3D pointer device that generates a pointer image at a 3D display position such as a surface of a 3D image displayed during 3D image display.

近年3D映像技術が急速に進展してきて、いろいろな局面で3D映像を利用することができるようになってきた。たとえば学術講演会や手術検討会などでも、実物に対する再現性が高い3D映像を使用する場面が増えてきた。手術検討会などでは、3D映像を上映しながらレーザポインターなどを用いて画像中の位置を指し示して説明することがある。   In recent years, 3D video technology has been rapidly developed, and 3D video can be used in various aspects. For example, even in academic lectures and surgery review meetings, there are an increasing number of scenes where 3D images with high reproducibility to the actual object are used. In surgery review meetings and the like, there are cases where a 3D image is displayed and the position in the image is pointed and explained using a laser pointer or the like.

従来は、このような場合、ポインターは左眼と右眼の両方に同じ映像として表示されるため、ポインター像は3D映像として表された実物の奥行きとは関係なく表示装置面(3D映像の輻輳面)上に位置することになり、3D表示に適合する正確な位置を示すことができなかった。また、3D映像を観察している視聴者には、表示装置面に表示されたポインター像が3D映像の実物の内部に位置したりして、違和感を抱かせるものでもあった。
さらに、講演者や説明者は、ポインターを3D映像の実物像の表面に当てることが難しいため、ポインターで3D表示の対象位置を示すより、対象が存在する広い領域を示す道具として、ポインターを激しく動かしながら領域を指定しようとする場合が多く、3D映像の視聴者にいらつきや不快感を抱かせることがあった。
Conventionally, in such a case, since the pointer is displayed as the same image for both the left eye and the right eye, the pointer image is displayed on the display device surface (the congestion of the 3D image regardless of the actual depth expressed as the 3D image). It was located on the surface), and an accurate position suitable for 3D display could not be shown. In addition, a viewer who is observing a 3D video image may have a sense of incongruity because the pointer image displayed on the display device surface is positioned inside the actual 3D video image.
Furthermore, since it is difficult for speakers and explainers to place the pointer on the surface of the real image of the 3D image, the pointer is used as a tool for showing a wide area where the object exists rather than showing the target position of the 3D display with the pointer. In many cases, the user tries to specify an area while moving, and sometimes the viewer of the 3D video is frustrated or uncomfortable.

なお、本発明の対象となる、3D映像における3D座標位置を指示できる3Dポインターに係る的確な先行技術文献は検出できなかった。   In addition, the exact prior art document which concerns on the 3D pointer which can point out the 3D coordinate position in 3D image | video used as the object of this invention was not able to be detected.

そこで、本願発明の解決しようとする課題は、表示装置に表示した立体映像中の指定した3D位置にポインター映像を立体表示する3Dポインター装置を提供することである。特に、多数の視聴者が観察するように表示面に3D表示した3D映像に対して、講演者がポインターを3D表示して画像中に3D表示された対象物を正確に指し示すことができるようにした3Dポインター装置を提供することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a 3D pointer device that stereoscopically displays a pointer image at a specified 3D position in a stereoscopic image displayed on a display device. In particular, for a 3D image that is displayed in 3D on a display surface so that a large number of viewers can observe it, a speaker can display a pointer in 3D and accurately point to an object displayed in 3D in the image. 3D pointer device is provided.

本発明に係る3Dポインター装置は、左右視差を利用した3D表示面を有する3D表示装置と、左眼用映像信号と右眼用映像信号を使って3D表示面に3D映像を映写する3D映写装置と、3D表示面内に表示すべきポインター像の表示位置を指定するポインターデバイスと、3D表示面における左眼用のポインター像と右眼用のポインター像との距離を調整してポインター像が表示される奥行き位置を指定する奥行き指示装置と、3D表示面におけるポインター像の3D位置を検出するポイント位置検出装置と、表示するポインター像の3D映像信号を生成して映像供給装置に供給する3Dポインター映像信号生成装置と、3Dポインター映像信号を入力して元の映像に係る3D映像信号と混合して映写用3D映像信号を合成し3D映写装置に供給する映像供給装置と、を備えることを特徴とする。   A 3D pointer device according to the present invention includes a 3D display device having a 3D display surface using left-right parallax, and a 3D projection device that projects a 3D image on a 3D display surface using a left-eye video signal and a right-eye video signal. A pointer image is displayed by adjusting the distance between the pointer device that specifies the display position of the pointer image to be displayed on the 3D display surface and the pointer image for the left eye and the pointer image for the right eye on the 3D display surface. A depth indicating device for designating a depth position to be displayed, a point position detecting device for detecting the 3D position of the pointer image on the 3D display surface, and a 3D pointer for generating a 3D video signal of the pointer image to be displayed and supplying the 3D video signal to the video supply device A video signal generator and a 3D pointer video signal are input and mixed with a 3D video signal related to the original video to synthesize a 3D video signal for projection and 3D projection Characterized in that it comprises a video supply device for supplying to.

本発明に係る3Dポインター装置では、3D表示装置の表示面中にポインターデバイスで指定した位置にポインター像を3D表示し、画面におけるポインター像の奥行き位置は奥行き指示装置により調整することができる。したがって、講演者や説明者は、ポインターデバイスを使って3D表示面におけるポイント位置を指定し、3D表示面に表示された3Dポインター像を観察しながら、奥行き指示装置を使ってその奥行き位置を指定することができる。なお、初期にポインターデバイスで指定する位置は、3D映像表示の輻輳面(表示装置面)における位置であってよい。   In the 3D pointer device according to the present invention, the pointer image is displayed in 3D at the position specified by the pointer device on the display surface of the 3D display device, and the depth position of the pointer image on the screen can be adjusted by the depth indicating device. Therefore, the lecturer and the presenter specify the point position on the 3D display surface using the pointer device, and specify the depth position using the depth pointing device while observing the 3D pointer image displayed on the 3D display surface. can do. Note that the position designated by the pointer device in the initial stage may be a position on the convergence surface (display device surface) of 3D video display.

また、ポインター像は3Dポインター映像信号生成装置で形成されるので、目標点を指示するポインターでも、面積を有する目標領域を指示する領域型ポインターでも、任意に選択して表示することができる。したがって、講演者等は、ポインターを激しく動かして領域を示す必要が無く、視聴者の不快感を避けることができる。
また、ポイント位置検出装置が撮影する画面内の3D表示面の部分をアドレス空間として画定することにより、ポイント位置をアドレス空間に係る座標系で表すだけで、3D表示面における位置座標を容易に求めることができるようになる。
Further, since the pointer image is formed by the 3D pointer video signal generation device, it is possible to arbitrarily select and display a pointer indicating a target point or an area type pointer indicating a target area having an area. Therefore, the speaker or the like does not need to move the pointer violently to indicate the area, and the viewer's discomfort can be avoided.
Also, by defining the part of the 3D display surface in the screen imaged by the point position detection device as an address space, the position coordinates on the 3D display surface can be easily obtained simply by representing the point position in the coordinate system related to the address space. Will be able to.

なお、ポインターデバイスが、3D表示装置の3D表示面に光点を照射するレーザポインターや、3D表示面に先端を置いてポインターの位置を指定する指差し棒であって、ポイント位置検出装置として、3D表示面を撮像して光点位置や指定位置を測定するCCDカメラを使い、光点などを検知した撮像素子の位置に基づいて、3D表示面におけるポインターの位置を検知する機構を備えたものであっても良い。この場合は、講演者等はポインターデバイスを操作して、3D表示面上で直接的にポイント位置を指示することができる。   The pointer device is a laser pointer that irradiates a light spot on the 3D display surface of the 3D display device, or a pointing stick that designates the position of the pointer by placing the tip on the 3D display surface. A mechanism that detects the position of the pointer on the 3D display surface using a CCD camera that images the 3D display surface and measures the light spot position and the specified position based on the position of the image sensor that detects the light spot etc. It may be. In this case, the lecturer or the like can operate the pointer device to directly indicate the point position on the 3D display surface.

また、タッチパネル付きモニター画面に3D映像の元画像を表示し、このモニター画面に対してタッチパネル用ペンあるいは指などでポインターの位置を指定するようにしたものであっても良い。この場合は、講演者等は、視聴者らが見る表示面ではなく、手元のモニター画面を介してポイント位置を指定することができる。
また、本発明に係る3Dポインター装置では、元の映像に係る3D映像信号と3Dポインター映像信号を混合して映写するための映写用3D映像信号を合成して供給するので、3D表示する表示面を遠隔地に配置した場合でも、講演者等が実地に指定するポインター表示を再現することができる。
Alternatively, an original image of 3D video may be displayed on a monitor screen with a touch panel, and the position of the pointer may be designated on the monitor screen with a touch panel pen or a finger. In this case, the lecturer or the like can specify the point position via the monitor screen at hand, not the display surface viewed by the viewers.
Further, in the 3D pointer device according to the present invention, a 3D video signal for projection for mixing and projecting the 3D video signal and the 3D pointer video signal related to the original video is synthesized and supplied. Even if is placed in a remote location, the pointer display designated by the lecturer or the like can be reproduced.

さらに、本発明の課題をより簡便に解決する道具として、3D映像を表示する3D表示装置の3D表示面において左右眼立体視用にそれぞれ表示される2個の光線を使って3D表示面に光点を3D投映する3Dポインター装置であって、一方の光線の光路をたとえばプリズムで変更させて、その光点と他方の光線の光点との距離を調整することにより、画面上のポインター像に当たる3D光点の奥行き位置を調整できるようにした3Dポインター装置を使用することができる。   Furthermore, as a tool for solving the problems of the present invention more easily, light is projected onto the 3D display surface using two light beams respectively displayed for right and left stereoscopic viewing on the 3D display surface of the 3D display device that displays 3D video. A 3D pointer device for projecting a point in 3D by changing the optical path of one light beam, for example, with a prism, and adjusting the distance between the light spot and the light spot of the other light beam, thereby hitting a pointer image on the screen A 3D pointer device that can adjust the depth position of the 3D light spot can be used.

2本の光線は、左右両眼の視線角度差に基づいてポインターの立体視ができるように、左右の眼に適合する1対の映像信号のそれぞれに対応してポインターの映像信号を担い、ポインター像を立体表示させるためのものである。
なお、2本の光線でポインターの立体視をする方法を使うことにより、2本の光線を交互に照射する時分割方式ばかりでなく、偏光フィルタ方式においても、偏光面の傾きを規制して実体像とポインター像を3D表示するようにすることができる。偏光フィルタ方式を使用する場合は、3D表示面が偏光面の傾きを保存したまま反射するものであることが求められる。
さらに、ポインター像の立体視化には2本の光線が左右両眼の並ぶ方向、普通は水平方向に、ずれる必要があるので、2本の光線のレーザ発生器が自動的に水平に並ぶように維持する機構を備えることが好ましい。
The two rays carry the pointer video signal corresponding to each of the pair of video signals suitable for the left and right eyes so that the pointer can be stereoscopically viewed based on the difference in the viewing angle between the left and right eyes. This is for displaying an image in three dimensions.
In addition, by using the method of stereoscopic viewing of the pointer with two rays, not only the time-division method in which the two rays are alternately irradiated but also the polarization filter method, the inclination of the polarization plane is regulated and The image and the pointer image can be displayed in 3D. When the polarization filter method is used, it is required that the 3D display surface reflects light while preserving the inclination of the polarization surface.
Furthermore, since the two light beams need to be shifted in the direction in which the left and right eyes are aligned, usually in the horizontal direction, the two-beam laser generators are automatically aligned horizontally. It is preferable to provide a mechanism for maintaining the above.

この3Dポインター装置は、ポインターデバイスと奥行き指示装置を操作することにより、3D表示面に表示された実体像上の適当な奥行き位置に光点により形成されるポインター像を生成させることができる。なお、奥行き指示装置はポインターデバイスに搭載することもできる。
このような3Dポインター装置を使用すれば、講演者等は、3Dポインター装置から投射する2本の光線により指定することにより、ポインター像を3D映像中の選択する位置に所望の奥行きで表示させることができる。
This 3D pointer device can generate a pointer image formed by a light spot at an appropriate depth position on the entity image displayed on the 3D display surface by operating the pointer device and the depth indicating device. The depth indicating device can also be mounted on a pointer device.
If such a 3D pointer device is used, a speaker or the like can display a pointer image at a selected position in a 3D image at a desired depth by specifying with two light beams projected from the 3D pointer device. Can do.

本発明に係る3Dポインター装置は、講演会や説明会において、大型の3D映像を使って説明を行うときに、講演者等が当該3Dポインター装置を操作して3D画面中に3D表示されるポインターの位置および奥行きを調整することにより、3D映像中の対象物を正確に指し示すことができる。   The 3D pointer device according to the present invention is a pointer that is displayed in 3D on a 3D screen when a speaker or the like operates the 3D pointer device when a large-scale 3D video is used for explanation at a lecture or an explanatory meeting. By adjusting the position and the depth of the object, the object in the 3D image can be accurately pointed.

本発明の第1実施例に係る3Dポインター装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a 3D pointer device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 第1実施例におけるマウスポインターの1例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the mouse pointer in 1st Example. 第1実施例に組み込まれる3D映像サーバにおける1つの機能を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining one function in the 3D video server incorporated in the first embodiment. 第1実施例におけるアドレス空間の表示座標系を設定する操作の概念を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the concept of operation which sets the display coordinate system of the address space in 1st Example. 第1実施例におけるアドレス空間にポイント位置を指定する操作を説明する図面である。It is drawing explaining operation which designates a point position in address space in the 1st example. 第1実施例におけるポイント位置の読み取り方法を説明する図面である。It is drawing explaining the reading method of the point position in 1st Example. 第1実施例における3Dポインター装置による表示状況を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the display condition by 3D pointer apparatus in 1st Example. 本発明の第2実施例に係る3Dポインター装置を説明する図面である。4 is a diagram illustrating a 3D pointer device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施例に係る3Dポインター装置で3D表示面に映写された映像上で3D位置にポイントする機構を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the mechanism which points to 3D position on the image | video projected on the 3D display surface with the 3D pointer apparatus based on 3rd Example of this invention. 第3実施例の3Dポインター装置においてポイント位置の奥行き位置を調整する方法例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the example of the method of adjusting the depth position of a point position in the 3D pointer apparatus of 3rd Example. 第3実施例の3Dポインター装置に組み込む調整機構の例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the example of the adjustment mechanism integrated in the 3D pointer apparatus of 3rd Example. 第3実施例の3Dポインター装置においてポインターデバイスを3D表示面に正対する位置に据えた場合のポインター像表示原理を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the pointer image display principle at the time of setting a pointer device in the position which faces a 3D display surface in the 3D pointer apparatus of 3rd Example. 第3実施例の3Dポインター装置に組み込む水平維持機構の1例について説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining 1 example of the horizontal maintenance mechanism integrated in the 3D pointer apparatus of 3rd Example.

以下、実施例に基づき、本発明に係る3Dポインター装置について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、図面においては、同じ機能を有する構成部材については同じ参照番号を付して説明を簡約にし、説明の無駄な重複を避けた。   Hereinafter, based on an embodiment, a 3D pointer device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, components having the same functions are denoted by the same reference numerals to simplify the description and avoid redundant description.

図1は本発明の第1実施例に係る3Dポインター装置の構成概念図である。
本実施例の3Dポインター装置は、シルバースクリーンや液晶表示面などの3D表示面1を有する時分割方式や偏光フィルタ方式の3D表示装置と、3D表示面1に3D表示装置に適合する左右眼用3D映像3を映写するプロジェクターやディスプレーなどの3D映写装置4と、3D映写装置4に供給する映写用3D映像信号を生成する3D映像サーバ5と、3D表示面1内にポインター像10の表示位置を指定するポインターデバイス6と、3D表示面1におけるポインター像10の3D位置を検出するCCDカメラなどのポイント位置検出装置8と、を備える。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a 3D pointer device according to a first embodiment of the present invention.
The 3D pointer device according to the present embodiment is a time-division type or polarization filter type 3D display device having a 3D display surface 1 such as a silver screen or a liquid crystal display surface, and the left and right eyes suitable for the 3D display device on the 3D display surface 1. 3D projection device 4 such as a projector or a display that projects 3D video 3, a 3D video server 5 that generates a 3D video signal for projection to be supplied to 3D projection device 4, and a display position of pointer image 10 in 3D display surface 1 And a point position detecting device 8 such as a CCD camera for detecting the 3D position of the pointer image 10 on the 3D display surface 1.

本実施例の3Dポインター装置における3D映像サーバ5は、ポインター像10の3D映像信号を生成する3Dポインター映像信号生成装置または機能と、ポインターの3D映像信号と元の映像の3D映像信号と混合して映写用3D映像信号を合成し3D映写装置4に供給する映像供給装置または機能を含む。   The 3D video server 5 in the 3D pointer device according to the present embodiment mixes the 3D pointer video signal generation device or function for generating the 3D video signal of the pointer image 10 with the 3D video signal of the pointer and the 3D video signal of the original video. A video supply device or a function for synthesizing the 3D video signal for projection and supplying it to the 3D projection device 4

本実施例の3Dポインター装置は、3D表示面1に映写された3D映像3に対して、ポインターデバイス6によりポイント位置を指定すると、ポイント位置検出装置8がこれを検出して、位置信号を3D映像サーバ5に伝送する。ポイント位置検出装置8の前面には、レーザ光の波長以外を遮断するフィルタ12を設けてもよい。
ポインターデバイス6には、ポインター像の奥行き位置を調整する奥行き指示装置あるいは機能を搭載しておくことができる。
3D映像サーバ5は、元の3D映像の3D映像信号にポインターデバイス6により3D位置が指定されたポインター像10の3D映像信号を加えて、ポインター像10を含む3D映像の3D映像信号を生成して、3D映写装置4に伝送する。
In the 3D pointer device according to the present embodiment, when a point position is designated by the pointer device 6 with respect to the 3D image 3 projected on the 3D display surface 1, the point position detection device 8 detects the point position and outputs the position signal to the 3D. Transmit to the video server 5. A filter 12 that blocks light other than the wavelength of the laser beam may be provided on the front surface of the point position detection device 8.
The pointer device 6 can be equipped with a depth indicating device or function for adjusting the depth position of the pointer image.
The 3D video server 5 adds the 3D video signal of the pointer image 10 whose 3D position is specified by the pointer device 6 to the 3D video signal of the original 3D video, and generates a 3D video signal of 3D video including the pointer image 10. And transmitted to the 3D projection device 4.

3D表示面1中でポインター像10により表示される位置情報は、輻輳面のある表示面位置における位置情報である。そこで、3D表示面1に表示されたポインター像10の奥行き情報を、ポインターデバイス6、あるいはこれに代わる指示装置を介して指定する。
たとえば、交差法による3D表示方式を採用している場合は、物体やポインターの右眼用映像と左眼用映像が輻輳面上の同じ位置に投影されると、物体やポインターが輻輳面上にあるように観察される。
The position information displayed by the pointer image 10 in the 3D display surface 1 is position information at a display surface position where there is a convergence surface. Therefore, the depth information of the pointer image 10 displayed on the 3D display surface 1 is designated through the pointer device 6 or an instruction device instead of the pointer device 6.
For example, when the 3D display method using the intersection method is adopted, when the right eye image and the left eye image of the object or pointer are projected at the same position on the convergence surface, the object or pointer is placed on the convergence surface. Observed as is.

物体やポインターが輻輳面から離れるほど、それらの右眼用映像と左眼用映像は輻輳面上に投影される位置について観察者の眼の並び方向における隔たりが大きくなる。
右眼用映像が左眼用映像より左側に離れているときに両眼観察すると、輻輳角が輻輳面上の点を観察するときより大きくなり、物体やポインターが輻輳面の手前にあるように感得される。また、右眼用映像が左眼用映像より右側に投影される場合は、輻輳角が小さくなり、物体やポインターが輻輳面より遠方にあるように感得される。
The farther the object or pointer is from the convergence surface, the greater the distance between the right eye image and the left eye image in the direction in which the eyes of the observer are projected at the position projected on the convergence surface.
Binocular observation when the image for the right eye is farther left than the image for the left eye makes the convergence angle larger than when observing a point on the convergence surface, so that the object or pointer is in front of the convergence surface It is felt. Further, when the right-eye video is projected to the right side of the left-eye video, the convergence angle becomes small, and it can be felt that the object or the pointer is far from the convergence surface.

そこで、たとえば、3D眼鏡を使う交差法の3D表示方式を使う場合、3D表示面1に3D表示されている物体の表面にポインターを位置させようとするときは、一方の眼に対応する映像のみを観察して目標にポインターの位置を合わせ、さらに目標を3D表示するための右眼用映像と左眼用映像の位置偏差と同じ偏差をポインターの右眼用映像と左眼用映像に与えるようにすればよい。   Therefore, for example, when using a cross 3D display method using 3D glasses, when trying to position the pointer on the surface of an object displayed in 3D on the 3D display surface 1, only an image corresponding to one eye is displayed. The pointer is aligned with the target, and the same deviation as the positional deviation between the right-eye video and left-eye video for displaying the target in 3D is given to the pointer right-eye video and left-eye video. You can do it.

実際には、ポインター像を3D映像サーバ5で合成するときに、たとえば、ポインターの2D画像を右眼用映像の目標位置に形成し、さらにポインターの2D画像を左眼用映像の目標位置に形成する。右眼用映像中のポインター像の位置と左眼用映像中のポインター像の位置が、輻輳面上に投射したときに、右眼用映像中の目標の画像と左眼用映像中の目標の画像との間の位置偏差と同じ量の隔たりを有するようにすればよい。
すると、3D眼鏡を介して右眼用画像と左眼用画像を見ることによりポインター像を観察することにより、ポインターが目標物の表面の位置に3D表示されることになる。
Actually, when the pointer image is synthesized by the 3D video server 5, for example, a 2D image of the pointer is formed at the target position of the video for the right eye, and further, a 2D image of the pointer is formed at the target position of the video for the left eye To do. When the position of the pointer image in the right-eye image and the position of the pointer image in the left-eye image are projected on the convergence surface, the target image in the right-eye image and the target image in the left-eye image What is necessary is just to make it have a gap of the same amount as the positional deviation between images.
Then, by observing the pointer image by viewing the right-eye image and the left-eye image through the 3D glasses, the pointer is displayed in 3D at the position on the surface of the target.

図2は、本実施例の3Dポインター装置で使うポインターデバイスの1例を示す構成図である。このポインターデバイス6は、3D映像を映写している3D表示面1の前方にいる講演者あるいは説明者が、レーザ光を3D表示面1に向けて投射して映像中に目標位置を示すために使用される。
図2のポインターデバイス6は、先端に2個のレーザ発光器が設けられており、背中にはタッチパッドと指令ボタンが設けられて、使用者が片方の掌に抱え込んで空いた指でボタンやパッドを操作するようにしたものである。形状はマウスに似たものとなっている。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a pointer device used in the 3D pointer device of the present embodiment. This pointer device 6 is used for a speaker or an explanationer in front of the 3D display surface 1 projecting a 3D image to project a laser beam toward the 3D display surface 1 to indicate a target position in the image. used.
The pointer device 6 in FIG. 2 is provided with two laser emitters at the tip, a touch pad and command buttons are provided on the back, and the user can hold the buttons and fingers with one hand held in one palm. The pad is operated. The shape is similar to a mouse.

2個のレーザ発光器の内、ポイント用レーザ発光器21からは、3D表示面1中にポインター10の位置を指定するためのポイント位置指定に用いるポイント用レーザ光23が放射される。ポイント用ボタン22は、ポイント用レーザ光23の放射のオンオフと照射位置の確定指令のために使用される。ボタンを押す順序や押し続ける時間などにより指令内容を区別することができる。   Of the two laser emitters, the point laser emitter 21 emits a point laser beam 23 used for designating a point position for designating the position of the pointer 10 in the 3D display surface 1. The point button 22 is used to turn on / off the emission of the point laser beam 23 and to confirm the irradiation position. The contents of the command can be distinguished by the order of pressing the buttons and the time for which the buttons are pressed.

また、もう一つの校正用レーザ発光器24からは、3D表示面1に表示されるプロジェクターやディスプレーなどの3D映写装置4における表示面の4隅位置を指定してアドレス空間2を画定する表示枠を指定するために用いられる、校正用レーザ光27が放射される。校正用ボタン25は、校正用レーザ光27の照射に係るオンオフを指令するためと、アドレス空間2を画定する4隅11の位置を照射していることを確定しレーザ光照射位置情報の取り込みを指令するために使用される。   Further, from another calibration laser light emitter 24, a display frame for defining the address space 2 by designating the four corner positions of the display surface in the 3D projection device 4 such as a projector or a display displayed on the 3D display surface 1. The calibration laser beam 27 used for designating is emitted. The calibration button 25 confirms that the positions of the four corners 11 that delimit the address space 2 are irradiated for instructing on / off related to the irradiation of the calibration laser beam 27 and captures the laser beam irradiation position information. Used to command.

ポイント用レーザ光23は、上記指定されたアドレス空間2内に無ければ有効でない。校正用レーザ光27のスポット位置により指定されるアドレス空間2が画定していて、アドレス空間2におけるポイント用レーザ光23の照射位置によりポイント位置が決められる。
したがって、ポイント位置検出装置8の前面には、ポイント用レーザ光23と校正用レーザ光27以外を遮断するフィルタ12を設けて映像中のノイズを削減して、情報処理の簡易化を図ることが好ましい。
The point laser beam 23 is not effective unless it is within the designated address space 2. The address space 2 designated by the spot position of the calibration laser beam 27 is demarcated, and the point position is determined by the irradiation position of the point laser beam 23 in the address space 2.
Therefore, a filter 12 that blocks all but the point laser beam 23 and the calibration laser beam 27 is provided on the front surface of the point position detection device 8 to reduce noise in the video, thereby simplifying information processing. preferable.

1対のボタン28,29は、3D表示面1に指定されたポインター10の奥行き位置を調整するためのボタンで、前方に配置されたポインター奥側位置指定ボタン28を押すとポインター10の奥行き位置が遠方に変化し、後方に配置されたポインター手前側位置指定ボタン29を押すとポインター10の奥行き位置が手前側に変化する。   The pair of buttons 28 and 29 are buttons for adjusting the depth position of the pointer 10 designated on the 3D display surface 1. When the pointer back position designation button 28 arranged in front is pressed, the depth position of the pointer 10 is indicated. Changes far and the depth position of the pointer 10 changes to the near side when the pointer near side position designation button 29 arranged on the rear side is pressed.

また、3D表示面1に表示されるポインター10の形状は、ポインター表示モード指定用のボタン32と領域図形選択用のボタン33により選択することができる。ボタン32により、ポインター10が点位置を指定するものと領域を指定するもののいずれかを選択決定し、ボタン33により、ポインター10の表示形状を選択決定することができる。
ポインター10の形状は、たとえばポインター10が点位置を指定するものであれば、矢印、クロス、星印、ドットなど、またポインター10が適宜な大きさを有する領域を指定するものであれば、雲形、円形、4角形など、予め準備された形状からボタン33のクリックにより選択して指定することができる。
The shape of the pointer 10 displayed on the 3D display surface 1 can be selected by a pointer display mode designation button 32 and an area graphic selection button 33. The button 32 can be used to select and determine whether the pointer 10 specifies a point position or the region, and the button 33 can be used to select and determine the display shape of the pointer 10.
The shape of the pointer 10 is, for example, an arrow, a cross, a star, or a dot if the pointer 10 designates a point position, or a cloud shape if the pointer 10 designates an area having an appropriate size. It can be selected and designated by clicking the button 33 from a shape prepared in advance, such as circular, quadrangular, or the like.

また、ポインター10は、タッチパッド30に指先で触れて左右方向31に動かすことにより、ポインター形状や領域の大きさを調整することができる。
なお、先に説明したポインター奥側位置指定ボタン28とポインター手前側位置指定ボタン29は、タッチパッド30の一部に同じ機能を持たせることにより代用することができる。
The pointer 10 can be adjusted in the shape of the pointer and the size of the area by touching the touch pad 30 with a fingertip and moving the pointer 10 in the left-right direction 31.
It should be noted that the pointer back position specifying button 28 and the pointer near position specifying button 29 described above can be substituted by providing the same function to a part of the touch pad 30.

ボタン34は、ポインター10を初期位置あるいは適宜決められた所定の位置に移動させるボタンである。ボタン34を押すと、ポインター10の位置が予め指定された3D表示面上の位置、3D表面位置より奥のたとえば無限遠点などの指定位置、あるいは3D表面位置より手前の指定位置などに移動して、ポインター10の位置を簡単に再設定できるようになっている。   The button 34 is a button for moving the pointer 10 to an initial position or a predetermined position determined appropriately. When the button 34 is pressed, the position of the pointer 10 moves to a predetermined position on the 3D display surface, a specified position such as an infinite point far behind the 3D surface position, or a specified position before the 3D surface position. Thus, the position of the pointer 10 can be easily reset.

また、ボタン34により自動モードにすることもできる。自動モードを選択すると、指定した目標物が移動した場合にポインター10が目標物に追従して移動するようになる。
たとえば、左眼用と右眼用のそれぞれの映像について、画像解析によりポイント位置近傍の特徴点を抽出し、特徴点の運動を監視しておいて、特徴点の移動に従ってポインター像を移動させることにより、ポインターを自動追従させることができる。
Also, the automatic mode can be set by the button 34. When the automatic mode is selected, the pointer 10 moves following the target when the designated target moves.
For example, for each image for the left eye and right eye, feature points near the point position are extracted by image analysis, the movement of the feature points is monitored, and the pointer image is moved according to the movement of the feature points. Thus, the pointer can be automatically followed.

自動モードでは、また、目標物の奥行き位置を自動的に検知して、これにポインター10の奥行き位置を合わせることができる。
目標物の奥行き位置は、左右一方の眼用の映像における画素単位または小領域の画素について、他方の眼用の映像における左右方向近傍の画素と比較して、画像マッチングで目標物上の同じ位置を示す部分を見いだし、相互の間の視差量を算出して、判定する。なお、この手法では正確に判定できない場合は、さらに大きな範囲を含む判定ブロックを設定し、算出した奥行き量の平均値を用いて判定するようにしても良い。
In the automatic mode, the depth position of the target can be automatically detected and the depth position of the pointer 10 can be adjusted to this.
The depth position of the target is the same position on the target by image matching as compared to the pixel in the left or right direction in the other eye image for the pixel unit or small area pixel in the left eye image. Is determined by calculating the amount of parallax between them. If accurate determination cannot be performed by this method, a determination block including a larger range may be set, and determination may be performed using an average value of the calculated depth amounts.

自動追従がうまくいかないときには、直ちに手動モードに切り替えて、人による追従をすればよい。
手動モードでは、ポインターデバイス6を使い、ポイント用レーザ発光器21から放射されるポイント用レーザ光23により目標物にポインター10の像を合わせ、ポインター奥側位置指定ボタン28とポインター手前側位置指定ボタン29により、ポインター10の奥行き位置を決めることにより、新しいポイント位置を決めることができる。
If automatic tracking does not go well, you can immediately switch to manual mode and follow by a person.
In the manual mode, the pointer device 6 is used to align the image of the pointer 10 with the target by the point laser beam 23 emitted from the point laser emitter 21, and the pointer back position specifying button 28 and the pointer front position specifying button 29, a new point position can be determined by determining the depth position of the pointer 10.

図3は、本実施例の3Dポインター装置に組み込まれる3D映像サーバにおける1つの機能を説明する流れ図である。
3D映像サーバ5は、ポイント位置検出装置8から画像信号を入力し、ポインターデバイス6から制御信号を入力して、ポインターの3D映像信号を生成し、3D映写装置4に伝送して、3D表示面1にポインターを3D表示させる。
講演者や説明者など、本実施例の3Dポインター装置の利用者は、3D表示面1に表示されたポインター10を、3D眼鏡9を介して観察しながら、ポインターデバイス6を操作して、ポインター10をより的確な位置に導くことができる。
FIG. 3 is a flowchart for explaining one function in the 3D video server incorporated in the 3D pointer device of this embodiment.
The 3D video server 5 receives an image signal from the point position detection device 8, receives a control signal from the pointer device 6, generates a 3D video signal of the pointer, transmits it to the 3D projection device 4, and transmits it to the 3D display surface 1 to display the pointer in 3D.
A user of the 3D pointer device of the present embodiment, such as a lecturer or an instructor, operates the pointer device 6 while observing the pointer 10 displayed on the 3D display surface 1 through the 3D glasses 9, and the pointer 10 can be led to a more accurate position.

すなわち、3D映像サーバ5は、図3に示すように、CCDカメラなどのポイント位置検出装置8から、その撮像面におけるレーザ光照射位置の座標を入力する(S11)。
次に、入力したレーザ光照射位置の座標を、アドレス空間2の座標系に関する座標に換算することにより、3D映写装置4が映像を投影する3D表示面1を基準とする座標系で表された3D表示面1内のレーザ光照射位置の座標を得る(S12)。
That is, as shown in FIG. 3, the 3D video server 5 inputs the coordinates of the laser light irradiation position on the imaging surface from the point position detection device 8 such as a CCD camera (S11).
Next, the coordinates of the input laser light irradiation position are converted into coordinates relating to the coordinate system of the address space 2, and the 3D projection device 4 is expressed in a coordinate system based on the 3D display surface 1 on which an image is projected. The coordinates of the laser light irradiation position in the 3D display surface 1 are obtained (S12).

図4は、アドレス空間2の表示座標系を設定する操作の概念を説明する概念図である。
アドレス空間2は、3D表示面1に映し出された3D映像の枠内に限定される。そこで、3D映像面の4隅の点11を校正用レーザ光27で順次照射することにより指定し、この光点11で区画された3D表示面1をポイント位置検出装置8の撮像面に投影して撮像し、撮像面に対応するカメラ映像出力面16に設定された座標系における光点11の座標を得ることにより画定される。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the concept of an operation for setting the display coordinate system of the address space 2.
The address space 2 is limited to the 3D video frame displayed on the 3D display surface 1. Accordingly, the four corner points 11 of the 3D image plane are designated by sequentially irradiating with the calibration laser beam 27, and the 3D display surface 1 partitioned by the light spot 11 is projected onto the imaging surface of the point position detection device 8. The image is defined by obtaining the coordinates of the light spot 11 in the coordinate system set on the camera image output surface 16 corresponding to the imaging surface.

ポインターデバイス6のポイント用レーザ21によりポイント用レーザ光23を操作できる範囲は、アドレス空間2内に限定される。アドレス空間2は3D表示面1に対応するので、レーザ光照射位置の座標をアドレス空間2に関する座標系の座標に換算すると、3D表示面1内の光点位置を、3D表示面1に関する座標系で座標表示することになる。
なお、アドレス空間2は、カメラ映像出力面16に撮影された3D表示面1の範囲に対応するものであり、3D表示面1とポイント位置検出装置8の配置が決まった時点で画定すれば、配置状態が変化しない限り同じ情報を使用することができる。
The range in which the point laser beam 23 can be operated by the point laser 21 of the pointer device 6 is limited to the address space 2. Since the address space 2 corresponds to the 3D display surface 1, if the coordinates of the laser light irradiation position are converted into the coordinates of the coordinate system related to the address space 2, the light spot position in the 3D display surface 1 is converted to the coordinate system related to the 3D display surface 1. Will display the coordinates.
Note that the address space 2 corresponds to the range of the 3D display surface 1 photographed on the camera video output surface 16, and can be defined when the arrangement of the 3D display surface 1 and the point position detection device 8 is determined. The same information can be used as long as the arrangement state does not change.

図5は本実施例におけるアドレス空間座標の上に点の位置を指定する操作を説明する図面、図6はポイント位置の読み取り方法を説明する図面である。
CCDカメラなどのポイント位置検出装置8で撮影して、3D表示面1を含む映像を撮像面に形成し、校正用レーザ光27を映像中の3D表示面1の4隅の点11に照射すると、ポイント位置検出装置8の撮像面の出力映像16中にアドレス空間2が画定される。使用者がポインターデバイス6を使って3D表示面1の適宜な位置にポイント用レーザ光23を照射すると、レーザ光が反射して光点7が形成され、ポイント位置検出装置8の撮像面の出力映像16中のアドレス空間2内に光点7が映し込まれる。光点7の座標は、最終的にアドレス空間2に関する座標系に変換されて表示される。
FIG. 5 is a diagram for explaining an operation for designating the position of a point on the address space coordinates in this embodiment, and FIG. 6 is a diagram for explaining a method for reading the point position.
When an image including the 3D display surface 1 is formed on the imaging surface by photographing with the point position detection device 8 such as a CCD camera, and the calibration laser beam 27 is irradiated to the four corner points 11 of the 3D display surface 1 in the image. The address space 2 is defined in the output image 16 on the imaging surface of the point position detection device 8. When the user irradiates the point laser beam 23 to an appropriate position on the 3D display surface 1 using the pointer device 6, the laser beam is reflected to form a light spot 7, and the output of the imaging surface of the point position detection device 8 is output. A light spot 7 is reflected in the address space 2 in the video 16. The coordinates of the light spot 7 are finally converted into a coordinate system related to the address space 2 and displayed.

ポイント位置検出装置8を3D表示面1に正対するように配置して撮影すれば、3D表示面1の映像は長方形になるので、4隅の光点11を使わなくても、対角位置にある2隅の点の座標が得られれば、アドレス空間2を画定することができる。
また、3Dディスプレーを視聴者の視線の邪魔にならないように側方から撮影するような場合は、アドレス空間2の映像は大きく歪むが、隅の4点を測定することにより、アドレス空間2を画定して、内部の光点について、アドレス空間2を基準とする座標系で表現することができる。
If the point position detection device 8 is arranged so as to face the 3D display surface 1 and photographed, the image on the 3D display surface 1 becomes a rectangle, so that the diagonal positions can be obtained without using the light spots 11 at the four corners. If the coordinates of two corner points are obtained, the address space 2 can be defined.
When the 3D display is taken from the side so as not to obstruct the viewer's line of sight, the image in the address space 2 is greatly distorted, but the address space 2 is defined by measuring four corners. Thus, the internal light spot can be expressed by a coordinate system based on the address space 2.

なお、ポイント位置検出装置8の前にポインターが3D表示面1上に形成する光点からの反射光を通すフィルタ12を設けると、ポイント位置検出装置8がより単純で画像処理の容易な光点映像を取得して、3D画像サーバ5に送信することができる。   If a filter 12 that passes reflected light from a light spot formed on the 3D display surface 1 by the pointer is provided in front of the point position detection device 8, the point position detection device 8 is a light spot that is simpler and easier to process. The video can be acquired and transmitted to the 3D image server 5.

再び図3に戻ると、次に、ポインターデバイス6のボタン類を介してポインター表示に必要な各種パラメータに関する指令内容を取り込んで、これらの要求に従ったポインター表示を行うようにする。3D映像サーバ5は、ボタン類の操作状態を常時監視していて、何かが操作されたときは、直ちに内容を取り込んでポインター表示に反映させることができる。   Returning to FIG. 3 again, the contents of commands relating to various parameters necessary for pointer display are taken in via the buttons of the pointer device 6 and pointer display according to these requests is performed. The 3D video server 5 constantly monitors the operation state of the buttons, and when something is operated, the content can be immediately captured and reflected in the pointer display.

3D映像サーバ5は、ポインターデバイス6のポインター奥側位置指定ボタン28とポインター手前側位置指定ボタン29の操作に基づいて、ポインターの奥行き位置指令情報を入力する(S13)。また、ポインターで位置を指定するか領域を指定するか、ポインターの表示形態を指定するためのポインター表示モード指定ボタン32や、ポインター像の形状を指定する領域図形選択ボタン33、さらに、表示図形の大きさを指定するタッチパッド30の指令内容を入力する(S14)。   The 3D video server 5 inputs the depth position command information of the pointer based on the operation of the pointer back position designation button 28 and the pointer near position designation button 29 of the pointer device 6 (S13). In addition, a pointer display mode designation button 32 for designating a position or an area with a pointer, a pointer display form, an area graphic selection button 33 for designating a pointer image shape, and a display graphic The command content of the touch pad 30 for designating the size is input (S14).

これらの指令情報に従って、ポインターの右眼用映像と左眼用映像を作成する(S15)。ポインターの右眼用映像と左眼用映像はそれぞれ同じ形状と大きさを持つようにする。これらの右眼用映像と左眼用映像が3D表示面1に投影されたものを、それぞれの眼で見て合成することにより、左右の眼がポインター像を見通す視線が交差する位置に立体像が形成される。したがって、3D表示面上の像の距離に従って、ポインターの奥行き位置を適宜に調整することができる。   In accordance with these command information, a right eye image and a left eye image of the pointer are created (S15). The right eye image and the left eye image of the pointer are made to have the same shape and size. These right-eye video and left-eye video are projected on the 3D display surface 1 and synthesized by looking at the respective eyes so that the left and right eyes can see a three-dimensional image at the position where the line of sight of the pointer image intersects. Is formed. Therefore, the depth position of the pointer can be appropriately adjusted according to the distance of the image on the 3D display surface.

さらに、ポインターを含まない元の表示映像に係る右眼用映像と左眼用映像のそれぞれにポインターの右眼用映像と左眼用映像のそれぞれを重ねて合成した右眼用映像と左眼用映像を生成する(S16)。
こうして生成した3D映像信号を3D映写装置4に伝送して、元の映像とポインター像を合成した映像を3D表示面1に表示させる(S17)。
Furthermore, the right-eye video and the left-eye video are synthesized by overlaying the right-eye video and the left-eye video of the pointer on the right-eye video and the left-eye video, respectively, related to the original display video that does not include the pointer. A video is generated (S16).
The 3D video signal generated in this way is transmitted to the 3D projection device 4, and the video obtained by combining the original video and the pointer image is displayed on the 3D display surface 1 (S17).

図7は、本実施例における3Dポインター装置を使った表示状況の1例を説明する概念図である。
図7では、下段にポインターを含む表示映像の右眼用映像(R映像)と左眼用映像(L映像)のそれぞれが示されている。人物像の顔の横に領域表示型のポインターが表示されている。従来のポインター装置ではポイント指示が普通で、このような領域表示をさせることは難しかったが、本実施例ではポインター像を3D映像サーバ5で形成するので、任意に生成することができる。
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an example of a display situation using the 3D pointer device in the present embodiment.
In FIG. 7, a right-eye image (R image) and a left-eye image (L image), which are display images including a pointer in the lower row, are shown. An area display type pointer is displayed next to the face of the portrait. In the conventional pointer device, the point instruction is normal, and it is difficult to display such an area. However, in this embodiment, the pointer image is formed by the 3D video server 5 and can be arbitrarily generated.

中段の図は、右眼用映像と左眼用映像が一緒に、輻輳面に当たる3D表示面1に投影された状態を示す。右眼用映像のポインター像は左眼用映像のポインター像より右側にあって、3D眼鏡を装着した観察者がこれを観察すると、ポインター像を見通す左右の視線は3D表示面の後ろで交差することになる。
上段の図は、3D眼鏡を装着した観察者により観察されるポインターの位置を表すもので、3D表示面の位置に表された立木より後ろに立っている人物像と同じ奥行き位置に位置することが分かる。
The middle diagram shows a state in which the right-eye video and the left-eye video are projected together on the 3D display surface 1 that hits the convergence surface. The pointer image for the right-eye image is on the right side of the pointer image for the left-eye image. When an observer wearing 3D glasses observes this, the left and right line of sight through the pointer image intersect behind the 3D display surface. It will be.
The upper figure shows the position of the pointer observed by an observer wearing 3D glasses, and is located at the same depth position as the person image standing behind the standing tree represented by the position of the 3D display surface. I understand.

本実施例の3Dポインター装置を使用する講演者や説明者は、3D映写装置4により3D表示面1の上に映写された3D映像3中のポインター像の表示状態を、3D眼鏡9を介して観察しながら、ポインターデバイス6を操作して、所望の形、所望の大きさのポインター像を形成させることができる。また、ポインター像が意図する3D位置と異なる場合は、ポインターデバイス6やポインターデバイスに搭載されている奥行き指示装置を操作して、3D映像中のポインター像の位置や奥行き量を調整して、正しい3D位置に直すことができる。     A speaker or an explanation person who uses the 3D pointer device of the present embodiment displays the display state of the pointer image in the 3D video 3 projected on the 3D display surface 1 by the 3D projection device 4 via the 3D glasses 9. While observing, the pointer device 6 can be operated to form a pointer image having a desired shape and a desired size. Also, if the pointer image is different from the intended 3D position, the pointer device 6 or the depth indicating device mounted on the pointer device is operated to adjust the position and depth amount of the pointer image in the 3D video, and correct It can be changed to 3D position.

本実施例における3Dポインター装置では、ポイント位置を指定するポイント用レーザ光23の照射位置が見えなくても、3D映像サーバ5で映像中にポインター像を合成して3D表示面1に表示するので、ポイント位置を正確に観察しながらポインターデバイス6を操作して、ポイント位置を決定することができる。したがって、ポイント用レーザ光23は、必ずしも可視光レーザである必要はなく、赤外線や紫外線などの非可視光レーザを利用することもできる。ポイント用レーザ光23が可視光であるときは、目標位置を確定するまで3D表示面1上を光点が無秩序に動き回っていて気に障らせたり、レーザ光23で形成される3Dポインター映像が3D表示面1の面に見えるため3D映像と重なって視聴者を混乱させたりするが、ポイント用レーザ光23が非可視光であれば、視聴者にはポインターの動きが見えず全く気にならなくなる。   In the 3D pointer device in the present embodiment, even if the irradiation position of the point laser beam 23 for designating the point position is not visible, the 3D video server 5 synthesizes the pointer image in the video and displays it on the 3D display surface 1. The point position can be determined by operating the pointer device 6 while accurately observing the point position. Therefore, the point laser beam 23 is not necessarily a visible light laser, and an invisible light laser such as an infrared ray or an ultraviolet ray can also be used. When the point laser beam 23 is visible light, the 3D pointer image formed with the laser beam 23 is disturbed by the light spots moving around on the 3D display surface 1 until the target position is determined. Is visible on the surface of the 3D display surface 1 and overlaps with the 3D image, which may confuse the viewer. However, if the point laser beam 23 is invisible, the viewer will not see the pointer movement and will be completely concerned. No longer.

なお、本実施例のポインターデバイス6には、ポイント用レーザ21と校正用レーザ24の2種類のレーザが備えられているが、ポイント用レーザ21と機能ボタンを備えて、機能ボタンで校正用レーザの機能を選択指定してポイント用レーザ21で代替できるようにして、校正用レーザ21を削除することもできる。
また、3D位置を検出するCCDカメラなどのポイント位置検出装置のモニターを活用し、3D映写装置4における表示面の4隅位置をレーザで指定する代わりに、モニター画面上でアドレス空間2を画定する表示枠を指定するようにしてもよい。
さらに、図1に示されているように、3D映像サーバ5で形成された3D映像信号は、分配器13を介してネットワーク14を経由させ、遠隔の表示装置15に送信して、いろいろな場所にいる多数の受講者が同じ3D映像を観察できるようにすることができる。
The pointer device 6 of the present embodiment is provided with two types of lasers, that is, a point laser 21 and a calibration laser 24. The pointer device 6 includes a point laser 21 and a function button. It is also possible to delete the calibration laser 21 by selecting and specifying the above function so that it can be replaced by the point laser 21.
Further, by utilizing a monitor of a point position detection device such as a CCD camera for detecting a 3D position, an address space 2 is defined on the monitor screen instead of designating the four corner positions of the display surface in the 3D projection device 4 with a laser. A display frame may be designated.
Further, as shown in FIG. 1, the 3D video signal formed by the 3D video server 5 is transmitted to the remote display device 15 via the network 14 via the distributor 13 and in various places. A large number of students in can observe the same 3D image.

3D映像サーバ5は、3D表示する映像の信号を付属する記憶装置に蓄積しておくことができる。また、通信により外部の機器から供給を受けるようにすることもできる。
3D映像サーバ5およびこれに付帯する装置は、各要素毎に電子回路により構成しても良いが、マイクロコンピュータで構成することもできる。また、汎用のパソコンでソフトウエアにより構成しても良い。
なお、ポインターデバイス6により指定するポインター像10の表示は、極端な立体視により視聴者に衛生上の危険を与えたり不快感を与えたりしないように、視差制限を行って適度な立体表示をするように制限することができる。
The 3D video server 5 can store a video signal for 3D display in a storage device attached thereto. It is also possible to receive supply from an external device through communication.
The 3D video server 5 and the devices attached thereto may be configured by electronic circuits for each element, but may be configured by a microcomputer. Moreover, you may comprise by software with a general purpose personal computer.
Note that the pointer image 10 designated by the pointer device 6 is displayed in an appropriate stereoscopic display by limiting parallax so as not to give the viewer a hygienic danger or discomfort due to extreme stereoscopic viewing. Can be limited.

図8は、本発明の第2実施例に係る3Dポインター装置の液晶表示部を備えた蓋を開いた状態を示す正面図である。
本実施例の3Dポインター装置は、タッチパネル式3D表示面41を備えた携帯用パソコンを利用してポインターの位置や形状を指示するもので、元の映像についてポインター像を合成した3D映像は、別途大型の3D表示面に表示して大勢の視聴者が観察できるようになっている。
FIG. 8 is a front view illustrating a state in which a lid including a liquid crystal display unit of the 3D pointer device according to the second embodiment of the present invention is opened.
The 3D pointer device of the present embodiment uses a portable personal computer equipped with a touch panel type 3D display surface 41 to indicate the position and shape of the pointer. It is displayed on a large 3D display surface so that many viewers can observe it.

本実施例の3Dポインター装置は、3D表示用液晶表示面41に形成されたタッチパネルの一部を領域制御パッド42の部分と奥行きパッド43の部分と機能ボタン44の部分に利用して、タッチパネル用ペン45を使って操作する。
領域制御パッドは、ポインター像の形状の大きさを指定する機能を有する。奥行きパッドは、ポイント位置の奥行きを指定する。機能ボタンは、ポインター表示モード指定や、領域図形選択や、ポイント位置設定などの機能を果たすいくつかのボタンで構成される。
また、文字入力が必要な場合は、キーボード46を使って入力することができる。
The 3D pointer device according to the present embodiment uses a part of the touch panel formed on the liquid crystal display surface 41 for 3D display as a part for the area control pad 42, the part for the depth pad 43, and the part for the function button 44. The pen 45 is used for operation.
The area control pad has a function of specifying the size of the shape of the pointer image. The depth pad specifies the depth of the point position. The function buttons are composed of several buttons that perform functions such as pointer display mode designation, area graphic selection, and point position setting.
If character input is required, it can be input using the keyboard 46.

本実施例の3Dポインター装置は、液晶表示面41に3D表示された映像に対して、ポインターを配置したい位置をタッチパネル用ペン45で指定し、液晶表示面41に表示された機能ボタン44を操作してポインター像の形状やポインター機能を指定すると、パソコンで演算処理して、適合するポインター像を液晶表示面41に表示する。ポインター像が所望の位置になければ、さらに、奥行きパッド43を操作して、所望の奥行き位置に移動させ、ポインター像が所望の大きさでなければ、領域制御パッド42を操作して所望の大きさにすることができる。   The 3D pointer device according to the present embodiment designates the position where the pointer is to be arranged with the touch panel pen 45 for the image displayed in 3D on the liquid crystal display surface 41, and operates the function button 44 displayed on the liquid crystal display surface 41. When the shape of the pointer image and the pointer function are specified, the computer performs arithmetic processing to display a suitable pointer image on the liquid crystal display surface 41. If the pointer image is not at the desired position, the depth pad 43 is further operated to move it to the desired depth position. If the pointer image is not the desired size, the area control pad 42 is operated to the desired size. Can be

こうして得られた適正な形状、位置、大きさを有するポインター像を3D表示用の映像信号に編成して、図外の大型表示装置に伝送する。
本実施例の3Dポインター装置を使用する場合は、使用者は大型表示装置の前で視聴者に背中を向けて操作している必要が無く、携帯用パソコンを操作することにより、適正なポインター像を大型表示装置に表示させることができるので、視聴者と対面して円滑に講演などを行うことができる。
The pointer image having the proper shape, position, and size obtained in this way is organized into a video signal for 3D display and transmitted to a large display device (not shown).
When the 3D pointer device of this embodiment is used, the user does not need to operate with the back facing the viewer in front of the large display device, and an appropriate pointer image can be obtained by operating the portable personal computer. Can be displayed on a large-sized display device, so that lectures and the like can be smoothly conducted while facing the viewer.

なお、液晶表示装置が3D表示方式でなく、単なる2D表示しかできない場合でも、ポイント位置の指定をタッチパネル面41で行い、奥行き位置の指定を奥行きパッド43で行うようにすれば、同様に適正な3Dポインター像を生成して大型の3D表示装置に表示させることができる。   Even when the liquid crystal display device is not a 3D display method and can only perform 2D display, if the point position is specified on the touch panel surface 41 and the depth position is specified on the depth pad 43, the same is appropriate. A 3D pointer image can be generated and displayed on a large 3D display device.

図9から図13は、本発明の第3実施例に係る3Dポインター装置を説明する図面である。図9は本実施例の3Dポインター装置で3D表示面に映写された映像上で3D位置にポイントすることを示す概念図、図10はポイント位置の奥行き位置を調整する方法例を説明する概念図、図11は3Dポインター装置に組み込む調整機構の例を説明する概念図である。また、図12はポインターデバイスを3D表示面に正対する位置に据えた場合の表示原理に係る概念図、図13はポインター装置に組み込む水平維持機構の例を示す概念図である。
本実施例の3Dポインター装置は、スクリーンやディスプレー上に3D表示されている映像に対して、任意の3D位置にポインター像を3D表示させる簡便なポインターデバイスである。
9 to 13 are diagrams illustrating a 3D pointer device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a conceptual diagram showing that the 3D pointer device of this embodiment points to a 3D position on an image projected on a 3D display surface, and FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an example of a method for adjusting the depth position of the point position. FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an example of an adjustment mechanism incorporated in the 3D pointer device. FIG. 12 is a conceptual diagram related to the display principle when the pointer device is placed at a position facing the 3D display surface, and FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of a horizontal maintaining mechanism incorporated in the pointer device.
The 3D pointer device according to the present embodiment is a simple pointer device that displays a 3D pointer image at an arbitrary 3D position with respect to an image displayed in 3D on a screen or a display.

図9を参照すると、3D映像信号を供給する通常の3D映像再生機17とスクリーンやディスプレーなどの3D表示面1と3D表示面1に3D映像を表示させる3D映写装置4とで構成される3D表示装置に対して、本実施例に係るポインターデバイス51を使って3D表示面1上に3Dポインター像を形成すれば、3D眼鏡9を介して左右それぞれの眼に映ったポインター像を脳内で合成することによりポインターの3D位置を感知することができる。   Referring to FIG. 9, a 3D including a normal 3D video player 17 that supplies a 3D video signal, a 3D display surface 1 such as a screen or a display, and a 3D projection device 4 that displays 3D video on the 3D display surface 1. If a 3D pointer image is formed on the 3D display surface 1 using the pointer device 51 according to the present embodiment for the display device, the pointer images reflected in the left and right eyes via the 3D glasses 9 are displayed in the brain. By combining, the 3D position of the pointer can be sensed.

本実施例の3Dポインター装置に係るポインターデバイス51は、左右眼立体視用に分離した2個のレーザ光線52,53を使って3D表示面1に光点を3D投映する。
2本のレーザ光線52,53は、左右両眼の視線角度差に基づいてポインターの立体視ができるように、左右の眼に適合する1対の映像信号のそれぞれと共にポインターの映像信号を供給して、ポインター像を立体表示させるためのものである。
The pointer device 51 according to the 3D pointer device of the present embodiment projects a light spot on the 3D display surface 1 in 3D using two laser beams 52 and 53 separated for left and right stereoscopic viewing.
The two laser beams 52 and 53 supply a pointer video signal together with a pair of video signals suitable for the left and right eyes so that the pointer can be stereoscopically viewed based on the difference in the viewing angle between the left and right eyes. The pointer image is displayed in 3D.

ポインターの左眼用映像を形成するレーザ光52は、3D表示面1に3D映像を形成する左眼用映像と同じ光学特性持つように、またポインターの右眼用映像を形成するレーザ光53は、3D表示面1に3D映像を形成する左眼用映像と同じ光学特性持つように、それぞれフィルタ54を通すことにより変成される。   The laser light 52 that forms the pointer left-eye image has the same optical characteristics as the left-eye image that forms the 3D image on the 3D display surface 1, and the laser light 53 that forms the pointer right-eye image is The 3D display surface 1 is transformed by passing the filter 54 so as to have the same optical characteristics as the left-eye image forming the 3D image on the 3D display surface 1.

フィルタ54は、3D眼鏡9と適合するものであって、3D表示装置が偏光面の向きが直交する偏光を使って左眼用と右眼用に分離された映像信号を使うシステムであるときは、偏光軸が直交する2枚の偏光フィルタを組み合わせたフィルタが採用される。また、左眼用映像と右眼用映像を交互に提示する機構を使うときは、フィルタ54は3D表示装置と同期してシャッターが作動するようなフィルタが採用される。なお、直交する偏光に代えて円偏光を利用することもできる。   When the filter 54 is compatible with the 3D glasses 9 and the 3D display device uses a video signal separated for the left eye and the right eye using polarized light whose polarization planes are orthogonal, the filter 54 is used. A filter in which two polarizing filters having orthogonal polarization axes are combined is employed. In addition, when using a mechanism that alternately presents left-eye video and right-eye video, a filter that operates a shutter in synchronization with the 3D display device is employed as the filter 54. Note that circularly polarized light can be used instead of orthogonally polarized light.

たとえば、3D表示面1における左眼用と右眼用のポインター像が同じ位置にあれば、ポインターは3D表示面1の上にあると感じられ、左眼用ポインター像が右眼用ポインター像より左側にあればその距離に応じて3D表示面の奥側に離れた位置に存在すると感じられる。また、左眼用ポインター像が右眼用ポインター像より右側にあれば、ポインターは3D表示面の手前側に存在すると感じられる。   For example, if the left-eye pointer image and the right-eye pointer image on the 3D display surface 1 are in the same position, the pointer is felt to be on the 3D display surface 1, and the left-eye pointer image is more than the right-eye pointer image. If it is on the left side, it is felt that it exists at a position away from the back side of the 3D display surface according to the distance. If the pointer image for the left eye is on the right side of the pointer image for the right eye, it is felt that the pointer is present on the front side of the 3D display surface.

図10は、本実施例の3Dポインター装置において、ポイント位置の奥行きを指定する機構について説明する図面である。
本実施例では、ポインターデバイス51から放射される2本のレーザ光52,53が3D表示面1の上に形成する光点をそれぞれの眼で見た像を脳内で立体像に合成することにより、ポインターの3D位置を観察することができる。
FIG. 10 is a diagram illustrating a mechanism for designating the depth of the point position in the 3D pointer device of the present embodiment.
In this embodiment, an image obtained by viewing the light spots formed by the two laser beams 52 and 53 emitted from the pointer device 51 on the 3D display surface 1 with each eye is synthesized into a stereoscopic image in the brain. Thus, the 3D position of the pointer can be observed.

ポインターデバイス51は、左眼用レーザ光52を放射する左眼用レーザ発生器55と、右眼用レーザ光53を放射する右眼用レーザ発生器56を備える。左眼用レーザ光52と右眼用レーザ光53は、それぞれフィルタ54を透過することにより、元の映像について供給される左眼用映像信号と右眼用映像信号とに適合する画像信号になる。また、右眼用レーザ光53の光路上にプリズム57が介装されている。プリズム57は、ポインターデバイス51に搭載された制御器を操作することにより指定された距離だけ摺動し、レーザ光53の光路を変更できるようになっている。   The pointer device 51 includes a left-eye laser generator 55 that emits a left-eye laser beam 52 and a right-eye laser generator 56 that emits a right-eye laser beam 53. The left-eye laser light 52 and the right-eye laser light 53 pass through the filter 54, respectively, and become image signals that match the left-eye video signal and the right-eye video signal supplied for the original video. . A prism 57 is interposed on the optical path of the right-eye laser beam 53. The prism 57 is slid by a specified distance by operating a controller mounted on the pointer device 51 so that the optical path of the laser beam 53 can be changed.

プリズム57を操作することにより、右眼用レーザ光53が3D表示面1の上に形成する光点を水平方向の適宜の位置に動かすことができる。したがって、観察者が3D眼鏡9を介して3D表示面1上の左眼用と右眼用の2つの光点を見ると、これらを見る視線が交差する位置にポインター像58が存在するように観察できる。図10に表したケースでは、ポインター像58は3D表示面1より遠方に形成されている。   By operating the prism 57, the light spot formed on the 3D display surface 1 by the laser light 53 for the right eye can be moved to an appropriate position in the horizontal direction. Therefore, when the observer sees the two light spots for the left eye and the right eye on the 3D display surface 1 through the 3D glasses 9, the pointer image 58 is present at a position where the lines of sight for viewing these light spots intersect. I can observe. In the case shown in FIG. 10, the pointer image 58 is formed far from the 3D display surface 1.

なお、レーザ光線52,53のうち一方のみについて照射位置を調整する代わりに、両方のレーザ光線52,53を同時に対称的に駆動することにより、ポインターの奥行きを調整するようにすることもできる。また、図面ではプリズム57を利用してレーザ光の照射位置を調整しているが、反射光学系を使って光路調整しても良く、またレーザ装置の向きを調整することにより放射方向を調整しても良い。   Instead of adjusting the irradiation position of only one of the laser beams 52 and 53, the depth of the pointer can be adjusted by driving both laser beams 52 and 53 symmetrically at the same time. In the drawing, the irradiation position of the laser beam is adjusted using the prism 57, but the optical path may be adjusted using a reflection optical system, and the radiation direction is adjusted by adjusting the direction of the laser device. May be.

なお、偏光フィルタ方式を採用する3D表示装置に適用する場合は、ポインター像についても効率よく反射するようにするため、シルバースクリーンなど反射光についても偏光面の傾きを維持するような3D表示面1を用いることが求められる。
また、本実施例の3Dポインター装置は、適応する機構を有するフィルタ54を使用することによって、時分割方式の3D表示装置についても適用することができる。
When applied to a 3D display device that employs a polarizing filter system, a 3D display surface 1 that maintains the inclination of the polarization plane of reflected light such as a silver screen in order to efficiently reflect the pointer image. Is required to be used.
In addition, the 3D pointer device according to the present embodiment can be applied to a time-division type 3D display device by using the filter 54 having an adaptive mechanism.

さらに、ポインター像の立体視化には2本の光線が左右両眼の並ぶ水平方向にずれる必要があるので、2本の光線の並びを自動的に水平に維持する機構を備えることが好ましい。
図11は、水平維持機構の例を含み、3Dポインター装置に組み込む調整機構の例を説明する概念図である。
左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56の一方または両方のレーザ光路上に、プリズム57がボイスコイル61により並動可能に設置され、左眼用レーザ光52と右眼用レーザ光53の照射方向を調整することができるようになっている。ボイスコイル61には、直流電源62と駆動信号源63が接続されていて、プリズム57に固定された鉄心の移動量を調整できるようになっている。
Furthermore, since it is necessary to shift the two light beams in the horizontal direction in which the left and right eyes are aligned in order to make the pointer image stereoscopic, it is preferable to provide a mechanism that automatically maintains the alignment of the two light beams horizontally.
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an example of an adjustment mechanism incorporated in a 3D pointer device, including an example of a horizontal maintenance mechanism.
A prism 57 is installed on one or both of the laser beam paths of the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56 so as to be translatable by the voice coil 61. The left-eye laser beam 52 and the right-eye laser beam The irradiation direction of the light 53 can be adjusted. A DC power supply 62 and a drive signal source 63 are connected to the voice coil 61 so that the amount of movement of the iron core fixed to the prism 57 can be adjusted.

また、左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56は1つの基板に固定され、垂直方向と水平方向に位置制御するためのボイスコイル64,65が設備されていて、ポイント位置に適宜の図形を描かせることができる。ボイスコイル64,65の駆動方法は、プリズム57に付属するボイスコイル61と同じ原理である。
さらに、左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56とプリズム57を搭載した基板66は、ポインターデバイス51に固定された円形をしたガイドレール67の内縁に嵌合して、回転可能に設置されている。基板66には、常に重力方向に垂れ下がる錘68が固定されていて、左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56が常に水平方向に並ぶように基板66の姿勢を一定に保つようになっている。
Further, the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56 are fixed to one substrate, and equipped with voice coils 64 and 65 for position control in the vertical direction and the horizontal direction. Appropriate figures can be drawn. The driving method of the voice coils 64 and 65 is the same as that of the voice coil 61 attached to the prism 57.
Furthermore, the substrate 66 on which the left-eye laser generator 55, the right-eye laser generator 56, and the prism 57 are mounted is fitted to the inner edge of a circular guide rail 67 fixed to the pointer device 51 and can be rotated. Is installed. A weight 68 that always hangs down in the direction of gravity is fixed to the substrate 66, and the posture of the substrate 66 is kept constant so that the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56 are always aligned in the horizontal direction. It has become.

図12は、ポインターデバイス51を3D表示面1に正対する位置に据えた場合のポインター像表示原理を説明する斜視図である。ポインターデバイス51は表示面1の中央前方に正対するように配置され、講演者は3D表示面1の脇、あるいは別の講演台のところに立って、遠隔操作器71によりポインターデバイス51を操縦する。講演者は、遠隔操作器71を操作することにより、左眼用レーザ光52と右眼用レーザ光53の照射方向を調整して、3D表示面1におけるポインター像の左眼用表示点72と右眼用表示点73を表示して、視聴者がポインター像を3D位置に観察できるようにすることができる。   FIG. 12 is a perspective view for explaining the pointer image display principle when the pointer device 51 is placed at a position facing the 3D display surface 1. The pointer device 51 is arranged so as to face the center front of the display surface 1, and the speaker stands at the side of the 3D display surface 1 or at another lecture stand and operates the pointer device 51 by the remote controller 71. . The speaker adjusts the irradiation directions of the left-eye laser beam 52 and the right-eye laser beam 53 by operating the remote controller 71, and the left-eye display point 72 of the pointer image on the 3D display surface 1 The display point 73 for the right eye can be displayed so that the viewer can observe the pointer image at the 3D position.

ポインター像が3D表示面1の中央にあるときは、ポインター像が上下方向に変位する場合も、ポインターデバイス51の左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56が3D表示面1に対して平行に配置されるので、視聴者は問題なくポインター像を立体視することができる。また、ポインター像が3D表示面1の脇の方にずれる場合も、ポインターデバイス51と3D表示面1の距離が十分あるときには、左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56のずれが小さくポインター像の左眼用表示点72と右眼用表示点73はほぼ水平になるので、視聴者がポインター像を立体視する上で困難はない。   When the pointer image is in the center of the 3D display surface 1, the left eye laser generator 55 and the right eye laser generator 56 of the pointer device 51 are placed on the 3D display surface 1 even when the pointer image is displaced in the vertical direction. Since they are arranged parallel to each other, the viewer can stereoscopically view the pointer image without any problem. Further, even when the pointer image is shifted to the side of the 3D display surface 1, if the distance between the pointer device 51 and the 3D display surface 1 is sufficient, the left eye laser generator 55 and the right eye laser generator 56 may be displaced. Since the display point 72 for the left eye and the display point 73 for the right eye of the pointer image are almost horizontal, there is no difficulty for the viewer to stereoscopically view the pointer image.

しかし、3D表示面1の脇あるいは講演台の後にいる講演者がポインターデバイス51を持って直接操作することにより、視聴者に3D表示されたポインター像を観察させるようにする場合は、上記の構成を持ったポインターデバイス51では、左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56を結ぶ線が3D表示面1に対して傾き左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56からスクリーンまでの距離に差異が生じるため、左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56が水平に配置されても、ポインター像の左眼用表示点72と右眼用表示点73が上下方向にずれて、視聴者がポインター像を立体視することが困難になる場合がある。   However, when the speaker next to the 3D display surface 1 or behind the lecture stand operates directly with the pointer device 51 to allow the viewer to observe the pointer image displayed in 3D, the above configuration is used. In the pointer device 51 having the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56, the line connecting the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56 is inclined with respect to the 3D display surface 1. Therefore, even if the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56 are horizontally arranged, the left-eye display point 72 and the right-eye display point 73 of the pointer image are generated. May shift in the vertical direction, making it difficult for the viewer to stereoscopically view the pointer image.

このため、ポインターデバイスは、3D表示面1の脇で操作しても、3D表示面1におけるポインター像の左眼用表示点72と右眼用表示点73が水平に配置されるようにする水平維持機構を備えることが好ましい。
図13は、このような水平維持機構の1例について説明する平面図である。ポインターデバイス80は、ジャイロスコープ81と平行リンク機構82を備える。
ジャイロスコープ81は、ジャイロの姿勢維持軸を水平かつ3D表示面1と平行に維持させ、これと左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56を結ぶ線が平行になるように構成する。なお、ジャイロスコープは、機械式、振動式、光学式など各種あるが、いずれを使用してもよい。
For this reason, even if the pointer device is operated by the side of the 3D display surface 1, the left eye display point 72 and the right eye display point 73 of the pointer image on the 3D display surface 1 are arranged horizontally. It is preferable to provide a maintenance mechanism.
FIG. 13 is a plan view for explaining an example of such a horizontal maintaining mechanism. The pointer device 80 includes a gyroscope 81 and a parallel link mechanism 82.
The gyroscope 81 is configured such that the attitude maintaining axis of the gyroscope is maintained horizontally and parallel to the 3D display surface 1, and the line connecting the left eye laser generator 55 and the right eye laser generator 56 is parallel. To do. There are various types of gyroscopes such as a mechanical type, a vibration type, and an optical type, any of which may be used.

さらに、左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56は発光部同士をリンク83で回動可能に結合し、左眼用レーザ発生器55の器軸84と右眼用レーザ発生器56の器軸85及びふたつの器軸の端部同士を回動可能に結合したリンク86とで、平行リンク機構82を構成する。平行リンク機構82は、左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56を結ぶ線を軸として回動させること、また端部同士を結合したリンク86を左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56を結ぶ線に対して水平方向に振ることができ、これらを操作することにより、レーザ光52,53を平行を維持したまま適宜の方向に射出させることができる。なお、レーザ光52,53の射出方向はプリズム57などで偏向させることができる。   Further, the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56 are coupled to each other by a link 83 so that the light emitting portions can be rotated, and the instrument 84 of the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator. A parallel link mechanism 82 is composed of 56 instrument shafts 85 and a link 86 in which the ends of the two instrument shafts are rotatably coupled. The parallel link mechanism 82 rotates about a line connecting the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56 as an axis, and a link 86 having ends connected to the left-eye laser generator 55. It can be shaken in a horizontal direction with respect to a line connecting the right-eye laser generator 56, and by operating these, the laser beams 52 and 53 can be emitted in an appropriate direction while maintaining parallelism. The emission directions of the laser beams 52 and 53 can be deflected by a prism 57 or the like.

このように構成されたポインターデバイス80により、3D表示面1に形成されるポインター像の左眼用表示点72と右眼用表示点73は、常に水平に並ぶため、視聴者がポインター像を立体視することができる。
なお、ジャイロスコープ81に代えて、水平かつ3D表示面1と平行にスライド軸を設置して利用してもよい。このスライド軸に左眼用レーザ発生器55と右眼用レーザ発生器56を結ぶ線が平行になるように支持される平行リンク機構82を備えて、レーザ光52,53の3D表示面1上の投影位置を平行を維持することができる。
The pointer device 80 configured in this way always displays the pointer image 72 for the left eye and the display point 73 for the right eye on the 3D display surface 1 so as to be always horizontally aligned. Can be seen.
In place of the gyroscope 81, a slide shaft may be installed horizontally and parallel to the 3D display surface 1. On the 3D display surface 1 of the laser beams 52 and 53, a parallel link mechanism 82 is provided so that the line connecting the left-eye laser generator 55 and the right-eye laser generator 56 is parallel to the slide shaft. The projection position can be kept parallel.

本実施例の3Dポインター装置を使用すれば、講演者等は、ポインターデバイス51から投射する2本のレーザ光線52,53の3D表示面1上の照射位置を操作して、ポインター像を3D映像中の選択する場所に所望の奥行きで表示させることができる。   If the 3D pointer device of the present embodiment is used, the speaker or the like operates the irradiation position on the 3D display surface 1 of the two laser beams 52 and 53 projected from the pointer device 51 to display the pointer image in the 3D image. It can be displayed at a desired depth at a selected location.

本発明の3Dポインター装置を用いることにより、大型の3D表示装置を利用して3D映像を使って講演や説明をしようとする講演者などが、的確かつ容易に映像中の3D位置を指示するポインターを表示させることができる。また、遠隔の表示装置にも同じポインター像を記入した映像をリアルタイムで表示することができるので、より大勢の視聴者に同時に説明を行うことができる。
なお、本発明の3Dポインター装置を用いることにより、映像中の領域を指示する場合にポインターをせわしなく動かして意思を表現する代わりに、指示したい領域を表示するポインターを使用して、安定した表示をすることができる。
By using the 3D pointer device of the present invention, a lecturer or the like who wants to give a lecture or explanation using a 3D image using a large 3D display device accurately and easily points to a 3D position in the image. Can be displayed. In addition, since the same pointer image can be displayed on a remote display device in real time, it can be explained to a larger number of viewers at the same time.
By using the 3D pointer device of the present invention, instead of expressing the intention by moving the pointer with ease when pointing to the area in the video, the pointer that displays the area to be pointed to is used for stable display. can do.

1 3D表示面
2 アドレス空間
3 左右眼用3D映像
4 3D映写装置
5 3D映像サーバ
6 ポインターデバイス
7 レーザ光照射位置
8 ポイント位置検出装置
9 3D眼鏡
10 ポインター像
11 画面枠隅点
12 フィルタ
13 分配器
14 ネットワーク
15 遠隔地表示装置
16 カメラ撮像出力面
17 3D映像再生機
21 ポイント用レーザ
22 ポイント用ボタン
23 ポイント用レーザ光
24 校正用レーザ
25 校正用ボタン
27 校正用レーザ光
28 ポインター奥側位置指定ボタン
29 ポインター手前側位置指定ボタン
30 タッチパッド
31 ポイント領域大きさ指定方向
32 ポインター表示モード指定ボタン
33 領域図形選択ボタン
34 ポイント位置設定ボタン
41 タッチパネル式3D表示面
42 領域制御パッド
43 奥行きパッド
44 機能ボタン
45 タッチパネル用ペン
46 キーボード
51 ポインターデバイス
52 左眼用レーザ光
53 右眼用レーザ光
54 フィルタ
55 左眼用レーザ発生器
56 右眼用レーザ発生器
57 プリズム
58 ポインター像
61 ボイスコイル
62 直流電源
63 駆動信号源
64,65 ボイスコイル
66 基板
67 ガイドレール
68 錘
71 遠隔操作器
72 ポインター像の左眼用表示点
73 ポインター像の右眼用表示点
80 ポインターデバイス
81 ジャイロスコープ
82 平行リンク機構
83 リンク
84,85 レーザ発生器の器軸
83 リンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 3D display surface 2 Address space 3 3D image | video 4 for left and right eyes 5 3D projection apparatus 5 3D image server 6 Pointer device 7 Laser beam irradiation position 8 Point position detection apparatus 9 3D glasses 10 Pointer image 11 Screen frame corner point 12 Filter 13 Distributor 14 Network 15 Remote display device 16 Camera imaging output surface 17 3D image playback device 21 Point laser 22 Point button 23 Point laser beam 24 Calibration laser 25 Calibration button 27 Calibration laser beam 28 Pointer back position designation button 29 Pointer near side position designation button 30 Touch pad 31 Point area size designation direction 32 Pointer display mode designation button 33 Area graphic selection button 34 Point position setting button 41 Touch panel 3D display surface 42 Area control pad 43 Depth pad 44 Function Button 45 Touch Panel Pen 46 Keyboard 51 Pointer Device 52 Left Eye Laser Light 53 Right Eye Laser Light 54 Filter 55 Left Eye Laser Generator 56 Right Eye Laser Generator 57 Prism 58 Pointer Image 61 Voice Coil 62 DC Power Supply 63 Driving signal sources 64 and 65 Voice coil 66 Substrate 67 Guide rail 68 Weight 71 Remote controller 72 Pointer image display point for left eye 73 Pointer image display point for right eye 80 Pointer device 81 Gyroscope 82 Parallel link mechanism 83 Link 84 , 85 Laser generator axis 83 link

Claims (15)

左右視差を利用した3D表示面を有する3D表示器と、左眼用映像信号と右眼用映像信号を使って前記3D表示面に3D映像を映写する3D映写装置とを含んで構成される3D映像表示装置に適用する3Dポインター装置であって、前記3D表示面内に表示すべきポインター像の表示位置を指定する機能を備えたポインターデバイスと、前記3D表示面における左眼用のポインター像と右眼用のポインター像との距離を調整して前記ポインター像が表示される奥行き位置を指定する奥行き指示装置と、前記3D表示面に表示された前記ポインター像の3D位置を検出するポイント位置検出装置と、前記3D表示面に表示するポインター像に係る3D映像信号を生成する3Dポインター映像信号生成装置と、前記ポインター像に係る3D映像信号を入力して前記3D表示面に映写する元の映像に係る3D映像信号と混合して映写用3D映像信号を合成し前記3D映写装置に供給する映像供給装置と、を備える3Dポインター装置。   3D including a 3D display device having a 3D display surface using left-right parallax, and a 3D projection device that projects a 3D image on the 3D display surface using a left-eye video signal and a right-eye video signal. A 3D pointer device applied to a video display device, the pointer device having a function of designating a display position of a pointer image to be displayed in the 3D display surface, and a pointer image for the left eye on the 3D display surface A depth indicating device that specifies a depth position where the pointer image is displayed by adjusting a distance from the pointer image for the right eye, and a point position detection that detects the 3D position of the pointer image displayed on the 3D display surface An apparatus, a 3D pointer video signal generation device that generates a 3D video signal related to a pointer image displayed on the 3D display surface, and a 3D video signal related to the pointer image. 3D pointer device and a video supply device by entering synthesizes the 3D video signal for projection is mixed with 3D video signal according to the original image to be projected on the 3D display screen on the 3D projection device. さらに、前記映写用3D映像信号を通信ネットワークに分岐する分配器を備えて、該通信ネットワークに接続された3D映像表示装置に前記ポインター像と前記3D表示面に映写する元の映像とを合成した映像を表示させることを特徴とする請求項1記載の3Dポインター装置。   Further, a distributor for branching the projection 3D video signal to a communication network is provided, and the pointer image and the original video to be projected on the 3D display surface are synthesized on a 3D video display device connected to the communication network. The 3D pointer device according to claim 1, wherein an image is displayed. 前記ポイント位置検出装置が撮影する画面内の前記3D表示面の部分をアドレス空間として画定しておいて、前記ポインター像の3D位置を該アドレス空間に係る座標系で表すことを特徴とする請求項1または2記載の3Dポインター装置。   The portion of the 3D display surface in the screen imaged by the point position detection device is defined as an address space, and the 3D position of the pointer image is represented by a coordinate system related to the address space. The 3D pointer device according to 1 or 2. 前記3D表示面は映像の偏光面を維持するシルバースクリーンであって、前記ポインターデバイスが前記3D表示面に光点を形成し、前記ポイント位置検出装置がCCDカメラであって、前記3D表示面を撮影して前記光点の位置を検出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の3Dポインター装置。   The 3D display surface is a silver screen that maintains a polarization plane of an image, the pointer device forms a light spot on the 3D display surface, the point position detection device is a CCD camera, and the 3D display surface is The 3D pointer device according to claim 1, wherein the position of the light spot is detected by photographing. 前記3D表示面に表示すべきポインター像の表示位置を指定する光線が可視光線であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の3Dポインター装置。   5. The 3D pointer device according to claim 1, wherein a light beam that designates a display position of a pointer image to be displayed on the 3D display surface is a visible light beam. 前記3D表示面に表示すべきポインター像の表示位置を指定する光線が非可視光線であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の3Dポインター装置。   5. The 3D pointer device according to claim 1, wherein a light beam that designates a display position of a pointer image to be displayed on the 3D display surface is a non-visible light beam. 前記3D表示面に表示するポインター像の形状と大きさが選択できることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の3Dポインター装置。   The 3D pointer device according to any one of claims 1 to 6, wherein a shape and a size of a pointer image displayed on the 3D display surface can be selected. 3D表示面を有する3D表示器と前記3D表示面に3D映像を映写する3D映写装置とを含んで構成される3D映像表示装置に適用する3Dポインター装置であって、
対象とする映像を表示するタッチパネル式表示面と演算部とを備え、
該表示面が、ポインター像の形状の大きさを指定する領域制御パッドの部分と、ポイント位置の奥行きを指定する奥行きパッドの部分と、ポインター表示モード指定、領域図形選択、ポイント位置設定を含む機能を有する機能ボタンの部分とを備え、
前記演算部が、前記領域制御パッド、奥行きパッド、機能ボタンを介して指令されたポインター像を前記表示面に前記対象とする映像と重ねて表示させると共に、前記ポインター像と前記対象とする映像を混合した3D映像の映写用3D映像信号を合成し前記3D映写装置に供給する3Dポインター装置。
A 3D pointer device applied to a 3D video display device including a 3D display device having a 3D display surface and a 3D video projection device that projects 3D video on the 3D display surface,
A touch panel display screen for displaying the target video and a calculation unit are provided.
The display surface includes a region control pad portion for specifying the size of the shape of the pointer image, a depth pad portion for specifying the depth of the point position, a pointer display mode specification, a region graphic selection, and a point position setting. And a function button portion having
The calculation unit displays the pointer image commanded via the area control pad, the depth pad, and the function button so as to overlap the target video on the display surface, and displays the pointer image and the target video. A 3D pointer device that synthesizes a mixed 3D video signal for projection and supplies it to the 3D projection device.
前記タッチパネル式表示面は3D映像を表示することを特徴とする請求項8記載の3Dポインター装置。   The 3D pointer device according to claim 8, wherein the touch panel display screen displays a 3D image. 前記タッチパネル式表示面は2D映像を表示することを特徴とする請求項8記載の3Dポインター装置。   The 3D pointer device according to claim 8, wherein the touch panel display surface displays a 2D image. 3D映像を表示する3D表示装置の3D表示面において左右眼立体視用にそれぞれ表示される2個の光線を使って3D表示面に光点を3D投映する3Dポインター装置であって、2個の光放射装置と少なくとも1個の光偏向器を備え、該光偏向器が少なくとも一方の光線の光路を偏向させて前記3D表示面に現れる該光線による光点と他方の光線による光点との距離を調整することにより、前記3D画面上のポインター像に当たる光点の奥行き位置を調整して、左右眼立体視したときの該光点の3D位置を指定できるようにした3Dポインター装置。   A 3D pointer device for projecting 3D light spots on a 3D display surface using two light beams respectively displayed for right and left stereoscopic viewing on a 3D display surface of a 3D display device that displays 3D images. A light emitting device and at least one light deflector, wherein the light deflector deflects an optical path of at least one light beam, and a distance between a light spot by the light beam and a light spot by the other light beam appearing on the 3D display surface; A 3D pointer device that adjusts the depth position of the light spot that hits the pointer image on the 3D screen by adjusting the 3D position so that the 3D position of the light spot when stereoscopically viewed from the left and right eyes can be designated. 前記3D表示装置は時分割方式で前記3D表示面に3D映像を表示するものであり、前記2個の光照射装置は前記3D表示装置と同期した駆動信号に従って前記2個の光線を交互に放射する、請求項11記載の3Dポインター装置。   The 3D display device displays a 3D image on the 3D display surface in a time-sharing manner, and the two light irradiation devices emit the two light beams alternately according to a driving signal synchronized with the 3D display device. The 3D pointer device according to claim 11. 前記3D表示装置は偏光フィルタ方式で前記3D表示面に3D映像を表示するものであり、前記2個の光照射装置はその放射光路中に前記3D表示装置と同じ偏光面を備えた偏光フィルタを備えて、前記2個の光線を該偏光フィルタを透過させる、請求項11記載の3Dポインター装置。   The 3D display device displays a 3D image on the 3D display surface by a polarization filter method, and the two light irradiation devices include a polarization filter having the same polarization surface as that of the 3D display device in its radiation path. The 3D pointer device according to claim 11, further comprising: transmitting the two light beams through the polarizing filter. さらに、姿勢維持機構を備え、該姿勢維持機構により前記2個の光照射装置の光線放射位置が水平に並ぶようにする、請求項11から13のいずれか1項に記載の3Dポインター装置。   The 3D pointer device according to any one of claims 11 to 13, further comprising a posture maintenance mechanism, wherein the light radiation positions of the two light irradiation devices are arranged horizontally by the posture maintenance mechanism. 前記姿勢維持機構は、左眼用レーザ発生器と右眼用レーザ発生器を結ぶ線分を水平かつ3D表示面と平行に維持させるために用いるジャイロスコープと、該線分を軸として回動し前記左眼用レーザ発生器の器軸の端部と前記右眼用レーザ発生器の器軸の端部を結合したリンクを前記線分に対して水平方向に振ることができる平行リンク機構を備える、請求項14記載の3Dポインター装置。   The posture maintaining mechanism rotates a gyroscope used for maintaining a line segment connecting the left-eye laser generator and the right-eye laser generator horizontally and parallel to the 3D display surface, and the line segment as an axis. A parallel link mechanism capable of swinging a link connecting the end of the left eye laser generator and the end of the right eye laser generator horizontally with respect to the line segment is provided. The 3D pointer device according to claim 14.
JP2010235549A 2010-10-20 2010-10-20 3D pointer device Expired - Fee Related JP5582958B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010235549A JP5582958B2 (en) 2010-10-20 2010-10-20 3D pointer device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010235549A JP5582958B2 (en) 2010-10-20 2010-10-20 3D pointer device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012090102A true JP2012090102A (en) 2012-05-10
JP5582958B2 JP5582958B2 (en) 2014-09-03

Family

ID=46261241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010235549A Expired - Fee Related JP5582958B2 (en) 2010-10-20 2010-10-20 3D pointer device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5582958B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012124884A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Fujifilm Corp Stereoscopic image display device and method, and program
WO2013118506A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-15 パナソニック株式会社 Three-dimensional pointer device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10243369A (en) * 1997-02-27 1998-09-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Cooperation work system
JP2004194033A (en) * 2002-12-12 2004-07-08 Canon Inc System for displaying three-dimensional image and method for displaying three-dimensional pointer
JP2005275346A (en) * 2004-02-24 2005-10-06 Matsushita Electric Works Ltd Pointer device
JP2009151151A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Sony Corp Stereoscopic video display apparatus
WO2010026640A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-11 Suzuki Chihiro Parallel light output unit, projector, and stereoscopic image display unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10243369A (en) * 1997-02-27 1998-09-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Cooperation work system
JP2004194033A (en) * 2002-12-12 2004-07-08 Canon Inc System for displaying three-dimensional image and method for displaying three-dimensional pointer
JP2005275346A (en) * 2004-02-24 2005-10-06 Matsushita Electric Works Ltd Pointer device
JP2009151151A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Sony Corp Stereoscopic video display apparatus
WO2010026640A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-11 Suzuki Chihiro Parallel light output unit, projector, and stereoscopic image display unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012124884A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Fujifilm Corp Stereoscopic image display device and method, and program
WO2013118506A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-15 パナソニック株式会社 Three-dimensional pointer device
JP5458220B2 (en) * 2012-02-08 2014-04-02 パナソニック株式会社 Stereoscopic pointer device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5582958B2 (en) 2014-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7907167B2 (en) Three dimensional horizontal perspective workstation
Azuma A survey of augmented reality
JP4823334B2 (en) Image generation system, image generation method, program, and information storage medium
US9723300B2 (en) Stereoscopic display
JP3717653B2 (en) Head mounted image display device
KR100812905B1 (en) 3-dimensional image processing method and device
US20050264559A1 (en) Multi-plane horizontal perspective hands-on simulator
JP3900446B2 (en) Image display method and apparatus
US20050219240A1 (en) Horizontal perspective hands-on simulator
US20060126925A1 (en) Horizontal perspective representation
WO2005098516A2 (en) Horizontal perspective hand-on simulator
US20170329402A1 (en) Stereoscopic display
US20050248566A1 (en) Horizontal perspective hands-on simulator
JPH09238369A (en) Three-dimension image display device
JP2010153983A (en) Projection type video image display apparatus, and method therein
JP5582958B2 (en) 3D pointer device
US20120249533A1 (en) Stereoscopic display apparatus
JP4397217B2 (en) Image generation system, image generation method, program, and information storage medium
JP2004178579A (en) Manufacturing method of printed matter for stereoscopic vision, and printed matter for stereoscopic vision
JP2004194033A (en) System for displaying three-dimensional image and method for displaying three-dimensional pointer
JP2013090180A (en) Stereoscopic image photographing/displaying apparatus
WO2023140120A1 (en) Surgical robot system
KR200250437Y1 (en) 3-dimensional image generating device for generating a 3-dimensional image by synthesizing independent 3-dimensional multiple images using a concave mirror
JP4814700B2 (en) Pointing position detection system
JP2004246574A (en) Presentation device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131017

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20131025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20131025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140320

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140415

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140715

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140715

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5582958

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees