JP2564117Y2 - 立体画像の表示装置 - Google Patents
立体画像の表示装置Info
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- JP2564117Y2 JP2564117Y2 JP1991042794U JP4279491U JP2564117Y2 JP 2564117 Y2 JP2564117 Y2 JP 2564117Y2 JP 1991042794 U JP1991042794 U JP 1991042794U JP 4279491 U JP4279491 U JP 4279491U JP 2564117 Y2 JP2564117 Y2 JP 2564117Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、望遠機能を有する立
体画像の表示装置に関する。
体画像の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、原子炉内や高電圧区域など人間が
立ち入ることが危険な場所で、作業を要求される事が多
くなってきている。このような作業を、安全かつ正確に
行うためには、人間に代わってロボットにさせるのが得
策といえる。このような危険な場所で作業をするロボッ
トは、一般に遠隔操作で人間が操縦する。この場合、ロ
ボットは作業状況を撮影して画像を送信し、この画像を
もとに、人間はロボットに指令を与えて遠隔操作で作業
をさせる。この画像に立体感を持たせると、形状の認識
や位置決めなどの立体感覚を必要とする作業に対して、
迅速かつ正確な指令を与えることができる。
立ち入ることが危険な場所で、作業を要求される事が多
くなってきている。このような作業を、安全かつ正確に
行うためには、人間に代わってロボットにさせるのが得
策といえる。このような危険な場所で作業をするロボッ
トは、一般に遠隔操作で人間が操縦する。この場合、ロ
ボットは作業状況を撮影して画像を送信し、この画像を
もとに、人間はロボットに指令を与えて遠隔操作で作業
をさせる。この画像に立体感を持たせると、形状の認識
や位置決めなどの立体感覚を必要とする作業に対して、
迅速かつ正確な指令を与えることができる。
【０００３】ところで、人間は両眼で物を見たときに生
じる視差によって立体感を認識する。つまり、左眼で見
た時に得られる像と右眼で見た時に得られる像との違い
によって、立体感を認識する。この原理に基づいて、以
下に述べるように構成された立体画像の表示装置が知ら
れている。図３は、この従来例を示す構成図である。こ
の図において、１−Ｌ、１−Ｒはテレビカメラであり、
両者は人間の両眼の間隔Ｓをおいて配置されて、ロボッ
ト（図示省略）に備えられる。このロボットは遠隔操作
によって操縦されて対象物２に向けられる。テレビカメ
ラ１−Ｌ、１−Ｒは、対象物２を同時に撮影して、その
出力信号を画像処理部３−Ｌ、３−Ｒにそれぞれ供給す
る。画像処理部３−Ｌ、３−Ｒは、それぞれ、テレビカ
メラ１−Ｌ、１−Ｒの信号を増幅し、出力信号を表示装
置４に供給する。表示装置４はゴーグル状のもので、２
つの受像器を備えており、画像処理部３−Ｌ、３−Ｒか
らの信号を各々表示する。観察者５は表示装置４を装着
して、表示される像を観察する。
じる視差によって立体感を認識する。つまり、左眼で見
た時に得られる像と右眼で見た時に得られる像との違い
によって、立体感を認識する。この原理に基づいて、以
下に述べるように構成された立体画像の表示装置が知ら
れている。図３は、この従来例を示す構成図である。こ
の図において、１−Ｌ、１−Ｒはテレビカメラであり、
両者は人間の両眼の間隔Ｓをおいて配置されて、ロボッ
ト（図示省略）に備えられる。このロボットは遠隔操作
によって操縦されて対象物２に向けられる。テレビカメ
ラ１−Ｌ、１−Ｒは、対象物２を同時に撮影して、その
出力信号を画像処理部３−Ｌ、３−Ｒにそれぞれ供給す
る。画像処理部３−Ｌ、３−Ｒは、それぞれ、テレビカ
メラ１−Ｌ、１−Ｒの信号を増幅し、出力信号を表示装
置４に供給する。表示装置４はゴーグル状のもので、２
つの受像器を備えており、画像処理部３−Ｌ、３−Ｒか
らの信号を各々表示する。観察者５は表示装置４を装着
して、表示される像を観察する。
【０００４】次に、以上のように構成された従来例の動
作について説明する。上記のように構成された立体画像
の表示装置においては、テレビカメラ１−Ｌ、１ーＲの
それぞれが、人間の左眼および右眼の役割を担う。つま
り、人間の眼と同じ倍率（標準倍率）で、左眼で見た時
に得られる像をテレビカメラ１−Ｌが撮影し、右眼で見
た時に得られる像をテレビカメラ１−Ｒが撮影する。
作について説明する。上記のように構成された立体画像
の表示装置においては、テレビカメラ１−Ｌ、１ーＲの
それぞれが、人間の左眼および右眼の役割を担う。つま
り、人間の眼と同じ倍率（標準倍率）で、左眼で見た時
に得られる像をテレビカメラ１−Ｌが撮影し、右眼で見
た時に得られる像をテレビカメラ１−Ｒが撮影する。
【０００５】このような視線と対象物の関係を図を用い
て説明する。図４は、観察者５の左眼６−Ｌ、右眼６−
Ｒの視線と対象物２との関係を示す図である。Ｓは左眼
６−Ｌと右眼６−Ｒとの間隔である。左眼６−Ｌと右眼
６−Ｒとは、距離ｄだけ離れて対象物２を観察をする。
図５は、対象物２とテレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの視線
との関係を示す図である。テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒ
は、それらの間隔をＳにして、標準倍率で、距離ｄだけ
離れて対象物２を撮影する。この視線状態は、図４の視
線状態を模倣しているので、上記のように構成された従
来の立体画像の表示装置で、観察者５は対象物２に対し
て立体的な感覚を得ることができる。観察者５は表示装
置４で、この像を左右の眼で、それぞれに対応する像だ
けを見るので、あたかも、本物の３次元物体を見たよう
に視差を生じる。したがって、実際に対象物２を肉眼で
見た場合と同じように立体感を持った像を得ることがで
きる。
て説明する。図４は、観察者５の左眼６−Ｌ、右眼６−
Ｒの視線と対象物２との関係を示す図である。Ｓは左眼
６−Ｌと右眼６−Ｒとの間隔である。左眼６−Ｌと右眼
６−Ｒとは、距離ｄだけ離れて対象物２を観察をする。
図５は、対象物２とテレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの視線
との関係を示す図である。テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒ
は、それらの間隔をＳにして、標準倍率で、距離ｄだけ
離れて対象物２を撮影する。この視線状態は、図４の視
線状態を模倣しているので、上記のように構成された従
来の立体画像の表示装置で、観察者５は対象物２に対し
て立体的な感覚を得ることができる。観察者５は表示装
置４で、この像を左右の眼で、それぞれに対応する像だ
けを見るので、あたかも、本物の３次元物体を見たよう
に視差を生じる。したがって、実際に対象物２を肉眼で
見た場合と同じように立体感を持った像を得ることがで
きる。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】ところで、対象物２を
より詳細に見たい場合、対象物２に接近して観察する。
図６は接近時における対象物２と観察者５の左眼６−
Ｌ、右眼６−Ｒの視線との関係を示す図である。この図
を用いて、接近時の視線状態を説明すると、左眼６−Ｌ
と右眼６−Ｒは、間隔Ｓを一定に保ちながら、距離を
（ｄ−ｄ’）だけ接近して対象物２を観察する。このと
き、図４に示した接近前の視線状態を破線で示す。
より詳細に見たい場合、対象物２に接近して観察する。
図６は接近時における対象物２と観察者５の左眼６−
Ｌ、右眼６−Ｒの視線との関係を示す図である。この図
を用いて、接近時の視線状態を説明すると、左眼６−Ｌ
と右眼６−Ｒは、間隔Ｓを一定に保ちながら、距離を
（ｄ−ｄ’）だけ接近して対象物２を観察する。このと
き、図４に示した接近前の視線状態を破線で示す。
【０００７】次に、テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒが対象
物２を詳細に撮影するには、拡大して撮影する必要があ
る。この場合、次の２つの方法が考えられる。 ロボットが対象物２に接近し、テレビカメラ１−Ｌ、
１−Ｒは標準倍率で撮影する。 ロボットは移動せず、テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒは
望遠機能で対象物２を撮影する。 の方法については、ロボットと対象物２との間に障害
物などが存在して、遠隔操作で接近するのが困難な場合
が考えられる。このような場合、の方法に頼るしかな
いので、テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒは望遠機能で対象
物２を撮影する必要がある。そこでテレビカメラ１−
Ｌ、１−Ｒは、望遠倍率Ｍで対象物２を撮影する。この
望遠効果を説明すると、図５の状態から、テレビカメラ
１−Ｌ、１−Ｒが、対象物２に向かって距離（ｄ−
ｄ’）だけ接近した仮想上の位置から、標準倍率で撮影
したときと同じ像が得られるものである。この望遠倍率
Ｍは、
物２を詳細に撮影するには、拡大して撮影する必要があ
る。この場合、次の２つの方法が考えられる。 ロボットが対象物２に接近し、テレビカメラ１−Ｌ、
１−Ｒは標準倍率で撮影する。 ロボットは移動せず、テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒは
望遠機能で対象物２を撮影する。 の方法については、ロボットと対象物２との間に障害
物などが存在して、遠隔操作で接近するのが困難な場合
が考えられる。このような場合、の方法に頼るしかな
いので、テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒは望遠機能で対象
物２を撮影する必要がある。そこでテレビカメラ１−
Ｌ、１−Ｒは、望遠倍率Ｍで対象物２を撮影する。この
望遠効果を説明すると、図５の状態から、テレビカメラ
１−Ｌ、１−Ｒが、対象物２に向かって距離（ｄ−
ｄ’）だけ接近した仮想上の位置から、標準倍率で撮影
したときと同じ像が得られるものである。この望遠倍率
Ｍは、
【数１】 Ｍ＝ｄ／ｄ’ と表せる。このときの仮想上のテレビカメラ１−Ｌ、１
−Ｒの位置を破線で表し、間隔をＳ’とする。
−Ｒの位置を破線で表し、間隔をＳ’とする。
【０００８】しかしながら、このようなテレビカメラ１
−Ｌ、１−Ｒの仮想上の位置からの視線と対象物２との
関係は、図６の接近時における観察者５の左眼６−Ｌ、
右眼６−Ｒの視線と対象物２との関係と一致せず、Ｓ＞
Ｓ’となる。つまり、観察者５が対象物２に接近したと
きと比べて、視差の発生が小さくなる。したがって、実
際に観察者５が対象物２に接近したときに比べて、得ら
れる立体像が、立体感に乏しいという欠点があった。本
考案は上記問題に鑑み案出されたもので、その目的とす
るところは、テレビカメラの望遠時においても、立体的
な像の表示を可能にすることにある。
−Ｌ、１−Ｒの仮想上の位置からの視線と対象物２との
関係は、図６の接近時における観察者５の左眼６−Ｌ、
右眼６−Ｒの視線と対象物２との関係と一致せず、Ｓ＞
Ｓ’となる。つまり、観察者５が対象物２に接近したと
きと比べて、視差の発生が小さくなる。したがって、実
際に観察者５が対象物２に接近したときに比べて、得ら
れる立体像が、立体感に乏しいという欠点があった。本
考案は上記問題に鑑み案出されたもので、その目的とす
るところは、テレビカメラの望遠時においても、立体的
な像の表示を可能にすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明は、同一の倍率で同一の対象物を撮影する
左眼用および右眼用テレビカメラと、標準倍率における
前記各テレビカメラの間隔をＳとしたときに、望遠倍率
Ｍに応じて前記各テレビカメラの間隔Ｓ”をＳ”＝Ｍ・
Ｓへ変えると共に、標準倍率において前記各テレビカメ
ラから見た前記対象物の視線方向とこれらテレビカメラ
の移動方向とのなす角度をθ 0 としたときに、前記視線
方向及び前記移動方向のなす角度θ 1 を前記望遠倍率Ｍ
に応じてθ 1 ＝tan -1 （tanθ 0 ／Ｍ） へ変化させる移動
手段と、前記テレビカメラの撮影した画像を左眼用と右
眼用とで独立して表示する表示手段とを具備することを
特徴とする。
めに、本発明は、同一の倍率で同一の対象物を撮影する
左眼用および右眼用テレビカメラと、標準倍率における
前記各テレビカメラの間隔をＳとしたときに、望遠倍率
Ｍに応じて前記各テレビカメラの間隔Ｓ”をＳ”＝Ｍ・
Ｓへ変えると共に、標準倍率において前記各テレビカメ
ラから見た前記対象物の視線方向とこれらテレビカメラ
の移動方向とのなす角度をθ 0 としたときに、前記視線
方向及び前記移動方向のなす角度θ 1 を前記望遠倍率Ｍ
に応じてθ 1 ＝tan -1 （tanθ 0 ／Ｍ） へ変化させる移動
手段と、前記テレビカメラの撮影した画像を左眼用と右
眼用とで独立して表示する表示手段とを具備することを
特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明によれば、左眼用及び右眼用テレビカメ
ラの間隔、並びに、各テレビカメラから見た対象物の視
線方向とこれらテレビカメラの移動方向とのなす角度
が、それぞれ望遠倍率Ｍに応じて変化させられる。例え
ば、望遠倍率Ｍが大きくなるにつれて、間隔は広げら
れ、角度は小さくなる。そのために移動手段は、望遠倍
率Ｍ，標準倍率時における各テレビカメラの間隔ならび
に上記視線方向及び移動方向のなす角度に基づいて、こ
れらテレビカメラを移動させ回転させる。
ラの間隔、並びに、各テレビカメラから見た対象物の視
線方向とこれらテレビカメラの移動方向とのなす角度
が、それぞれ望遠倍率Ｍに応じて変化させられる。例え
ば、望遠倍率Ｍが大きくなるにつれて、間隔は広げら
れ、角度は小さくなる。そのために移動手段は、望遠倍
率Ｍ，標準倍率時における各テレビカメラの間隔ならび
に上記視線方向及び移動方向のなす角度に基づいて、こ
れらテレビカメラを移動させ回転させる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、この考案の一実施例
について説明する。図１は、この考案の一実施例による
立体画像の入力装置の構成図である。この実施例と図３
における従来例との違いは、テレビカメラ７−Ｌ、７−
Ｒが移動機構８に備えつけられた点である。
について説明する。図１は、この考案の一実施例による
立体画像の入力装置の構成図である。この実施例と図３
における従来例との違いは、テレビカメラ７−Ｌ、７−
Ｒが移動機構８に備えつけられた点である。
【００１２】この移動機構８は、歯車およびギアなどの
機構部品から構成されて、間隔Ｓ”と角度θ1 を変化さ
せる。ここで間隔Ｓ”は、テレビカメラ７−Ｌ、７−Ｒ
の間隔であり、角度θ1 は、テレビカメラ７−Ｌ、７−
Ｒを結ぶ直線とテレビカメラ７−Ｌあるいは７−Ｒと対
象物２を結ぶ直線のなす角度で、テレビカメラの向く方
向を示す。次に、移動機構８が、望遠倍率Ｍに対してど
のような動作をするかを図を用いて説明する。図２は、
テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの標準倍率時と望遠時にお
ける移動機構８の動作の説明図である。図３における実
施例では、テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの間隔Ｓは倍率
に関わらず一定であったが、この実施例では、移動機構
８によってテレビカメラ７−Ｌ、７−Ｒの間隔Ｓ”およ
び角度θ1 を望遠倍率Ｍに応じて変化させる。この間隔
Ｓ”および角度θ1 は、以下の式に示す通り、望遠倍率
Ｍによって決定される。
機構部品から構成されて、間隔Ｓ”と角度θ1 を変化さ
せる。ここで間隔Ｓ”は、テレビカメラ７−Ｌ、７−Ｒ
の間隔であり、角度θ1 は、テレビカメラ７−Ｌ、７−
Ｒを結ぶ直線とテレビカメラ７−Ｌあるいは７−Ｒと対
象物２を結ぶ直線のなす角度で、テレビカメラの向く方
向を示す。次に、移動機構８が、望遠倍率Ｍに対してど
のような動作をするかを図を用いて説明する。図２は、
テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの標準倍率時と望遠時にお
ける移動機構８の動作の説明図である。図３における実
施例では、テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの間隔Ｓは倍率
に関わらず一定であったが、この実施例では、移動機構
８によってテレビカメラ７−Ｌ、７−Ｒの間隔Ｓ”およ
び角度θ1 を望遠倍率Ｍに応じて変化させる。この間隔
Ｓ”および角度θ1 は、以下の式に示す通り、望遠倍率
Ｍによって決定される。
【数２】 Ｓ”＝Ｍ・Ｓ
【数３】 θ1 ＝tan-1（tanθ0／Ｍ） ここで、θ0 は、Ｓ”＝Ｓつまり、標準倍率において、
テレビカメラ１−Ｌあるいは１−Ｒの視線方向と移動方
向のなす角度である。図７と同様に、このときのテレビ
カメラ１−Ｌ、１−Ｒの仮想上の位置を破線で表す。上
記のように構成された実施例においては、望遠時におけ
るテレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの仮想上の位置からの視
線と対象物２との関係は、図６における接近時の観察者
５の左眼６−Ｌ、右眼６−Ｒの視線と対象物２との関係
と一致する。したがって、この実施例では、望遠時にお
いても、立体的な像の表示が可能になる。
テレビカメラ１−Ｌあるいは１−Ｒの視線方向と移動方
向のなす角度である。図７と同様に、このときのテレビ
カメラ１−Ｌ、１−Ｒの仮想上の位置を破線で表す。上
記のように構成された実施例においては、望遠時におけ
るテレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの仮想上の位置からの視
線と対象物２との関係は、図６における接近時の観察者
５の左眼６−Ｌ、右眼６−Ｒの視線と対象物２との関係
と一致する。したがって、この実施例では、望遠時にお
いても、立体的な像の表示が可能になる。
【００１３】
【考案の効果】原子炉内や高電圧区域など人間が立ち入
ることが危険な場所で作業を行うロボットに対して、形
状の認識や位置決めなどの立体感覚を必要とする作業に
迅速かつ正確な指令を与えることができる。
ることが危険な場所で作業を行うロボットに対して、形
状の認識や位置決めなどの立体感覚を必要とする作業に
迅速かつ正確な指令を与えることができる。
【図１】本考案の一実施例による立体画像の表示装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】テレビカメラ１−Ｌ、１−Ｒの標準倍率時と望
遠時における移動機構８の動作の説明図である。
遠時における移動機構８の動作の説明図である。
【図３】従来例の立体画像の表示装置の構成図である。
【図４】左眼６−Ｌ、右眼６−Ｒの視線と対象物２との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図５】標準倍率におけるテレビカメラ６−Ｌ、６−Ｒ
の視線と対象物２との関係を示す図である。
の視線と対象物２との関係を示す図である。
【図６】接近時における左眼６−Ｌ、右眼６−Ｒの視線
と対象物２との関係を示す図である。
と対象物２との関係を示す図である。
【図７】望遠時におけるテレビカメラ７−Ｌ、７−Ｒの
視線と対象物２との関係を示す図である。
視線と対象物２との関係を示す図である。
１−Ｌ、１−Ｒ、７−Ｌ、７−Ｒ テレビカメラ ２ 対象物 ３−Ｌ、３−Ｒ 画像処理部 ４ 表示装置 ５ 観察者 ６−Ｌ 左眼 ６−Ｒ 右眼 ８ 移動機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 竹内 浩一郎 三重県伊勢市竹ヶ鼻100番地 神鋼電機 株式会社 伊勢製作所内 (56)参考文献 特開 平２−260890（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−93728（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 同一の倍率で同一の対象物を撮影する左
眼用および右眼用テレビカメラと、標準倍率における前記各テレビカメラの間隔をＳとした
ときに、望遠倍率Ｍに応じて 前記各テレビカメラの間隔
Ｓ”を Ｓ”＝Ｍ・Ｓ へ変えると共に、標準倍率におい
て前記各テレビカメラから見た前記対象物の視線方向と
これらテレビカメラの移動方向とのなす角度をθ 0 とし
たときに、前記視線方向及び前記移動方向のなす角度θ
1 を前記望遠倍率Ｍに応じて θ 1 ＝tan -1 （tanθ 0 ／Ｍ）
へ変化させる移動手段と、 前記テレビカメラの撮影した画像を左眼用と右眼用とで
独立して表示する表示手段とを具備することを特徴とす
る立体画像の表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991042794U JP2564117Y2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 立体画像の表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991042794U JP2564117Y2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 立体画像の表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515592U JPH0515592U (ja) | 1993-02-26 |
| JP2564117Y2 true JP2564117Y2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=12645876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991042794U Expired - Fee Related JP2564117Y2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 立体画像の表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2564117Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0193728A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-12 | Sharp Corp | 電子立体撮像装置の連動ズーム機構 |
| JP2791092B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1998-08-27 | 株式会社東芝 | 立体カメラ装置 |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP1991042794U patent/JP2564117Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515592U (ja) | 1993-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971021 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |