JP3369798B2 - ３次元立体表示装置 - Google Patents
３次元立体表示装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は映像を立体的に表示する
３次元立体表示装置に関する。
３次元立体表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、映像を立体的に表示する方法とし
ては、右目の位置から見た映像（右目用映像）と左目の
位置から見た映像（左目用映像）とを作成し、その映像
を夫々の目に別々に供給する所謂２眼識立体表示装置が
有名である。この右目用映像と左目用映像とを夫々の目
に供給する具体的な方法としては、液晶シャッタからな
る眼鏡を装着し、ＣＲＴ等からなる表示器上に上記右目
用映像と左目用映像とを時分割的に交互に表示すると共
に右目用映像が表示されているときには左目の液晶シャ
ッタを閉じて右目だけが見えるようにし、左目用映像が
表示されているときには右目の液晶シャッタを閉じて左
目だけが見えるようにする方法がある。また、上記液晶
シャッタに替えて偏光板を利用する方法がある。具体的
には、表示器前面に偏光板を置き、左右の目に夫々偏光
方向が異なる偏光眼鏡（例えば右が縦偏光、左が横偏
光）を装着し、表示器に時分割的に交互に表示される右
目用映像と左目用映像を夫々縦偏光又は横偏光にするこ
とにより右目用映像は右目のみで、左目用映像は左目の
みで見ることが可能となる。更には、左右夫々の眼前に
小型の表示器を配置し、右目の直前に位置する表示器は
右目用映像を、左目の直前に位置する表示器は左目用映
像を表示する所謂ＨＭＤ（ヘッドマウンティドディスプ
レイ）を利用するものもある。
ては、右目の位置から見た映像（右目用映像）と左目の
位置から見た映像（左目用映像）とを作成し、その映像
を夫々の目に別々に供給する所謂２眼識立体表示装置が
有名である。この右目用映像と左目用映像とを夫々の目
に供給する具体的な方法としては、液晶シャッタからな
る眼鏡を装着し、ＣＲＴ等からなる表示器上に上記右目
用映像と左目用映像とを時分割的に交互に表示すると共
に右目用映像が表示されているときには左目の液晶シャ
ッタを閉じて右目だけが見えるようにし、左目用映像が
表示されているときには右目の液晶シャッタを閉じて左
目だけが見えるようにする方法がある。また、上記液晶
シャッタに替えて偏光板を利用する方法がある。具体的
には、表示器前面に偏光板を置き、左右の目に夫々偏光
方向が異なる偏光眼鏡（例えば右が縦偏光、左が横偏
光）を装着し、表示器に時分割的に交互に表示される右
目用映像と左目用映像を夫々縦偏光又は横偏光にするこ
とにより右目用映像は右目のみで、左目用映像は左目の
みで見ることが可能となる。更には、左右夫々の眼前に
小型の表示器を配置し、右目の直前に位置する表示器は
右目用映像を、左目の直前に位置する表示器は左目用映
像を表示する所謂ＨＭＤ（ヘッドマウンティドディスプ
レイ）を利用するものもある。
【０００３】これら方式はいずれも利用者が特殊な眼鏡
を装着する必要があり、利用上違和感を生じる。また、
多数の人が同時に利用する場合、利用者数に応じた眼鏡
が必要となるため事前の利用者数の把握等が必要とな
り、利用者に対する管理が煩雑となる。更に、不特定多
数の人が利用する場合、１つの眼鏡を使い回しせざるを
得ず、衛生面での管理も不可欠となる。
を装着する必要があり、利用上違和感を生じる。また、
多数の人が同時に利用する場合、利用者数に応じた眼鏡
が必要となるため事前の利用者数の把握等が必要とな
り、利用者に対する管理が煩雑となる。更に、不特定多
数の人が利用する場合、１つの眼鏡を使い回しせざるを
得ず、衛生面での管理も不可欠となる。
【０００４】そこで、特別な眼鏡を必要としない方法と
して、表示器前面にレンティキラーレンズを装着するこ
とにより右目映像は利用者の右目のみに投射し、左目映
像は左目のみに投射可能とするレンティキラー方式が提
案されている。しかし、この方法では表示器前面の特定
位置でしか立体視できないため視野角が限定され多人数
が同時に利用することができないという問題がある。
して、表示器前面にレンティキラーレンズを装着するこ
とにより右目映像は利用者の右目のみに投射し、左目映
像は左目のみに投射可能とするレンティキラー方式が提
案されている。しかし、この方法では表示器前面の特定
位置でしか立体視できないため視野角が限定され多人数
が同時に利用することができないという問題がある。
【０００５】また、眼鏡を必要としない第２の方法とし
ては、３Ｄ映像Ｖｏｌ．７ Ｎｏ．５，１９９３／Ｄｅ
ｃｅｍｂｅｒ Ｐ８４−Ｐ８７等においてケンブリッジ
大学のＪ．Ｒ．Ｍｏｏｒｅ等により提案されたオートス
テレオディスプレイ方式がある。
ては、３Ｄ映像Ｖｏｌ．７ Ｎｏ．５，１９９３／Ｄｅ
ｃｅｍｂｅｒ Ｐ８４−Ｐ８７等においてケンブリッジ
大学のＪ．Ｒ．Ｍｏｏｒｅ等により提案されたオートス
テレオディスプレイ方式がある。
【０００６】図２はこのオートステレオディスプレイ方
式の概念を説明するためのものである。
式の概念を説明するためのものである。
【０００７】この方式を利用する装置は、１つの対象物
（１）をわずかずつアングルが異なるｎ方向（例えばｎ
＝８）より夫々撮影するためのカメラ（２）〜（９）
と、各カメラ（２）〜（９）より撮影された映像を時分
割的に順次繰返して表示するＣＲＴ又はＬＣＤ等からな
る表示器（１０）と、該表示器（１０）のスクリーン
（１１）に対向して配された第１の結像レンズ（１
２）、液晶シャッタ（１３）、第２の結像レンズ（１
４）及びフレネルレンズ（１５）からなる光学系（１
６）とを備える。そして、上記液晶シャッタ（１３）は
上記撮影方向と同一数、即ち８個の開閉可能なシャッタ
領域を有し、上記スクリーン（１１）上に映し出される
映像と同期して上記シャッタ領域の開閉が制御される。
これにより、利用者（１７）がフレネルレンズ（１５）
に対して上記スクリーン（１１）に映し出されている映
像を撮影しているカメラと対象物（１）との位置関係と
同様な位置関係に位置した場合にのみ上記スクリーン
（１１）上の映像を見ることができる。
（１）をわずかずつアングルが異なるｎ方向（例えばｎ
＝８）より夫々撮影するためのカメラ（２）〜（９）
と、各カメラ（２）〜（９）より撮影された映像を時分
割的に順次繰返して表示するＣＲＴ又はＬＣＤ等からな
る表示器（１０）と、該表示器（１０）のスクリーン
（１１）に対向して配された第１の結像レンズ（１
２）、液晶シャッタ（１３）、第２の結像レンズ（１
４）及びフレネルレンズ（１５）からなる光学系（１
６）とを備える。そして、上記液晶シャッタ（１３）は
上記撮影方向と同一数、即ち８個の開閉可能なシャッタ
領域を有し、上記スクリーン（１１）上に映し出される
映像と同期して上記シャッタ領域の開閉が制御される。
これにより、利用者（１７）がフレネルレンズ（１５）
に対して上記スクリーン（１１）に映し出されている映
像を撮影しているカメラと対象物（１）との位置関係と
同様な位置関係に位置した場合にのみ上記スクリーン
（１１）上の映像を見ることができる。
【０００８】従って、フレネルレンズ（１５）に対して
一定位置に位置する利用者の左右の目には夫々異なる映
像が投射され立体視が可能となる。また、図２中矢印Ｙ
方向に利用者（１７）が移動すると各目に投射される映
像も順次変化していくので動的視差映像が観察でき、よ
り立体的な映像が得られる。
一定位置に位置する利用者の左右の目には夫々異なる映
像が投射され立体視が可能となる。また、図２中矢印Ｙ
方向に利用者（１７）が移動すると各目に投射される映
像も順次変化していくので動的視差映像が観察でき、よ
り立体的な映像が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図２に示す装置では、
表示器（１０）のスクリーン（１１）上に８台のカメラ
（２）〜（９）で撮影された映像を順次切換表示する
が、この時利用者（１７）にチラツキを感じさせないよ
うにするためには各カメラ（２）〜（９）の映像を夫々
毎秒６０回以上表示することが必要となる。即ち、スク
リーン（１１）上では映像が毎秒４８０回以上切換表示
され、これに応答する形で液晶シャッタ（１３）も４８
０ＨZ以上の高速で各シャッタ領域の開閉を制御されな
ければならない。当然のことながら、撮影アングルが増
えれば上記開閉速度も上げなければならない。
表示器（１０）のスクリーン（１１）上に８台のカメラ
（２）〜（９）で撮影された映像を順次切換表示する
が、この時利用者（１７）にチラツキを感じさせないよ
うにするためには各カメラ（２）〜（９）の映像を夫々
毎秒６０回以上表示することが必要となる。即ち、スク
リーン（１１）上では映像が毎秒４８０回以上切換表示
され、これに応答する形で液晶シャッタ（１３）も４８
０ＨZ以上の高速で各シャッタ領域の開閉を制御されな
ければならない。当然のことながら、撮影アングルが増
えれば上記開閉速度も上げなければならない。
【００１０】然るに、このように高速なオン、オフに対
応可能な液晶は現時点では強誘電性のものしかなく、か
つ、この強誘電性液晶はようやく実用化が始まったばか
りであり、コスト的に不利であるばかりか信頼性にも現
時点で若干の不安があることは否めず、更には光学系
（１６）での光の減衰を考慮すると表示器（１０）の出
力光量（輝度）はかなり高めに設定する必要があり、こ
の場合閉状態となっているシャッタ領域からの光洩れが
生じシャッタコントラストの低下を招きゴースト発生の
原因となる。
応可能な液晶は現時点では強誘電性のものしかなく、か
つ、この強誘電性液晶はようやく実用化が始まったばか
りであり、コスト的に不利であるばかりか信頼性にも現
時点で若干の不安があることは否めず、更には光学系
（１６）での光の減衰を考慮すると表示器（１０）の出
力光量（輝度）はかなり高めに設定する必要があり、こ
の場合閉状態となっているシャッタ領域からの光洩れが
生じシャッタコントラストの低下を招きゴースト発生の
原因となる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題に鑑
みてなされたもので、第１の特徴は、映像を表示する表
示手段と、反射面の角度が連続的に変化する反射手段
と、上記表示手段の表示を上記反射手段に結像する第1
のレンズ手段と、上記反射手段より反射された反射光の
光路上に位置し、上記反射光の歪を補正する第２のレン
ズ手段とを備えたことにある。
みてなされたもので、第１の特徴は、映像を表示する表
示手段と、反射面の角度が連続的に変化する反射手段
と、上記表示手段の表示を上記反射手段に結像する第1
のレンズ手段と、上記反射手段より反射された反射光の
光路上に位置し、上記反射光の歪を補正する第２のレン
ズ手段とを備えたことにある。
【００１２】第２の特徴は、上記反射手段をポリゴンミ
ラーで構成したことにある。
ラーで構成したことにある。
【００１３】第３の特徴は、上記表示手段には同一物体
をｎ方向から撮影して得られた映像を夫々順次に毎秒６
０回以上表示することにある。
をｎ方向から撮影して得られた映像を夫々順次に毎秒６
０回以上表示することにある。
【００１４】
【作用】本発明によれば、表示手段に映し出された映像
は第１のレンズ手段で結像され、反射手段で反射された
後、第２のレンズを介して投射される。
は第１のレンズ手段で結像され、反射手段で反射された
後、第２のレンズを介して投射される。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の３次元立体表示装置の一実施
例を示す模式図である。尚、図１中図２と同一箇所には
同一符号を付している。
例を示す模式図である。尚、図１中図２と同一箇所には
同一符号を付している。
【００１６】本実施例装置では、表示器（１０）のスク
リーン（１１）に映し出される映像は結像レンズ（２
０）を介してポリゴンミラー（２１）に結像される。ま
た、このミラー（２１）は上記結像光をｆθ（エフシー
タ）レンズ（２２）方向に反射し、このレンズ（２２）
により反射により生じる歪に対して補正が施された映像
が利用者（１７）に投射される。
リーン（１１）に映し出される映像は結像レンズ（２
０）を介してポリゴンミラー（２１）に結像される。ま
た、このミラー（２１）は上記結像光をｆθ（エフシー
タ）レンズ（２２）方向に反射し、このレンズ（２２）
により反射により生じる歪に対して補正が施された映像
が利用者（１７）に投射される。
【００１７】上記ポリゴンミラー（２１）は回動軸（２
３）を中心に時計方向に常時回転している。このため、
結像レンズ（２０）を介してミラー（２１）表面に結像
される映像光の反射方向は時系列的に変化する。
３）を中心に時計方向に常時回転している。このため、
結像レンズ（２０）を介してミラー（２１）表面に結像
される映像光の反射方向は時系列的に変化する。
【００１８】本実施例の表示器（１０）は図２に示した
従来装置と同様に異なる８方向より夫々撮影した８つの
映像を毎秒４８０回の切換速度で時分割的に順次表示し
ており、またこれに対応してポリゴンミラー（２１）は
毎秒１０回転するように制御される。これにより異なる
８つの映像は夫々ポリゴンミラー（２１）を構成する６
つの反射面の特定位置で反射され、ｆθレンズ（２２）
に対して一定位置に位置する利用者の左右の目には夫々
異なる映像が投射され立体視が可能となる。また、ｆθ
レンズ（２２）に沿って利用者（１７）が移動すると各
目に投射される映像も順次変化していくので動的視差映
像が観察でき、より立体感あふれる映像が得られる。
従来装置と同様に異なる８方向より夫々撮影した８つの
映像を毎秒４８０回の切換速度で時分割的に順次表示し
ており、またこれに対応してポリゴンミラー（２１）は
毎秒１０回転するように制御される。これにより異なる
８つの映像は夫々ポリゴンミラー（２１）を構成する６
つの反射面の特定位置で反射され、ｆθレンズ（２２）
に対して一定位置に位置する利用者の左右の目には夫々
異なる映像が投射され立体視が可能となる。また、ｆθ
レンズ（２２）に沿って利用者（１７）が移動すると各
目に投射される映像も順次変化していくので動的視差映
像が観察でき、より立体感あふれる映像が得られる。
【００１９】尚、本実施例では表示器（１０）で映し出
す映像をアングルが異なるｎ方向からカメラで撮影した
ものを順次表示するようにしたが、１方向から撮影した
映像をコンピュータグラフィック処理することによりｎ
方向の映像を作成し、これを順次表示するようにしても
良い。
す映像をアングルが異なるｎ方向からカメラで撮影した
ものを順次表示するようにしたが、１方向から撮影した
映像をコンピュータグラフィック処理することによりｎ
方向の映像を作成し、これを順次表示するようにしても
良い。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、高速での開閉制御が可
能な強誘電性液晶シャッタに替えて、レーザビームプリ
ンタ等で広く利用されているポリゴンミラー、ｆθレン
ズを利用してオートステレオディスプレイが可能となる
ので、コスト的に有利であると共に信頼性も現時点では
向上する。また、ポリゴンミラー等の反射手段では液晶
で発生するような光洩れはなく、従ってゴーストの発生
も抑えることができる。
能な強誘電性液晶シャッタに替えて、レーザビームプリ
ンタ等で広く利用されているポリゴンミラー、ｆθレン
ズを利用してオートステレオディスプレイが可能となる
ので、コスト的に有利であると共に信頼性も現時点では
向上する。また、ポリゴンミラー等の反射手段では液晶
で発生するような光洩れはなく、従ってゴーストの発生
も抑えることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す模式図である。
【図２】従来のオートステレオディスプレイを説明する
ための模式図である。
ための模式図である。
１０ 表示器
１１ スクリーン
２０ 結像レンズ
２１ ポリゴンミラー
２２ ｆθレンズ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−146450（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−253341（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 27/22
Claims (3)
- 【請求項１】 映像を表示する表示手段と、反射面の角
度が連続的に変化する反射手段と、上記表示手段の表示
を上記反射手段に結像する第1のレンズ手段と、上記反
射手段より反射された反射光の光路上に位置し、上記反
射光の歪を補正する第２のレンズ手段とを備えたことを
特徴とする３次元立体表示装置。 - 【請求項２】 上記反射手段はポリゴンミラーであるこ
とを特徴とする請求項１記載の３次元立体表示装置。 - 【請求項３】 上記表示手段には同一物体をｎ方向から
撮像して得られた映像を夫々順次に毎秒６０回以上表示
することを特徴とする請求項１又は２に記載の３次元立
体表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18261695A JP3369798B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | ３次元立体表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18261695A JP3369798B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | ３次元立体表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933857A JPH0933857A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3369798B2 true JP3369798B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=16121410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18261695A Expired - Fee Related JP3369798B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | ３次元立体表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3369798B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10123933C1 (de) * | 2001-05-11 | 2002-11-21 | Codixx Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung stereoskopischer Darstellungen |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP18261695A patent/JP3369798B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0933857A (ja) | 1997-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |