JPH04122922A - 立体表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、立体画像を必要とする分野、立体テレビ、
立体ビデオ、遠隔地間で相互通信する立体テレビ電話、
眼鏡店、理髪店、衣類の販売店等で自分の姿を確認する
ために使用する装置等に使用可能な立体表示方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来、３次元画像を表示する手段として、レンティキュ
ラレンズシートを用いた方式がある（大越孝敬；三次元
画像工学、産業図書）。この方式では、特殊な眼鏡（偏
光眼鏡、液晶シャッタ眼鏡）を必要としないので、不快
感無く立体像を見ることができる。

第５図はその構成を示す図である。対象物１００を異な
る４方向から撮像するカメラ３１〜３４（総称するとき
は３０を用いる）の圧力を４台のプロジェクタ２１〜２
４（総称するときは２Ｑを用いる）に入力させて、レン
テイキュラレンズシート１１，１２を背中合わせに貼り
合わせた透過型ダブルスクリーン１ｏに向けて投影する
。レンティキュラレンズシート１１，１２は透過型ダブ
ルスクリーン１０として使用しているので、透過型ダブ
ルスクリーン１０を挟んでプロジェクタ２Ｑと観察者２
００は反対側に位置することになる。

第６図は、第５図の従来の立体表示装置が立体に見える
原理を示したもので、対象物１０Ｑの異なる４方向の画
像をプロジェクタ２０で透過型ダブルスクリーン１０に
向けて投影する。透過型ダブルスクリーン１０は２枚の
レンテイキュラレンズシート１１．１２が貼り合わされ
て、その間に拡散層１３を設けである。拡散層１３の位
置は、レンティキュラレンズシート１１．１２の概ね焦
点面になるようにしである。レンテイキュラレンズシー
ト１１．１２の特徴は、投影した像がプロジェクタ２０
でレンティキュラレンズシート１１に投影した距離と同
じ距離に、投影したそのままの像が再現されることであ
る。プロジェクタ２１〜２４を両眼間隔に並べであると
、再現像４０（４１〜４４の総称）も観察距離で両眼間
隔に再現される。その位置に観察者２００がいると（第
６図の例ではプロジェクタ２２．２３の像を見ている）
、投影された再現像４２．４２に映像視差があるので、
観察者２００は立体像を見ることかできる。

［発明が解決しようとする課即］ 上記の立体表示方法は、立体視域を拡げるために多くの
入力のカメラ３０とプロジェクタ２０を必要としコスト
が高くなる。さら（二左右方向の立体視域は拡げること
ができるか、奥行き方向の立体視距離を拡げるこには限
界かあった。

この発明の目的は、立体像を見る観察者の位置に制限を
受けないようにするための立体表示方法を提供すること
である。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる立体表示方法は、レンテイキュラレン
ズシートの焦点面に投影器により画像を投影し、観察者
の位置を検出し、レンティキュラレンズシート面に対す
る観察者の左右方向の移動に応じてレンティキュラレン
ズシートまたは投影器を左右方向に移動させるものであ
る。

さらに、投影器を左右方向に移動させるのみでなく、レ
ンティキュラレンズシートと観察者の距離に応じて投影
器とレンティキュラレンズシートの投影距離を変化させ
るようにしたものである。

［作用］ この発明においては、かまぼこ状の構成からなるレンテ
ィキュラレンズシートを用いて立体像を表示する方法に
おいて、前記レンティキュラレンズシートの焦点面に投
影器により画像を投影し、観察者の位置を検出し、レン
ティキュラレンズシート面に対して観察者の左右方向の
移動に応じてレンティキュラレンズシートまたは前記投
影器を左右方向に移動させることにより観察者が左右方
向に移動しても立体表示が行われる。

また、レンティキュラレンズシートと観察者の距離に応
じて投影器と前記レンティキュラレンズシートの投影距
離を変化させることにより、観察者が前後に移動しても
立体表示を行うことができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図である。２台
のカメラ、右画像用カメラ３０Ｒと左画像用カメラ３０
Ｌで被写体を入力し、信号合成回路５０で１つの信号に
して投影器２０に入力させる。レンティキュラレンズシ
ート１１は、焦点面に拡散層１３を持つ構造のものを使
用し、投影器２０は拡散層１３に映像を投影する。投影
器２０は移動台２１の上に乗せである。観察者２００の
位置を検出する位置検出器６Ｑによって、観察者２００
の位置を知ることができ、その位置情報によって移動台
２１が前後・左右に移動し、その移動によって投影器２
０によって投影された画像のサイズを変化させることお
よびレンティキュラレンズシート１１のレンズと投影画
像位置を相対的にずらすことを行う。

位置検出器６Ｑは、赤外線を用いた距離検出用ＰＳＤを
２台用いて観察者２００の位置を測定しても良いし、２
台の各カメラ３０Ｒ，３０Ｌから観察者２００の像を入
力して画像処理によって観察者２００の位置を測定して
もよく、位置検出器６０は観察者２００の位置が分かれ
ばよく、その方法は、限定される必要はない。

第２図は、第１図の実施例における信号合成回路５０の
動作原理を説明する図で、ＰＲ，ＰＬは前記各カメラ３
０Ｒ，３０Ｌで撮像された画像を示し、Ｐ’、、Ｐ’、
はそれらの拡大画像、Ｐは合成画像を示す。

信号合成回路５０は第２区に示すように、カメラ３０Ｒ
の拡大画像Ｐ’＋＝の第１列を新たな第１列とし、カメ
ラ３０Ｌの拡大画像Ｐ′、の第１列を新しい第２列にし
、カメラ３０Ｒの拡大画像Ｐ’ｔ＝の第３列を新たな第
３列とし、カメラ３０Ｌの拡大画像Ｐ’Ｌの第３列を新
しい第４列にし、以下同様に信号合成を行う。第２図の
例は、投影器２０と各カメラ３０Ｒ，３０Ｌとの表示解
像度が同じ場合であって、この場合はカメラ画像の入力
を１列置きにサンプリングする（レンティキュラレンズ
シート１１のレンズピッチに２画素を対応させる場合、
観察者２００には表示画素が横に２倍大きくなって見え
るため）。信号合成された信号を投影器２ｏへ出力する
。上記では、カメラ３０と投影器２０の解像度が同じと
したが、それぞれの解像度を特に限定する必要はない。

投影器２０を移動させる移動台２１の動きは以下のよう
になる。

（１）左右方向に観察者２００が移動した場合第３図は
観察者２００が左右に移動した時に（位置検出器６０に
よって移動距離が分かる）、移動台２１が動（幅を求め
るための原理図を示す。

表示画素１４−１は、投影器２０によってレンティキュ
ラレンズシート１１の焦点面の拡散層１３に投影された
像である。レンティキュラレンズシート１１の焦点距離
をｆとし、観察者２００が見る立体視距離をＳとする。

また、表示画素１４−１はレンティキュラレンズシート
１１を通して拡大投影され、立体視距離Ｓで幅ｅの大き
さ（人間の両眼間隔）になるように焦点距離ｆを選ぶ。

このような条件下で、観察者２００が位置２Ｑ○−１か
ら距離Ｍを移動したとき（位置２００−２になる）、表
示画素１４−１を距ＷＩＴだけ移動させて、表示画素１
４−２の位置にすれば良い。つまり、観察者２ｏ○が左
右方向に投影器２ｏにＭの距離移動すると、投影器２ｏ
は距離Ｔだけ移動させれば良い。距ＷＩＴは以下の式か
ら求まる。

（２）奥行き方向に観察者が移動した場合第４図（ａ）
〜（Ｃ）は観察者２ｏ○が奥行き方向に移動した時に、
移動台２１が奥行き方向に移動するときの原理図を示し
たものである。

第４図（ａ）は観察者２００が無限大の位置に存在して
いる場合を示している。そのときの投影器２０による投
影画像のサイズをＷとしている。

第４図は（ｂ）は観察者２００がレンティキュラレンズ
シート１１からの距離Ｓに近づいたときの場合で、その
ときに観察者２００が投影画像全体を立体視するために
は、投影像のサイズをＷ′にする必要がある。第４図（
Ｃ）は投影器２０が移動した時の投影像の大きさを示し
たもので、投影距離りのとき投影像の大きさがＷで、投
影器２０が移動距離りだけ移動すると投影像の大きさが
Ｗ′になることを示している。

第４図（ｂ）から 第４図（Ｃ）から観察者２００がレンティキュラレンズ
シート１１に対して無限大から距離Ｓまで近づいた時、
投影器２００の奥行き方向の移動距離りは以下のように
なる。

観察者２００の位置が位置検出器６０によって分かれば
、第　（１１式、第　（３）式より求めた前後・左右の
移動距離を移動台２１に与える。その結果、観察者２ｏ
○は任意の位置で立体像を観察できる。

なお、上記の説明では、観察者２００が立体視を確保す
るために投影器２０を移動して実現しているが、レンテ
ィキュラレンズシート１１を移動させて行っても良いこ
とは当然であり、投影器２０とレンティキュラレンズシ
ート１を同時に移動させても良い。

［発明の効果］ この発明にかかる立体表示方法は、レンティキュラレン
ズシートの焦点面に投影器により画像を投影し、観察者
の位置を検出し、前記レンティキュラレンズシート面に
対する観察者の左右方向の移動に応じて前記レンティキ
ュラレンズシートまたは前記投影器を左右方向に移動さ
せるようにしたので、観察者がレンティキュラレンズシ
ートに対して左右に移動しても立体表示を行うことがで
きる。

また、レンティキュラレンズシートと観察者の距離に応
じて投影器とレンティキュラレンズシートの投影距離を
変化させるようにしたので、観察者がレンティキュラレ
ンズシートに対して奥行方向に移動しても立体表示を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成略図、第２図は
この発明に用いる信号合成回路の動作原理を説明する図
、第３図は、第１図の実施例において観察者か左右方向
に移動する場合の状態を示す図、第４図はこの発明にお
いて観察者か奥行き方向に移動する場合の状態を示す図
、第５図は従来方式を説明する図、第６図は従来方式の
原理を説明する図である。 図中、１１．１２はレンティキュラレンズシート、１３
は拡散層、２０はプロジェクタ、２っけ移動台、３ｏは
カメラ、５０は信号合成回路、６０は位置検出器である
。 ：茸８；８Ｂ。 第 図 ０Ｌ 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）かまぼこ状の構成からなるレンティキュラレンズ
   シートを用いて立体像を表示する方法において、前記レ
   ンティキュラレンズシートの焦点面に投影器により画像
   を投影し、観察者の位置を検出し、前記レンティキュラ
   レンズシート面に対する観察者の左右方向の移動に応じ
   て前記レンティキュラレンズシートまたは前記投影器を
   左右方向に移動させることを特徴とする立体表示方法。
2. （２）かまぼこ状の構成からなるレンティキュラレンズ
   シートを用いて立体像を表示する方法において、前記レ
   ンティキュラレンズシートの焦点面に投影器により画像
   を投影し、観察者の位置を検出し、前記レンティキュラ
   レンズシートと前記観察者の距離に応じて前記投影器と
   前記レンティキュラレンズシートの投影距離を変化させ
   、また、前記レンティキュラレンズシート面に対する観
   察者の左右方向の移動に応じて前記レンティキュラレン
   ズシートまたは前記投影器を左右方向に移動させること
   を特徴とする立体表示方法。