JPH04248583A - ３次元画像表示装置 - Google Patents
３次元画像表示装置Info
- Publication number
- JPH04248583A JPH04248583A JP3013241A JP1324191A JPH04248583A JP H04248583 A JPH04248583 A JP H04248583A JP 3013241 A JP3013241 A JP 3013241A JP 1324191 A JP1324191 A JP 1324191A JP H04248583 A JPH04248583 A JP H04248583A
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- image
- display
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- dimensional
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３次元画像表示装置に関
する。画像の３次元表示法としては、人間の左右両眼視
を利用した眼鏡を利用する方式が提案され、実現されて
いる。しかしながら、眼鏡を利用せずに３次元像を観測
する手段が強く求められ、殊に３Ｄ−ＣＡＤ（３次元設
計支援コンピュータ）の発達に伴い、その生成３次元情
報の表現手段が必要とされるに到っている。
する。画像の３次元表示法としては、人間の左右両眼視
を利用した眼鏡を利用する方式が提案され、実現されて
いる。しかしながら、眼鏡を利用せずに３次元像を観測
する手段が強く求められ、殊に３Ｄ−ＣＡＤ（３次元設
計支援コンピュータ）の発達に伴い、その生成３次元情
報の表現手段が必要とされるに到っている。
【０００２】
【従来の技術】左右両眼視によらない画像入力手段とし
て、凹凸物体（半導体の表面形状）の３次元情報読み取
り装置がある。これは、図５に示す如く、２個のレンズ
１及び２を用い、凹凸物体３の像をセンサ４の面に結像
させるようになっており、レンズ１の位置を、図６（ａ
）の如く光軸方向（Ｃ１ 〜Ｃ４）に移動させ、レンズ
１がＣ１ の位置にあるときは凹凸物体３のＰ１ 平面
に焦点が合い、Ｃ２ ，Ｃ３ ，Ｃ４ の位置ではそれ
ぞれＰ２ ，Ｐ３ ，Ｐ４ の面に焦点が合って同図（
ｂ）の如く、レンズ位置Ｃ１ ではｆ１ の如き像が、
Ｃ２ ，Ｃ３ ，Ｃ４ の位置ではそれぞれｆ２ ，ｆ
３ ，ｆ４ の如き像が得られ、これらｆ１ 〜ｆ４
の像を合成することで焦点ぼけのない画像、すなわち３
次元画像を取り込むことを実現している。この手法をそ
のまま使い、センサ面に人間の眼を置いて観測すると奥
行方向の画像が全て一平面上に観察できる。
て、凹凸物体（半導体の表面形状）の３次元情報読み取
り装置がある。これは、図５に示す如く、２個のレンズ
１及び２を用い、凹凸物体３の像をセンサ４の面に結像
させるようになっており、レンズ１の位置を、図６（ａ
）の如く光軸方向（Ｃ１ 〜Ｃ４）に移動させ、レンズ
１がＣ１ の位置にあるときは凹凸物体３のＰ１ 平面
に焦点が合い、Ｃ２ ，Ｃ３ ，Ｃ４ の位置ではそれ
ぞれＰ２ ，Ｐ３ ，Ｐ４ の面に焦点が合って同図（
ｂ）の如く、レンズ位置Ｃ１ ではｆ１ の如き像が、
Ｃ２ ，Ｃ３ ，Ｃ４ の位置ではそれぞれｆ２ ，ｆ
３ ，ｆ４ の如き像が得られ、これらｆ１ 〜ｆ４
の像を合成することで焦点ぼけのない画像、すなわち３
次元画像を取り込むことを実現している。この手法をそ
のまま使い、センサ面に人間の眼を置いて観測すると奥
行方向の画像が全て一平面上に観察できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法では、奥行
方向の画像が全て一平面上に観察されるが、３次元像と
して奥行き感を持った像としては観測できない。本発明
は、観察者の眼に３次元的な画像を表示する３次元画像
表示装置を実現しようとする。
方向の画像が全て一平面上に観察されるが、３次元像と
して奥行き感を持った像としては観測できない。本発明
は、観察者の眼に３次元的な画像を表示する３次元画像
表示装置を実現しようとする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の３次元画像表示
装置に於いては、表示部と結像光学系とからなる画像表
示装置において、表示部位置駆動系と、原画像データ生
成部および奥行位置毎画像生成部および奥行位置毎像倍
率変換部とからなる表示画像生成系と、該表示画像生成
系と前記表示位置駆動系を制御する制御部とを具備して
成ることを特徴とする。
装置に於いては、表示部と結像光学系とからなる画像表
示装置において、表示部位置駆動系と、原画像データ生
成部および奥行位置毎画像生成部および奥行位置毎像倍
率変換部とからなる表示画像生成系と、該表示画像生成
系と前記表示位置駆動系を制御する制御部とを具備して
成ることを特徴とする。
【０００５】また、それに加えて、表示画面上での画像
サイズを結像系像倍率の逆数に比例して生成すること、
あるいは、それに加えて、表示画面上の奥行位置に同期
させて表示部位置駆動系を駆動すること、あるいは、そ
れに加えて、原画像から奥行き位置毎の画像領域を切り
出すこと、あるいは、それに加えて、結像系を構成する
光学系レンズを光軸方向に位置駆動させることにより表
示部位置を移動させることを特徴とする。この構成を採
ることにより、観察者の眼に３次元的な画像を表示する
３次元画像表示装置が得られる。
サイズを結像系像倍率の逆数に比例して生成すること、
あるいは、それに加えて、表示画面上の奥行位置に同期
させて表示部位置駆動系を駆動すること、あるいは、そ
れに加えて、原画像から奥行き位置毎の画像領域を切り
出すこと、あるいは、それに加えて、結像系を構成する
光学系レンズを光軸方向に位置駆動させることにより表
示部位置を移動させることを特徴とする。この構成を採
ることにより、観察者の眼に３次元的な画像を表示する
３次元画像表示装置が得られる。
【０００６】
【作用】図１及び図２は本発明の原理説明図であり、図
１は光学系の配置を示す図、図２は奥行方向の画像位置
関係を示す図である。図１に示す光学系は結像光学系１
０と、表示部１１を有する表示装置１２と、該表示部１
１及び表示装置１２を結像光学系１０の光軸方向に駆動
する表示部位置駆動系１３とからなる。
１は光学系の配置を示す図、図２は奥行方向の画像位置
関係を示す図である。図１に示す光学系は結像光学系１
０と、表示部１１を有する表示装置１２と、該表示部１
１及び表示装置１２を結像光学系１０の光軸方向に駆動
する表示部位置駆動系１３とからなる。
【０００７】この光学系において、表示部１１を移動さ
せることで、表示画像は例えばＰ１ ，Ｐ２ ，Ｐ３
の位置に移動する。そして図２に示すようにＰ１ の位
置にある表示画像は結像光学系のレンズＬ１ によりＳ
１ の位置に実像として結像され、さらにレンズＬ２
によりｉ１ の位置に虚像として結像される。同様にし
てＰ２ ，Ｐ３ の位置の表示画像は、ｉ２ ，ｉ３
の位置にそれぞれ虚像として結像される。従って観察者
の眼１４に見える虚像位置は奥行方向へ拡大表示される
。このときの位置関係は次式（式１）で表わされる。
せることで、表示画像は例えばＰ１ ，Ｐ２ ，Ｐ３
の位置に移動する。そして図２に示すようにＰ１ の位
置にある表示画像は結像光学系のレンズＬ１ によりＳ
１ の位置に実像として結像され、さらにレンズＬ２
によりｉ１ の位置に虚像として結像される。同様にし
てＰ２ ，Ｐ３ の位置の表示画像は、ｉ２ ，ｉ３
の位置にそれぞれ虚像として結像される。従って観察者
の眼１４に見える虚像位置は奥行方向へ拡大表示される
。このときの位置関係は次式（式１）で表わされる。
【０００８】
１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ１ ， １／ａ２ −
１／ｂ２ ＝１／ｆ２ ……（１）但し、ａは表示画像
（Ｐ１〜Ｐ３）とレンズＬ１ 間の距離ｂはレンズＬ１
と実像位置（Ｓ１〜Ｓ３） 間の距離ａ２ は実像位
置（Ｓ１〜Ｓ３）とレンズＬ２ 間の距離ｂ２ は虚像
位置（ｉ１〜ｉ３） とレンズＬ２間の距離また倍率関
係は次式（式２）で表わされる。
１／ｂ２ ＝１／ｆ２ ……（１）但し、ａは表示画像
（Ｐ１〜Ｐ３）とレンズＬ１ 間の距離ｂはレンズＬ１
と実像位置（Ｓ１〜Ｓ３） 間の距離ａ２ は実像位
置（Ｓ１〜Ｓ３）とレンズＬ２ 間の距離ｂ２ は虚像
位置（ｉ１〜ｉ３） とレンズＬ２間の距離また倍率関
係は次式（式２）で表わされる。
【０００９】
ｍ１ ＝ｂ１ ／ａ１ ｍ２ ＝ｂ２
／ａ２ ∴ｍ＝ｉ１ ／Ｐ１ ＝ｍ１ ×ｍ
２ ＝ｂ１ ×ｂ２ ／ａ１ ×ａ２ ………（２）
／ａ２ ∴ｍ＝ｉ１ ／Ｐ１ ＝ｍ１ ×ｍ
２ ＝ｂ１ ×ｂ２ ／ａ１ ×ａ２ ………（２）
【
００１０】
００１０】
【実施例】図３は本発明の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例は結像光学系１０と表示部１１と表示部位
置駆動系１３とよりなる光学系と、制御部１４と、該制
御部１４に接続された画像メモリ１５及び表示画像生成
系１６とよりなり、該表示画像生成系１６は原画像デー
タ生成部１７と奥行位置毎画像生成部１８と奥行位置毎
像倍率変換部１９とよりなる。そして制御部１４は表示
部位置駆動系１３と表示画像生成系１６を制御するよう
になっている。
る。本実施例は結像光学系１０と表示部１１と表示部位
置駆動系１３とよりなる光学系と、制御部１４と、該制
御部１４に接続された画像メモリ１５及び表示画像生成
系１６とよりなり、該表示画像生成系１６は原画像デー
タ生成部１７と奥行位置毎画像生成部１８と奥行位置毎
像倍率変換部１９とよりなる。そして制御部１４は表示
部位置駆動系１３と表示画像生成系１６を制御するよう
になっている。
【００１１】このように構成された本実施例は、原画像
データ生成部１７で作られた画像情報を、次の奥行位置
毎画像生成部１８で奥行き位置毎に分離した画像に変換
する。次いで奥行位置毎像倍率変換部１９で奥行き毎に
式（２）で求まる画像倍率の逆数に比例した倍率にもと
ずいて各奥行き位置毎に画像の倍率変換を行う。それを
表示部１１に送る。
データ生成部１７で作られた画像情報を、次の奥行位置
毎画像生成部１８で奥行き位置毎に分離した画像に変換
する。次いで奥行位置毎像倍率変換部１９で奥行き毎に
式（２）で求まる画像倍率の逆数に比例した倍率にもと
ずいて各奥行き位置毎に画像の倍率変換を行う。それを
表示部１１に送る。
【００１２】表示部１１では表示部位置駆動系１３の位
置にもとずいた奥行位置毎画像を逐次表示する。これに
より観察者は結像光学系１０を通して、それを観察する
ことで奥行き位置毎画像を重畳させた絵、すなわち３次
元画像として見ることができる。図４は画像の表示と見
え方の相対関係を説明するための図である。表示画像生
成系１６で生成された画像Ｐ１ ，Ｐ２ ，Ｐ３ は結
像光学系１０でｉ１ ，ｉ２ ，ｉ３ の如く虚像とし
て形成される。観察者には眼で時間的に分離した画像ｉ
１ ，ｉ２ ，ｉ３ を眼の残像効果を利用して重ね、
１つの画像２０として見せることができる。
置にもとずいた奥行位置毎画像を逐次表示する。これに
より観察者は結像光学系１０を通して、それを観察する
ことで奥行き位置毎画像を重畳させた絵、すなわち３次
元画像として見ることができる。図４は画像の表示と見
え方の相対関係を説明するための図である。表示画像生
成系１６で生成された画像Ｐ１ ，Ｐ２ ，Ｐ３ は結
像光学系１０でｉ１ ，ｉ２ ，ｉ３ の如く虚像とし
て形成される。観察者には眼で時間的に分離した画像ｉ
１ ，ｉ２ ，ｉ３ を眼の残像効果を利用して重ね、
１つの画像２０として見せることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明に依れば、表示部を結像光学系の
光軸方向に移動させ、その位置に応じた奥行き毎の画像
を表示させることにより、奥行のある３次元的な画像を
表示できる３次元画像表示装置を得ることができる。
光軸方向に移動させ、その位置に応じた奥行き毎の画像
を表示させることにより、奥行のある３次元的な画像を
表示できる３次元画像表示装置を得ることができる。
【図１】本発明の３次元画像表示装置の光学系を示す図
である。
である。
【図２】奥行方向の画像位置関係を示す図である。
【図３】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図４】画像の表示と見え方の相対関係を説明するため
の図である。
の図である。
【図５】従来の３次元情報読み取り装置を示す図である
。
。
【図６】従来の３次元情報読み取り装置の作用を説明す
るための図である。
るための図である。
１０…結像光学系
１１…表示部
１２…表示装置
１３…表示部位置駆動系
Ｌ１ ，Ｌ２ …レンズ
１４…制御部
１５…画像メモリ
１６…表示画像生成系
１７…原画像データ生成部
１８…奥行位置毎画像生成部
１９…奥行位置毎像倍率変換部
Claims (5)
- 【請求項１】 表示部（１１）と結像光学系（１０）
とからなる画像表示装置において、表示部位置駆動系（
１３）と、原画像データ生成部（１７）および奥行位置
毎画像生成部（１８）および奥行位置毎像倍率変換部（
１９）とからなる表示画像生成系１６と、該表示画像生
成系（１６）と前記表示部位置駆動系（１３）を制御す
る制御部（１４）とを具備して成ることを特徴とする３
次元画像表示装置。 - 【請求項２】 表示画面上での画像サイズを結像系像
倍率の逆数に比例して生成することを特徴とする請求項
１の３次元画像表示装置。 - 【請求項３】 表示画面上の奥行位置に同期させて表
示部位置駆動系（１３）を駆動することを特徴とする請
求項１の３次元画像表示装置。 - 【請求項４】 原画像から奥行き位置毎の画像領域に
切り出すことを特徴とする３次元画像表示装置。 - 【請求項５】 結像系を構成する光学系レンズを光軸
方向に位置駆動させることにより表示部位置を移動させ
ることを特徴とする請求項１の３次元画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3013241A JPH04248583A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | ３次元画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3013241A JPH04248583A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | ３次元画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248583A true JPH04248583A (ja) | 1992-09-04 |
Family
ID=11827705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3013241A Withdrawn JPH04248583A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | ３次元画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04248583A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5790284A (en) * | 1993-06-01 | 1998-08-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Display apparatus and displaying method for image display producing stereoscopic effect |
| JP2008287190A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Denso Corp | 表示装置 |
| JP2013171293A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Kwang Woon Univ Industry-Academic Collaboration Foundation | 空間映像投影装置 |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP3013241A patent/JPH04248583A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5790284A (en) * | 1993-06-01 | 1998-08-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Display apparatus and displaying method for image display producing stereoscopic effect |
| JP2008287190A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Denso Corp | 表示装置 |
| JP2013171293A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Kwang Woon Univ Industry-Academic Collaboration Foundation | 空間映像投影装置 |
| US9348146B2 (en) | 2012-02-22 | 2016-05-24 | Kwangwoon University Industry—Academic Collaboration Foundation | Apparatus for projecting space image |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |