JPH0578013B2 - - Google Patents

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JPH0578013B2
JPH0578013B2 JP57105894A JP10589482A JPH0578013B2 JP H0578013 B2 JPH0578013 B2 JP H0578013B2 JP 57105894 A JP57105894 A JP 57105894A JP 10589482 A JP10589482 A JP 10589482A JP H0578013 B2 JPH0578013 B2 JP H0578013B2
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JP
Japan
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image
lens
display
focus
scenery
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JP57105894A
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Japanese (ja)
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JPS58223116A (en
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Tetsuhiro Muneda
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は焦点のある立体像を景色の中に表示
する立体表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a stereoscopic display device that displays a focused stereoscopic image in a landscape.

視差のある2枚の平面画像を左右の目で別々に
見れば立体像として見えることはよく知られてお
り立体表示装置として利用されているが、従来の
装置は像の遠近にかかわらず、目の焦点が固定し
ているために、生理的に不自然であり、また目の
疲労も大きく、また、単に立体像を見るだけのも
のであつた。
It is well known that two plane images with parallax can be viewed as a 3D image when viewed separately with the left and right eyes, and are used as 3D display devices. Because the focus of the image is fixed, it is physiologically unnatural, causes a lot of eye fatigue, and is simply a three-dimensional image.

この発明は両眼視差による立体像に、焦点を与
えることによつて目の疲労を軽減し、かつ立体像
を景色の中に表示したり、物体と重ねて見ること
を目的としている。
The purpose of this invention is to reduce eye fatigue by giving a focal point to a stereoscopic image caused by binocular parallax, and to display the stereoscopic image in a scenery or to view it superimposed on an object.

この発明を図面にもとずいて説明すると、第1
図において表示装置の本体1は腕2、関節3によ
つて取りつけられていて、本体1は自由に移動で
きるようになつている。
To explain this invention based on the drawings, the first
In the figure, a main body 1 of the display device is attached by an arm 2 and a joint 3, so that the main body 1 can move freely.

観察者は図のように、のずき込むのであるが目
の位置や方向は4個の関節3の角度を検出するこ
とによつて知ることができ、観察者が、見る位置
をかえても、すぐさま、計算機によつて観察者の
目に映るであろう像を計算して表示する。
As shown in the figure, the observer leans in, but the position and direction of the eyes can be determined by detecting the angles of the four joints 3, and even if the observer changes the viewing position, , the computer immediately calculates and displays the image that will appear to the observer's eyes.

立体像を単に表示するだけであれば、関節3は
必要なく、固定しておけばよい。あるいは眼鏡の
ようにして本体1を頭部に固定すればよい。
If a three-dimensional image is simply to be displayed, the joint 3 is not necessary and may be fixed. Alternatively, the main body 1 may be fixed to the head like glasses.

第2図は、表示装置の本体1の構造を示す図で
ある。図では、表示器にCRT4を使つた例であ
る。凸レンズ5は画面の前で振動装置6によつて
振動している。なお、振動するのは、凸レンズ5
だけである。この振動装置6はレール7上を動く
ようになつている。レール7は本体1に固定され
ている。凸レンズ5はフレネルレンズも使われ
る。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the main body 1 of the display device. The figure shows an example in which a CRT4 is used as the display. The convex lens 5 is vibrated by a vibrating device 6 in front of the screen. Note that it is the convex lens 5 that vibrates.
Only. This vibrating device 6 is adapted to move on rails 7. The rail 7 is fixed to the main body 1. A Fresnel lens may also be used as the convex lens 5.

半透鏡8は、画像が正面に来るように取りつけ
られている。半透鏡8は目に非常に近いために、
細い網や、ガヤス板に金属をうすく、あるいは網
目状に蒸着したもので、うら側には、液晶などの
光シヤツタ9や偏向フイルタ11があり、偏向式
や光シヤツタ式との互換性を持たせている。
The semi-transparent mirror 8 is attached so that the image is in the front. Since the semi-transparent mirror 8 is very close to the eye,
It is a thin mesh or gayas plate with metal thinly deposited or vapor-deposited in the form of a mesh.On the back side there is a light shutter 9 such as a liquid crystal and a polarization filter 11, making it compatible with the deflection type and light shutter type. It's set.

景色がじやまな時には、光シヤツタ9を閉じる
ことによつて景色を消し、画像だけを見ることが
できるようになつている。
When the scenery is dull, the scenery is erased by closing the light shutter 9, so that only the image can be seen.

振動装置6には光センサーがありレンズ5の位
置が検出される。
The vibration device 6 has an optical sensor that detects the position of the lens 5.

第2図では、片方の目についての装置である。
従つて第2図の装置を2つ左右、水平に並べる
か、1本のCRTで垂直にして、左右の像を同時
に表示するなどの方法をとる。
In FIG. 2, the device is for one eye.
Therefore, methods such as arranging the two devices shown in Figure 2 horizontally on the left and right, or vertically using one CRT to display left and right images at the same time are used.

この装置では、レンズ5の振幅が何段かに切り
かえられるようになつている。したがつて振動装
置6を動かして画像の焦点の中心位置を決めレン
ズ5の振幅をいくつかの区間に分割し、レンズ5
が分割された1つの区間を移動する間に左右の像
をそれぞれ1フレームづつ表示する。このようす
を示したのが第3図で、焦点数2、レンズの往復
で逆順序で表示した場合を例として示している。
In this device, the amplitude of the lens 5 can be switched in several stages. Therefore, by moving the vibration device 6, the center position of the focal point of the image is determined, and the amplitude of the lens 5 is divided into several sections.
While moving through one divided section, the left and right images are displayed one frame each. This situation is shown in FIG. 3, where the number of focal points is 2 and the display is performed in the reverse order in which the lens moves back and forth.

表示しようとする立体画像が近くから遠くまで
広範囲に広がつている場合には、レンズ5の振幅
を大きくし、また、画像が遠くだけにあるような
場合は振幅を小さくする。
When the stereoscopic image to be displayed is spread over a wide range from near to far, the amplitude of the lens 5 is increased, and when the image is only located far away, the amplitude is decreased.

なお、レンズ5の移動によつて、画面が若干拡
大、縮小するが、たとえばレンズ5の各位置につ
いての縮小率をメモリに表にしておきCRTの偏
向電圧をAM変調すれば修正できる。
The screen may be slightly enlarged or reduced by moving the lens 5, but this can be corrected by, for example, making a table in memory of the reduction ratio for each position of the lens 5 and AM modulating the deflection voltage of the CRT.

この装置では、焦点の異なる平面像を何枚も重
ねて1つの立体像を合成するので、画像メモリも
何枚分も必要となるが、この方式では画面の光学
的位置が画像の形に影響せず、単に焦点として扱
われるために、バリフオーカルミラー方式のよう
に多くの平面像を必要とせず、1〜10数枚ぐらい
である。
This device synthesizes a single 3D image by overlapping a number of planar images with different focal points, so it requires image memory for many images, but with this method, the optical position of the screen affects the shape of the image. Instead, it is simply treated as a focal point, so it does not require as many plane images as the varifocal mirror method, but only about 1 to 10 images.

この画像データも、線画などの場合は、1ドツ
トを1語として上位桁から、焦点、垂直アドレ
ス、水平アドレス、色調、輝度、としておけば、
すべてのアドレスにメモリを割り当てる必要な
く、画像データを焦点データによつて大、小の順
に、並べかえておき、画像データの焦点データと
表示アドレスの焦点データと比較して一致した場
合には表示し、比較するデータを1つ進め、一致
しな場合は、表示しないで、かつデータを進めな
いという方法をとれば、メモリ容量を低減でき
る。
If this image data is a line drawing, etc., one dot is one word, and from the most significant digits, the focus, vertical address, horizontal address, color tone, and brightness can be written.
There is no need to allocate memory to all addresses, and the image data can be rearranged in order of focus data from large to small, and the focus data of the image data and the focus data of the display address can be compared and displayed if they match. , the memory capacity can be reduced by advancing the data to be compared by one and not displaying and not advancing the data if they do not match.

また、不透明像では、画像メモリを1枚とし、
1語(1ドツト)に、色調、輝度、焦点という構
造にしておき、焦点データだけをレンズ5の位置
と比較し一致した時だけ表示すれば、(各ドツト
の焦点は、与えられた焦点数から1つだけ選択さ
れる例えば、第3図の例では、焦点数が2である
から、画像を1回表示するのに、画像メモリは、
2回アクセスされ、そのうち、焦点データとレン
ズ5の位置すなわち焦点の合つたどちらかで、1
度だけ、表示される。)メモリ容量を低減できる。
Also, for opaque images, the image memory is one piece,
If one word (one dot) has a structure of color tone, brightness, and focus, and only the focus data is compared with the position of lens 5 and displayed only when they match, (the focus of each dot is For example, in the example shown in FIG. 3, the number of focal points is 2, so to display the image once, the image memory is
It is accessed twice, one of which is the focus data and the position of the lens 5, that is, the focus is on.
Displayed only once. ) Memory capacity can be reduced.

3次元空間の1点から片方の目にはいつてくる
光は眼球の中心点を中心とした方向と焦点距離で
あるといえる、したがつて目にはいる光のすべて
の要素をもつわけで、目の疲労が軽減される。
The light that comes from one point in three-dimensional space to one eye can be said to have a direction and focal length centered on the center point of the eyeball, and therefore has all the elements of the light that enters the eye. , eye fatigue is reduced.

また、この装置では、物体と画像の焦点が同時
に合うので物体と画像を重ねて見ることが可能に
なる。
In addition, with this device, the object and image are brought into focus at the same time, making it possible to see the object and image superimposed.

物体と画像の焦点が同時に合うということは、
CRT4の画面の光学的位置が物体上に来るとい
うことになるので、物体上に合わせられている画
像の部分は、画面上にあり、したがつて、視差に
よる影響が、なくなる。
The fact that the object and image are in focus at the same time means that
Since the optical position of the screen of the CRT 4 will be on the object, the part of the image that is aligned on the object will be on the screen, thus eliminating the effects of parallax.

特に、3次元測定器で画像を入力するときに、
検出部にあたる画像の部分の焦点を合わせると、
正確な画像の入力が可能である。
Especially when inputting images with a 3D measuring device,
When the part of the image that corresponds to the detection area is focused,
Accurate image input is possible.

この発明は、以上説明したように焦点を与える
ことによつて目の疲労を軽減し、かつ立体像を景
色の中に表示したり、物体に、補足して、計算機
による立体像を重ねることができる、また、第1
図のように3次元測定器で画像を入力したり、装
置をつけたままで機器の操作ができるために
CADや立体テレビなどに応用できる。
As explained above, this invention reduces eye fatigue by providing a focal point, and can also display a three-dimensional image in a scenery, supplement an object, and superimpose a computer-generated three-dimensional image. possible, also the first
As shown in the figure, it is possible to input images with a three-dimensional measuring device and operate the equipment while the device is attached.
It can be applied to CAD, 3D TV, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図:装置の全景、第2図:本体の断面図、
第3図:表示動作を説明する図。 1:表示装置の本体、2:腕、3:関節、4:
CRT、5:凸レンズ、6:振動装置、7:レー
ル、8:半透鏡、9:光シヤツタ、10:3次元
測定器、11:偏向フイルタ。
Figure 1: Panoramic view of the device, Figure 2: Cross-sectional view of the main body,
FIG. 3: A diagram explaining the display operation. 1: Main body of display device, 2: Arm, 3: Joint, 4:
CRT, 5: convex lens, 6: vibrator, 7: rail, 8: semi-transparent mirror, 9: light shutter, 10: three-dimensional measuring device, 11: deflection filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 右目、左目のための2つの画面の前で振動装
置6によるレンズ5の振動と、振動装置6自体が
レール7上を移動することによる移動と振動の組
み合わせによつて、レンズ5を動かし、レンズ5
の位置を検出し、レンズ5の位置によつて平面画
像を切りかえることによつて焦点を制御しうる両
眼視差による立体像を発生させ、この立体像を半
透鏡8によつて反射させ虚像とし、この立体虚像
を半透鏡8を通して見える景色のなかに、景色に
対して、所定の位置に表示する装置で、装置は、
画像を景色に対して所定の位置に表示させるため
の目の位置や方向を検出する機能、および、画像
データの焦点データと表示アドレスの焦点データ
を比較する機能、3次元座標を入力するための3
次元測定器10によつて、制御され、さらに、外
界の景色を遮断するたの光シヤツタ9を、そなえ
た、立体表示装置。
1. Move the lens 5 by a combination of vibration of the lens 5 by the vibration device 6 and movement and vibration caused by the vibration device 6 itself moving on the rail 7 in front of the two screens for the right and left eyes, lens 5
By detecting the position of the lens 5 and switching the plane image according to the position of the lens 5, a stereoscopic image is generated by binocular parallax whose focus can be controlled, and this stereoscopic image is reflected by a semi-transparent mirror 8 to form a virtual image. , is a device that displays this three-dimensional virtual image at a predetermined position in the scenery seen through the semi-transparent mirror 8.
A function to detect the position and direction of the eye in order to display the image in a predetermined position relative to the scenery, a function to compare the focus data of the image data and the focus data of the display address, and a function to input three-dimensional coordinates. 3
A stereoscopic display device controlled by a dimension measuring device 10 and further equipped with a light shutter 9 for blocking the scenery of the outside world.
JP57105894A 1982-06-19 1982-06-19 Stereoscopic display device Granted JPS58223116A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57105894A JPS58223116A (en) 1982-06-19 1982-06-19 Stereoscopic display device

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JP57105894A JPS58223116A (en) 1982-06-19 1982-06-19 Stereoscopic display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58223116A JPS58223116A (en) 1983-12-24
JPH0578013B2 true JPH0578013B2 (en) 1993-10-27

Family

ID=14419608

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JP57105894A Granted JPS58223116A (en) 1982-06-19 1982-06-19 Stereoscopic display device

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JP (1) JPS58223116A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5762020A (en) * 1980-09-30 1982-04-14 Tetsuhiro Muneda Three-dimensional displaying method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5762020A (en) * 1980-09-30 1982-04-14 Tetsuhiro Muneda Three-dimensional displaying method

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JPS58223116A (en) 1983-12-24

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