JPH06331935A - 両眼立体視モニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 左右の視差のある二次元画像を完全に分離
し、かつ時間的なずれを生じることなくユーザの両眼に
与えて、十分な立体感がある三次元の立体視画像を得
る。 【構成】 右眼用及び左眼用にそれぞれ独立して画面表
示部１５，１６を設け、制御回路部２０により右眼用画
面表示部１５には右眼用の二次元画像を、左眼用画面表
示部１６には左眼用の２次元画像をそれぞれを同期させ
て表示させるとともに、ユーザの右眼１３からは左眼用
画面表示部１６が見えないように、左眼１４からは右眼
用画面表示部１５が見えないようにセパレータ１７で視
界を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人工現実感（Virtual
Reality ）システム等に利用される両眼立体視モニタ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユーザの両眼に左右の視差のある二次元
画像を与えることによって三次元の立体視画像を認識さ
せる従来装置としては、一般的に以下のものが知られて
いる。

【０００３】その１つとしては、図３（ａ）に示すよう
に表示装置１の１画面上に右眼用の二次元画像２と左眼
用の二次元画像３とを重ねて表示出力し、これら二次元
画像２，３を、左右で異なるカラーフィルタや偏光板を
使用した眼鏡４を通すことにより右眼用二次元画像２と
左眼用二次元画像３とに分離するようにしたもので、眼
鏡４を掛けたユーザの右眼５には右眼用二次元画像２
が、左眼６には左眼用二次元画像３がそれぞれ与えられ
て、これら二次元画像２，３の視差により三次元の立体
視画像が認識される。

【０００４】また、別の１つとしては、図３（ｂ）に示
すように表示装置１の１画面上に右眼用の二次元画像２
と左眼用の二次元画像３とを一定時間ずつ交互に表示出
力し、これら二次元画像２，３を、画像に連動して左右
交互に開閉する液晶シャッタ式立体視眼鏡７を通すこと
により、眼鏡７の右眼側からは右眼用二次元画像２のみ
が、左眼側からは左眼用二次元画像３のみが取り込まれ
るようにしたもので、やはり眼鏡７を掛けたユーザの右
眼５には右眼用二次元画像２が、左眼６には左眼用二次
元画像３がそれぞれ与えられて、三次元の立体視画像が
認識される。

【０００５】さらに、別の１つとしては、図３（ｃ）に
示すように右眼用二次元画像２と左眼用二次元画像３と
を縦方向に細く分割し、これを交互に配置して１画像を
生成し、この画像を画面表面に縦方向の細い帯状の偏光
板８を設けた表示装置１に表示させるようにしたもの
で、右眼用二次元画像２と左眼用二次元画像３とが縦方
向の帯状に交互に配置された１画像は、偏光板８により
右眼用二次元画像２と左眼用二次元画像３とに分離され
てユーザの両眼５，６にそれぞれ与えられて、三次元の
立体視画像が認識される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カラー
フィルタや偏光板を使用した眼鏡４を用いて左右の視差
のある二次元画像を分離するようにした従来装置や、画
面表面に設けられた偏光板によって左右の視差のある二
次元画像を分離するようにした従来装置においては、画
像の分離が不十分であったため、十分な立体感が得られ
なかった。

【０００７】また、液晶シャッタ式立体視眼鏡７を用い
て左右の視差のある二次元画像を分離して得るようにし
た従来装置においても、左右の二次元画像で時間的なず
れがあるため、やはり十分な立体感が得られなかった。

【０００８】そこで本発明は、左右の視差のある二次元
画像を完全に分離でき、かつ時間的なずれを生じること
なくユーザの両眼に与えることができ、十分な立体感を
もって三次元の立体視画像を得ることができる両眼立体
視モニタ装置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、右眼用及び左
眼用にそれぞれ独立して設けられた画面表示部と、右眼
用の画面表示部には右眼用の二次元画像を、左眼用の画
面表示部には左眼用の２次元画像をそれぞれを同期させ
て表示させる表示制御手段と、ユーザの右眼からは左眼
用画面表示部が見えないように、左眼からは右眼用画面
表示部が見えないように視界を制限する視界制限手段と
を備えたものである。

【００１０】

【作用】このような構成の本発明であれば、右眼用の二
次元画像は右眼用の画面表示部に、左眼用の二次元画像
は左眼用の画面表示部にそれぞれを同期させて表示され
る。このとき、ユーザは右眼では右眼用画面表示部に表
示された右眼用の二次元画像しか見ることができず、左
眼では左眼用画面表示部に表示された左眼用の二次元画
像しか見ることができない。これにより、ユーザの両眼
には左右の視差のある二次元画像が与えられるので、三
次元の立体視画像が認識される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１及び図２を用い
て説明する。

【００１２】図１は本発明の両眼立体視モニタ装置を頭
部搭載型立体表示装置（ヘッドマウンテッドディスプレ
イ：以下、ＨＭＤと略称する）１０に適用した一実施例
の概要断面図である。

【００１３】ＨＭＤ１０は、ヘルメット部１１とゴーグ
ル部１２とを一体的に構成したもので、ユーザがヘルメ
ット部１１を頭から被るとゴーグル部１２が両眼（右眼
１３，左眼１４）を覆うように装着されるようになって
いる。

【００１４】そして、ゴーグル部１２の先端部内側に
は、ＨＭＤ１０を装着したユーザの右眼１３と対向する
位置に右眼用画面表示部としての右眼用液晶画面表示器
１５が配置されており、左眼１４と対向する位置に左眼
用画面表示部としての左眼用液晶画面表示器１６が配置
されている。因みに、両液晶画面表示器１５，１６は、
いずれもカラー液晶ディスプレイで構成される。

【００１５】また、右眼用液晶画面表示器１５と左眼用
液晶画面表示器１６との間には視界分離用のセパレータ
１７が配置されており、ＨＭＤ１０を装着したユーザの
右眼１３からは左眼用液晶画面表示器１６からの表示画
像１９が、左眼１４からは右眼用液晶画面表示器１５か
らの表示画像１８がそれぞれ見えないようになってい
る。ここに、セパレータ１７は視界制限手段を構成す
る。

【００１６】制御回路部２０は、前記右眼用液晶画面表
示器１５には右眼用の二次元画像１８を、前記左眼用液
晶画面表示器１６には左眼用の二次元画像１９をそれぞ
れ表示させるためのもので、表示制御手段を構成する。

【００１７】図２は上記制御回路部２０の一構成例を示
すブロック図である。図示するように、本実施例におけ
る制御回路部２０は、制御部本体を構成する制御回路２
１と、一定間隔でインクリメントされるカウントデータ
Ａを発生するカウンタ回路２２とを備えている。

【００１８】また、右眼用の二次元画像生成部として、
右眼用カメラ３１によって取込まれた画像データＢに上
記カウントデータＡを組込んで右眼用画像データＣを作
成する右眼用画像編集回路２３と、この右眼用画像編集
回路２３にて作成された右眼用画像データＣの録画及び
再生を行う右眼用画像録再回路２４と、この右眼用画像
録再回路２４にて再生された右眼用画像データＣにより
前記右眼用液晶表示器１５を駆動制御して右眼用の二次
元画像１８を表示させる液晶駆動回路２５とを備えてい
る。

【００１９】さらに、左眼用の二次元画像生成部とし
て、左眼用カメラ３２によって取込まれた画像データＤ
に上記カウントデータＡを組込んで左眼用画像データＥ
を作成する左眼用画像編集回路２６と、この左眼用画像
編集回路２６にて作成された左眼用画像データＥの録画
及び再生を行う左眼用画像録再回路２７と、この左眼用
画像録再回路２７にて再生された左眼用画像データＥに
より前記左眼用液晶表示器１６を駆動制御して前記右眼
用の二次元画像１８とは視差のある左眼用の二次元画像
１９を表示させる液晶駆動回路２８とを備えている。

【００２０】右眼用カメラ３１は撮影対象物を右眼で見
た場合と同一の画像を撮影するものであり、左眼用カメ
ラ３２は同撮影対象物を左眼で見た場合と同一の画像を
撮影するものである。

【００２１】このような構成の本実施例において、制御
回路２１は、図示しないキーボード等の入力装置を介し
て撮影対象物の撮影命令が入力されると、右眼用カメラ
３１及び左眼用カメラ３２に対して同時に撮影開始信号
を送出するとともに、カウンタ回路２２にリセット信号
を送出する。

【００２２】これにより、両カメラ３１，３２によって
同一撮影対象物の撮影が開始されるとともに、カウンタ
回路２２によってカウントデータＡのインクリメントが
開始される。

【００２３】そうすると、右眼用画像編集回路２３の作
用により右眼用カメラ３１で撮影された画像データＢに
一定間隔でカウンタ回路２２から入力されるカウントデ
ータＡが順次組込まれて右眼用画像データＣが作成され
る。また同時に、左眼用画像編集回路２６の作用により
左眼用カメラ３２で撮影された画像データＤに一定間隔
でカウンタ回路２２から入力されるカウントデータＡが
順次組込まれて左眼用画像データＥが作成される。

【００２４】こうして作成された右眼用及び左眼用の画
像データＣ，Ｅは、制御回路２１から送出される録画開
始信号に応動して、それぞれ対応する右眼用画像録再回
路２４及び左眼用画像録再回路２７によりビデオテープ
等の記録媒体に記録される。

【００２５】その後、制御回路２１は、前記入力装置を
介して画像再生命令が入力されると、右眼用画像録再回
路２４及び左眼用画像録再回路２７に対して再生開始信
号を送出する。これにより、右眼用画像録再回路２４に
よって右眼用画像データＣが再生されると同時に、左眼
用画像録再回路２７によって左眼用画像データＥが再生
される。

【００２６】このとき、制御回路２１は両画像データ
Ｃ，Ｅにそれぞれ組込まれたカウントデータを取込み、
両カウントデータが一致するように右眼用画像録再回路
２４及び左眼用画像録再回路２７の再生速度を制御して
両画像データＣ，Ｅの同期をとる。

【００２７】これにより、右眼用液晶画面表示器１５か
らは右眼用カメラ３１によって撮影された右眼用の二次
元画像１８が表示出力され、同時に、左眼用液晶画面表
示器１６からは左眼用カメラ３２によって撮影された左
眼用の二次元画像１９が表示出力される。

【００２８】したがって、ＨＭＤ１０を装着したユーザ
の両眼１３，１４にはそれぞれ左右の視差のある右眼用
二次元画像１８及び左眼用二次元画像１９が与えられる
ので、ユーザは撮影対象物を三次元の立体視画像として
見ることができる。

【００２９】この場合において、右眼用二次元画像１８
は右眼用液晶画面表示器１５から、左眼用二次元画像１
９は左眼用液晶画面表示器１６からそれぞれ分離されて
同時に表示出力される。そしてＨＭＤ１０を装着したユ
ーザは、セパレータ１７の作用により、右眼用二次元画
像１８は右眼１３でのみ見ることができ、左眼用二次元
画像１９は左眼１３でのみ見ることができる。したがっ
て、左右の二次元画像を完全に分離でき、かつ時間的な
ずれを生じることなくユーザの両眼１３，１４に与える
ことができるので、ユーザは十分な立体感をもって三次
元の立体視画像を得ることができる。

【００３０】また、ＨＭＤ１０のゴーグル部１２に、ユ
ーザの右眼１３に対向して右眼用の液晶画面表示器１５
を、また左眼１４に対向して左眼用の液晶画面表示器１
６をそれぞれ独立させて設けたので、左右の眼１３，１
４からはそれぞれ専用の画面しか見ることができず、し
かもゴーグル部１２によって両眼が覆われており外部の
視界もしゃ断されているので、立体視画像を見る位置
（場所）に制限がない上、小型で臨場感のある立体視画
像を得ることができる。

【００３１】なお、前記実施例では本発明をＨＭＤ１０
に適用した場合を示したが、ヘルメット部１１が省略さ
れゴーグル部１２のみで構成された眼鏡型の両眼立体視
モニタ装置に本発明を適用することも可能である。

【００３２】また、前記実施例では右眼用カメラ３１及
び左眼用カメラ３２でそれぞれ撮影した画像データにカ
ウントデータを組み込んでビデオテープ等に一旦記録
し、再生時にカウントデータの同期を取ることで左右の
視差のある二次元画像を得るようにしたが、画像データ
の同期を取る方法として別の手法を適用しても本発明の
効果は奏し得る。また、右眼用カメラ３１及び左眼用カ
メラ３２でそれぞれ撮影した画像をリアルタイムでそれ
ぞれの液晶画面表示器１５，１６に表示させることで左
右の視差のある二次元画像を得ることも可能である。

【００３３】この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施可能であるのは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、右
眼用及び左眼用にそれぞれ独立して画面表示部を設け、
右眼用の画面表示部には右眼用の二次元画像を、左眼用
の画面表示部には左眼用の２次元画像をそれぞれを同期
させて表示させるようにするとともに、ユーザの右眼か
らは左眼用画面表示部が見えないように、左眼からは右
眼用画面表示部が見えないように視界を制限するように
したので、左右の視差のある二次元画像を完全に分離で
き、かつ時間的なずれを生じることなくユーザの両眼に
与えることができ、十分な立体感をもって三次元の立体
視画像を得ることができる両眼立体視モニタ装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概要断面図。

【図２】同実施例における制御回路部の一構成例を示す
ブロック図。

【図３】従来の両眼立体視モニタ装置を示す模式図。

【符号の説明】

１０…頭部搭載型立体表示装置（ＨＭＤ：ヘッドマウン
テッドディスプレイ） １５…右眼用液晶画面表示器 １６…左眼用液晶画面表示器 １７…セパレータ ２０…制御回路部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザの両眼に左右の視差のある二次元
   画像を与えることによって三次元の立体視画像を認識さ
   せる両眼立体視モニタ装置において、 右眼用及び左眼用にそれぞれ独立して設けられた画面表
   示部と、前記右眼用の画面表示部には右眼用の二次元画
   像を、前記左眼用の画面表示部には左眼用の２次元画像
   をそれぞれを同期させて表示させる表示制御手段と、ユ
   ーザの右眼からは前記左眼用画面表示部が見えないよう
   に、左眼からは前記右眼用画面表示部が見えないように
   視界を制限する視界制限手段とを具備したことを特徴と
   する両眼立体視モニタ装置。