JPH08223609A - 焦点調節の可能な三次元表示方法および表示装置 - Google Patents
焦点調節の可能な三次元表示方法および表示装置Info
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- JPH08223609A JPH08223609A JP7021701A JP2170195A JPH08223609A JP H08223609 A JPH08223609 A JP H08223609A JP 7021701 A JP7021701 A JP 7021701A JP 2170195 A JP2170195 A JP 2170195A JP H08223609 A JPH08223609 A JP H08223609A
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- image
- display surface
- observer
- lens
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2213/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B2213/02—Viewfinders
- G03B2213/025—Sightline detection
Landscapes
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Focusing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 両眼視差方式でありながら輻輳調節と焦点調
節とが一致する疲労感のない三次元表示方法および表示
装置を提供する。 【構成】 観察者の視線を検出し、注視距離と表示距離
の差分を計算し、表示面を注視位置の距離に移動し、必
要があれば移動後の表示面で正しい視差画像となるよう
に透視投影変換などの処理を行なって、移動前の２枚の
視差画像を変換して表示する。
節とが一致する疲労感のない三次元表示方法および表示
装置を提供する。 【構成】 観察者の視線を検出し、注視距離と表示距離
の差分を計算し、表示面を注視位置の距離に移動し、必
要があれば移動後の表示面で正しい視差画像となるよう
に透視投影変換などの処理を行なって、移動前の２枚の
視差画像を変換して表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は焦点調節の可能な三次
元表示方法および表示装置に関し、特に、両眼視差のあ
る２枚の画像により三次元画像を立体視するような三次
元表示方法および表示装置に関する。
元表示方法および表示装置に関し、特に、両眼視差のあ
る２枚の画像により三次元画像を立体視するような三次
元表示方法および表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】両眼視差を用いた三次元（３Ｄ）表示
は、低コストで立体表示が可能なため、アミューズメン
ト，シミュレーション，バーチャルリアリティ（ＶＲ）
などの分野で様々なシステムが開発されつつある。この
ような両眼視差を用いた３Ｄ表示システムにおいては、
従来はディスプレイ面が観察者に対して固定位置にあっ
たため、視差により発生する輻輳調節とディスプレイ面
の距離により発生する焦点調節が一致せず、このことが
疲労を生む原因となっていた。したがって、両眼視差を
利用した立体表示は、奥行き感の高い表示が可能な優れ
た方式であるにもかかわらず、アミューズメントなどで
短時間のデモンストレーションを行なうことにしか用い
られていなかった。
は、低コストで立体表示が可能なため、アミューズメン
ト，シミュレーション，バーチャルリアリティ（ＶＲ）
などの分野で様々なシステムが開発されつつある。この
ような両眼視差を用いた３Ｄ表示システムにおいては、
従来はディスプレイ面が観察者に対して固定位置にあっ
たため、視差により発生する輻輳調節とディスプレイ面
の距離により発生する焦点調節が一致せず、このことが
疲労を生む原因となっていた。したがって、両眼視差を
利用した立体表示は、奥行き感の高い表示が可能な優れ
た方式であるにもかかわらず、アミューズメントなどで
短時間のデモンストレーションを行なうことにしか用い
られていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような両眼視差方
式の欠点を解決するものとして、バリフォーカル表示な
どの体積表示方式や、各種のホログラフィック表示が提
案されてきた。しかし、それらの表示方式は両眼視差方
式と比較してデバイスの完成度が低いため、現状では動
画表示性やカラー表示性に関する性能が全く不十分であ
る。また、原理から見ても、これらの方式は両眼視差方
式と比べて従来の２Ｄ表示とのコンパチビリティが少な
く、立体画像の作成，編集，蓄積，伝送といった表示シ
ステム全体を実現することが極めて困難と考えられてい
る。
式の欠点を解決するものとして、バリフォーカル表示な
どの体積表示方式や、各種のホログラフィック表示が提
案されてきた。しかし、それらの表示方式は両眼視差方
式と比較してデバイスの完成度が低いため、現状では動
画表示性やカラー表示性に関する性能が全く不十分であ
る。また、原理から見ても、これらの方式は両眼視差方
式と比べて従来の２Ｄ表示とのコンパチビリティが少な
く、立体画像の作成，編集，蓄積，伝送といった表示シ
ステム全体を実現することが極めて困難と考えられてい
る。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、両
眼視差方式でありながら輻輳調節と焦点調節が一致する
ような疲労感の少ない、焦点調節の可能な三次元表示方
法および表示装置を提供することである。
眼視差方式でありながら輻輳調節と焦点調節が一致する
ような疲労感の少ない、焦点調節の可能な三次元表示方
法および表示装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
左右の眼に視差のある画像を表示面に表示して立体視す
る三次元表示方法において、観察者の視線を検出して注
視位置を判別し、判別した注視位置に表示面を移動する
ように構成される。
左右の眼に視差のある画像を表示面に表示して立体視す
る三次元表示方法において、観察者の視線を検出して注
視位置を判別し、判別した注視位置に表示面を移動する
ように構成される。
【０００６】請求項２に係る発明では、請求項１の移動
する表示面には虚像が表示される。請求項３に係る発明
では、請求項１の移動部の表示面に表示される画像は、
観察者の眼球から表示面に下ろした垂線が表示面と交わ
る位置を中心として、表示面が観察者より遠方に移動し
たときは移動前の画像を中心点を中心として拡大し、表
示面が観察者より近方に移動したときは移動前の画像を
中心点を中心として縮小する。
する表示面には虚像が表示される。請求項３に係る発明
では、請求項１の移動部の表示面に表示される画像は、
観察者の眼球から表示面に下ろした垂線が表示面と交わ
る位置を中心として、表示面が観察者より遠方に移動し
たときは移動前の画像を中心点を中心として拡大し、表
示面が観察者より近方に移動したときは移動前の画像を
中心点を中心として縮小する。
【０００７】請求項４に係る発明は、左右の眼に視差の
ある画像を表示面に表示して立体視する三次元表示装置
であって、観察者の視線を検出するための視線検出手段
と、観察者の眼球に近接して設けられ、前後に移動可能
な可動レンズと、視線検出手段の検出出力に応じて、可
動レンズの位置を前後に移動して表示面の虚像を移動さ
せるためのレンズ駆動手段とを備えて構成される。
ある画像を表示面に表示して立体視する三次元表示装置
であって、観察者の視線を検出するための視線検出手段
と、観察者の眼球に近接して設けられ、前後に移動可能
な可動レンズと、視線検出手段の検出出力に応じて、可
動レンズの位置を前後に移動して表示面の虚像を移動さ
せるためのレンズ駆動手段とを備えて構成される。
【０００８】請求項５に係る発明では、請求項４の構成
に加えて、さらにそれぞれが対向して設けられ、左右の
眼に画像を表示するための１対のディスプレイ手段と、
ディスプレイ手段に表示されている画像を可動レンズに
導くための反射ミラーとを備えて構成される。
に加えて、さらにそれぞれが対向して設けられ、左右の
眼に画像を表示するための１対のディスプレイ手段と、
ディスプレイ手段に表示されている画像を可動レンズに
導くための反射ミラーとを備えて構成される。
【０００９】
【作用】この発明に係る三次元表示方法は、観察者の視
線を検出して注視位置を判別し、判別した注視位置に表
示面を移動することにより、輻輳調節と焦点調節を一致
させる。
線を検出して注視位置を判別し、判別した注視位置に表
示面を移動することにより、輻輳調節と焦点調節を一致
させる。
【００１０】この発明に係る三次元表示装置は、観察者
の視線を検出して、観察者の眼球に近接して設けられて
いる可動レンズを前後に移動して表示面の虚像を移動さ
せる。
の視線を検出して、観察者の眼球に近接して設けられて
いる可動レンズを前後に移動して表示面の虚像を移動さ
せる。
【００１１】
【実施例】図１はこの発明の処理手順を示すフローチャ
ートである。この発明では、まず視線検出処理により観
察者の視線を検出して観察者の注視位置が求められる。
このとき、必要があれば視線の変化量に一定のしきい値
が設けられ、しきい値以下の場合は初期状態に戻り、何
もしないようにする。これは、たとえば固視微動といっ
た、意識的な視点の移動とは異なる微妙な眼球運動に応
答しないようにするためである。次に、注視距離ｌと表
示距離ｄの差分が計算され、ｌ−ｄだけディスプレイ面
が移動される。それとともに、必要があれば移動後のデ
ィスプレイ位置で正しい視差画像となるように、透視投
影変換などの画像処理手段を用いて、移動前の２枚の視
差画像が変換されて表示される。
ートである。この発明では、まず視線検出処理により観
察者の視線を検出して観察者の注視位置が求められる。
このとき、必要があれば視線の変化量に一定のしきい値
が設けられ、しきい値以下の場合は初期状態に戻り、何
もしないようにする。これは、たとえば固視微動といっ
た、意識的な視点の移動とは異なる微妙な眼球運動に応
答しないようにするためである。次に、注視距離ｌと表
示距離ｄの差分が計算され、ｌ−ｄだけディスプレイ面
が移動される。それとともに、必要があれば移動後のデ
ィスプレイ位置で正しい視差画像となるように、透視投
影変換などの画像処理手段を用いて、移動前の２枚の視
差画像が変換されて表示される。
【００１２】観察者の観察するディスプレイ面は実像で
あっても虚像であっても構わないが、虚像の場合は実際
のディスプレイ面の移動の他に、レンズなどの光学部品
を移動することによって、ディスプレイ面の実質的な移
動ができる。
あっても虚像であっても構わないが、虚像の場合は実際
のディスプレイ面の移動の他に、レンズなどの光学部品
を移動することによって、ディスプレイ面の実質的な移
動ができる。
【００１３】図２はディスプレイ面に虚像を表示した場
合を示す概念図である。図２において、眼球１の前方に
焦点距離ｆのレンズ２が配置され、さらにレンズ２から
距離ｘを隔てて実像を表示するディスプレイ３が配置さ
れ、レンズ２から距離ｄを隔てて虚像のディスプレイ面
４が設けられる。このように虚像を表示する場合は、移
動する物体の重量を小さくできるため、高速にディスプ
レイ面４を移動できる、光学部品に対するディスプレイ
の僅かな移動で虚像が大きく移動するため移動距離を増
幅できる、移動によりディスプレイ面の視野角が変化し
ない、などの利点が得られる。しかし、光学部品を用い
るため、画像が歪みやすい欠点もある。画像の歪みが発
生するならば、画像処理などの手段で補正すればよい。
合を示す概念図である。図２において、眼球１の前方に
焦点距離ｆのレンズ２が配置され、さらにレンズ２から
距離ｘを隔てて実像を表示するディスプレイ３が配置さ
れ、レンズ２から距離ｄを隔てて虚像のディスプレイ面
４が設けられる。このように虚像を表示する場合は、移
動する物体の重量を小さくできるため、高速にディスプ
レイ面４を移動できる、光学部品に対するディスプレイ
の僅かな移動で虚像が大きく移動するため移動距離を増
幅できる、移動によりディスプレイ面の視野角が変化し
ない、などの利点が得られる。しかし、光学部品を用い
るため、画像が歪みやすい欠点もある。画像の歪みが発
生するならば、画像処理などの手段で補正すればよい。
【００１４】図３は移動後のディスプレイ位置で正しい
視差画像を生成するための、２枚の視差画像をそれぞれ
に対して行なう透視投影変換処理の概念を示す図であ
る。ここでは、左眼で見るディスプレイ面と右眼で見る
ディスプレイ面が重なっているものとして説明する。デ
ィスプレイ面３には奥行きの異なる３点Ａ，Ｂ，Ｃが表
示されており、観察者は最初Ａ点を見ていたとする。そ
のときディスプレイ面３も図３（ａ）に示すようにＡ点
の距離にあったものとする。Ａ点はディスプレイ面３上
にあるから、左眼で見たＡ点に対応する画像ＡＬは右眼
で見たＡ点に対応する画像ＡＲと空間的に同一位置にあ
り、したがって視差はない。
視差画像を生成するための、２枚の視差画像をそれぞれ
に対して行なう透視投影変換処理の概念を示す図であ
る。ここでは、左眼で見るディスプレイ面と右眼で見る
ディスプレイ面が重なっているものとして説明する。デ
ィスプレイ面３には奥行きの異なる３点Ａ，Ｂ，Ｃが表
示されており、観察者は最初Ａ点を見ていたとする。そ
のときディスプレイ面３も図３（ａ）に示すようにＡ点
の距離にあったものとする。Ａ点はディスプレイ面３上
にあるから、左眼で見たＡ点に対応する画像ＡＬは右眼
で見たＡ点に対応する画像ＡＲと空間的に同一位置にあ
り、したがって視差はない。
【００１５】次に、観察者はＡ点の手前にあるＣ点を見
たものとする。左眼で見たＣ点に対応する画像ＣＬと右
眼で見たＣ点に対応する画像ＣＲは図３（ａ）に示すよ
うに、ディスプレイ面３の異なる位置に表示されてお
り、その視差から観察者はＣ点の位置に両眼の輻輳を調
節する。しかしながら、この場合Ｃ点には像がないた
め、焦点調節は相変わらずディスプレイ面３の位置にな
るため、実世界での経験との不一致を感じて疲労を覚え
ると言われている。
たものとする。左眼で見たＣ点に対応する画像ＣＬと右
眼で見たＣ点に対応する画像ＣＲは図３（ａ）に示すよ
うに、ディスプレイ面３の異なる位置に表示されてお
り、その視差から観察者はＣ点の位置に両眼の輻輳を調
節する。しかしながら、この場合Ｃ点には像がないた
め、焦点調節は相変わらずディスプレイ面３の位置にな
るため、実世界での経験との不一致を感じて疲労を覚え
ると言われている。
【００１６】一方、観察者はＡ点からＣ点へ視点を移動
したとき、その視線の変化を検出して、図３（ｂ）に示
したＣ点の距離にディスプレイ面３を移動したものとす
る。この場合、図３（ｂ）から明らかなように、Ｃ点に
対応する左右画像ＣＬとＣＲはディスプレイ面で重な
り、視差はなくなる。このため、図３（ａ）の場合とは
異なり、輻輳調節点に像があるので、焦点調節とも矛盾
せず、実世界の経験での見え方に近くなる。
したとき、その視線の変化を検出して、図３（ｂ）に示
したＣ点の距離にディスプレイ面３を移動したものとす
る。この場合、図３（ｂ）から明らかなように、Ｃ点に
対応する左右画像ＣＬとＣＲはディスプレイ面で重な
り、視差はなくなる。このため、図３（ａ）の場合とは
異なり、輻輳調節点に像があるので、焦点調節とも矛盾
せず、実世界の経験での見え方に近くなる。
【００１７】図３（ａ）と図３（ｂ）の表示画像を比べ
てみると、単純にディスプレイが平行移動しただけでは
なく、画像の移動が生じている。これは透視投影変換と
呼ばれる画像処理に対応する。すなわち、観察者の眼球
からディスプレイ面３に下ろした垂線がディスプレイ面
３と交わる位置を中心として、ディスプレイ面３が観察
者の遠方に移動したときは移動前の画像を中心点を中心
として拡大し、ディスプレイ面３が観察者の近方に移動
したときは移動前の画像を中心点を中心として縮小す
る。ただし、この処理はディスプレイ面３が実像の場合
であって、ディスプレイ面３が虚像の場合はディスプレ
イ面３が移動したとき、上述の透視投影変換が自動的に
なされることもある。当然のことながら、この場合は画
像処理による表示画像の変換操作は不要になる。
てみると、単純にディスプレイが平行移動しただけでは
なく、画像の移動が生じている。これは透視投影変換と
呼ばれる画像処理に対応する。すなわち、観察者の眼球
からディスプレイ面３に下ろした垂線がディスプレイ面
３と交わる位置を中心として、ディスプレイ面３が観察
者の遠方に移動したときは移動前の画像を中心点を中心
として拡大し、ディスプレイ面３が観察者の近方に移動
したときは移動前の画像を中心点を中心として縮小す
る。ただし、この処理はディスプレイ面３が実像の場合
であって、ディスプレイ面３が虚像の場合はディスプレ
イ面３が移動したとき、上述の透視投影変換が自動的に
なされることもある。当然のことながら、この場合は画
像処理による表示画像の変換操作は不要になる。
【００１８】図４はこの発明の一実施例の具体例を示す
図である。図４において、観察者１４は視線を検出する
ために眼鏡型の視線検出装置５をつける。視線検出装置
５としては、たとえば赤外線光源と赤外線センサからな
るユニットを眼鏡枠に取付けたものを用いることができ
る。これは赤外光を眼球に複数方向から照射し、その反
射光強度を測定することによって視線方向を求める。左
右眼からの視線検出装置５の出力は画像処理装置１３に
与えられ、画像処理装置１３によって視点座標データが
計算される。
図である。図４において、観察者１４は視線を検出する
ために眼鏡型の視線検出装置５をつける。視線検出装置
５としては、たとえば赤外線光源と赤外線センサからな
るユニットを眼鏡枠に取付けたものを用いることができ
る。これは赤外光を眼球に複数方向から照射し、その反
射光強度を測定することによって視線方向を求める。左
右眼からの視線検出装置５の出力は画像処理装置１３に
与えられ、画像処理装置１３によって視点座標データが
計算される。
【００１９】観察者１４の眼球に近接して可動レンズ
６，７が設けられ、可動レンズ６，７の前方にはミラー
８，９が設けられる。ミラー８，９はＣＲＴディスプレ
イ１０，１１に映し出された左右の映像を反射して可動
レンズ６，７に導く。観察者４は視線検出装置５をつけ
た状態で可動レンズ６，７を介して、左右の眼で別々に
左右のＣＲＴディスプレイ１０，１１を覗き込むことに
なり、その結果観察者は図４に虚像として示した位置に
ディスプレイ面３があるかのように見ることができる。
可動レンズ６，７はその位置をモータで前後方向に移動
できるものであって、レンズコントローラ１２によって
駆動される。すなわち、画像処理装置１３で計算された
視点座標データがレンズコントローラ１２に与えられる
と、可動レンズ６，７はレンズ位置を制御して虚像位置
を前後に移動させる。
６，７が設けられ、可動レンズ６，７の前方にはミラー
８，９が設けられる。ミラー８，９はＣＲＴディスプレ
イ１０，１１に映し出された左右の映像を反射して可動
レンズ６，７に導く。観察者４は視線検出装置５をつけ
た状態で可動レンズ６，７を介して、左右の眼で別々に
左右のＣＲＴディスプレイ１０，１１を覗き込むことに
なり、その結果観察者は図４に虚像として示した位置に
ディスプレイ面３があるかのように見ることができる。
可動レンズ６，７はその位置をモータで前後方向に移動
できるものであって、レンズコントローラ１２によって
駆動される。すなわち、画像処理装置１３で計算された
視点座標データがレンズコントローラ１２に与えられる
と、可動レンズ６，７はレンズ位置を制御して虚像位置
を前後に移動させる。
【００２０】画像処理装置１３には左眼用および右眼用
の映像信号が入力され、図４に示した例では表示部にミ
ラー８，９を用いているため、左右の映像を一旦虚像に
変換した映像信号がＣＲＴディスプレイ１０，１１に与
えられる。また、この例では、虚像の位置が前後すると
き、表示画像の大きさも自動的に変わるため、可動レン
ズ６，７が動くたびに入力画像の透視投影変換を行なう
必要はない。
の映像信号が入力され、図４に示した例では表示部にミ
ラー８，９を用いているため、左右の映像を一旦虚像に
変換した映像信号がＣＲＴディスプレイ１０，１１に与
えられる。また、この例では、虚像の位置が前後すると
き、表示画像の大きさも自動的に変わるため、可動レン
ズ６，７が動くたびに入力画像の透視投影変換を行なう
必要はない。
【００２１】上述の実施例では、ディスプレイとしてＣ
ＲＴディスプレイ１０，１１を用いたが、これに限るこ
となく液晶ディスプレイなどの他の直視型ディスプレイ
を用いてもよく、またスクリーンに映像を投影する各種
投影型ディスプレイや、光ファイバ束を用いて映像を導
くタイプのディスプレイであってもよい。
ＲＴディスプレイ１０，１１を用いたが、これに限るこ
となく液晶ディスプレイなどの他の直視型ディスプレイ
を用いてもよく、またスクリーンに映像を投影する各種
投影型ディスプレイや、光ファイバ束を用いて映像を導
くタイプのディスプレイであってもよい。
【００２２】さらに、ＣＲＴディスプレイ１０，１１に
入力する映像信号は、たとえば両眼間隔に配置したビデ
オカメラで撮影した映像信号を用いることができる。ま
た、ＣＲＴディスプレイ１０，１１に入力する映像信号
は、コンピュータグラフィックで作成した両眼視差画像
を用いるようにしてもよい。
入力する映像信号は、たとえば両眼間隔に配置したビデ
オカメラで撮影した映像信号を用いることができる。ま
た、ＣＲＴディスプレイ１０，１１に入力する映像信号
は、コンピュータグラフィックで作成した両眼視差画像
を用いるようにしてもよい。
【００２３】さらに、視線検出装置５は高速に視点デー
タを検出できるものであればどのようなものであっても
よい。上述の例で説明した赤外線光源と赤外線センサか
らなるユニット方式以外に、眼球を含む顔領域に赤外線
光源などで照明を行ない、網膜からの反射光をカメラで
撮影して、画像処理により視線方向を算出する方式な
ど、他の方式を利用することもできる。
タを検出できるものであればどのようなものであっても
よい。上述の例で説明した赤外線光源と赤外線センサか
らなるユニット方式以外に、眼球を含む顔領域に赤外線
光源などで照明を行ない、網膜からの反射光をカメラで
撮影して、画像処理により視線方向を算出する方式な
ど、他の方式を利用することもできる。
【００２４】また、この実施例では、可動レンズ６，７
を移動させて虚像の移動を行なうようにしたが、バリフ
ォーカル方式で用いられている曲率の制御可能な凹面鏡
など、他の光学部品を用いてもよく、またスクリーンな
どに結像した実像自身を移動させてもよい。さらに、虚
像または実像のディスプレイ面を周期的に前後に振動さ
せておき、ディスプレイ面が表示すべき奥行き位置にき
たときにのみ観察者に画像が見えるような手段を講じる
こともできる。
を移動させて虚像の移動を行なうようにしたが、バリフ
ォーカル方式で用いられている曲率の制御可能な凹面鏡
など、他の光学部品を用いてもよく、またスクリーンな
どに結像した実像自身を移動させてもよい。さらに、虚
像または実像のディスプレイ面を周期的に前後に振動さ
せておき、ディスプレイ面が表示すべき奥行き位置にき
たときにのみ観察者に画像が見えるような手段を講じる
こともできる。
【００２５】また、上述の例では、頭部を装置に固定し
て見るイメージで説明したが、表示部全体をコンパクト
に構成し、ヘッドマウントディスプレイのような頭部搭
載型の装置で構成してもよい。この場合は、視線検出部
や表示部をできるだけ軽量化する必要がある。特に、表
示部はディスプレイ自身の軽量化だけでなく、ディスプ
レイ可動部の軽量化が必要となり、たとえばレンズの可
動部にマイクロマシン技術を用いて超小型モータ機構を
設けることは有用である。さらに、ヘッドマウントディ
スプレイ構成とした場合は、磁気センサなどの頭部の向
きを検出するデバイスを設け、頭部の移動により表示画
像の視点移動も行なうことができ、この場合は運動視差
も加わるため、より一層の臨場感向上が図られる。
て見るイメージで説明したが、表示部全体をコンパクト
に構成し、ヘッドマウントディスプレイのような頭部搭
載型の装置で構成してもよい。この場合は、視線検出部
や表示部をできるだけ軽量化する必要がある。特に、表
示部はディスプレイ自身の軽量化だけでなく、ディスプ
レイ可動部の軽量化が必要となり、たとえばレンズの可
動部にマイクロマシン技術を用いて超小型モータ機構を
設けることは有用である。さらに、ヘッドマウントディ
スプレイ構成とした場合は、磁気センサなどの頭部の向
きを検出するデバイスを設け、頭部の移動により表示画
像の視点移動も行なうことができ、この場合は運動視差
も加わるため、より一層の臨場感向上が図られる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、視線
検出を行なって、観察者が見ている位置に表示面を常に
移動するようにしたので、輻輳と焦点調節の矛盾するこ
とがなく、疲労感が少ない立体画像を表示でき、しかも
基本的には二眼式の三次元表示方法であるので、コスト
パフォーマンスの良い表示システムを実現できる。
検出を行なって、観察者が見ている位置に表示面を常に
移動するようにしたので、輻輳と焦点調節の矛盾するこ
とがなく、疲労感が少ない立体画像を表示でき、しかも
基本的には二眼式の三次元表示方法であるので、コスト
パフォーマンスの良い表示システムを実現できる。
【図１】この発明の処理手順を示すフローチャートであ
る。
る。
【図２】ディスプレイ面に虚像を表示する構成を示す図
である。
である。
【図３】この発明の原理を説明するための図である。
【図４】この発明の一実施例の構成を示す図である。
１ 眼球 ２ レンズ ３ ディスプレイ ４ ディスプレイ面 ５ 視線検出装置 ６，７ 可動レンズ ８，９ ミラー １０，１１ ＣＲＴディスプレイ １２ レンズコントローラ １３ 画像処理装置 １４ 観察者
Claims (5)
- 【請求項１】 左右の眼に視差のある画像を表示面に表
示して立体視する三次元表示方法において、 観察者の視線を検出して注視位置を判別し、判別した注
視位置に前記表示面を移動することを特徴とする、焦点
調節の可能な三次元表示方法。 - 【請求項２】 前記移動する表示面には虚像が表示され
ることを特徴とする、請求項１の焦点調節の可能な三次
元表示方法。 - 【請求項３】 移動後の表示面に表示される画像は、前
記観察者の眼球から前記表示面に下ろした垂線が表示面
と交わる位置を中心とし、前記表示面が前記観察者より
遠方に移動したときは移動前の画像を中心点を中心とし
て拡大し、前記表示面が前記観察者より近方に移動した
ときは移動前の画像を中心点を中心として縮小すること
を特徴とする、請求項１の焦点調節の可能な三次元表示
方法。 - 【請求項４】 左右の眼に視差のある画像を表示面に表
示して立体視する三次元表示装置であって、 観察者の視線を検出するための視線検出手段、 前記観察者の眼球に近接して設けられ、前後に移動可能
な可動レンズ、および前記視線検出手段の検出出力に応
じて、前記可動レンズの位置を前後に移動して前記表示
面の虚像を移動させるためのレンズ駆動手段を備えた、
焦点調節の可能な三次元表示装置。 - 【請求項５】 さらに、それぞれが対向して設けられ、
前記左右の眼に画像を表示するための１対のディスプレ
イ手段、および前記ディスプレイ手段に表示されている
画像を前記可動レンズに導くための反射ミラーを備え
た、請求項４の焦点調節の可能な三次元表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021701A JPH08223609A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 焦点調節の可能な三次元表示方法および表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021701A JPH08223609A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 焦点調節の可能な三次元表示方法および表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08223609A true JPH08223609A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12062373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7021701A Pending JPH08223609A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 焦点調節の可能な三次元表示方法および表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08223609A (ja) |
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1995
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