JPH08322068A - 視点追従型立体表示装置および視点追従方法 - Google Patents

視点追従型立体表示装置および視点追従方法

Info

Publication number
JPH08322068A
JPH08322068A JP7128046A JP12804695A JPH08322068A JP H08322068 A JPH08322068 A JP H08322068A JP 7128046 A JP7128046 A JP 7128046A JP 12804695 A JP12804695 A JP 12804695A JP H08322068 A JPH08322068 A JP H08322068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
viewpoint
observer
tracking
display device
position information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7128046A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2973867B2 (ja
Inventor
Hiroshi Imai
浩 今井
Masao Imai
雅雄 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7128046A priority Critical patent/JP2973867B2/ja
Priority to US08/652,739 priority patent/US5742332A/en
Publication of JPH08322068A publication Critical patent/JPH08322068A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2973867B2 publication Critical patent/JP2973867B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/363—Image reproducers using image projection screens
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/366—Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/376—Image reproducers using viewer tracking for tracking left-right translational head movements, i.e. lateral movements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/366—Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/383—Image reproducers using viewer tracking for tracking with gaze detection, i.e. detecting the lines of sight of the viewer's eyes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20—Image signal generators
    • H04N13/286—Image signal generators having separate monoscopic and stereoscopic modes
    • H04N13/289—Switching between monoscopic and stereoscopic modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers

Abstract

(57)【要約】 【目的】 観察者の視点の動きに対し視点追従に遅延時
間のある視点追従型立体表示装置において、その遅延時
間を補償し、観察者の視点が速い速度で移動をしても、
正確に視点追従を行う。 【構成】 本発明の視点追従型立体表示装置および方法
は、位置センサ１０１、１階微分器１０２、２階微分器
１０３、ゲイン乗算器１０４、帯域フィルタ１０５、視
点追従機構駆動装置１０６、視点追従機構１０７、液晶
プロジェクタ１１０、レンチキュラスクリーン１１１に
より構成されている。観察者の視点の位置情報の少なく
とも１階以上の微分情報に適当なゲインをゲイン乗算器
１０４により掛けたものを補正量Ｇ（ｔ）１０８とし
て、位置センサから出力された位置情報１０９に加算す
ることで視点追従の遅延時間を補償し、観察者の視点が
速い速度で移動をしても、正確に視点追従を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、観察者が特別な眼鏡等
を装着することなく、任意の観察位置で立体像の認識を
可能とする視点追従型立体表示装置および視点追従方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、立体表示への要望が高まってお
り、様々な立体表示装置の研究が行われている。最近で
は特にレンチキュラスクリーンを用いて両眼視差を有す
る画像をそれぞれ左右の目に空間的に分離して呈示する
ことにより立体視を実現する投射型立体表示装置が注目
されている。この装置は特別な眼鏡を装着する必要が無
いという利点を有している。
【０００３】図６はこのレンチキュラスクリーンを用い
た従来の投射型立体表示装置を示す平面図である。レン
チキュラスクリーン６０５は縦長のシリンドリカルレン
ズを多数並べて構成される。図６に於いて、各シリンド
リカルレンズの焦点面を画像面とし、そこに異なる方向
から見た右眼画像６０３、左眼画像６０２をストライプ
状に分割し周期的に配置した画像を画像投射光学系６０
１により投射する。図６では、紙面に対し垂直方向に細
長いストライプから左右方向６０８に多数並んでいるこ
とになる。観察者の右眼６０６と左眼６０７からの視線
がレンチキュラスクリーン６０５に対し異なる角度から
入射するため、観察者は視差のある別々の画像を見るこ
とになり、立体像が感知される。なお、簡単のため図６
では視差画像は必要最低限である右眼画像６０３と左眼
画像６０２の２枚としている。
【０００４】このレンチキュラスクリーンを用いた投射
型立体表示装置では、立体視が可能な領域が離散的に分
離し、特に左右方向６０８において良好な立体視が可能
な領域は両眼間隔程度に制限されてしまう。
【０００５】そこで、左右方向の視域を拡大するため
に、観察者の視点を検出しその検出量に応じて投射画像
を移動させ、常に観察者の左右の眼に対応する画像を呈
示するように制御する視点追従型立体表示装置が知られ
ている。（例えば特開平１−１０７２４７号公報参
照）。図７はこの従来例を示す斜視図である。ここでは
画像投射光学系として、液晶プロジェクタ７０２を用い
ている。観察者の視点７０１の動きに応じて液晶プロジ
ェクタ７０２を視点追従機構としての移動ステージ７０
３で移動させ、投射画像７０４を左右に動かしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のレンチキュラ方
式の視点追従型立体表示装置において、観察者が速い速
度で視点を移動している場合、視点追従時の信号処理等
の遅延により、視点位置と追従位置との間の誤差が増大
し、正しい立体視ができないという問題があった。
【０００７】この従来の視点追従型立体表示装置の問題
点について図面を参照して説明する。
【０００８】図８は従来の視点追従型立体表示装置の問
題点を説明するための図である。図８（ａ）は視点位置
検出から、視点追従機構を制御するまでのブロック図で
ある。位置センサ８０１、視点追従機構駆動装置８０
２、視点追従機構８０３では演算処理や、データ転送に
時間がかかるため、信号の遅延時間Ｔd ８０４が発生す
る。図８（ｂ）は観察者の視点の動きと視点追従機構の
動きの関係を示す図である。遅延時間Ｔd ８０４がある
と観察者の視点の速度の増大に伴って追従誤差８０６が
増大する。例えば、遅延時間が６０ｍｓの場合、観察者
の視点の速度が３０cm／ｓに達すると、追従誤差は約２
cmとなってしまう。図８（ｃ）は観察者の視点と追従画
像の関係を示す図である。追従誤差８０６が増大する
と、観察者８０９の左眼８０７および右眼８０８はそれ
ぞれに対応する左眼画像８１０、および右眼画像８１１
が呈示される領域から外れてしまう。したがって、観察
者の視点が速い速度で移動すると、良好な立体像を観察
することが困難であった。
【０００９】本発明の目的は、視点追従型立体表示装置
において、視点追従時の信号処理等に遅延がある場合
に、その遅延時間を補償することで、観察者の視点が速
い速度で移動をしても、追従誤差を許容範囲におさめ、
観察者に正しい立体視を可能とする視点追従型立体表示
装置および視点追従方法を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の視点追従型立体
表示装置は、空間的に左右画像を分離して観察者に立体
像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
視点追従機構を備えた視点追従型立体表示装置におい
て、観察者の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微
分情報を検出する手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】本発明の視点追従型立体表示装置は、空間
的に左右画像を分離して観察者に立体像を呈示する装置
と、観察者の視点を検出する装置と、その検出量に応じ
て観察者に常に正しい立体視をさせる視点追従機構を備
えた視点追従型立体表示装置において、観察者の視点の
位置情報の少なくとも１階以上の微分情報を検出し、前
記微分情報に遅延時間を掛ける手段を備えたことを特徴
とする。
【００１２】本発明の視点追従方法は、空間的に左右画
像を分離して観察者に立体像を呈示する装置と、観察者
の視点を検出する装置と、その検出量に応じて観察者に
常に正しい立体視をさせる視点追従機構とを備えた視点
追従型立体表示装置の視点追従方法において、観察者の
視点の位置情報と、観察者の視点の位置情報の少なくと
も１階以上の微分情報と追従の遅延時間とからなる補正
量により、視点追従を行うことを特徴とする。
【００１３】本発明の視点追従型立体表示装置は、空間
的に左右画像を分離して観察者に立体像を呈示する装置
と、観察者の視点を検出する装置と、その検出量に応じ
て観察者に常に正しい立体視をさせる視点追従機構を備
えた視点追従型立体表示装置において、観察者の視点の
位置情報の少なくとも１階以上の微分情報を検出する手
段と、視点追従機構の位置情報をフィードバックする手
段を備えたことを特徴とする。
【００１４】本発明の視点追従型立体表示装置は、空間
的に左右画像を分離して観察者に立体像を呈示する装置
と、観察者の視点を検出する装置と、その検出量に応じ
て観察者に常に正しい立体視をさせる視点追従機構を備
えた視点追従型立体表示装置において、観察者の視点の
位置情報の少なくとも１階以上の微分情報を検出する手
段と、観察者の視点の位置情報と視点追従機構の位置情
報とを比較した追従誤差を修正する手段を備えたことを
特徴とする。
【００１５】本発明の視点追従方法は、空間的に左右画
像を分離して観察者に立体像を呈示する装置と、観察者
の視点を検出する装置と、その検出量に応じて観察者に
常に正しい立体視をさせる視点追従機構とを備えた視点
追従型立体表示装置の視点追従方法において、観察者の
視点の位置情報と、観察者の視点の位置情報の少なくと
も１階以上の微分情報と、追従の遅延時間と、視点追従
機構の位置情報に遅延を与え観察者の視点の位置情報と
比較した追従誤差情報とから演算された結果を用いて視
点追従を行うことを特徴とする。
【００１６】本発明の視点追従型立体表示装置は、空間
的に左右画像を分離して観察者に立体像を呈示する装置
と、観察者の視点を検出する装置と、その検出量に応じ
て観察者に常に正しい立体視をさせる視点追従機構を備
えた視点追従型立体表示装置において、観察者の視点の
位置情報の少なくとも１階以上の微分情報を検出する手
段および観察者の視点で検出された光量情報をフィード
バックする手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】本発明の視点追従型立体表示装置は、空間
的に左右画像を分離して観察者に立体像を呈示する装置
と、観察者の視点を検出する装置と、その検出量に応じ
て観察者に常に正しい立体視をさせる視点追従機構を備
えた視点追従型立体表示装置において、観察者の視点の
位置情報の少なくとも１階以上の微分情報を検出する手
段および観察者の視点で検出された光量情報により追従
誤差を修正する手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】本発明の視点追従方法は、空間的に左右画
像を分離して観察者に立体像を呈示する装置と、観察者
の視点を検出する装置と、その検出量に応じて観察者に
常に正しい立体視をさせる視点追従機構を備えた視点追
従型立体表示装置の視点追従方法において、観察者の視
点の位置情報と、観察者の視点の位置情報の少なくとも
１階以上の微分情報と、追従の遅延時間と、観察者の視
点で検出された光量情報のフィードバック情報とから演
算された結果を用いて視点追従を行うことを特徴とす
る。
【００１９】
【作用】観察者の視点の位置情報の他に観察者の視点の
位置情報の少なくとも１階以上の微分情報を用いて視点
追従を行うことにより、観察者の視点の動きに対し視点
追従に遅延時間が存在する場合に、その遅延時間を補償
することで、観察者の視点が速い速度で移動をしても、
正しい立体視を可能とさせる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００２１】図１は本発明の第１の実施例を示す図であ
る。本視点追従型立体表示装置は、位置センサ１０１、
１階微分器１０２、２階微分器１０３、ゲイン乗算器１
０４、帯域フィルタ１０５、視点追従機構駆動装置１０
６、視点追従機構１０７、液晶プロジェクタ１１０、レ
ンチキュラスクリーン１１１により構成される。
【００２２】図１において、観察者の視点の位置は位置
センサ１０１によって検出される。
【００２３】検出された位置情報は１階微分器１０２お
よび２階微分器１０３により微分される。これらの情報
はゲイン乗算器１０４、帯域フィルタ１０５を経て、補
正量Ｇ（ｔ）１０８として、位置センサから出力された
位置情報１０９に加算される。この情報を用いて、視点
追従機構１０７を視点追従機構駆動装置１０６により駆
動し、観察者の視点追従を行う。立体表示装置は従来例
と同様に液晶プロジェクタとレンチキュラスクリーンを
用いている。
【００２４】図２は本発明の第１の実施例の原理を説明
するための図である。図２（ａ）は観察者の視点の動き
と視点追従機構の動きとの遅延時間を示す図である。い
ま、観察者の視点の動き２０５に対して視点追従機構の
動き２０３の遅延時間２０１を時間Ｔdelay ２０２とす
る。視点追従機構の動き２０３を関数ｆ（ｔ）２０４で
表すと、観察者の視点の動き２０５は時間Ｔdelay ２０
２だけ時間的に進んでいるので関数ｆ（ｔ＋Ｔdelay ）
２０６で表せる。ここで関数ｆ（ｔ＋Ｔdelay）２０６
をＴａｙｌｏｒ展開すると（１）式となる。
【００２５】
【数１】
【００２６】ここで時間Ｔdelay ２０２が既知であり、
関数ｆ（ｔ）２０４がｎ階微分可能であれば関数ｆ
（ｔ）２０４を用いてｎ階微分可能な項まで関数ｆ（ｔ
＋Ｔdela y ）２０６を近似でき、追従の遅延時間（時間
Ｔdelay ）２０２を補償できる。
【００２７】図２（ｂ）は関数ｆ（ｔ＋Ｔdelay ）２０
６を（１）式の第３項までを用いて近似した場合の結果
を示す図である。遅延時間に伴う追従誤差を非常に小さ
くすることが可能である。
【００２８】以上の原理に基づく本実施例の視点追従方
法を以下に示す。
【００２９】図１において、観察者の視点の位置は位置
センサ１０１によって検出される。検出された位置情報
は１階微分器１０２により微分され、ゲイン乗算器１０
４によりＴdelay を掛けたものを補正量Ｇ（ｔ）１０８
として、位置センサから出力された位置情報１０９に加
算することで（１）式第２項まで近似できる。同様に２
階微分器１０３の信号経路を用いることにより（１）式
第３項まで近似できる。この情報に基づいて、視点追従
機構１０７を視点追従機構駆動装置１０６により駆動し
て観察者の視点追従を行うことで、遅延時間を補償し、
観察者の視点が速い速度で移動をしても、正しい立体視
が可能となる。
【００３０】ここで、図１における各微分情報の経路に
はノイズ低減のために帯域フィルタ１０５を挿入した。
【００３１】１階微分器、２階微分器、ゲイン乗算、帯
域フィルタは電子計算機によるデジタル信号処理で実現
した。
【００３２】以上の視点追従方法により、観察者の視点
の追従の遅延時間６０ｍｓにおいて、観察者の視点が３
０cm／ｓで移動した場合、従来法では２cmの追従誤差が
生じていたが、本方式による追従の遅延時間の補償によ
り追従誤差を１／４の０．５cmまで低減でき、観察者の
視点が速い速度で移動しても良好な立体視が可能であっ
た。
【００３３】図３は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。図３（ａ）は本視点追従型立体表示装置の全体の構
成を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）における視
点追従信号処理装置３１１の詳細を示す図である。本視
点追従型立体表示装置は、第１の実施例に加え視点追従
機構の位置情報フィードバック信号３０９による適応制
御機構を備えている。その適応制御機構は遅延器３０
８、適応フィルタコントローラ３０５、可変ゲインフィ
ルタ３０４から構成される。
【００３４】第２の実施例では第１の実施例と同様に位
置情報に位置情報の１階以上の微分情報を加えて遅延時
間の補償を行う。
【００３５】ただし、視点追従機構の位置情報フィード
バック信号３０９と位置センサから出力される位置情報
３１０とを比較することで追従誤差を検出し、検出され
た追従誤差を低減させるように適応フィルタコントロー
ラ３０５を用いて可変ゲインフィルタ３０４を制御し、
視点追従時の追従誤差を低減させる。
【００３６】追従誤差を検出する際に、位置センサから
出力される位置情報３１０は実際の観察者の視点の動き
に対し遅延を有しているため、視点追従機構の位置情報
のフィードバック信号３０９を遅延器３０８に通すこと
で同様な遅延を与え、実際の観察者の視点の動きと同時
刻の情報を比較できるようにしてある。
【００３７】以上の原理に基づく本実施例の視点追従方
法を以下に示す。
【００３８】第１の実施例と同様な方法で遅延時間の補
償を行う。同時に視点追従機構の位置情報フィードバッ
ク信号３０９と位置センサから出力される位置情報３１
０とを比較することで追従誤差を検出し、追従誤差を低
減させるように適応フィルタコントローラ３０５を用い
て、可変ゲインフィルタ３０４を制御する。例えば、観
察者の視点が減速するとオーバシュートによる追従誤差
が発生するので、１階微分情報のゲインを下げ、２階微
分情報のゲインを上げるように制御する。すると、位置
情報の２階微分情報である加速度情報が強調され、この
とき加速度が負であるので、オーバシュートを打ち消
し、追従誤差を低減させることができる。
【００３９】１階微分器、２階微分器、遅延器、適応フ
ィルタコントローラ、可変ゲインフィルタは電子計算機
によるデジタル信号処理で実現した。
【００４０】以上の視点追従方法により、観察者の視点
の追従の遅延時間６０ｍｓにおいて、観察者の視点が３
０cm／ｓで移動した場合、従来法では２cmの追従誤差が
生じていたが、本方式による追従の遅延時間の補償によ
り追従誤差を１／８の０．２５cmまで低減でき、観察者
の視点が速い速度で移動しても良好な立体視が可能であ
った。
【００４１】図４は本発明の第３の実施例を示す図であ
る。図４（ａ）は本視点追従型立体表示装置の全体の構
成を示す図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）における視
点追従信号処理装置４１１の詳細を示す図である。第３
の実施例では第１の実施例に加え観察者の頭部に到達す
る光量情報のフィードバックによる適応フィルタを備え
ている。
【００４２】第２の実施例と同様の原理で遅延時間の補
償および追従誤差の低減を行い、追従の精度を向上させ
る。第２の実施例との相違点は光量センサ４０１により
直接追従誤差を計測することである。
【００４３】図５（ａ）は光量センサの作用を説明する
ための図である。光量センサ５０１にはフォトダイオー
ドアレイを用いており、視点追従型立体表示装置からの
光５０２の空間的な光量バランスをこの光量センサ５０
１で検出し追従誤差を検出する。追従誤差が小さい場
合、大きい場合の様子をそれぞれ図５（ｂ）、図５
（ｃ）に示す。
【００４４】以上の原理に基づく本実施例の視点追従方
法を以下に示す。
【００４５】第１の実施例と同様な方法で遅延時間の補
償を行う。続いて追従誤差の検出を光量センサ４０１に
より行い、追従機構を低減させるように適応フィルタコ
ントローラ３０５を用いて、可変ゲインフィルタ３０４
を制御する。例えば、観察者の視点が減速し、オーバシ
ュートによる追従誤差が発生した場合、１階微分情報の
ゲインを下げ、２階微分情報のゲインを上げるように制
御する。
【００４６】１階微分器、２階微分器、適応フィルタコ
ントローラ、可変ゲインフィルタは電子計算機によるデ
ジタル信号処理で実現した。
【００４７】以上の視点追従方法により、観察者の視点
の追従の遅延時間６０ｍｓにおいて、観察者の視点が３
０cm／ｓで移動した場合、従来法では２cmの追従誤差が
生じていたが、本方式による追従の遅延時間の補償によ
り追従誤差を１／８の０．２５cmまで低減でき、観察者
の視点が速い速度移動中であっても良好な立体視が可能
であった。
【００４８】光量センサには撮像管、固体撮像素子、ポ
ジション・センシティブ・デバイスを用いてもよい。
【００４９】以上の実施例において、観察者の視点位置
を検出する位置センサとして３次元磁気位置センサを使
用した。
【００５０】３次元磁気位置センサの位置分解能は０．
１mmでありサンプリング周波数は６０Ｈｚである。
【００５１】位置情報の検出は３次元磁気位置センサに
よる計測以外に、超音波センサによる計測、画像計測、
光学計測を使用する方法でもよい。
【００５２】位置の１階微分情報の検出には、各種速度
センサを用いてもよい。
【００５３】位置の２階微分情報の検出には、各種加速
度センサを用いてもよい。
【００５４】立体表示装置はレンチキュラ方式以外に
も、パララックスバリア方式等空間的に左右画像を分離
して観察者に立体像を呈示する装置であれば良い。
【００５５】立体表示装置は投射型のみならず直視型で
も同様の視点追従型立体表示装置が得られる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、観察者の
視点の動きに対し視点追従に遅延時間のある視点追従型
立体表示装置において、遅延時間を補償し、観察者の視
点が速い速度で移動をしても、正確に視点追従を行うこ
とが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の原理を説明するための
図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施例における光量センサの作
用を示す図である。
【図６】レンチキュラスクリーンを用いた従来の投射型
立体表示装置を示す平面図である。
【図７】従来の視点追従型立体表示装置の斜視図であ
る。
【図８】従来の視点追従型立体表示装置の問題点を説明
するための図である。
【符号の説明】
１０１ 位置センサ １０２ １階微分器 １０３ ２階微分器 １０４ ゲイン乗算器 １０５ 帯域フィルタ １０６ 視点追従機構駆動装置 １０７ 視点追従機構 １０８ 補正量Ｇ（ｔ） １０９ 位置センサから出力される位置情報 １１０ 液晶プロジェクタ １１１ レンチキュラスクリーン １１２ 観察者 ２０１ 遅延時間 ２０２ 時間Ｔdelay ２０３ 視点追従機構の動き ２０４ 関数ｆ（ｔ） ２０５ 観察者の視点の動き ２０６ 関数ｆ（ｔ＋Ｔdelay ） ３０１ 位置センサ ３０２ １階微分器 ３０３ ２階微分器 ３０４ 可変ゲインフィルタ ３０５ 適応フィルタコントローラ ３０６ 視点追従機構駆動装置 ３０７ 視点追従機構 ３０８ 遅延器 ３０９ 視点追従機構位置情報フィードバック信号 ３１０ 位置センサから出力される位置情報 ３１１ 視点追従信号処理装置 ４０１ 光量センサ ４１１ 視点追従信号処理装置 ５０１ 光量センサ ５０２ 視点追従型立体表示装置からの光 ５０３ 位置センサ ６０１ 画像投射光学系 ６０２ 左眼画像 ６０３ 右眼画像 ６０４ 投射画像 ６０５ レンチキュラスクリーン ６０６ 右眼 ６０７ 左眼 ６０８ 左右方向 ７０１ 観察者の視点 ７０２ 液晶プロジェクタ ７０３ 移動ステージ ７０４ 投射画像 ７０５ レンチキュラスクリーン ８０１ 位置センサ ８０２ 視点追従機構駆動装置 ８０３ 視点追従機構 ８０４ 遅延時間Ｔd ８０５ 観察者の視点の動き ８０６ 追従誤差 ８０７ 左眼 ８０８ 右眼 ８０９ 観察者 ８１０ 左眼画像 ８１１ 右眼画像 ８１２ 視点追従機構の動き

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構を備えた視点追従型立体表示装置におい
    て、観察者の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微
    分情報を検出する手段を備えたことを特徴とする視点追
    従型立体表示装置。
  2. 【請求項２】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構を備えた視点追従型立体表示装置におい
    て、観察者の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微
    分情報を検出し、前記微分情報に遅延時間を掛ける手段
    を備えたことを特徴とする視点追従型立体表示装置。
  3. 【請求項３】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構とを備えた視点追従型立体表示装置の視点
    追従方法において、観察者の視点の位置情報と、観察者
    の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微分情報と追
    従の遅延時間とからなる補正量により、視点追従を行う
    ことを特徴とする視点追従方法。
  4. 【請求項４】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構を備えた視点追従型立体表示装置におい
    て、観察者の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微
    分情報を検出する手段と、視点追従機構の位置情報をフ
    ィードバックする手段を備えたことを特徴とする視点追
    従型立体表示装置。
  5. 【請求項５】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構を備えた視点追従型立体表示装置におい
    て、観察者の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微
    分情報を検出する手段と、観察者の視点の位置情報と視
    点追従機構の位置情報とを比較した追従誤差を修正する
    手段を備えたことを特徴とする視点追従型立体表示装
    置。
  6. 【請求項６】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構とを備えた視点追従型立体表示装置の視点
    追従方法において、観察者の視点の位置情報と、観察者
    の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微分情報と、
    追従の遅延時間と、視点追従機構の位置情報に遅延を与
    え観察者の視点の位置情報と比較した追従誤差情報とか
    ら演算された結果を用いて視点追従を行うことを特徴と
    する視点追従方法。
  7. 【請求項７】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構を備えた視点追従型立体表示装置におい
    て、観察者の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微
    分情報を検出する手段および観察者の視点で検出された
    光量情報をフィードバックする手段を備えたことを特徴
    とする視点追従型立体表示装置。
  8. 【請求項８】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構を備えた視点追従型立体表示装置におい
    て、観察者の視点の位置情報の少なくとも１階以上の微
    分情報を検出する手段および観察者の視点で検出された
    光量情報により追従誤差を修正する手段を備えたことを
    特徴とする視点追従型立体表示装置。
  9. 【請求項９】空間的に左右画像を分離して観察者に立体
    像を呈示する装置と、観察者の視点を検出する装置と、
    その検出量に応じて観察者に常に正しい立体視をさせる
    視点追従機構を備えた視点追従型立体表示装置の視点追
    従方法において、観察者の視点の位置情報と、観察者の
    視点の位置情報の少なくとも１階以上の微分情報と、追
    従の遅延時間と、観察者の視点で検出された光量情報の
    フィードバック情報とから演算された結果を用いて視点
    追従を行うことを特徴とする視点追従方法。
JP7128046A 1995-05-26 1995-05-26 視点追従型立体表示装置および視点追従方法 Expired - Lifetime JP2973867B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7128046A JP2973867B2 (ja) 1995-05-26 1995-05-26 視点追従型立体表示装置および視点追従方法
US08/652,739 US5742332A (en) 1995-05-26 1996-05-23 Viewing-position tracking stereoscopic display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7128046A JP2973867B2 (ja) 1995-05-26 1995-05-26 視点追従型立体表示装置および視点追従方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08322068A true JPH08322068A (ja) 1996-12-03
JP2973867B2 JP2973867B2 (ja) 1999-11-08

Family

ID=14975176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7128046A Expired - Lifetime JP2973867B2 (ja) 1995-05-26 1995-05-26 視点追従型立体表示装置および視点追従方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5742332A (ja)
JP (1) JP2973867B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012147363A1 (ja) * 2011-04-28 2012-11-01 パナソニック株式会社 画像生成装置
JP2013126073A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Toshiba Corp 画像表示装置、方法、プログラム、及び画像処理装置
JP2014044396A (ja) * 2012-07-31 2014-03-13 Nlt Technologies Ltd 立体画像表示装置、画像処理装置及び立体画像処理方法
JP2015144457A (ja) * 2015-03-03 2015-08-06 株式会社東芝 画像表示装置、方法、及びプログラム
JP2018501684A (ja) * 2014-11-17 2018-01-18 ヤンマー株式会社 作業機の遠隔操作のための表示システム
JP2020031435A (ja) * 2019-10-31 2020-02-27 ヤンマー株式会社 作業機、表示装置および作業機の遠隔操作のための表示システム

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3397602B2 (ja) * 1996-11-11 2003-04-21 富士通株式会社 画像表示装置及び方法
JP3514947B2 (ja) * 1997-06-05 2004-04-05 シャープ株式会社 ３次元画像処理装置及び３次元画像処理方法
US6911975B2 (en) * 2000-09-11 2005-06-28 Canon Kabushiki Kaisha Stereo image display apparatus and method, and storage medium
JP4533895B2 (ja) * 2003-09-30 2010-09-01 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 画像レンダリングのための動き制御
KR100649523B1 (ko) * 2005-06-30 2006-11-27 삼성에스디아이 주식회사 입체 영상 표시 장치
US7944465B2 (en) * 2006-01-13 2011-05-17 Zecotek Display Systems Pte. Ltd. Apparatus and system for reproducing 3-dimensional images
US8243127B2 (en) * 2006-10-27 2012-08-14 Zecotek Display Systems Pte. Ltd. Switchable optical imaging system and related 3D/2D image switchable apparatus
US9389419B2 (en) * 2008-08-14 2016-07-12 Honeywell International Inc. Near-to-eye display artifact reduction system and method
US8390677B1 (en) * 2009-07-06 2013-03-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Camera-based calibration of projectors in autostereoscopic displays
JP2011259373A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Sony Corp 立体画像表示装置及び立体画像表示方法
US20120098931A1 (en) * 2010-10-26 2012-04-26 Sony Corporation 3d motion picture adaption system
US8879830B2 (en) 2011-01-18 2014-11-04 Hisense Hiview Tech Co., Ltd. Control method and apparatus for stereoscopic display
TWI443438B (zh) * 2012-05-04 2014-07-01 Young Optics Inc 投影系統
US9182606B2 (en) 2014-01-29 2015-11-10 Emine Goulanian Rear-projection autostereoscopic 3D display system
US9182605B2 (en) 2014-01-29 2015-11-10 Emine Goulanian Front-projection autostereoscopic 3D display system
KR102466996B1 (ko) 2016-01-06 2022-11-14 삼성전자주식회사 눈 위치 예측 방법 및 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08313825A (ja) * 1995-05-17 1996-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 内視鏡装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4109145A (en) * 1974-05-20 1978-08-22 Honeywell Inc. Apparatus being controlled by movement of the eye
US3986030A (en) * 1975-11-03 1976-10-12 Teltscher Erwin S Eye-motion operable keyboard-accessory
US4648052A (en) * 1983-11-14 1987-03-03 Sentient Systems Technology, Inc. Eye-tracker communication system
US4973149A (en) * 1987-08-19 1990-11-27 Center For Innovative Technology Eye movement detector
FR2655742B1 (fr) * 1989-12-12 1992-01-17 Sextant Avionique Dispositif optique pour la visualisation de donnees lumineuses collimatees a l'infini.
US5220361A (en) * 1991-06-05 1993-06-15 Allergan Humphrey Gaze tracking for field analyzer
US5583795A (en) * 1995-03-17 1996-12-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Apparatus for measuring eye gaze and fixation duration, and method therefor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08313825A (ja) * 1995-05-17 1996-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 内視鏡装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012147363A1 (ja) * 2011-04-28 2012-11-01 パナソニック株式会社 画像生成装置
CN103026388A (zh) * 2011-04-28 2013-04-03 松下电器产业株式会社 图像生成装置
JP2013126073A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Toshiba Corp 画像表示装置、方法、プログラム、及び画像処理装置
JP2014044396A (ja) * 2012-07-31 2014-03-13 Nlt Technologies Ltd 立体画像表示装置、画像処理装置及び立体画像処理方法
US10237541B2 (en) 2012-07-31 2019-03-19 Nlt Technologies, Ltd. Stereoscopic image display device, image processing device, and stereoscopic image processing method with reduced 3D moire
JP2018501684A (ja) * 2014-11-17 2018-01-18 ヤンマー株式会社 作業機の遠隔操作のための表示システム
JP2015144457A (ja) * 2015-03-03 2015-08-06 株式会社東芝 画像表示装置、方法、及びプログラム
JP2020031435A (ja) * 2019-10-31 2020-02-27 ヤンマー株式会社 作業機、表示装置および作業機の遠隔操作のための表示システム

Also Published As

Publication number Publication date
US5742332A (en) 1998-04-21
JP2973867B2 (ja) 1999-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2973867B2 (ja) 視点追従型立体表示装置および視点追従方法
KR100754202B1 (ko) 눈동자 검출 정보를 이용하는 입체 영상 표시 장치 및 방법
KR100519864B1 (ko) 화상정보입력장치및그방법
JP2920051B2 (ja) ３次元ディスプレイ装置
US8090251B2 (en) Frame linked 2D/3D camera system
US20110242286A1 (en) Stereoscopic Camera With Automatic Obstruction Removal
US20120098933A1 (en) Correcting frame-to-frame image changes due to motion for three dimensional (3-d) persistent observations
US20060221179A1 (en) Three-dimensional camcorder
JP5087163B1 (ja) 立体画像表示装置
JP2012532347A (ja) 単一の撮像経路を使用して三次元画像情報を生成するための方法および装置
US4695130A (en) Camera flash attachment for three dimensional imaging systems
JPH06339155A (ja) ３次元画像撮影システム
JPS62122494A (ja) 立体視装置
US20120307016A1 (en) 3d camera
JP4208351B2 (ja) 撮像装置、輻輳距離決定方法および記憶媒体
JPH10115878A (ja) 指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システム
CN104041026A (zh) 图像输出装置、方法以及程序及其记录介质
JPH1078562A (ja) 立体ディスプレイ装置
JP2001016619A (ja) 撮像装置、その輻輳距離決定方法、記憶媒体および光学装置
JPH06276552A (ja) 立体画像撮影装置および画像提示装置
JPH0777659A (ja) 多眼光学装置
JP2999919B2 (ja) 視点追従型立体表示装置
JP3454798B2 (ja) 立体映像表示装置における頭部位置検出装置の設定方法および頭部位置検出装置
JPH09185015A (ja) 立体ディスプレイ装置
JP2009095026A (ja) 立体カメラシステムおよび立体カメラシステムの駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990803

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903

Year of fee payment: 11

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110903

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120903

Year of fee payment: 13

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120903

Year of fee payment: 13

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term