JPH11355805A - 3次元画像の表示制御装置 - Google Patents

3次元画像の表示制御装置

Info

Publication number
JPH11355805A
JPH11355805A JP10158965A JP15896598A JPH11355805A JP H11355805 A JPH11355805 A JP H11355805A JP 10158965 A JP10158965 A JP 10158965A JP 15896598 A JP15896598 A JP 15896598A JP H11355805 A JPH11355805 A JP H11355805A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
optical system
display screen
display
distance
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.)
Pending
Application number
JP10158965A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Sugihara
敏昭 杉原
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.)
ATR CHINO EIZO TSUSHIN KENKYUS
ATR CHINO EIZO TSUSHIN KENKYUSHO KK
Original Assignee
ATR CHINO EIZO TSUSHIN KENKYUS
ATR CHINO EIZO TSUSHIN KENKYUSHO KK
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 ATR CHINO EIZO TSUSHIN KENKYUS, ATR CHINO EIZO TSUSHIN KENKYUSHO KK filed Critical ATR CHINO EIZO TSUSHIN KENKYUS
Priority to JP10158965A priority Critical patent/JPH11355805A/ja
Publication of JPH11355805A publication Critical patent/JPH11355805A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な光学系を用いることなく装置の小型軽
量化が実現可能な3次元画像の表示制御装置を提供す
る。 【解決手段】 マウント台23上に光学系21と表示ス
クリーン22とを所定の間隔を隔てて配置し、表示スク
リーンに3次元画像を表示し、制御計算機30で光学系
21と表示スクリーン22との間の距離を計算し、制御
装置25を介してアクチュエータ24を制御して両者の
相対距離を制御することにより、表示スクリーン22に
表示されている3次元画像を光学系21の像点に実像ま
たは虚像として結像させ、その結像する像の位置を奥行
き方向の望みとする任意の距離となるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は3次元画像の表示
制御装置に関し、特に、コンピュータグラフィックス
(CG)などの3次元画像を表示するときに、像の表示
位置が現実にある物体と同様の奥行き方向のある距離の
値を持つように制御するような表示制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は現実にある物体を見るときの人間
の目の生理的動作を説明するための図であり、図8は両
眼視差提示型立体表示装置で輻輳調節矛盾現象を説明す
るための図である。
【0003】人間の眼は物を見ているときにはいろいろ
な静的な動作を行なっている。すなわち、図7に示すよ
うに、左眼1と右眼2とで物体3を注視するとき、左右
の眼1,2の水晶体が収縮して物体3にピントを合わせ
ようとする。また、左右の眼1,2は物体3を注視する
ために内側に回転させるための輻輳を行なう。この輻輳
角は物体3が左右の眼に近いほど回転角が大きくなり、
物体3が離れるほど小さくなる。このような左右の眼の
調節と輻輳は生理的なメカニズムによって連動してい
る。
【0004】一方、立体表示装置では、図8に示すよう
にディスプレイの表示スクリーン面に右眼画像4と左眼
画像5とが両眼の視差を考慮して表示される。左右の眼
1,2でそれぞれ画像4,5を見ると、ディスプレイの
表示スクリーンの前方に立体映像の融像位置がくる。こ
のため、左右の眼1,2の調節機能が知覚する距離感が
ディスプレイの表示スクリーン面までであるのに対し
て、左右の眼1,2が立体映像の融像位置に眼球の中心
を合わせるため、回転運動(輻輳運動)が知覚する距離
感が一致しなくなる。この不一致は立体画像の表示装置
による輻輳調節矛盾と呼ばれ、眼精疲労の原因となって
いることがよく知られている。
【0005】図9は、上述の輻輳調節矛盾を解消した立
体映像表示装置を示す図である。この表示装置は、志和
らによって「テレビジョン学会誌」Vol.50,N
o.5(1996)で発表されたものである。図9にお
いて、覗きレンズ系7とリレーレンズ系8と表示スクリ
ーン9とを含む光学系が設けられている。そして、リレ
ーレンズ系8の働きによって表示スクリーン9上の画像
の虚像が表示スクリーン9とは異なる位置に結像し、そ
れを覗きレンズ系7を介して観察する構成となってい
る。
【0006】ホストCPU10からコントローラ11に
対して制御コマンドが与えられ、コントローラ11はア
クチュエータ12を制御し、リレーレンズ系8が光軸方
向に沿って移動し、虚像位置を眼前より無限遠まで移動
させることが可能となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9に
示した装置では、覗きレンズ系7とリレーレンズ系8の
2系統の光学系を用いているために構成が複雑になり、
装置の小型化が難しいという欠点がある。
【0008】それゆえに、この発明の主たる目的は、複
雑な光学系を用いることなく、装置の小型化かつ軽量化
が実現可能な3次元画像の表示制御装置を提供すること
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
3次元画像を表示するときに、像の表示位置が現実にあ
る物体と同様に奥行き方向のある距離の値を持つように
制御するための表示制御装置であって、3次元画像を表
示するための表示手段と、3次元画像の実像または虚像
を結像位置に結像させ、その像を見るための光学系と、
表示手段と光学系とのいずれか一方を移動させて両者の
間の距離を可変するための移動手段と、光学系と表示手
段との間の距離を計算し、表示手段に表示されている3
次元画像を光学系の像点に実像または虚像として結像さ
せ、光学系が結像する像の位置を奥行き方向の望みとす
る任意の距離となるように移動手段を制御する制御手段
を備えて構成される。
【0010】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の原理を説明する
ための図であり、図2は図1の構成での光学系による結
像位置の移動を示す図である。
【0011】図1において、表示制御装置は光学系21
と画像の表示スクリーン22とから構成される。光学系
21は、虚像を作り出すためのレンズ系と覗きレンズ系
を1つにしたものである。画像を見る人間はその眼20
から光学系21を介して表示スクリーン22上の画像を
覗き見ることになる。そして、この発明では、光学系2
1を制御し、光学系21が作りだす像の結像位置を奥行
き方向の任意の位置に置くことにある。
【0012】ここで、光学系21の役割は、図2に示す
ように、表示スクリーン22上の画像をその光学系の像
点に実像(像界側)もしくは虚像(物界側)として結像
させ、表示スクリーン22とは異なる位置に画像の像を
置くことを可能にする。
【0013】図3はこの発明の一実施形態の基本構成を
示す図である。図3において、図1に示した光学系21
と画像の表示スクリーン22はマウント台23に配置さ
れる。アクチュエータ24は制御装置25によって制御
され、光学系21と表示スクリーン22の少なくともい
ずれか一方を移動させる。
【0014】図4は光学系と表示スクリーンの間隔変動
による結像位置の移動を説明するための図である。図4
(a)に示すように、光学系21の働きによって表示ス
クリーン22上の画像の虚像は像界に結像され、これは
光学系21を介して観察可能となる。このとき、図4
(b)に示すように、図3で示したアクチュエータ24
を用いて表示スクリーン22を移動させるか、あるいは
図4(c)に示すようにアクチュエータ24を用いて光
学系21を移動させ、光学系21と表示スクリーン22
との間の相対的距離を変えると、光学系21の合焦位置
も合わせて移動する。
【0015】すなわち観察可能な虚像の結像位置を移動
させたことと等価になる。ここで、光学系21の焦点距
離を表示画面の大きさに対して適切に設定すれば光学系
21から観察可能な虚像への光束は平行となる。平行に
なることは現実界で無限遠にあるものを見る場合と等価
となるので、この場合の虚像位置は無限遠にあるとみな
すことができる。
【0016】図5はこの発明の一実施形態の具体的な構
成を示す図である。図5において、図3と同様にしてマ
ウント台23には光学系21と画像の表示スクリーン2
2とが配置され、アクチュエータ24によって光学系2
1と表示スクリーン22との間の相対的な距離が可変さ
れる。アクチュエータ24は制御装置25によって制御
され、制御装置25は制御計算機30からの制御コマン
ドに従ってアクチュエータを駆動する。
【0017】図6はこの発明の一実施形態の具体的な動
作を説明するためのフローチャートである。まず、図示
しないが3次元CGで画像が作成され、表示スクリーン
22に表示される。そして、制御計算機30は光学系2
1と表示スクリーン22との間の相対距離を計算し、制
御装置25に対してアクチュエータ24を駆動するため
のコマンドと移動させる距離の情報を出力する。制御装
置25はそのコマンドを受けてアクチュエータ24内の
モータを駆動させる。それによって、光学系21と表示
スクリーン22との間の相対的距離が変化し、虚像の結
像位置を移動させることができる。
【0018】なお、光学系21と表示スクリーン22と
の間の相対距離を変化させるとき、光学系21のみまた
は表示スクリーン22のみあるいは光学系21と表示ス
クリーン22の両方を移動させるようにしてもよい。た
だし、表示スクリーン22として液晶表示装置のような
フラットディスプレイを用いると、軽量であるため高速
に移動できるので、その場合には表示スクリーン22の
みを移動させるのが好ましい。
【0019】上述のごとく、この実施形態によれば、虚
像を作りだすためのレンズ系と覗きレンズ系とを1つの
光学系21で構成し、この光学系21と表示スクリーン
22の少なくともいずれか一方を移動させて虚像の結像
位置を移動させるようにしたので、従来より問題となっ
ていた輻輳調節矛盾を解消することができる。しかも、
前述の従来例では虚像を作りだすレンズ系と覗きレンズ
系とが役割的に分かれていたのに対して、この発明の一
実施形態では1つの光学系21で構成しているため、全
体の構成を簡略化できる。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、3次
元画像を表示するための表示手段と、3次元画像の虚像
を結像位置に結像させその虚像を見るための光学系との
いずれか一方を移動させて両者の間の距離を可変できる
ようにしたので、3次元画像を見るときに問題となって
いた輻輳調節矛盾現象を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の原理を説明するための図である。
【図2】図1の構成での光学系による結像位置の移動を
示す図である。
【図3】この発明の一実施形態の基本構成を示す図であ
る。
【図4】光学系と表示スクリーンの間隔変動による結像
位置の移動を説明するための図である。
【図5】この発明の一実施形態の具体的な構成を示す図
である。
【図6】この発明の一実施形態の具体的な動作を説明す
るためのフローチャートである。
【図7】現実にある物体を見るときの人間の眼の生理的
動作を説明するための図である。
【図8】両眼視差提示型立体表示装置で輻輳調節矛盾現
象を説明するための図である。
【図9】輻輳調節矛盾を解消した立体映像装置を示す従
来例を示す図である。
【符号の説明】
21 光学系 22 表示スクリーン 23 マウント台 24 アクチュエータ 25 制御装置 30 制御計算機

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3次元画像を表示するときに、像の表示
    位置が現実にある物体と同様に奥行き方向のある距離の
    値を持つように制御するための表示制御装置であって、 前記3次元画像を表示するための表示手段、 前記3次元画像の実像または虚像を結像位置に結像さ
    せ、その像を見るための光学系、 前記表示手段と前記光学系とのいずれか一方を移動させ
    て両者の間の距離を可変するための移動手段、および前
    記光学系と前記表示手段との間の距離を計算し、前記表
    示手段に表示されている3次元画像を前記光学系の像点
    に実像または虚像として結像させ、前記光学系が結像す
    る像の位置を奥行き方向の望みとする任意の距離となる
    ように前記移動手段を制御する制御手段を備えた、3次
    元画像の表示制御装置。
JP10158965A 1998-06-08 1998-06-08 3次元画像の表示制御装置 Pending JPH11355805A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10158965A JPH11355805A (ja) 1998-06-08 1998-06-08 3次元画像の表示制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10158965A JPH11355805A (ja) 1998-06-08 1998-06-08 3次元画像の表示制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11355805A true JPH11355805A (ja) 1999-12-24

Family

ID=15683246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10158965A Pending JPH11355805A (ja) 1998-06-08 1998-06-08 3次元画像の表示制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11355805A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2387061A (en) * 2002-02-26 2003-10-01 Namco Ltd Image display allowing stereoscopic or two dimensional viewing by varying distance between display panel and lens array.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03292093A (ja) * 1990-04-10 1991-12-24 Seiko Epson Corp 3次元表示装置
JPH06235885A (ja) * 1993-02-08 1994-08-23 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 立体映像表示装置
JPH06268942A (ja) * 1993-03-12 1994-09-22 Sony Corp 立体提示装置
JPH0756517A (ja) * 1993-08-20 1995-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 眼鏡型画像表示装置
JPH08194189A (ja) * 1995-01-19 1996-07-30 Olympus Optical Co Ltd 立体映像再生装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03292093A (ja) * 1990-04-10 1991-12-24 Seiko Epson Corp 3次元表示装置
JPH06235885A (ja) * 1993-02-08 1994-08-23 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 立体映像表示装置
JPH06268942A (ja) * 1993-03-12 1994-09-22 Sony Corp 立体提示装置
JPH0756517A (ja) * 1993-08-20 1995-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 眼鏡型画像表示装置
JPH08194189A (ja) * 1995-01-19 1996-07-30 Olympus Optical Co Ltd 立体映像再生装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2387061A (en) * 2002-02-26 2003-10-01 Namco Ltd Image display allowing stereoscopic or two dimensional viewing by varying distance between display panel and lens array.
GB2387061B (en) * 2002-02-26 2004-04-28 Namco Ltd Stereoscopic image display device and electronic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6339239B2 (ja) 頭部装着型表示装置、及び映像表示システム
JP6378781B2 (ja) 頭部装着型表示装置、及び映像表示システム
JP6279881B2 (ja) 虚像表示装置
CA2559920A1 (en) A stereoscopic display
US9684166B2 (en) Motor vehicle and display of a three-dimensional graphical object
CN110879469A (zh) 一种头戴式显示设备
JP7409641B2 (ja) ヘッドマウントディスプレイ
JP3758265B2 (ja) 3次元画像表示方法とその表示装置
JP4609001B2 (ja) ポインタ装置
JP7424823B2 (ja) 画像表示装置
JPH09102052A (ja) 立体画像表示装置
JPH11355805A (ja) 3次元画像の表示制御装置
JPH085955A (ja) 虚像式立体画像表示装置および虚像式立体画像表示方法
KR102043389B1 (ko) 아이박스의 공액면에서 영상을 분리해 양안시차를 생성하는 3차원 헤드업 디스플레이 장치 및 그 동작 방법
JPH0749464A (ja) 頭部搭載型ディスプレイ装置
JP3825414B2 (ja) 三次元表示装置
JPH08223609A (ja) 焦点調節の可能な三次元表示方法および表示装置
JP4549661B2 (ja) 立体映像呈示装置
JPH01259348A (ja) 3次元画像表示装置
JP2500420B2 (ja) 投射型立体表示装置
US6614426B1 (en) Method and device for displaying simulated 3D space as an image
JP2949116B1 (ja) 反射光学系を用いたディスプレイ装置
JP4218938B2 (ja) 立体視用印刷物
JPH04248583A (ja) 3次元画像表示装置
JP3369798B2 (ja) 3次元立体表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030924