JPS6368809A - Method and device for forming stereoscopic image - Google Patents

Method and device for forming stereoscopic image

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Publication number
JPS6368809A
JPS6368809A JP61213647A JP21364786A JPS6368809A JP S6368809 A JPS6368809 A JP S6368809A JP 61213647 A JP61213647 A JP 61213647A JP 21364786 A JP21364786 A JP 21364786A JP S6368809 A JPS6368809 A JP S6368809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance
image
stereoscopic
monitor
prism
Prior art date
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Pending
Application number
JP61213647A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Sawai
沢井 健
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.)
DERUFUAI KENKYUSHO KK
Original Assignee
DERUFUAI KENKYUSHO KK
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Filing date
Publication date
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Priority to JP61213647A priority Critical patent/JPS6368809A/en
Publication of JPS6368809A publication Critical patent/JPS6368809A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve a far and near feeling and to increase a visual field by forming a means which refracts pieces of luminous flux each traveling from a stereoscopic image to one eye and sets the distance between a right and a left stereoscopic image below the distance between pupils, and a means which collimate the refracted pieces of luminous flux into parallel light beams. CONSTITUTION:The method and device are provided with the stereoscopic images for the right and left eyes, the means which refracts the pieces of luminous flux each traveling from a stereoscopic image to one eye and sets the distance between the right and left stereoscopic images below the distance between the pupils, and the means which collimates the refracted pieces of luminous flux into the parallel light beams. Then, the luminous flux from the stereoscopic images is given a sufficient angle of field for an image plane of the same size by a prism 3 as the means which sets the distance between the right and left stereoscopic images below the distance between the pupils. Further, the luminous flux refracted by the prism 3 is collimated into the parallel light beams by a convex lens 6 as the means which collimates the luminous flux into the parallel light beams, so the image is formed as a sufficiently distant image on the whole.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、左右両眼用にそれぞれ用意された立体画像
を、例えばテレビジョン千二夕を通して、各々の眼で一
つずつ見ることにより、立体知覚を生じさせる立体画像
形成方法及びその装置に係り、特に遠近感のみならず、
視野角を大きくてきる立体画像形成方法及びその装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention provides a method for viewing three-dimensional images prepared for each eye, one for each eye, for example, through a television Senniyo. It relates to a method and device for forming a three-dimensional image that produces three-dimensional perception, and in particular provides not only a sense of perspective but also a sense of perspective.
The present invention relates to a three-dimensional image forming method and apparatus that can increase the viewing angle.

[従来の技術及びその問題点コ 周知のように、立体画像を得る手段の一つとして、2つ
の画像、すなわち立体視画像を用いて、これをそれぞれ
左右の眼に入れることにより立体知覚を得るという立体
鏡方式の立体テレヒジョンか知られている。
[Prior art and its problems] As is well known, one way to obtain a stereoscopic image is to use two images, that is, a stereoscopic image, and to obtain stereoscopic perception by inserting them into the left and right eyes, respectively. It is known as a 3D television using a 3D mirror system.

従来からこのような立体テレビジョンにおける立体化の
意義や目的は、遠近感を与えることにより見る者に対し
て、あたかも画像が飛び出してくるかの如き感覚を与え
、感心させたり驚嘆させたりすることを狙いの一つとし
ている。この意味では、現在遠近識別能力の向上により
初期の目的はある程度は達成されており、実際に立体画
像のテクニックとしてよく用いられる技術の一つである
、槍やステッキなどの尖鋭な物が接近してくる立体画像
では、画像であると認識していながらも見る者を身構え
させる程の効果がある。
Traditionally, the significance and purpose of 3D in 3D television is to give viewers a sense of perspective, as if the image is jumping out at them, and to arouse their admiration and amazement. is one of its aims. In this sense, the initial objective has been achieved to some extent due to improvements in perspective discrimination ability, and in fact, one of the techniques often used for stereoscopic imaging is the ability to detect sharp objects such as spears and walking sticks approaching each other. The 3D image that appears has such an effect that it makes the viewer stand up even though they recognize it as an image.

上述したように従来の立体画像はショー的な要素が強く
、飛び出し効果を与えることに関心が示されている。こ
のことから、立体画像形成技術においても、もっばら遠
近感を向上させる点に注視しており、立体画像を形成す
る装置等の構造上の改良点も、この遠近感の向上という
点からなされている。
As mentioned above, conventional stereoscopic images have a strong show-like element, and there is interest in giving them a popping effect. For this reason, in 3D image forming technology, we are focusing on improving the sense of perspective, and improvements in the structure of devices that form 3D images are also being made from the perspective of improving the sense of perspective. There is.

このように、従来の立体画像形成方法及び装置では、視
野の広さに関心か示されておらず、かつこの視野の点に
関する改善が図られていないために視野角は30〜40
度にすぎず、建築や都市などの巨大な対象を立体画像と
して観測しても、上記方法及び装置により確保される視
野が十分でないため、特に建築や都市など巨大で広がり
のある対象を見るときに、空間がもつ奥行きやひろがり
を十分に感じ取ることができなかった。このため、巨大
な対象物に対する臨場感か得られず、空間の構造を明確
に把握できないという問題があった。特に建築や都市を
立体視するということは、ショー的効果たけでなく、対
象としている空間の構造を明確に把握するという点て、
重要な意味を持つため、視野角の確保は重要な要素であ
る。
As described above, in the conventional three-dimensional image forming method and apparatus, no consideration is given to the width of the field of view, and no improvement has been made in this aspect of the field of view, so the viewing angle is only 30 to 40 degrees.
Even if you observe a huge object such as a building or a city as a 3D image, the field of view secured by the above method and device is not sufficient, especially when looking at a huge and expansive object such as a building or a city. However, I was unable to fully appreciate the depth and breadth of the space. For this reason, there was a problem in that it was not possible to obtain a sense of realism when viewing a huge object, and the structure of the space could not be clearly grasped. In particular, viewing architecture and cities in 3D is not only a show-like effect, but also a clear understanding of the structure of the space being targeted.
Securing the viewing angle is an important element because it has important meaning.

[従来技術の問題点] 一般に立体画像においては、立体画像として見るために
は、左右の立体視画像の中心間距離を瞳孔間距離以下で
見る必要かある。また、同一大の画面において、視野角
を広くするには、画面を近づけて画面を大きく見る必要
がある。例えば、4インチのモニタ2台を用いた場合に
は、左右画像の中心間距離は80mm以上となり、平均
的人間の瞳孔間距離よりも大きくなってしまい、これを
見たときに、通常立体像として見ることはてきない。
[Problems with the Prior Art] In general, in order to view a stereoscopic image as a stereoscopic image, it is necessary to see the distance between the centers of the left and right stereoscopic images less than or equal to the pupillary distance. Furthermore, in order to widen the viewing angle on a screen of the same size, it is necessary to bring the screen closer to view the screen larger. For example, when two 4-inch monitors are used, the distance between the centers of the left and right images is 80 mm or more, which is larger than the average human pupillary distance, and when viewing this, it usually becomes a 3D image. It cannot be seen as such.

このため、左右画像の中心間距離を瞳孔間距離より小さ
くする必要かあるが、二つのモニタをこのような距離に
することは、互いのモニタか重なることになり、物理的
に不可能である。
For this reason, it is necessary to make the distance between the centers of the left and right images smaller than the distance between the pupils, but it is physically impossible to set the two monitors at such a distance because the monitors would overlap each other. .

また一つのモニタ画面上に、左右の画像を構成する場合
には、画像が粗くなるために、左右の画像を大きくする
必要がある。左右の画像を大きくすると、必然的にモニ
タ自体の画面を大きくする必要がある。このようにモニ
タ自体を大きくすると、左右画像の中心間距離が瞳孔間
距離より大きくなってしまう。
Furthermore, when configuring left and right images on one monitor screen, the images become rough, so it is necessary to enlarge the left and right images. Increasing the size of the left and right images inevitably requires increasing the screen size of the monitor itself. If the monitor itself is made larger in this way, the distance between the centers of the left and right images becomes larger than the distance between the pupils.

この発明は、上記問題点を解決することを基本的な目的
とし、十分な遠近感のみならず、視野を十分に確保し、
空間の持つ広がりを感じ取らせて臨場感を高めた立体画
像形成方法及びその装置を提供することを目的とするも
のである。
The basic purpose of this invention is to solve the above-mentioned problems, and it provides not only sufficient perspective but also a sufficient field of vision.
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for forming a three-dimensional image that enhances the sense of realism by giving a sense of the expanse of space.

この立体画像形成方法及びその装置は、臨場感の向上し
た立体画像を提供できるとともに、この臨場感の向上に
より設計の際に用いられる模型の持つ役割を一部代行す
る可能性を有するものである。
This three-dimensional image forming method and apparatus can provide a three-dimensional image with an improved sense of reality, and by improving the sense of reality, it has the potential to partially replace the role of a model used in design. .

[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記問題点を解決するために、左右両眼用に
設けられた立体視画像と、該画像と各片眼との間の光路
上に、該立体視画像から各片方の眼に向け進行する光束
を屈折させ前記左右の立体視画像間距離を瞳孔間距離以
下にする手段と、該屈折された光束を平行光線にする手
段とによって視野角の大きい立体画像を形成する。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a stereoscopic image provided for both left and right eyes, and a light path between the image and each eye. A viewing angle is determined by a means for refracting a light beam traveling from the stereoscopic image toward each eye to make the distance between the left and right stereoscopic images equal to or less than the interpupillary distance, and a means for converting the refracted light beam into parallel light. form a large 3D image.

この視野角の大きい立体画像を形成する装置としては、
左右両眼用に設けられた立体視画像をモニタで形成し、
該モニタの画像と各片眼との間の光路上に、該立体視画
像から片方の眼に向け進行する光束を屈折させ前記左右
の立体視画像間距離を瞳孔間距離以下にするプリズムと
、該屈折された光束を平行光線にするための凸レンズを
前記モニタ側から順次配置する。
As a device that forms a 3D image with a large viewing angle,
A stereoscopic image for both the left and right eyes is formed on a monitor,
a prism disposed on the optical path between the monitor image and each eye, which refracts a light beam traveling from the stereoscopic image toward one eye so that the distance between the left and right stereoscopic images is equal to or less than the interpupillary distance; Convex lenses for converting the refracted light beam into parallel light beams are sequentially arranged from the monitor side.

なお、立体視画像は、二つのテレビジョンモニタを用い
て、左右両眼用に立体視画像を提供することが可能であ
ることは勿論のこと、テレビジョンモニタの画像を分割
し、左側に左眼用、右側に右眼用となるように割当てて
、一つのテレビジョンモニタにより提供することも可能
である。
In addition, it is possible to provide stereoscopic images for both the left and right eyes by using two television monitors. It is also possible to allocate one for the eyes and one for the right eye on the right side and provide it with a single television monitor.

[作用] この発明の方法及び装置によれば、立体視画像からの光
束は、左右の立体視画像間距離を瞳孔間距離以下にする
手段としてのプリズムによって、同一大の画面において
は、十分な視野角が与えられることになる。さらにプリ
ズムによって屈折された光束を平行光線にする手段であ
る凸レンズにより平行光線となるように構成されるので
、画像全体を十分遠方にあるかの如くに形成することが
できる。
[Function] According to the method and apparatus of the present invention, the light flux from the stereoscopic images is reduced to a sufficient amount on a screen of the same size by the prism serving as a means for making the distance between the left and right stereoscopic images equal to or less than the interpupillary distance. The viewing angle will be given. Furthermore, since the light beam refracted by the prism is made into parallel light beams by a convex lens, the entire image can be formed as if it were located sufficiently far away.

[実施例] 以下、本発明の方法及び装置の実施例を図面に基づいて
説明する。但し、当然のことではあるが、以下の説明例
に記載し、または図示している構成部品、その他の部材
および配置は、本発明を限定する趣旨ではなく、単なる
説明例に過ぎない。
[Example] Hereinafter, an example of the method and apparatus of the present invention will be described based on the drawings. However, as a matter of course, the components, other members, and arrangements described or illustrated in the following illustrative examples are not intended to limit the present invention, but are merely illustrative examples.

第1図乃至第4図は本発明装置の第1実施例を示し、第
1図は平面視における断面図であり、第2図は第1図の
凸レンズ側における側面図であり、第3図は各部材の配
置状態を示す概略斜視図であり、第4図は使用状態を示
す概略図である。
1 to 4 show a first embodiment of the device of the present invention, FIG. 1 is a sectional view in plan view, FIG. 2 is a side view on the convex lens side of FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic perspective view showing the arrangement of each member, and FIG. 4 is a schematic diagram showing the state of use.

第1図において、立体視画像を提供する手段として2台
のテレビジョンモニタ1.1を用いる。
In FIG. 1, two television monitors 1.1 are used as means for providing stereoscopic images.

本例に用いるモニタとしては[プロフィール・ミニ」と
称されるソニー社製のKX−4MIマイクロカラーモニ
タを用いる。KX−4MIマイクロカラーモニタは4イ
ンチの画面サイズであるが、十分な解像度を有しており
、鮮鋭な画像が期待される。
The monitor used in this example is a KX-4MI microcolor monitor manufactured by Sony Corporation and called "Profile Mini." Although the KX-4MI micro color monitor has a screen size of 4 inches, it has sufficient resolution and is expected to produce sharp images.

モニター画面の大きさは、画像の十分な解像度及び鮮明
さを期待するためには、4インチ以上が必要であり、3
インチ以下では好ましくない。
The size of the monitor screen must be 4 inches or more, and 3 inches or more in order to expect sufficient resolution and clarity of the image.
Less than an inch is not desirable.

この4インチ以上のモニタニ台を、十分な視野角を与え
るように配置すると、互いのモニタか重なってしまい物
理的に配置ができない。このため、第4図で示すように
プリズム3を用いて一点鎖線Yの位置にモニタ画面の像
を作り立体視を可能とする。
If these monitor stands of 4 inches or more are arranged so as to provide a sufficient viewing angle, the monitors will overlap each other, making it physically impossible to arrange them. For this reason, as shown in FIG. 4, a prism 3 is used to form an image of the monitor screen at the position indicated by the dashed line Y to enable stereoscopic viewing.

このモニタlの配置は、画像が最も鮮鋭となるような位
置に、互いのモニタを配置するが、このために互いのモ
ニタ間の角度を11度の角度をなして配置させることが
好ましい。
The monitors 1 are arranged at positions where the image is sharpest, and for this reason it is preferable to arrange the monitors at an angle of 11 degrees.

また二台の近接するモニタに異なった画像を形成すると
、互いの周辺に発生する電磁場のため画面上の干渉波が
生ずるので、モニタlにより発生する電磁波が他のモニ
タlに影響して干渉波を生じないようにする必要がある
。このため本例では、厚さ約1.5mmのアルミ板を加
工し、互いのモニタを囲むようにモニタ隔壁板2を配置
して、電磁波シールドを行っている。
Also, when two monitors that are close to each other produce different images, interference waves will occur on the screen due to the electromagnetic fields generated around each other, so the electromagnetic waves generated by one monitor will affect the other monitors and cause interference waves. It is necessary to prevent this from occurring. Therefore, in this example, an aluminum plate having a thickness of about 1.5 mm is processed, and monitor partition plates 2 are arranged to surround each monitor to provide electromagnetic shielding.

上記モニタ1.lの前方には直角部を前方側(見る者の
側)に向けてそれぞれ直角プリズム3.3が配置されて
いる。本例で用いているブリズム3は、BK7規格の光
学ガラス製から成り、直角部で交わるモ面の長さが共に
50 m mであるものを用いている。またプリズム3
はモニタl。
Above monitor 1. Right angle prisms 3.3 are respectively arranged in front of the prisms 1 with their right angles facing forward (to the viewer's side). The prism 3 used in this example is made of BK7 standard optical glass, and the lengths of the two planes that intersect at right angles are 50 mm. Also prism 3
is a monitor.

■の中心軸が略直行(実際には5.5度傾斜)する垂直
基準面4(第1図参照)に対し、外方側平面3aか50
度の角度をなし、内方側平面3bが40度の角度をなす
ように位置決めされている。
With respect to the vertical reference plane 4 (see Figure 1) whose central axis is approximately perpendicular (actually inclined at 5.5 degrees), the outer plane 3a or 50
The inner plane 3b is positioned at an angle of 40 degrees.

さらに、プリズム3,3間には、一方のプリズムを透過
する光束か他方の光束に影響を与えないようにプリズム
隔壁5が配置されている。この垂直基準面4−1−には
、それぞれプリズム3,3に対向して、口径30 m 
m 、焦点距離90 m mの両凸レンズ6.6が配置
されている。なお、凸レンズ6.6は、互いの中心間距
離か58mmとなるように位置決めされている。
Further, a prism partition 5 is arranged between the prisms 3 so as not to affect the light beam passing through one prism or the light beam passing through the other prism. This vertical reference plane 4-1- has a diameter of 30 m, facing the prisms 3, 3, respectively.
A biconvex lens 6.6 with a focal length of 90 mm and a focal length of 90 mm is arranged. The convex lenses 6.6 are positioned such that the distance between their centers is 58 mm.

また各凸レンズ6の周辺部にはアパーチュア7か設けら
れており、上記した各部材がケース8に収納されて立体
画像装置が構成されている。
Further, an aperture 7 is provided around the periphery of each convex lens 6, and each of the above-mentioned members is housed in a case 8 to constitute a three-dimensional image device.

ここで本例における凸レンズ6.6の中心間距離の設定
理由を以下に説明する。
Here, the reason for setting the distance between the centers of the convex lenses 6.6 in this example will be explained below.

一般に、日本人の平均瞳孔間距離は65mmであるが、
明視の距離(25〜30cm)にあるような近くにある
物体を見る際には、寄り目となり易く、瞳孔間距離は減
少する。しかし十分遠方にある物体を見るときには、瞳
孔間距離の減少を招くことはない。したがって、画像が
十分に遠方にあるように感じさせる本発明の実施例では
寄り目の状態とならないように凸レンズ6.6の中心間
距離やモニタ1.1の中心間距離は日本人の平均瞳孔間
距離と同じ65mmに設定するのが理想である。しかし
立体視に不慣れな人は、例え凸レンズで平行光束を得て
も小型の装置により画像を見ているという先入観がある
ために寄り目状態で画像を観察してしまう。この場合に
凸レンズなどの中心間距離を平均瞳孔間距離と等しい6
5 m mに設定した装置では立体画像を提供すること
が困難となってしまう。以上の観点から立体視の経験を
有しない人を被実験者として実験を重ねた結果凸レンズ
などの中心間距離としては、日本人の場合58 m m
が最適値であることが判明したちのてあlす る。このように、対象となる人種によって、中心間距離
を変更できることは言うまでもない。
Generally, the average pupillary distance of Japanese people is 65 mm,
When viewing a nearby object at a distance of clear vision (25-30 cm), eyes tend to become cross-eyed and the interpupillary distance decreases. However, when viewing objects that are far enough away, there is no reduction in interpupillary distance. Therefore, in the embodiment of the present invention that gives the impression that the image is sufficiently far away, the distance between the centers of the convex lenses 6.6 and the distance between the centers of the monitors 1.1 and 1.1 are set to the average distance between the pupils of Japanese people, in order to prevent cross-eyedness. Ideally, it should be set to 65 mm, which is the same as the distance. However, people who are unaccustomed to stereoscopic vision tend to have a preconceived notion that they are viewing images through a small device, even if a parallel light beam is obtained using a convex lens, resulting in them viewing images with cross-eyed eyes. In this case, the distance between the centers of the convex lens, etc. is equal to the average pupillary distance.
With a device set at 5 mm, it becomes difficult to provide a stereoscopic image. From the above point of view, we conducted repeated experiments with people who had no experience in stereoscopic vision, and found that the distance between the centers of convex lenses was 58 mm for Japanese people.
It turns out that is the optimal value. It goes without saying that the center-to-center distance can be changed depending on the target race.

また本例におけるレンズの作用は、保全体を充分遠方に
あるかの如く感じさせるためにプリズムで屈折された光
束を平行光線にするために形成したもので、例えば、目
前の机の上にある物体を立体視するときに、本例の装置
のように、保全体が遠方にあるように感じさせるのは立
体像としては不都合である。しかし、本発明の目的であ
る都市や建築のように巨大な対象を立体視するときには
、対象は常に充分遠方にあるとして差しつかえないため
である。
In addition, the effect of the lens in this example is to make the light beam refracted by the prism into parallel light in order to make the whole room feel as if it is far away. When viewing an object in 3D, it is inconvenient for the 3D image to make the object appear to be far away, as in the case of the device of this example. However, when stereoscopically viewing a huge object such as a city or architecture, which is the object of the present invention, it is safe to assume that the object is always sufficiently far away.

さらにアパーチュア7の機能を以下に説明する。Further, the function of the aperture 7 will be explained below.

一般にアパーチュアはレンズの周辺部に設けられ、レン
ズ周辺部における光の回折や湾曲などを防止するために
用いられる。ところて、立体画像形成装置ては、モニタ
の縁部によって画像がさえぎられると、手前の風景がよ
り遠方の縁によってさえぎられるかのように見え、画像
と縁との前後関係が矛盾して感じられる。このような現
象は立体視の臨場感を著しく阻害し、立体感を失わせる
ものである。この減少を防止するためには、画面の縁が
充分手前側で形成されるようにすれば良い。この手段と
して、黒い薄板(材質は問わない)を用い、その中央部
に四角形の光束透過用孔を設けて画面よりも十分手前側
に配置する。この実施例では縦18mm、横24mmの
寸法て孔を設けてアパーチュア7を凸レンズの後方側に
密着配置させてモニタ1による画像の縁がこのアパーチ
ュア7でさえぎられるように構成している。
Generally, an aperture is provided at the periphery of a lens and is used to prevent diffraction or curvature of light at the periphery of the lens. However, with a stereoscopic image forming device, if the image is blocked by the edge of the monitor, the scenery in the foreground will appear to be blocked by the edge further away, and the front-back relationship between the image and the edge will seem contradictory. It will be done. Such a phenomenon significantly impedes the sense of realism in stereoscopic viewing and causes the stereoscopic effect to be lost. In order to prevent this decrease, the edge of the screen should be formed sufficiently close to the front side. As a means for this purpose, a black thin plate (of any material) is used, and a rectangular light beam transmission hole is provided in the center of the plate, and the plate is placed sufficiently in front of the screen. In this embodiment, a hole with dimensions of 18 mm in length and 24 mm in width is provided, and an aperture 7 is placed closely behind the convex lens so that the edge of the image on the monitor 1 is blocked by the aperture 7.

このようにして得られた立体画像形成装置では、第4図
で示されるように、凸レンズ6すなわち接眼レンズを通
してケース8内をのぞき見る。
In the stereoscopic image forming apparatus thus obtained, the interior of the case 8 is viewed through the convex lens 6, that is, the eyepiece, as shown in FIG.

各モニタ1,1ては、左右の眼用にそれぞれ作成された
画像が映し出されており、この画像からの光束9はプリ
ズム3により屈折され、左右の立体視画像間距離を瞳孔
間距離以下にし、さらに凸レンズ6によって屈折された
光束を平行光線にして観察者の眼に到着させる。この装
置により、モニタ1.1の画像は十分な遠近感をそのま
ま維持しながら、視野角が増大して左右の広がりが感じ
取れる。その視野角は実験によれば水平角において55
度に達しており、35 m mカメラにおける35mm
広角レンズに匹敵するものである。
Each monitor 1 displays an image created for the left and right eyes, and the light beam 9 from this image is refracted by a prism 3 to make the distance between the left and right stereoscopic images equal to or less than the interpupillary distance. Furthermore, the light beam refracted by the convex lens 6 is made into parallel light beams and reaches the observer's eyes. With this device, the image on the monitor 1.1 maintains sufficient perspective while increasing the viewing angle and giving a sense of lateral expanse. According to experiments, the viewing angle is 55° in the horizontal direction.
35mm on a 35mm camera
It is comparable to a wide-angle lens.

次に他の実施例を第5図及び第6図に基づいて説明する
Next, another embodiment will be described based on FIGS. 5 and 6.

本例において、上記実施例と同一構造、部材、材料等に
は同一符号を付してその説明を省略する。
In this example, structures, members, materials, etc. that are the same as those in the above embodiment are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

この実施例では、左右の立体視画像を1台のモニタlO
により得ているものであり、モニタlOの左右半分ずつ
の画面をそれぞれ、左右眼に対する立体視画像11a、
llbに割り当てているものである。
In this embodiment, left and right stereoscopic images are displayed on one monitor lO
The screens of the left and right halves of the monitor 10 are respectively obtained as stereoscopic images 11a for the left and right eyes,
This is what is assigned to llb.

本例における、プリズム3は、モニタ画面充分に近接し
ているため、左右の画像が左右眼の視野においてそれぞ
れ重複して(記号Xで示す)立体像を阻害してしまうの
を防止し、また一つのモニタで左右立体視像を形成する
ために、解像度及び鮮明さを維持するとすると、モニタ
画面を大きくする必要があり、このようにモニタ画面を
大きくするとやはり立体視画像間距離が瞳孔間距離を越
えてしまうことになり、これを前記実施例と同様に解決
するものである。
In this example, since the prism 3 is sufficiently close to the monitor screen, it prevents the left and right images from overlapping each other in the visual fields of the left and right eyes (indicated by symbol X) and obstructs the stereoscopic image. In order to maintain resolution and sharpness in order to form left and right stereoscopic images on one monitor, it is necessary to make the monitor screen larger, and when the monitor screen is enlarged in this way, the distance between the stereoscopic images becomes the interpupillary distance. This problem is solved in the same way as in the previous embodiment.

このように1台のモニタを用いた前記実施例では、それ
ぞれの画像を同期させるように調整する必要があるが、
一台のモニタを用いる本実施例では、同期調整は必要で
はなく、操作が簡便である。また前記実施例のようにモ
ニタ間の電磁波シールドを行なう必要がなく隔壁板など
を省略できコンパクトな装置か得られる。
In the above embodiment using one monitor in this way, it is necessary to make adjustments to synchronize each image.
In this embodiment, which uses one monitor, synchronization adjustment is not necessary and the operation is simple. Further, unlike the embodiments described above, there is no need to provide electromagnetic shielding between the monitors, and partition plates and the like can be omitted, resulting in a compact device.

但し、本例においては、前記実施例の画像と同程度の解
像度を得ようとする場合には、前記実施例のモニタより
も高解像度のモニタを必要とする。
However, in this example, in order to obtain the same resolution as the image of the previous example, a monitor with higher resolution than the monitor of the previous example is required.

以上説明した実施例は、モニタからプリズム及び凸レン
ズに至るまでの各部材が市販されているような一般的な
ものを用いることが可能である。
In the embodiment described above, it is possible to use commercially available general components ranging from the monitor to the prism and the convex lens.

j すなわち本発明は、光学系のパラメータ(プリズムや凸
レンズの形状、屈折率、焦点距離など)や部材のレイア
ウトを設定することにより所期の目的を達成するもので
あり、安価な装置を提供することができる。従って、左
右の立体視画像間距離を瞳孔間距離以下にする手段とし
て機能すれば、プリズムの形状や、その素材が前記した
実施例のものに限定されるものではない。また凸レンズ
についても、プリズムによって屈折された光束を平行光
線にするための機能を有すれば良く、この機能を持てば
焦点距離も限定されるものではない。
j In other words, the present invention achieves the intended purpose by setting the parameters of the optical system (the shape of the prism or convex lens, the refractive index, the focal length, etc.) and the layout of the members, and provides an inexpensive device. be able to. Therefore, the shape of the prism and its material are not limited to those of the embodiments described above, as long as it functions as a means for making the distance between the left and right stereoscopic images equal to or less than the interpupillary distance. Also, the convex lens may have the function of converting the light beam refracted by the prism into parallel light beams, and the focal length is not limited as long as it has this function.

さらにその形状も両凸レンズに限定されるものではなく
、平凸レンズや凸メニスクとすることも可能である。
Furthermore, its shape is not limited to a biconvex lens, but can also be a plano-convex lens or a convex menisque lens.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、立体視画像か
ら各片方の眼に向けて進行する光束を屈折させて左右の
立体視画像間距離を瞳孔間距離以下にする手段と、屈折
された光束を平行光線にするための手段とを形成したの
で、十分な遠近感が得られるとともに、視野角が増大し
て左右の広がり感のある立体画像を得ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, there is a means for refracting the light flux traveling from the stereoscopic images toward each eye to make the distance between the left and right stereoscopic images equal to or less than the interpupillary distance. and a means for converting the refracted light beam into parallel light beams, it is possible to obtain a sufficient sense of perspective, increase the viewing angle, and obtain a stereoscopic image with a sense of horizontal expanse.

従って、巨大な建物、都市空間の持つ奥行き・広がりを
充分感じることかでき、視野の広い臨場感にあふれた画
像が得られる。これによって、空間構造を明確に把握す
ることが可能となり、設計における模型の代替とするこ
とも可能となる。
Therefore, the depth and breadth of huge buildings and urban spaces can be fully felt, and images with a wide field of view and a sense of realism can be obtained. This makes it possible to clearly understand the spatial structure, and it can also be used as an alternative to models in design.

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

第1図乃至第4図は本発明方法及び装置の第1実−例を
示し5.第゛↓図、は平面視における断面図、第2図は
凸しンロ゛111桝おける側面図、第3図は各部材の配
置状態な“示蓋、概略斜視図、第4図は使用状態を示す
概略図、竿5図及び第6図は第2の実施例を示、し、第
5図は使用状態を示す概略図、第6図は第八図に示す実
施例に用いられるモニタの正面図である。 1、lO・・・モニタ、   3・・・プリズム、6・
・・凸レンズ、     5・・・隔壁、7・・・アパ
ーチュア   9・・・光束。 特 許 出 願 人 株式会社デルファイ研究所代理人
弁理士秋   山   敦 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 手続補正書(方側 昭和61年12月23日
1 to 4 show a first embodiment of the method and apparatus of the present invention5. Fig. 2 is a side view of the convex nozzle 111, Fig. 3 is a schematic perspective view showing the arrangement of each member, and Fig. 4 is a state of use. Figures 5 and 6 show the second embodiment, Figure 5 is a schematic diagram showing the state of use, and Figure 6 shows the monitor used in the embodiment shown in Figure 8. It is a front view. 1. lO...monitor, 3... prism, 6.
...Convex lens, 5...Partition, 7...Aperture 9...Light flux. Patent applicant: Atsushi Akiyama, agent patent attorney, Delphi Institute Co., Ltd. Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Procedural Amendment (December 23, 1986)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、左右両眼用に設けられた立体視画像と、該画像と各
片眼との間の光路上に、該立体視画像から各片方の眼に
向け進行する光束を屈折させ前記左右の立体視画像間距
離を瞳孔間距離以下にする手段と、該屈折された光束を
平行光線にする手段とを形成したことを特徴とする立体
画像形成方法。 2、左右両眼用に設けられた立体視画像をモニタで形成
し、該モニタの画像と各片眼との間の光路上に、該立体
視画像から各片方の眼に向け進行する光束を屈折させ前
記左右の立体視画像間距離を瞳孔間距離以下にするプリ
ズムと、該屈折された光束を平行光線にするための凸レ
ンズを前記モニタ側から順次配置したことを特徴とする
立体画像形成装置。 3、前記プリズム間にプリズム隔壁を形成したことを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載の立体画像形成装置 4、前記プリズムと凸レンズの間にアパーチュアを形成
し、モニタ画面の縁が露見するのを防止したことを特徴
とする特許請求の範囲第2項または第3項記載の立体画
像形成装置。
[Claims] 1. A stereoscopic image provided for both left and right eyes, and a light beam traveling from the stereoscopic image toward each eye on the optical path between the image and each eye. A method for forming a stereoscopic image, comprising means for refracting the left and right stereoscopic images so that the distance between the left and right stereoscopic images is equal to or less than the interpupillary distance, and a means for converting the refracted light beam into parallel light beams. 2. A stereoscopic image provided for both the left and right eyes is formed on a monitor, and a light beam traveling from the stereoscopic image toward each eye is placed on the optical path between the image on the monitor and each eye. A stereoscopic image forming apparatus characterized in that a prism that refracts the left and right stereoscopic images so that the distance between the left and right stereoscopic images is equal to or less than the interpupillary distance, and a convex lens that converts the refracted light beam into parallel light beams are sequentially arranged from the monitor side. . 3. A three-dimensional image forming apparatus according to claim 2, characterized in that a prism partition is formed between the prisms, an aperture is formed between the prism and the convex lens, and the edge of the monitor screen is exposed. A three-dimensional image forming apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the three-dimensional image forming apparatus prevents the following.
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CN107577052A (en) * 2017-09-30 2018-01-12 深圳市冠旭电子股份有限公司 Interpupillary distance adjustment structure and virtual reality display device

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