【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はテレビ、ビデオ、コ
ンピュータモニタ、ゲームマシンなどにおいて立体表示
を行う立体映像装置と、左右の視差画像を撮影する立体
カメラと、立体ディスプレイとコンピュータを接続した
コンピュータシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic video apparatus for performing stereoscopic display on a television, video, computer monitor, game machine, or the like, a stereoscopic camera for photographing left and right parallax images, and a computer system connecting a stereoscopic display and a computer. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】立体表示の表示部分に液晶やＣＲＴやプ
ロジェクタといった従来の２次元表示の技術を用いて表
示する装置には、眼鏡を用いて左右像をそれぞれ分離し
て立体視するものや、左右像をストライプ画像合成して
レンチキュラやパララックス・バリヤを通して立体像を
観察するものが代表的である。以下、これら従来例の説
明をする。また、立体ディスプレイはコンピュータと接
続されて使用されることが多いので、コンピュータの使
用環境についても説明を加える。2. Description of the Related Art Devices for displaying a display portion of a stereoscopic display using a conventional two-dimensional display technology, such as a liquid crystal display, a CRT, and a projector, include a device that separates left and right images from each other using spectacles, A typical method is to combine a left and right image into a stripe image and observe a three-dimensional image through a lenticular or parallax barrier. Hereinafter, these conventional examples will be described. In addition, since a stereoscopic display is often used by being connected to a computer, a description will be given of a use environment of the computer.
【０００３】（１）従来のめがね方式立体ディスプレイ
の説明：従来、立体ディスプレイの方式として、右眼用
と左眼用画像に対して偏光状態を異ならせ、偏光めがね
を用いて左右の画像を分離するものがある。その偏光状
態を異ならせるためにディスプレイ側に液晶シャッター
を設け、ディスプレイの表示画像のフィールド信号に同
期させて、偏光状態を切り替え、偏光めがねをかけた観
察者は時分割で片目づつ左右画像を分離して立体視を可
能にする方式が実用化されている。さらに、めがね側に
液晶シャッタを設け、モニタの表示画像に同期させるこ
とで、左右画像の視差画像を生成して観察者に立体視さ
せる等の幾つかの方式も提案・実用化されている。しか
し、これらの方式では観察者は常に立体視用のめがねを
かけねばならないという欠点があった。(1) Description of conventional glasses type stereoscopic display: Conventionally, as a type of stereoscopic display, polarization states are different for right-eye and left-eye images, and left and right images are separated using polarized glasses. There is something to do. A liquid crystal shutter is provided on the display side to change the polarization state, the polarization state is switched in synchronization with the field signal of the display image on the display, and the observer wearing polarized glasses separates the left and right images one by one with time sharing A system that enables stereoscopic viewing has been put to practical use. Further, some methods have been proposed and put into practical use, such as a method in which a liquid crystal shutter is provided on the glasses side and synchronized with a display image on a monitor to generate a parallax image of left and right images so that an observer can view the image three-dimensionally. However, these methods have a disadvantage that the observer must always wear stereoscopic glasses.
【０００４】（２）レンチキュラーレンズ方式の説明：
それに対して、偏光めがねを用いない立体ディスプレイ
として、ディスプレイの前面にレンチキュラーレンズを
設け、空間的に左右の眼に入る画像を分離する方式があ
る。図１８はレンチキュラーレンズを用いた方式の従来
例の説明図である。１５１は液晶ディスプレイで、液晶
の表示画素部１５３はガラス基板１５２，１５４の間に
形成されている。液晶ディスプレイ１５１の表面には、
断面が図示のように半円状で各々紙面に直角方向に延び
るシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズ
１５５が設けられており、その焦点面に液晶の表示画素
部１５３が位置するようになっている。(2) Description of lenticular lens system:
On the other hand, as a three-dimensional display that does not use polarized glasses, there is a method in which a lenticular lens is provided on the front of the display to spatially separate images entering the left and right eyes. FIG. 18 is an explanatory view of a conventional example using a lenticular lens. Reference numeral 151 denotes a liquid crystal display, and a liquid crystal display pixel portion 153 is formed between glass substrates 152 and 154. On the surface of the liquid crystal display 151,
As shown, a lenticular lens 155 composed of a cylindrical lens having a semicircular cross section and extending in a direction perpendicular to the plane of the paper is provided, and a display pixel portion 153 of liquid crystal is located on the focal plane.
【０００５】表示画素部１５３には図示のようにレンチ
キュラーレンズの一つのピッチに対応して右眼用画像
（黒塗りの部分）、左眼用画像（白抜きの部分）がスト
ライプ状に対となるよう交互に配置されており、レンチ
キュラーレンズ１５５により観察者の右眼ＥR 、左眼Ｅ
L に光学的に分離して結像され、立体視が可能となる。
図中にはディスプレイの両端と中央部分の右眼用、左眼
用画像の各々を観察できる空間的領域を示してあり、画
面全面にわたって観察者の目（両眼中心距離はｅ）に左
右分離して見える共通領域が、図中の太線部分の立体視
領域１５６である。さらに、この立体視領域１５６に隣
接した領域（不図示）においても、左右分離して立体視
できる領域が存在する。この方式は観察者が特殊な眼鏡
を使用する必要がない上に、不特定多数の観察者がいる
場合の手軽な立体ディスプレイとして使用できる。As shown in the figure, the display pixel section 153 includes a right-eye image (black portion) and a left-eye image (white portion) corresponding to one pitch of the lenticular lens in a stripe shape. The right and left eyes ER , ER of the observer are arranged by the lenticular lens 155.
An image is formed by optically separating the image intoL , and stereoscopic viewing is enabled.
The figure shows a spatial area in which the right and left images can be observed at both ends and the center of the display, and is separated into left and right eyes of the observer (the center distance between both eyes is e) over the entire screen. The common area that can be seen is a stereoscopic view area 156 indicated by a bold line in the figure. Further, also in an area (not shown) adjacent to the stereoscopic viewing area 156, there is an area that can be separated into right and left and can be stereoscopically viewed. This method does not require the observer to use special glasses, and can be used as a simple stereoscopic display when there is an unspecified number of observers.
【０００６】（３）パララックス・バリヤ方式の説明：
めがね無し立体表示手段としては、前述のレンチキュラ
ーレンズ方式の他に、パララックス・バリヤ方式が代表
的である。以下、このパララックス・バリヤ方式につい
て説明する。(3) Description of parallax barrier method:
As the glasses-free three-dimensional display means, a parallax barrier method is typical in addition to the lenticular lens method described above. Hereinafter, the parallax barrier method will be described.
【０００７】パララックス・バリヤ方式については、S.
H.Kaplan,“Theory of Parallax Barriers",J.SMPTE,Vo
l.59,No.7,pp.11-21(1952)に開示されており、複数視点
からの複数の視差画像から左右画像が少なくとも交互に
配列されたストライプ画像を、この画像から所定の距離
だけ離れた位置に設けられた所定の開口部を有するスリ
ット（パララックス・バリヤと呼ばれる）を介して、そ
れぞれの眼でそれぞれの眼に対応した視差画像を観察す
ることにより立体視を行うことができる。For the parallax barrier method, see S.M.
H. Kaplan, “Theory of Parallax Barriers”, J. SMPTE, Vo
l.59, No. 7, pp. 11-21 (1952), a stripe image in which the left and right images are at least alternately arranged from a plurality of parallax images from multiple viewpoints, a predetermined distance from this image It is possible to perform stereoscopic viewing by observing a parallax image corresponding to each eye with each eye through a slit having a predetermined opening provided at a position only apart (called a parallax barrier). it can.
【０００８】更に、２次元画像（一視点画像）表示装置
との両立性を向上させるために、パララックス・バリヤ
を透過型液晶表示素子などにより、電子的に発生させバ
リヤ・ストライプの形状や位置などを電子的に可変制御
するようにした立体表示装置が、特開平３−１１９８８
９号公報、特開平５−１２２７３３号公報に開示されて
いる。Further, in order to improve compatibility with a two-dimensional image (one-viewpoint image) display device, a parallax barrier is generated electronically by a transmission type liquid crystal display element or the like, and the shape and position of the barrier stripe are formed. A three-dimensional display device that electronically variably controls such a device is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
9 and JP-A-5-122733.
【０００９】図１９は特開平３−１１９８８９号公報に
開示されている立体画像表示装置の基本構成図であり、
画像表示を行う透過型液晶表示装置１０１に、厚さｄの
スペーサー１０２を介して透過型液晶表示素子から成る
電子パララックス・バリヤ１０３を配置している。透過
型液晶表示素子１０１には２方向または多方向から撮像
した視差画像の縦ストライプ画像として表示し、電子式
パララックス・バリヤ１０３には、ＸＹアドレスをマイ
クロコンピュータ１０４等の制御手段で指定することに
より、バリヤ面上の任意の位置にパララックス・バリヤ
パターンを形成し、前記パララックス・バリヤ方式の原
理に従って立体視できる装置である。FIG. 19 is a basic configuration diagram of a stereoscopic image display device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-119889.
An electronic parallax barrier 103 composed of a transmissive liquid crystal display element is arranged on a transmissive liquid crystal display device 101 for displaying an image via a spacer 102 having a thickness d. The transmissive liquid crystal display element 101 displays a vertical stripe image of a parallax image taken from two directions or multiple directions, and the electronic parallax barrier 103 specifies an XY address by a control means such as a microcomputer 104. Thus, a parallax barrier pattern can be formed at an arbitrary position on the barrier surface, and can be stereoscopically viewed according to the principle of the parallax barrier method.
【００１０】（４）立体視領域の拡大方法の説明：上述
で説明したレンチキュラ方式やパララックス・バリヤ方
式のように、ストライプ画像を構成し立体視する装置で
は、その立体視できる領域の幅は狭く、観察者が立体視
できる範囲は最大でも両眼中心距離約６５ｍｍの幅の半
分しかない。そのため、観察者は頭の位置を固定するよ
うにして観察する必要があり、非常に見にくいという欠
点があった。それに対して、特開平２−４４９９５号公
報では、この立体視の領域を広くするために、観察者の
両眼の位置を検出して、レンチキュラーレンズを水平方
向に可動に支持して、表示素子との左右方向の相対位置
を移動制御することで、立体視領域を広げる方式が提案
されている。また、パララックス・バリヤ方式でも機械
的或いは電子的に、バリヤを左右に移動させて立体視領
域を追従させることも可能である。(4) Description of a method for enlarging a stereoscopic region: In a device that forms a stripe image and performs stereoscopic viewing, as in the lenticular system or parallax barrier system described above, the width of the region that can be stereoscopically viewed is It is narrow and the observer can view stereoscopically at most only half the width of the center distance between both eyes of about 65 mm. Therefore, it is necessary for the observer to observe while fixing the position of the head, and there is a disadvantage that it is very difficult to see. On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-44995, in order to widen the region of stereoscopic vision, the position of both eyes of an observer is detected, and a lenticular lens is movably supported in a horizontal direction, and a display element is provided. A method has been proposed in which the stereoscopic viewing area is widened by controlling the movement of the relative position in the left-right direction with respect to. Further, even in the parallax barrier method, it is possible to mechanically or electronically move the barrier left and right to follow the stereoscopic viewing area.
【００１１】更に、特開平２−５０１４５号公報には、
観察者の両眼位置を検出し、その検出した信号により、
レンチキュラに対応する右眼用画像と左眼用画像の表示
画素部の左右の位置を入れ替えて、立体視領域を広くす
る方式が提案されている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-50145 discloses that
Detects the position of both eyes of the observer, and by the detected signal,
A method has been proposed in which the left and right positions of the display pixel portions of the right-eye image and the left-eye image corresponding to lenticulars are interchanged to increase the stereoscopic viewing area.
【００１２】（５）コンピュータの環境の説明：コンピ
ュータの発達は目覚ましい。近年のグラフィカル・ユー
ザ・インターフェース（ＧＵＩ）は、コンピュータの操
作性を向上させ、直感的な操作を行うことができるた
め、コンピュータの普及に貢献してきた。(5) Description of computer environment: The development of computers is remarkable. Recent graphical user interfaces (GUIs) have improved the operability of computers and can perform intuitive operations, thus contributing to the spread of computers.
【００１３】また、コンピュータの高速化・データの大
容量化、多機能化等の進歩に伴い、コンピュータ上で３
次元画像データを用いることが日常的となってきた。今
まで説明してきた立体ディスプレイもコンピュータ環境
で用いることが多くなってきた。特に、３次元のコンピ
ュータグラフィックでは仮想的なカメラの位置を任意に
変えることができるため、両眼視差の画像の生成に応用
されることも多い。[0013] Further, with the advancement of high-speed computer, large-capacity data, multi-function, etc., 3
It has become routine to use dimensional image data. The three-dimensional displays described so far have been increasingly used in computer environments. In particular, in the case of three-dimensional computer graphics, since the position of a virtual camera can be arbitrarily changed, it is often applied to the generation of a binocular parallax image.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上記従来例の立体表示
手段を用いた立体表示においては立体カメラやコンピュ
ータグラフィックスの立体映像を表示するだけで、観察
者は常に１方向からの像しか得られず、観察者自ら観察
物を回り込んで観ることもできず、十分な臨場感が得ら
れなかった。In the stereoscopic display using the conventional stereoscopic display means, the observer can always obtain an image from only one direction only by displaying a stereoscopic image of a stereoscopic camera or computer graphics. In addition, the observer could not wrap around the observation object and watch it, and could not obtain sufficient realism.
【００１５】また、従来の立体視領域の拡大方法を用い
ると以下のような課題があった。Further, when the conventional method of enlarging the stereoscopic viewing area is used, there are the following problems.
【００１６】（１）観察者の立体視領域は立体ディスプ
レイ自身が固定されるために限定される。(1) The stereoscopic viewing area of the observer is limited because the stereoscopic display itself is fixed.
【００１７】（２）観察者の移動量が大きくなると立体
ディスプレイを斜めから観るため観察しにくくなる。(2) When the amount of movement of the observer is large, the stereoscopic display is viewed obliquely, making it difficult to observe.
【００１８】（３）また観察者が立体ディスプレイに表
示される被写体を別の角度からの映像を見たいと欲した
場合には、立体撮像装置又は、被写体を設置した台座等
を回転させる必要があり、思い通りの角度からの立体映
像を得ることが困難になる。(3) When the observer wants to view the image of the subject displayed on the stereoscopic display from another angle, it is necessary to rotate the stereoscopic imaging device or the pedestal on which the subject is installed. This makes it difficult to obtain a stereoscopic image from a desired angle.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、複数の視差画像を用いて
立体表示する立体映像装置において、観察者の視点位置
を検知する手段と、観察者の視点位置をもとに立体ディ
スプレイを回転制御する手段を設けたことを特徴とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. In a stereoscopic video apparatus for stereoscopically displaying a plurality of parallax images, means for detecting a viewpoint position of an observer is provided. Means for controlling the rotation of the three-dimensional display based on the viewpoint position of the observer.
【００２０】また、上記立体映像装置において、複数の
視差画像を撮影する立体カメラを具備し、この立体カメ
ラを観察者の視点位置或いは立体ディスプレイの回転角
度に応じて回転制御する手段を設けたことを特徴とす
る。更に、上記立体映像装置において、複数の視差画像
を撮影する立体カメラを具備し、この立体カメラの撮影
範囲に観察者の視点位置或いは立体ディスプレイの回転
角度に応じて回転制御可能な回転台を設けたことを特徴
とする。Further, in the stereoscopic video apparatus, a stereoscopic camera for photographing a plurality of parallax images is provided, and means for controlling the rotation of the stereoscopic camera according to the viewpoint position of the observer or the rotation angle of the stereoscopic display is provided. It is characterized by. Further, in the stereoscopic video apparatus, a stereoscopic camera for photographing a plurality of parallax images is provided, and a turntable that can be rotated in accordance with a viewpoint position of the observer or a rotation angle of the stereoscopic display is provided in an imaging range of the stereoscopic camera. It is characterized by having.
【００２１】また、上記立体映像装置において、複数の
視差画像を撮影する立体カメラを具備し、この立体カメ
ラを観察者の視点位置或いは立体ディスプレイの回転角
度に応じて、被観察物の外周を移動制御する手段を設け
たことを特徴とする。また、立体映像装置において、立
体ディスプレイとコンピュータを接続したシステムを組
み、観察者の視点位置或いは立体ディスプレイの回転角
度に応じコンピュータグラフィックスによって生成する
視差画像の視点方向を制御することを特徴とする。ま
た、立体ディスプレイとコンピュータを接続したシステ
ムで、観察者の視点位置或いは立体ディスプレイの回転
角度に応じ、予め用意した視差画像を選択的に表示する
ことを特徴とする。Further, the stereoscopic video apparatus is provided with a stereoscopic camera for photographing a plurality of parallax images, and the stereoscopic camera is moved on the outer periphery of the object to be observed according to the viewpoint position of the observer or the rotation angle of the stereoscopic display. A control means is provided. In the stereoscopic video apparatus, a system in which a stereoscopic display and a computer are connected is formed, and a viewpoint direction of a parallax image generated by computer graphics is controlled according to a viewpoint position of an observer or a rotation angle of the stereoscopic display. . In a system in which a stereoscopic display and a computer are connected, a parallax image prepared in advance is selectively displayed according to a viewpoint position of an observer or a rotation angle of the stereoscopic display.
【００２２】また、複数の視差画像を用いて立体表示す
る立体ディスプレイと、ポインティングデバイスを用い
たユーザインターフェースを実装したコンピュータと、
機械的な制御手段により撮影方向を制御可能な撮影環境
が接続されたコンピュータシステムにおいて、前記撮影
方向を前記ポインティングデバイスを用いることにより
操作することを特徴とする。また、該コンピュータシス
テムにおいて、その撮影手段が回転制御手段を備えた複
数の視差画像を撮影する立体カメラからなり、前記ポイ
ンティングデバイスにより前記回転手段が回転制御され
ることを特徴とする。また、該コンピュータシステムに
おいて、その撮影手段が複数の視差画像を撮影する立体
カメラと、この立体カメラの撮影範囲に設けられた回転
制御可能な回転台とからなり、前記ポインティングデバ
イスにより、前記回転が回転制御されることを特徴とす
る。さらに、上記コンピュータシステムにおいて、その
撮影手段が複数の視差画像を撮影する立体カメラと前記
立体カメラを移動制御する手段からなり、前記ポインテ
ィングデバイスにより前記移動手段が移動制御されるこ
とを特徴とする。A three-dimensional display for displaying a three-dimensional image by using a plurality of parallax images; a computer having a user interface using a pointing device;
In a computer system connected to a shooting environment in which a shooting direction can be controlled by mechanical control means, the shooting direction is operated by using the pointing device. Further, in the computer system, the photographing means includes a stereoscopic camera having a rotation control means for photographing a plurality of parallax images, and the rotation of the rotation means is controlled by the pointing device. Further, in the computer system, the photographing means includes a stereoscopic camera for photographing a plurality of parallax images, and a turntable provided for rotation in the photographing range of the stereoscopic camera, and the rotation is controlled by the pointing device. The rotation is controlled. Further, in the above-mentioned computer system, the photographing means comprises a three-dimensional camera for photographing a plurality of parallax images and a means for controlling the movement of the three-dimensional camera, and the movement of the moving means is controlled by the pointing device.
【００２３】また、コンピュータシステムにおいて、複
数の視差画像を用いて立体表示する立体表示手段と、観
察者の視点位置を検知する手段と、この観察者の視点位
置に応じて立体表示領域を追従する手段を備えた立体デ
ィスプレイと、ポインティングデバイスを用いたユーザ
インターフェースを実装したコンピュータを接続したス
テムにおいて、前記ポインティングデバイスと観察者の
移動により前記視差画像の視点方向を制御・表示するこ
とを特徴とする。また、該コンピュータシステムにおい
て、ポインティングデバイスによる観察方向の制御・表
示量を観察者の移動による観察方向の制御・表示量より
も大きくしたことを特徴とする。Further, in the computer system, a stereoscopic display means for stereoscopic display using a plurality of parallax images, a means for detecting a viewpoint position of an observer, and a stereoscopic display area is followed according to the viewpoint position of the observer. In a stem in which a three-dimensional display provided with means and a computer equipped with a user interface using a pointing device are connected, the viewpoint direction of the parallax image is controlled and displayed by moving the pointing device and an observer. . In the computer system, the amount of control and display of the observation direction by the pointing device is made larger than the amount of control and display of the observation direction by movement of the observer.
【００２４】さらに、上記コンピュータシステムにおい
て、複数の視差画像を撮影する立体カメラを具備し、こ
の立体カメラをポインティングデバイスを用いて回転制
御する手段を設けたことを特徴とする。また、上記コン
ピュータシステムにおいて、複数の視差画像を撮影する
立体カメラを具備し、この立体カメラの撮影範囲に前記
ポインティングデバイスにより回転制御される回転台を
設けたことを特徴とする。Further, in the above-mentioned computer system, a stereo camera for photographing a plurality of parallax images is provided, and a means for controlling the rotation of the stereo camera using a pointing device is provided. Further, in the above-mentioned computer system, a stereo camera for photographing a plurality of parallax images is provided, and a turntable controlled to be rotated by the pointing device is provided in a photographing range of the stereo camera.
【００２５】また、上記コンピュータシステムにおい
て、複数の視差画像を撮影する立体カメラと、前記立体
カメラを移動制御する手段を具備し、前記ポインティン
グデバイスにより前記移動制御が制御されることを特徴
とする。Further, in the above-mentioned computer system, a stereo camera for photographing a plurality of parallax images and a means for controlling the movement of the stereo camera are provided, and the movement control is controlled by the pointing device.
【００２６】さらに、レンチキュラレンズを画像表示部
の前面に用いた立体ディスプレイ装置を使用する立体映
像装置において、前記立体ディスプレイ装置をレンチキ
ュラレンズのシリンドリカルレンズの長手方向を回転軸
とするように支持する回転支持機構と、前記立体ディス
プレイ装置を前記回転軸を中心として回動させる駆動手
段と、観察者の頭部又は両眼位置を検出する手段と、検
出した頭部又は両眼位置に基づき前記立体ディスプレイ
の角度を制御する制御手段と、被写体を撮像する左右の
撮像装置と、前記撮像装置を回動させる駆動手段とを備
え、前記撮像装置からの撮像情報を表示することを特徴
とする。Further, in a three-dimensional image apparatus using a three-dimensional display device using a lenticular lens in front of an image display unit, a rotation supporting the three-dimensional display device so that the longitudinal direction of a cylindrical lens of the lenticular lens is a rotation axis. A support mechanism, driving means for rotating the stereoscopic display device about the rotation axis, means for detecting the position of the observer's head or both eyes, and the stereoscopic display based on the detected head or both eyes positions Control means for controlling the angle of the image pickup device, left and right image pickup devices for picking up an image of a subject, and drive means for rotating the image pickup device, and image pickup information from the image pickup device is displayed.
【００２７】また、上記立体映像装置において、検出さ
れた観察者の頭部又は両眼位置に基づき前記撮像装置の
角度を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。ま
た、該立体映像装置において、前記立体ディスプレイ装
置の角度に基づき前記撮像装置の角度を制御する制御手
段を備えたことを特徴とする。Further, the stereoscopic video apparatus is characterized in that the stereoscopic video apparatus further comprises control means for controlling the angle of the imaging device based on the detected position of the observer's head or both eyes. The stereoscopic video apparatus further includes a control unit that controls an angle of the imaging device based on an angle of the stereoscopic display device.
【００２８】また更に、該立体映像装置に具備された台
座において、検出された観察者の頭部又は両眼位置に基
づいてその角度を制御される制御手段を備えたことを特
徴とする。また、上記立体映像装置に具備された台座に
おいて、前記立体ディスプレイ装置の角度に基づいてそ
の角度を制御される制御手段を備えたことを特徴とす
る。また、上記立体映像装置の台座において、前記撮像
装置または被写体を回動できることを特徴とする。Still further, in the pedestal provided in the stereoscopic image apparatus, a control means for controlling the angle of the pedestal based on the detected position of the observer's head or both eyes is provided. Further, in the pedestal provided in the three-dimensional image device, there is provided a control means for controlling an angle of the three-dimensional display device based on the angle. Also, the imaging device or the subject can be rotated on the pedestal of the stereoscopic video device.
【００２９】さらに、上記立体映像装置の台座の制御手
段において、角度を前記立体ディスプレイを設置した場
合と前記被写体を設置した場合とで異なる方向にするこ
とを特徴とする。Further, in the control means of the pedestal of the stereoscopic video apparatus, the angle is set to be different between the case where the stereoscopic display is installed and the case where the subject is installed.
【００３０】また、表示面方式の立体ディスプレイ装置
を使用する立体映像装置において、前記立体ディスプレ
イ装置を回転するように支持する回転支持機構と、前記
立体ディスプレイ装置を回転する回転軸を中心として回
動させる駆動手段と、観察者の頭部又は両眼位置を検出
する位置検出手段と、被写体を撮像する左右の撮像装置
と、前記撮像装置を回動させる駆動手段と、前記検出し
た頭部又は両眼位置に基づき前記立体ディスプレイの角
度及び前記撮像装置の角度を制御する制御手段とを備え
たことを特徴とする。In a three-dimensional video apparatus using a three-dimensional display device of a display surface type, a rotation support mechanism for supporting the three-dimensional display device so as to rotate, and a rotating mechanism for rotating the three-dimensional display device around a rotation axis. Driving means, a position detecting means for detecting the position of the observer's head or both eyes, left and right imaging devices for imaging a subject, a driving means for rotating the imaging device, and the detected head or both Control means for controlling an angle of the stereoscopic display and an angle of the imaging device based on an eye position.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】以下、本発明における各実施形態
を、図面を用いて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００３２】［第１の実施形態］図１と図２は本発明の
第１の実施形態を示すものである。図１において、１０
０は本実施形態を施した立体ディスプレイ装置本体で、
１は例えばレンチキュラー方式やパララックス・バリヤ
方式等によって立体表示される立体表示部、２は画像処
理等の手段によって観察者の視点位置を検知する視点検
出部、３は本立体ディスプレイを回転制御させるための
回転台である。また、２００は本立体ディスプレイを観
察している観察者である。さらに、３００は立体画像を
撮影するための立体カメラ本体で、３１と３２は視差画
像を撮影するために設けられたレンズ、３３は立体カメ
ラの回転台制御部である。また、４００は立体カメラ３
００の映像信号を立体ディスプレイに送る、或いは立体
ディスプレイ１００からの回転角度情報等の制御信号を
立体カメラ３００へと送る等の双方向の通信を行うケー
ブルである。[First Embodiment] FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10
Reference numeral 0 denotes a three-dimensional display device body to which the present embodiment is applied.
Reference numeral 1 denotes a stereoscopic display unit which stereoscopically displays, for example, a lenticular system or a parallax barrier system, etc., 2 denotes a viewpoint detection unit which detects a viewpoint position of an observer by means of image processing or the like, and 3 denotes rotation control of the present stereoscopic display. For the turntable. An observer 200 observes the stereoscopic display. Further, reference numeral 300 denotes a stereoscopic camera body for photographing a stereoscopic image, reference numerals 31 and 32 denote lenses provided for photographing a parallax image, and reference numeral 33 denotes a turntable control unit of the stereoscopic camera. 400 is a three-dimensional camera 3
This cable performs bidirectional communication such as sending a video signal of 00 to a stereoscopic display or sending a control signal such as rotation angle information from the stereoscopic display 100 to the stereoscopic camera 300.
【００３３】図２は、立体ディスプレイ１００、及び立
体カメラ３００の内部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the stereoscopic display 100 and the stereoscopic camera 300.
【００３４】図２を参照しつつ、立体カメラ本体３００
について説明する。３０は立体画像を撮像するための左
右２つの撮像系からなる撮像部、３６は撮像部３０より
出力された左右の画像情報に相当する映像信号に対して
それぞれ所定の信号処理を施して立体ディスプレイ１０
０へと供給可能な信号形態に変換する映像信号処理回
路、３３は撮像部３０を回転するための回転台座を駆動
するモータを含む回転台制御部、３４は映像信号処理回
路３６より出力された映像信号を立体ディスプレイ１０
０側に送信可能な形態に変換するとともに、ディスプレ
イ１００側より送信されてきた制御信号に基づいて回転
台制御部３７を制御し、立体ディスプレイに送信するた
めの撮像部３０の姿勢を初めとするオートフォーカス等
の各種制御情報を生成するコントローラで、マイクロコ
ンピュータによって構成される。また、３５は立体ディ
スプレイ１００側との間で、映像信号及び各種制御情報
を所定のフォーマットで通信するカメラ側通信部であ
る。Referring to FIG. 2, a three-dimensional camera body 300 will be described.
Will be described. Reference numeral 30 denotes an image pickup unit including two left and right image pickup systems for picking up a three-dimensional image, and 36 performs a predetermined signal processing on video signals output from the image pickup unit 30 and corresponding to left and right image information, respectively. 10
A video signal processing circuit for converting the signal into a signal form that can be supplied to 0; 33, a rotary table control unit including a motor for driving a rotary pedestal for rotating the imaging unit 30; 3D display 10 for video signal
In addition to the conversion to the form that can be transmitted to the 0 side, the control unit controls the turntable control unit 37 based on the control signal transmitted from the display 100 side, and the posture of the imaging unit 30 for transmitting to the stereoscopic display is first. A controller that generates various types of control information such as auto focus, and is configured by a microcomputer. Reference numeral 35 denotes a camera-side communication unit that communicates video signals and various control information in a predetermined format with the stereoscopic display 100 side.
【００３５】次に、立体ディスプレイ１００について説
明する。図２において、１は立体画像を表示するＣＲＴ
や液晶等の立体ディスプレイ、２は観察者の視点を検出
する視線検出部で、観察者に赤外線等を照射してその反
射光から眼球位置を知る方法、観察者の頭部の映像から
画像処理によって眼球像を検出する方法、あるいは頭部
自体の画像認識を行う方法等、必要に応じて選択するこ
とができる。Next, the three-dimensional display 100 will be described. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a CRT for displaying a stereoscopic image.
2 is a line-of-sight detection unit that detects the viewpoint of the observer. A method of irradiating the observer with infrared rays and the like to determine the position of the eyeball from the reflected light, image processing from the image of the observer's head. A method of detecting an eyeball image or a method of performing image recognition of the head itself can be selected as necessary.
【００３６】また、３は立体ディスプレイ１００を回転
するための回転台座を駆動するモータを含む回転台制御
部、４は立体カメラ３００から送信されてきた画像信号
とカメラの姿勢、その他の関連する制御情報を受信し、
あるいは立体カメラ３００側へとカメラ制御情報等を送
信するディスプレイ側通信部である。Reference numeral 3 denotes a turntable control unit including a motor for driving a turntable for rotating the three-dimensional display 100, and 4 denotes an image signal transmitted from the three-dimensional camera 300, the attitude of the camera, and other related controls. Receiving information,
Alternatively, it is a display-side communication unit that transmits camera control information and the like to the stereoscopic camera 300 side.
【００３７】また、５は後述のコントローラ７の指令に
したがって、立体カメラ３００側より送られてきた画像
情報を左右の画像情報に分離し、所定の信号処理を施し
て映像ドライブ回路６へと供給し、立体ディスプレイ表
示部１に表示させる映像信号処理回路である。Reference numeral 5 denotes image data sent from the three-dimensional camera 300 side separated into left and right image information in accordance with a command from a controller 7 described later, subjected to predetermined signal processing, and supplied to the video drive circuit 6. And a video signal processing circuit to be displayed on the stereoscopic display unit 1.
【００３８】また、７は、立体ディスプレイ１００を統
括して制御するとともに、通信部４を介して立体カメラ
３００を制御するマイクロコンピュータによって構成さ
れたコントローラで、立体カメラ３００から通信部４を
介して受信した映像信号を映像信号処理回路５へと供給
させてディスプレイ１に立体画像を表示させるととも
に、視点検出部２によって検出された観察者の視線位置
情報に基づいて、回転台制御部３を制御して立体ディス
プレイ１００の回転位置を制御するものである。またデ
ィスプレイ側から立体カメラ３００を制御するための制
御信号を立体カメラ３００側へと出力する。Reference numeral 7 denotes a controller which controls the stereoscopic display 100 and controls the stereoscopic camera 300 via the communication unit 4. The controller 7 controls the stereoscopic display 300 from the stereoscopic camera 300 via the communication unit 4. The video signal processing circuit 5 supplies the received video signal to the video signal processing circuit 5 to display a stereoscopic image on the display 1 and controls the turntable control unit 3 based on the gaze position information of the observer detected by the viewpoint detection unit 2. Then, the rotational position of the three-dimensional display 100 is controlled. Also, a control signal for controlling the stereoscopic camera 300 is output from the display side to the stereoscopic camera 300 side.
【００３９】また、立体ディスプレイ１００と立体カメ
ラ３００との間における情報の通信路となるケーブル４
００は、このようなケーブル接続の形態をとることな
く、電話回線でも無線、赤外線でも、その手段は特に限
定されるものではなく、いかなる形態をとってもよい。A cable 4 serving as an information communication path between the stereoscopic display 100 and the stereoscopic camera 300
No. 00 is not limited to such a form of cable connection, and may be any form, such as a telephone line, wireless or infrared, without any particular limitation.
【００４０】次に上記のシステムの動作について、順を
追って説明する。Next, the operation of the above system will be described step by step.
【００４１】立体カメラ３００によって立体画像が撮像
され、その立体画像に相当する左右の映像信号は、各通
信部４，３５及びケーブル４００からなる通信手段を介
して立体ディスプレイ１００の画面へと表示される。A three-dimensional image is captured by the three-dimensional camera 300, and left and right video signals corresponding to the three-dimensional image are displayed on the screen of the three-dimensional display 100 via communication means including the communication units 4 and 35 and the cable 400. You.
【００４２】撮像された左右の映像信号が、立体ディス
プレイ１００の画面上に水平方向に形成されたレンチキ
ュラーレンズ（シリンドリカルレンズ）によって、観察
者の左右の眼に対して左右の異なる映像が映るようにな
っており、立体カメラ３００の左右の映像信号出力を観
察者の左右の眼に別々に伝達するように構成されてい
る。Left and right image signals are picked up by a lenticular lens (cylindrical lens) formed in the horizontal direction on the screen of the three-dimensional display 100 so that different left and right images are projected to the left and right eyes of the observer. The left and right video signal outputs of the stereoscopic camera 300 are separately transmitted to the left and right eyes of the observer.
【００４３】この状態において、観察者が立体ディスプ
レイ１００を観察している際に、観察者が立体ディスプ
レイ装置に対して位置を移動すると、視点位置検出部３
によって視点位置の移動として検出され（頭部位置を検
出するセンサであれば、その頭部位置の画像から頭部位
置の移動として検出される）、立体ディスプレイ１００
と観察者との間の相対的な位置の変位としてコントロー
ラ７へと供給される。In this state, when the observer moves the position with respect to the stereoscopic display device while observing the stereoscopic display 100, the viewpoint position detecting unit 3
Is detected as a movement of the viewpoint position (if the sensor detects the head position, it is detected as a movement of the head position from the image of the head position), and the stereoscopic display 100
Is supplied to the controller 7 as a displacement of the relative position between the object and the observer.
【００４４】コントローラ７は、この視点位置移動情報
に基づいて、回転台制御部３を制御し、立体ディスプレ
イ１００を回転させて観察者に正対する位置へと移動す
る。The controller 7 controls the turntable control unit 3 based on the viewpoint position movement information, rotates the stereoscopic display 100, and moves to the position facing the observer.
【００４５】またこの視点位置移動情報は、通信部４、
通信ケーブル４００（あるいはワイヤレス通信）によっ
て、立体カメラ３００側にも伝達され、コントローラ３
４を介して回転台制御部３３が駆動制御され、カメラの
位置も、観察者の視点が移動した方向に回転する。The viewpoint position movement information is transmitted to the communication unit 4
It is also transmitted to the stereoscopic camera 300 side by the communication cable 400 (or wireless communication), and the controller 3
The turntable control unit 33 is drive-controlled via 4 and the position of the camera also rotates in the direction in which the viewpoint of the observer has moved.
【００４６】すなわち、観察者がディスプレイ１００の
周囲を移動すると、カメラもその移動方向に移動するた
めディスプレイ１に写し出される映像が、被写体の正面
から側面へと移動し、ディスプレイ１も観察者の移動し
た方向に向きを変えるので、観察者は、ディスプレイ１
の周囲を移動することにより、あたかも被写体の周囲を
移動しているかのような映像を見ることができる。That is, when the observer moves around the display 100, the camera also moves in the moving direction, so that the image projected on the display 1 moves from the front to the side of the subject, and the display 1 also moves. The observer turns the display 1
By moving around the object, it is possible to see an image as if moving around the subject.
【００４７】尚、視点位置を移動して立体ディスプレイ
１００を回動させたとき、立体カメラ３００側に、視点
位置情報でなく、立体ディスプレイ１００の回転角の情
報を送信し、この情報に基づいて回転制御部３３を制御
するようにしてもよい。When the three-dimensional display 100 is rotated by moving the viewpoint, the information of the rotation angle of the three-dimensional display 100 is transmitted to the three-dimensional camera 300 instead of the viewpoint position information. The rotation control unit 33 may be controlled.
【００４８】また立体カメラ３００の回転量は、観察者
の視点位置の移動量や立体ディスプレイ１００の回転角
に対して、１対１に対応している必要はなく、所定の比
例又は非線形な関数で規定してもよい。The amount of rotation of the stereoscopic camera 300 does not need to correspond one-to-one to the amount of movement of the observer's viewpoint position or the rotation angle of the stereoscopic display 100, but may be a predetermined proportional or non-linear function. May be specified.
【００４９】これによって、観察者は、立体ディスプレ
イ装置を見る位置を変えるだけで、立体カメラ３００も
追従して表示されている立体画像が変化するので、その
都度手動で立体カメラ３００の向き等を調整する必要が
なく、観察者の意志に基づいた好みの方向の映像を観察
することができる。観察者が移動することにより、視差
画像が変化する運動視差の効果もでるため、より現実的
な立体感を感受し、その認識を増すことができる。Thus, the observer changes the stereoscopic image displayed by following the stereoscopic camera 300 only by changing the viewing position of the stereoscopic display device. There is no need to make adjustments, and it is possible to observe an image in a desired direction based on the will of the observer. As the observer moves, the effect of motion parallax, in which the parallax image changes, is also obtained, so that a more realistic three-dimensional effect can be sensed and its recognition can be increased.
【００５０】［第２の実施形態］図３と図４は本発明の
第２の実施形態の説明図である。第１の実施形態との差
異について特に説明する。[Second Embodiment] FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams of a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment will be particularly described.
【００５１】図３において、１００は本発明の第１の実
施形態と同様に、視点検知手段と立体表示手段と回転制
御手段を具備した立体ディスプレイ装置である。また、
３００′は第１の実施形態の立体カメラ３００と同様に
視差画像を撮影するための立体カメラ３００’である
が、第１の実施形態と異なり立体カメラ３００’が回転
台制御部３３を具備していない。６００は本実施形態の
特徴を示すもので、固定部６０１と被写体２５０を載置
する回転部６０２から成る回転台である。４１０は立体
ディスプレイ１００と立体カメラ３００’間の通信を行
うためのケーブル、４２０は立体ディスプレイ１００と
回転台６００間の通信を行うためのケーブルである。In FIG. 3, reference numeral 100 denotes a three-dimensional display device provided with a viewpoint detecting means, a three-dimensional display means, and a rotation control means, as in the first embodiment of the present invention. Also,
Reference numeral 300 ′ denotes a stereoscopic camera 300 ′ for capturing a parallax image similarly to the stereoscopic camera 300 of the first embodiment, but unlike the first embodiment, the stereoscopic camera 300 ′ includes a turntable control unit 33. Not. Reference numeral 600 denotes a feature of the present embodiment, which is a turntable including a fixed unit 601 and a rotary unit 602 on which the subject 250 is placed. Reference numeral 410 denotes a cable for performing communication between the stereoscopic display 100 and the stereoscopic camera 300 ′, and reference numeral 420 denotes a cable for performing communication between the stereoscopic display 100 and the turntable 600.
【００５２】図４は第２の実施形態の信号の流れを説明
するブロック図である。図中、６１，６２，６３以外は
上記第１実施形態の説明で既に述べたので、これらの説
明は省略する。６１は回転台６００を制御するためのマ
イクロコンピュータによるコントローラ、６２は立体デ
ィスプレイ１００と通信をして、主に回転台６００の回
転角度の情報を得るための通信部、６３はモータ等の機
構部を有して回転台６００の回転角度を制御するための
回転台制御部である。FIG. 4 is a block diagram for explaining a signal flow according to the second embodiment. In the figure, components other than 61, 62, and 63 have already been described in the description of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. 61 is a controller by a microcomputer for controlling the turntable 600, 62 is a communication unit for communicating with the three-dimensional display 100 and mainly obtaining information on the rotation angle of the turntable 600, 63 is a mechanical unit such as a motor. And a turntable control unit for controlling the rotation angle of the turntable 600.
【００５３】そして、その動作について説明すると、本
発明の第２の実施形態の特徴である観察者に対しての立
体ディスプレイ１００と立体カメラ３００’と回転台６
００の関係について説明する。立体ディスプレイ１００
の動作としては通信部５が立体カメラ３００’と回転台
６００の両方に通信を行っている以外は、第１の実施形
態と同様である。第２の実施形態の立体カメラ３００’
は第１の実施形態と異なり、回転台制御部３３を具備し
ておらず、通信部３５は立体映像や音声信号を司ること
になる。The operation will now be described. The stereoscopic display 100, stereoscopic camera 300 ', and turntable 6 for the observer, which are features of the second embodiment of the present invention, are described.
00 will be described. 3D display 100
Is the same as that of the first embodiment except that the communication unit 5 communicates with both the stereoscopic camera 300 'and the turntable 600. Stereoscopic camera 300 'of the second embodiment
Unlike the first embodiment, does not include the turntable control unit 33, and the communication unit 35 controls stereoscopic video and audio signals.
【００５４】回転台６００は立体ディスプレイ１００の
視点検出部２で得た観察者の視点情報をケーブル４２０
で通信部６２を介してコントローラ６１に送られる。コ
ントローラ６１はこの信号をもとに回転台制御部６３を
制御し、観察者の視点移動と共に回転させる。The turntable 600 transmits the viewpoint information of the observer obtained by the viewpoint detection unit 2 of the stereoscopic display 100 to the cable 420.
Is sent to the controller 61 via the communication unit 62. The controller 61 controls the turntable control unit 63 based on this signal, and rotates the turntable together with the movement of the viewpoint of the observer.
【００５５】以上説明したように、観察者が立体画像を
観察中、その立体画像の側面を見ようとして、観察者自
身の眼の位置をサイドにずらせた場合、それを視点検出
部２の視点位置センサあるいは頭部位置センサによって
検出し、観察物を載せた回転台６００をそのズレに相当
する分、回転するので、立体ディスプレイ１００の前を
回転移動することで、観察物も追従するので観察者の意
志に基づいた方向の観察ができ、観察者が移動すること
により視差画像が変化する運動視差の効果や、回り込み
画像が得られることで、より立体感を増すことができ
る。As described above, when the observer shifts the position of the observer's own eye to the side while observing the stereoscopic image to look at the side of the stereoscopic image, the viewpoint is shifted to the viewpoint position of the viewpoint detecting unit 2. The rotary table 600 on which the object is placed is detected by a sensor or a head position sensor, and the turntable 600 on which the object is placed is rotated by an amount corresponding to the deviation. It is possible to observe the direction based on the intention of the user, and to obtain the effect of the motion parallax in which the parallax image changes as the observer moves, and to obtain the wraparound image, so that the stereoscopic effect can be further increased.
【００５６】［第３の実施形態］図５と図６は本発明に
おける第３の実施形態を示す説明図である。上述の実施
形態との差異について説明する。[Third Embodiment] FIGS. 5 and 6 are explanatory views showing a third embodiment of the present invention. The difference from the above embodiment will be described.
【００５７】図５において、１００は第１の実施形態と
同様に、視点検知手段と立体表示手段と回転制御手段を
具備した立体ディスプレイ装置である。３００”は第１
の実施形態の立体カメラ３００と同様に視差画像を撮影
するための立体カメラであるが、上述と異なり立体カメ
ラ３００の回転台制御部３３の替わりに、円周状に構成
されたレール７００上を移動する移動手段、例えばリニ
アモータやステップモータを用いた移動体を具備し、被
観察物２５０の回りから撮影できる。In FIG. 5, reference numeral 100 denotes a three-dimensional display device provided with a viewpoint detecting means, a three-dimensional display means, and a rotation control means, as in the first embodiment. 300 "is the first
This is a stereoscopic camera for photographing a parallax image in the same manner as the stereoscopic camera 300 of the embodiment, but unlike the above, instead of the turntable control unit 33 of the stereoscopic camera 300, the stereoscopic camera 300 moves on a rail 700 configured in a circumferential shape. A moving unit using a moving means, for example, a linear motor or a step motor, is provided.
【００５８】図６は本実施形態の信号の流れを説明する
ブロック図である。上述以外で、４３０は立体ディスプ
レイ１００と立体カメラ３００”間の通信を行うための
ケーブル、７１はレール７００を移動するためにモータ
等を備えたレール移動手段である。FIG. 6 is a block diagram for explaining a signal flow according to the present embodiment. In addition to the above, reference numeral 430 denotes a cable for performing communication between the stereoscopic display 100 and the stereoscopic camera 300 ″, and reference numeral 71 denotes a rail moving unit including a motor or the like for moving the rail 700.
【００５９】本実施形態の特徴である観察者に対しての
立体ディスプレイ１００と立体カメラ３００”の移動制
御について説明する。立体ディスプレイ１００の動作と
しては第１の実施形態と同様である。第３の実施形態の
立体カメラ３００”は第１の実施形態と異なり、回転台
制御部３３の替わりにレール７００上を移動する。立体
カメラ３００”は立体ディスプレイ１００の視点検出部
２で得た情報をケーブル４３０で通信部３５を介してコ
ントローラ３４に送られる。コントローラ３４はこの信
号をもとに自走的に移動制御し、観察者の視点又は頭部
の移動と共に移動させる。The movement control of the stereoscopic display 100 and the stereoscopic camera 300 ″ for the observer, which is a feature of this embodiment, will be described. The operation of the stereoscopic display 100 is the same as that of the first embodiment. Unlike the first embodiment, the stereoscopic camera 300 ″ of this embodiment moves on the rail 700 instead of the turntable control unit 33. The stereoscopic camera 300 ″ transmits information obtained by the viewpoint detection unit 2 of the stereoscopic display 100 to the controller 34 via the communication unit 35 via the cable 430. The controller 34 self-propelledly controls movement based on this signal. It is moved with the movement of the observer's viewpoint or head.
【００６０】被写体２５０の廻りに全周にわたってレー
ルを配すれば、被写体を３６０°どの位置からも撮影す
ることができ、観察者の視点に応じて画像をその動きに
応じて表示することができる。By arranging the rail around the subject 250 over the entire circumference, the subject can be photographed from any position of 360 °, and the image can be displayed according to the observer's viewpoint according to its movement. .
【００６１】以上説明したように、観察者が立体ディス
プレイ１００の前を回転移動することで、立体カメラ３
００”も追従するので観察者の意志に基づいた方向の観
察ができ、観察者が移動することにより視差画像が変化
する運動視差の効果や回り込み画像がディスプレイ上で
観察されることで、より立体感を増すことができる。As described above, when the observer rotates and moves in front of the stereoscopic display 100, the stereoscopic camera 3
00 ”follows, so that the observer can observe the direction based on the will of the observer. The effect of the motion parallax, in which the parallax image changes as the observer moves, and the wraparound image are observed on the display, thereby increasing the stereoscopic effect. The feeling can be increased.
【００６２】［第４の実施形態］第４の実施形態では上
述の実施形態の立体ディスプレイ１００とコンピュータ
を接続したものについて述べる。図７は本実施形態のコ
ンピュータ（不図示）の処理を説明する流れ図である。
ｓ１は立体ディスプレイ１００の視点検知部２より所定
の手段で観察者の視点位置をコンピュータに取り込むた
めの視点位置取得部、ｓ２は先述の視点位置情報に応じ
て視差画像をコンピュータグラフィックス（ＣＧ）で生
成するための視差画像生成部である。ｓ３は上述以外の
コンピュータの一般的な処理を行うその他の処理部であ
る。また、視差画像生成部ｓ２では、コンピュータグラ
フィックスを用いたが、替わりに予め用意した視差画像
を選択的に表示しても良い。[Fourth Embodiment] In the fourth embodiment, a description will be given of a case where the three-dimensional display 100 of the above-described embodiment is connected to a computer. FIG. 7 is a flowchart illustrating processing of a computer (not shown) of the present embodiment.
s1 is a viewpoint position acquisition unit for taking the viewpoint position of the observer into the computer by a predetermined means from the viewpoint detection unit 2 of the stereoscopic display 100, and s2 is a computer graphics (CG) which converts the parallax image according to the above-mentioned viewpoint position information. Is a parallax image generation unit for generating the image data. Reference numeral s3 denotes another processing unit that performs general computer processing other than those described above. Further, the parallax image generation unit s2 uses computer graphics, but alternatively, a prepared parallax image may be selectively displayed.
【００６３】この様に、立体カメラ３００と接続しなく
ても、コンピュータグラフィックス機能を活用して、運
動視差や回り込みの効果をコンピュータを接続したシス
テムで実現できる。As described above, the effects of motion parallax and wraparound can be realized by a system connected to a computer by utilizing the computer graphics function without connecting to the stereoscopic camera 300.
【００６４】［第５の実施形態］図８、図９、図１０は
本発明の第５の実施形態による概略外観図と構成ブロッ
ク図とディスプレイ上に表現した概略表示画像である。[Fifth Embodiment] FIGS. 8, 9 and 10 are a schematic external view, a configuration block diagram and a schematic display image expressed on a display according to a fifth embodiment of the present invention.
【００６５】図８において、１００’は本実施形態で用
いられる立体ディスプレイ装置本体で、上記実施形態と
異なり、回転台制御部３を備えずに立体視領域の追従は
従来の方法によってなされる。また、８２は前記立体デ
ィスプレイ１００’と接続されたホストコンピュータで
あり、ポインティングデバイスであるマウス８３やキー
ボード８４によって入力操作される。図９は第５の実施
形態のブロック図であり、追従制御手段８１を有するこ
とが上述の実施形態と異なる。尚、マウス８３の替わり
にトラックボールやジョイスティク等の他のポインティ
ングデバイスを用いても良い。In FIG. 8, reference numeral 100 'denotes a main body of the stereoscopic display device used in the present embodiment. Unlike the above-described embodiment, the stereoscopic viewing area is tracked without the turntable control unit 3 by a conventional method. Reference numeral 82 denotes a host computer connected to the three-dimensional display 100 ', which is operated by a mouse 83 or a keyboard 84 as a pointing device. FIG. 9 is a block diagram of the fifth embodiment, which is different from the above-described embodiment in having a tracking control means 81. Note that another pointing device such as a trackball or a joystick may be used instead of the mouse 83.
【００６６】図１０は本実施形態の操作環境を示すもの
で、立体ディスプレイ１００’の画面の図面で、８５は
画面の最も外側の外枠、８６は画面のタイトルバー、８
７はプルダウンメニューで使用されるメニューバー、８
８ａと８８ｂと８８ｃと８８ｄはディスプレイファイル
や入力デバイスを仮想的に表示するためのアイコン、８
９はマウス８３によって操作されるポインタ、９０は立
体表示するためのウィウンドウであって、９０ａはウィ
ンドウのタイトルやウィンドウアクティブか否かを示す
ウィンドウバー、９０ｂは立体画像を表示する表示部、
９０ｃはウィンドウの表示部を制御するコントロールバ
ーで、９０Ｌと９０Ｒは前記コントロールバーの中にあ
り、９０Ｌをマウスでクリックすると立体表示されてい
るオブジェクトが左回転する左回転ボタン、９０Ｒは同
様に右回転ボタンである。また、この立体表示環境は３
次元表示と２次元表示を混在表示するものであるが、２
次元と３次元の切り替える手段を設けたもので良い。FIG. 10 shows the operating environment of the present embodiment, which is a drawing of the screen of the stereoscopic display 100 ', 85 is the outermost frame of the screen, 86 is the title bar of the screen, and 8 is the screen.
7 is a menu bar used in a pull-down menu, 8
8a, 88b, 88c, and 88d are icons for virtually displaying a display file or an input device;
Reference numeral 9 denotes a pointer operated by the mouse 83; 90, a window for stereoscopic display; 90a, a window bar indicating the title of the window and whether the window is active; 90b, a display unit for displaying a stereoscopic image;
Reference numeral 90c denotes a control bar for controlling the display part of the window. Reference numerals 90L and 90R are located in the control bar. When the mouse 90L is clicked with the mouse, a three-dimensionally-displayed object is rotated left. Rotate button. The 3D display environment is 3
The two-dimensional display and the two-dimensional display are mixedly displayed.
A means for switching between three-dimensional and three-dimensional may be provided.
【００６７】次に本実施形態の特徴である視点方向の移
動手段について説明する。図１１は立体視領域の拡大方
法での観察者の位置検知の範囲を示すもので上面より見
た概略平面図で、αは観察者の位置検知範囲を示す。こ
の位置検知の検出法として、例えば、１／２インチ固体
撮像子（撮像画角は幅６．４ｍｍ、縦４．８ｍｍ）と焦
点距離８ｍｍのレンズを用いた結像光学系を採用した場
合では、検知範囲αは、幾何学的に、α＝２Ａｔａｎ
（３.２／８）＝４３.６°になる。よって、このような
検知方法で、観察者を追従し、視点位置に応じて画像を
変える方法では、この検知範囲よりも広い範囲の視点画
像の変更はできにくい。本実施形態では、ポインティン
グデバイスにより、（３６０−α）°以上の表示オブジ
ェクトの視点移動とα以内の観察者の移動による視点移
動を協調的に行うことで使い勝手のよい視点移動を可能
としている。Next, the moving means in the viewpoint direction, which is a feature of this embodiment, will be described. FIG. 11 is a schematic plan view showing the range of the position detection of the observer in the method of enlarging the stereoscopic viewing area, as viewed from above, and α indicates the range of position detection of the observer. As a detection method of this position detection, for example, in a case where an imaging optical system using a 1/2 inch solid-state image pickup device (an imaging angle of view is 6.4 mm in width and 4.8 mm in height) and a lens having a focal length of 8 mm is adopted. , The detection range α is geometrically α = 2 Atan
(3.2 / 8) = 43.6 °. Therefore, in a method of following an observer and changing an image according to the viewpoint position by such a detection method, it is difficult to change a viewpoint image in a range wider than the detection range. In the present embodiment, a user-friendly viewpoint movement is enabled by performing a viewpoint movement of a display object of (360-α) ° or more and a viewpoint movement by an observer movement within α by a pointing device in a coordinated manner.
【００６８】観察者は図１０の左回転ボタン９０Ｌと右
回転ボタン９０Ｒを用いオブジェクトを（３６０−α）
°以上に回転させ観察可能であると同時に、視点検出部
２からの検知手段からの信号をもとに視点方向も変えら
れる。また、右回転ボタン９０Ｒや左回転ボタン９０Ｌ
の替わりに表示オブジェクトをマウスでクリック及びド
ラッグし、視点方向を変えることも可能である。The observer uses the left rotation button 90L and the right rotation button 90R of FIG. 10 to change the object (360-α).
At the same time, it is possible to observe the image by rotating it by more than 1 °, and at the same time, the direction of the viewpoint can be changed based on the signal from the detection means from the viewpoint detection unit 2. In addition, the right rotation button 90R and the left rotation button 90L
Alternatively, the display object can be clicked and dragged with a mouse to change the viewpoint direction.
【００６９】以上の第５の実施形態の視点方向の移動手
段で用いられる視差画像は、第４の実施形態で説明した
ように、コンピュータ内部の処理によって生成される
が、以下のような方法でも可能である。 （回転制御部を備えた立体カメラを用いる方法）図１２
と図１３は視差画像の生成手段として視差のある画像を
撮影するための立体カメラ３００を備えたシステムの説
明図で、図１２はシステムの構成概略図、図１３はシス
テムのブロック図であり、図中の記号に関しては既に説
明しているので省略する。また、立体カメラ部３００の
ブロック図の一部の図示を省略する。本構成では視差画
像を生成するために回転制御可能な立体カメラ３００を
ホストコンピュータを用いて、前述したポインティング
デバイス或いは観察者の移動により、立体カメラ３００
を回転制御することが特徴である。 （立体カメラと回転台を用いる方法）図１４と図１５は
視差画像の生成手段として視差のある画像を撮影するた
めの立体カメラ３００’と回転制御可能な回転台６００
を備えたシステムの説明図で、図１４はシステムの構成
概略図、図１５はシステムのブロック図で、図中の記号
に関しては既に説明しているので省略する。本構成では
視差画像を生成するために立体カメラ３００’と回転制
御可能な回転台６００を備え、ホストコンピュータ８２
を用いて、前述したポインティングデバイス或いは観察
者の移動により、回転台の回転制御することが特徴であ
る。 （移動制御部を備えた立体カメラを用いる方法）図１６
と図１７は視差画像の生成手段として視差のある画像を
撮影するための移動制御可能な立体カメラ３００”を備
えたシステムの説明図で、図１６はシステムの構成概略
図、図１７はシステムのブロック図で、図中の記号に関
しては既に説明しているので省略する。本構成では視差
画像を生成するために移動制御可能な立体カメラ３０
０”を、ホストコンピュータ８２を用いて、前述したポ
インティングデバイス或いは観察者の移動に従って、立
体カメラ３００を移動制御することが特徴である。The parallax image used in the viewpoint direction moving means of the fifth embodiment is generated by processing inside the computer as described in the fourth embodiment. It is possible. (Method of Using Stereoscopic Camera with Rotation Control Unit) FIG.
And FIG. 13 are explanatory diagrams of a system including a stereoscopic camera 300 for capturing an image with parallax as a parallax image generating unit, FIG. 12 is a schematic diagram of the system configuration, and FIG. 13 is a block diagram of the system. The symbols in the figure have already been described, and will not be described. Also, illustration of a part of the block diagram of the stereoscopic camera unit 300 is omitted. In this configuration, the stereoscopic camera 300 that can be rotated and controlled to generate a parallax image is moved by the pointing device or the observer using the host computer and the stereoscopic camera 300 is moved.
The feature is that the rotation is controlled. (Method using stereo camera and turntable) FIGS. 14 and 15 show a stereo camera 300 'for photographing an image with parallax and a turntable 600 capable of rotation control as a means for generating a parallax image.
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of the system, and FIG. 15 is a block diagram of the system. Symbols in the figure have already been described, and will not be described. In this configuration, a stereoscopic camera 300 ′ and a turntable 600 capable of rotation control are provided to generate a parallax image.
Is characterized in that the rotation of the turntable is controlled by the movement of the pointing device or the observer described above. (Method of Using Stereo Camera with Movement Control Unit) FIG.
And FIG. 17 are explanatory diagrams of a system provided with a stereo camera 300 ″ capable of movement control for photographing an image having parallax as a parallax image generating unit, FIG. 16 is a schematic diagram of the system configuration, and FIG. In the present configuration, the stereoscopic camera 30 that can be controlled to move to generate a parallax image is omitted.
It is characterized in that the stereoscopic camera 300 is controlled to move “0” using the host computer 82 in accordance with the movement of the above-mentioned pointing device or observer.
【００７０】上記実施形態では、立体視のためにレンチ
キュラーレンズを用いた例を示したが、これに限るもの
ではなく、微小レンズを上下左右に配列し、角レンズ毎
に視差のある映像を後部に提示するフライズ・アイ・レ
ンズ板方式であっても、短冊状の左右眼用映像（Ｌ，
Ｒ）を縦格子（アパーチャ・グリル）を通して観察する
パララックス・バリヤ方式であっても、微小三面鏡素子
を配列し、投射方向に反射光を戻すオートコリメート・
スクリーンを形成し、２眼用プロジェクタからの映像を
両眼分離提示するコーナ・キューブ板方式であっても、
本発明を適用できる。In the above embodiment, an example is shown in which a lenticular lens is used for stereoscopic vision. However, the present invention is not limited to this. Even if the fly's eye lens plate method presented in
R) through a vertical grid (aperture grill), even if it is a parallax barrier system, an auto-collimator that arranges micro three-sided mirror elements and returns reflected light in the projection direction
Even if it is a corner cube plate system that forms a screen and separates and presents the image from the binocular projector with both eyes,
The present invention can be applied.
【００７１】また、上記実施形態では、左右方向に撮影
対象やオブジェクトの視点方向を変える実施形態につい
て述べてきたが、これらは上下方向や斜め方向の視点方
向の制御でも転用可能であり、また、立体表示方法とし
て主に左右の２像を用いる手段を述べたが、２像以上の
複数枚の視差画像を用いても良い。Further, in the above embodiment, the embodiment in which the viewpoint direction of the object to be photographed or the object is changed in the left-right direction has been described. However, these embodiments can be diverted by controlling the viewpoint direction in the up-down direction or the oblique direction. As a stereoscopic display method, a method using mainly two left and right images has been described, but a plurality of parallax images of two or more images may be used.
【００７２】[0072]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、立体
ディスプレイに表示される映像を立体ディスプレイを観
る位置と連動させることで、より立体的な臨場感のある
映像を観察者の提供できる。As described above, according to the present invention, by linking the image displayed on the stereoscopic display with the position at which the user views the stereoscopic display, an observer can be provided with a more stereoscopic image. .
【００７３】また観察者が立体ディスプレイを観る位置
をより広くすることができ、任意の角度からの立体像が
観察できる。Further, the position at which the observer views the stereoscopic display can be made wider, and a stereoscopic image can be observed from any angle.
【００７４】またポインティングデバイスと観察者の移
動による協調的な視点方向変更手段により、使い勝手の
よい操作環境が得られる。Further, a user-friendly operation environment can be obtained by the cooperative viewpoint direction changing means by the movement of the pointing device and the observer.
【００７５】レンチキュラーレンズを画像表示部の前面
に用いた立体ディスプレイ装置を使用する立体映像装置
において、立体ディスプレイをレンチキュラーレンズの
シリンドリカルレンズの長手方向を回転軸とするように
支持する回転支持機構と、上記立体ディスプレイを上記
回転軸を中心として回動させる駆動手段と、観察者の頭
部又は両眼位置を検出する手段と、検出した頭部又は両
眼位置に基づき上記立体ディスプレイの角度を制御する
制御手段と、被写体を撮像する左右の撮像装置と、上記
撮像装置を回動させる駆動手段と、上記撮像装置からの
撮像情報を表示するような立体映像装置を構成すること
により、以下のような効果が得られる。 （ａ）立体ディスプレイに表示される映像を、立体ディ
スプレイを見る位置と同期させて変化させることによ
り、平面上ではあるがより立体的な映像をあたえられ
る。 （ｂ）観察者が立体ディスプレイを見る角度を変えるこ
とにより被写体の映像の角度を変化させるので、非常に
簡単で自然な方法で、別の角度から見た立体画像を得る
ことを可能にしている。In a three-dimensional image apparatus using a three-dimensional display device using a lenticular lens in front of an image display unit, a rotation support mechanism for supporting the three-dimensional display so that the longitudinal direction of the cylindrical lens of the lenticular lens is set as a rotation axis; Driving means for rotating the three-dimensional display about the rotation axis, means for detecting the position of the observer's head or both eyes, and controlling the angle of the three-dimensional display based on the detected position of the head or both eyes By configuring a control unit, left and right imaging devices for imaging a subject, a driving unit for rotating the imaging device, and a stereoscopic video device for displaying imaging information from the imaging device, The effect is obtained. (A) By changing the image displayed on the stereoscopic display in synchronization with the position at which the stereoscopic display is viewed, it is possible to give a more stereoscopic image on a plane. (B) Since the angle of the image of the subject is changed by changing the angle at which the observer views the stereoscopic display, it is possible to obtain a stereoscopic image viewed from another angle in a very simple and natural manner. .
【図１】本発明による第１の実施形態の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment according to the present invention.
【図２】本発明による第１の実施形態のブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram of a first embodiment according to the present invention.
【図３】本発明による第２の実施形態の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a second embodiment according to the present invention.
【図４】本発明による第２の実施形態ののブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram of a second embodiment according to the present invention.
【図５】本発明による第３の実施形態の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a third embodiment according to the present invention.
【図６】本発明による第３の実施形態のブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram of a third embodiment according to the present invention.
【図７】本発明による第４の実施形態の動作流れ図的説
明図である。FIG. 7 is an operation flowchart diagram of a fourth embodiment according to the present invention.
【図８】本発明による第５の実施形態の概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram of a fifth embodiment according to the present invention.
【図９】本発明による第５の実施形態のブロック図であ
る。FIG. 9 is a block diagram of a fifth embodiment according to the present invention.
【図１０】本発明による第５の実施形態の画面図であ
る。FIG. 10 is a screen diagram of a fifth embodiment according to the present invention.
【図１１】視点検知範囲の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a viewpoint detection range.
【図１２】本発明による第５の実施形態の他の方式の概
略図である。FIG. 12 is a schematic diagram of another method of the fifth embodiment according to the present invention;
【図１３】本発明による第５の実施形態の他の方式のブ
ロック図である。FIG. 13 is a block diagram of another system according to the fifth embodiment of the present invention.
【図１４】本発明による第５の実施形態の他の方式の概
略図である。FIG. 14 is a schematic diagram of another method of the fifth embodiment according to the present invention;
【図１５】本発明による第５の実施形態の他の方式のブ
ロック図である。FIG. 15 is a block diagram of another method according to the fifth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明による第５の実施形態の他の方式の概
略図である。FIG. 16 is a schematic diagram of another method according to the fifth embodiment of the present invention;
【図１７】本発明による第５の実施形態の他の方式のブ
ロック図である。FIG. 17 is a block diagram of another system according to the fifth embodiment of the present invention;
【図１８】従来のレンチキュラーレンズ方式の説明図で
ある。FIG. 18 is an explanatory diagram of a conventional lenticular lens system.
【図１９】従来のパララックス・バリヤ方式の説明図で
ある。FIG. 19 is an explanatory diagram of a conventional parallax barrier system.
１ 立体表示部 ２ 視点検出部 ３ 回転台 ４ コントローラ ５ 通信部 ３１，３２ レンズ ３３ 回転台制御部 ３４ コントローラ ３５ 通信部 ６１ コントローラ ６２ 通信部 ６３ 回転台制御部 ７１ レール移動手段 ８１ 追従制御部 ８２ ホストコンピュータ ８３ マウス ８４ キーボード ８５ 外枠 ８６ タイトルバー ８７ メニューバー ８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄ アイコン ８９ ポインタ ９０ ウィンドウ ９０ａ ウィウンドウバー ９０ｂ 表示部 ９０ｃ コントロールバー ９０Ｌ 左回転ボタン ９０Ｒ 右回転ボタン １００ 立体ディスプレイ装置本体 １０１ 透過型液晶表示装置 １０２ スペーサー １０３ 電子パララックス・バリヤ １０４ マイクロコンピュータ １１５，１２５ 液晶層 １１１，１１８，１２１，１２８ 偏光板 １５１ 液晶ディスプレイ １５２，１５４ ガラス基板 １５３ 表示画素部 １５５ レンチキュラレンズ １５６ 立体視領域 ２００ 観察者 ３００ 立体カメラ本体 ４００，４１０，４２０，４３０ ケーブル ６００ 回転台 ６０１ 固定部 ６０２ 回転部 ７００ レール ｓ１ 視点位置取得部 ｓ２ 視差画像生成部 ｓ３ 上その他の処理部 Reference Signs List 1 stereoscopic display unit 2 viewpoint detection unit 3 turntable 4 controller 5 communication unit 31, 32 lens 33 turntable control unit 34 controller 35 communication unit 61 controller 62 communication unit 63 turntable control unit 71 rail moving means 81 follow-up control unit 82 host Computer 83 mouse 84 keyboard 85 outer frame 86 title bar 87 menu bar 88a, 88b, 88c, 88d icon 89 pointer 90 window 90a window bar 90b display section 90c control bar 90L left rotation button 90R right rotation button 100 three-dimensional display device main body 101 Transmission type liquid crystal display device 102 Spacer 103 Electronic parallax barrier 104 Microcomputer 115,125 Liquid crystal layer 111,118,121,128 Polarizer 151 Liquid Display 152, 154 Glass substrate 153 Display pixel section 155 Lenticular lens 156 Stereoscopic viewing area 200 Observer 300 Stereo camera body 400, 410, 420, 430 Cable 600 Turntable 601 Fixed section 602 Rotating section 700 Rail s1 View point position acquisition section s2 Parallax Image processing unit s3 Other processing unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 能瀬 博康 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 正木 克己 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroyasu Nose 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Katsumi Masaki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inside the corporation
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