JPH05336549A - Stereoscopic video device - Google Patents
Stereoscopic video deviceInfo
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- JPH05336549A JPH05336549A JP4139090A JP13909092A JPH05336549A JP H05336549 A JPH05336549 A JP H05336549A JP 4139090 A JP4139090 A JP 4139090A JP 13909092 A JP13909092 A JP 13909092A JP H05336549 A JPH05336549 A JP H05336549A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、計算機上に表現された
３次元仮想物体の立体像を表示すると共に、表示された
立体像の位置、方向および形状などを操作可能とした立
体映像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional image device capable of displaying a three-dimensional image of a three-dimensional virtual object represented on a computer and operating the position, direction and shape of the displayed three-dimensional image. ..
【０００２】[0002]
【従来の技術】３次元仮想物体の立体像を表示すると共
に、その表示された立体像の位置、方向および形状など
の操作、すなわち立体像を移動させたり、回転させた
り、あるいは変形させるなどの操作が直接的にできるよ
うな立体映像装置の実現が望まれている。このために
は、視覚的に表現された３次元仮想物体の立体像を直接
的に操作できるデータ入力装置が必要である。2. Description of the Related Art While displaying a stereoscopic image of a three-dimensional virtual object, operations such as position, direction and shape of the displayed stereoscopic image, that is, moving, rotating or deforming the stereoscopic image are performed. It is desired to realize a stereoscopic image device that can be operated directly. For this purpose, a data input device that can directly manipulate a stereoscopic image of a three-dimensional virtual object visually expressed is required.
【０００３】データ入力装置は実３次元空間に置かれる
ため、視覚上の空間（仮想空間）の感覚と、手や腕の動
きによる空間（実空間）の感覚（ハプティクス）を一致
させることができれば、よりよい空間認識、空間操作が
可能となる。例えば、実空間での手の位置に仮想物体が
見え、かつ手の動きによって仮想物体を操作することが
できれば、より直接的な空間操作インタフェースを作り
出すことができる。Since the data input device is placed in a real three-dimensional space, if the sensation of the visual space (virtual space) and the sensation of the space (real space) due to the movement of the hand or arm (haptics) can be matched. , Better space recognition and space operation become possible. For example, if the virtual object can be seen at the position of the hand in the real space and the virtual object can be operated by the movement of the hand, a more direct spatial operation interface can be created.
【０００４】３次元物体を立体像として可視化する方法
には、ホログラムによる方法、立体像を構成する多数の
断面像を表示した表示パネルを厚み方向に高速で変位さ
せる方法、および左右両眼に視差分だけずれた像をそれ
ぞれ見せる方法などがある。これらの方法は、いずれも
一長一短がある。As a method of visualizing a three-dimensional object as a stereoscopic image, a method using a hologram, a method of displacing a display panel displaying a large number of sectional images forming a stereoscopic image at a high speed in the thickness direction, and a method of visually observing with both eyes are used. There is a method of displaying images that are shifted by the difference. Each of these methods has advantages and disadvantages.
【０００５】ホログラムによる方法や、表示パネルを変
位させる方法は、実空間と仮想空間とを対応させること
ができない。例えばホログラムによる方法では、ホログ
ラム面より奥に見える空間に直接手を入れることはでき
ない。表示パネルを変位させる方法では、立体像の作ら
れる空間に直接手を入れることはできない。The hologram method and the display panel displacement method cannot make the real space correspond to the virtual space. For example, in the method using a hologram, it is not possible to directly put a hand into the space that is visible behind the hologram surface. With the method of displacing the display panel, it is not possible to directly touch the space where the stereoscopic image is created.
【０００６】視差分だけずれた像を見せる方法による
と、手や体にセンサを付けておき、そのセンサの出力情
報を処理することで、実空間中での手や体の動きと、仮
想空間中に立体像として表現されている手や体の動きを
一致させることができる。しかし、この方法では実空間
と仮想空間の一致の度合いがセンサの精度により制限さ
れるため、センサの出力情報の処理に時間がかかり、手
や体のスピードの速い動きに応答できないといった問題
がある。また、この方法は目の輻輳角と水晶体の焦点調
節にアンバランスを生じるため、自然な立体像を作るこ
とが難しく、目が疲れやすいという欠点も持っている。According to the method of displaying an image shifted by a parallax, a sensor is attached to a hand or a body and the output information of the sensor is processed, so that the movement of the hand or the body in the real space and the virtual space It is possible to match the movements of the hands and body that are expressed as a stereoscopic image. However, in this method, since the degree of coincidence between the real space and the virtual space is limited by the accuracy of the sensor, it takes time to process the output information of the sensor, and there is a problem that it cannot respond to the fast motion of the hand or body. .. In addition, this method has a drawback that it is difficult to form a natural stereoscopic image because the imbalance between the vergence angle of the eyes and the focus adjustment of the crystalline lens is unbalanced, and the eyes are easily tired.
【０００７】一方、凹面鏡やレンズを使って像を所定の
空間に結像させる方法は、従来から知られているが、い
ずれも実体のあるものか平面像を移動させるだけであ
り、立体像を扱ったものはない。On the other hand, a method of forming an image in a predetermined space by using a concave mirror or a lens has been known in the related art, but in either case, a solid image or a plane image is simply moved to form a stereoscopic image. I haven't dealt with anything.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術では計算機上の３次元仮想物体を立体像として表
示しつつ、その立体像を直接的に操作することが難しい
という問題があった。As described above, the conventional technique has a problem that it is difficult to directly operate the three-dimensional image while displaying the three-dimensional virtual object on the computer as the three-dimensional image. ..
【０００９】本発明は、このような従来の問題点を解消
するためになされたもので、立体像を表示しつつ、その
表示された立体像を直接的に操作することができる立体
映像装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and provides a stereoscopic image display device capable of directly operating the displayed stereoscopic image while displaying the stereoscopic image. The purpose is to provide.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る立体映像装置は、発光素子をマトリク
ス状に配列して構成された表示パネルを有し、この表示
パネルを厚み方向に変位させつつ該表示パネルに立体像
を構成する複数の断面像を順次表示することにより立体
像を表示する表示手段と、この表示手段によって表示さ
れた立体像を所定の結像空間に結像する結像手段と、前
記結像空間に挿入される手の位置および動きに応じて前
記表示手段により表示される立体像を操作する操作手段
とを備えたことを特徴とする。In order to solve the above problems, a stereoscopic image device according to the present invention has a display panel in which light emitting elements are arranged in a matrix, and the display panel has a thickness direction. Display means for displaying a stereoscopic image by sequentially displaying a plurality of sectional images forming the stereoscopic image on the display panel while displacing the stereoscopic image, and forming the stereoscopic image displayed by the display means in a predetermined imaging space. The image forming means and the operating means for operating the stereoscopic image displayed by the display means according to the position and movement of the hand inserted in the image forming space.
【００１１】また、本発明に係る立体映像装置は、光を
照射するための光源手段と、この光源手段からの光が照
射された部分に対応する部分が可視光を発する発光パネ
ルを有し、この発光パネルを前記光の光軸とほぼ平行方
向に変位させつつ該発光パネルに立体像を構成する複数
の断面像を順次表示することにより立体像を表示する表
示手段と、この表示手段によって表示された立体像を所
定の結像空間に結像する結像手段と、前記結像空間に挿
入される手の情報に応じて前記表示手段により表示され
る立体像を操作する操作手段とを備えたことを特徴とす
る。Further, the stereoscopic image device according to the present invention has a light source means for irradiating light, and a light emitting panel in which a portion corresponding to a portion irradiated with the light from the light source means emits visible light. Display means for displaying a three-dimensional image by sequentially displaying a plurality of sectional images forming a three-dimensional image on the light emitting panel while displacing the light emitting panel in a direction substantially parallel to the optical axis of the light, and displaying by the display means. An image forming means for forming the formed three-dimensional image in a predetermined image forming space, and an operating means for operating the three-dimensional image displayed by the display means according to information of a hand inserted in the image forming space. It is characterized by
【００１２】[0012]
【作用】このように本発明では、３次元仮想物体が立体
像として表示されると共に、この表示された立体像と同
一の実像を別の結像空間に結像させる。そして、この結
像空間の実像に対するオペレータの操作によって、表示
された立体像の位置、方向および形状などが直接的に操
作可能となる。As described above, according to the present invention, the three-dimensional virtual object is displayed as a stereoscopic image, and the same real image as the displayed stereoscopic image is formed in another imaging space. Then, the position, direction, shape, etc. of the displayed stereoscopic image can be directly manipulated by the operator's operation on the real image in the imaging space.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る立体映像装置の
概略構成図である。この立体映像装置は、３次元仮想物
体を立体像として表示する立体像表示部１と、この立体
像表示部１で表示された立体像を立体像表示部１と異な
る所定の３次元空間（以下、結像空間という）４に結像
するための結像光学系２と、結像空間４に挿入されるオ
ペレータの手５の位置や動き、すなわちオペレータの操
作を検知する操作検知部３からなる。これらの各部は、
次のように構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a stereoscopic image device according to an embodiment of the present invention. This stereoscopic image device displays a stereoscopic image display unit 1 that displays a three-dimensional virtual object as a stereoscopic image, and a stereoscopic image displayed on the stereoscopic image display unit 1 in a predetermined three-dimensional space different from that of the stereoscopic image display unit 1 , An imaging space) 4, and an operation detection unit 3 for detecting the position and movement of the operator's hand 5 inserted in the imaging space 4, that is, the operation of the operator. .. Each of these parts
It is configured as follows.
【００１４】立体像表示部１は表示パネル１１、駆動機
構１２、電子計算機１３および位置検出器１４により構
成される。表示パネル１１は、ＬＥＤその他の発光素子
をマトリクス状に配列して構成され、電子計算機１３か
らの映像データ１５を受けて立体像の各断面像を表示す
る。駆動機構１２は、例えばクランク機構を用いて構成
され、表示パネル１１を矢印１６で示すように高速で移
動させるか、または揺動させることによって、３次元空
間内を厚み方向に変位させる。The stereoscopic image display unit 1 comprises a display panel 11, a drive mechanism 12, a computer 13 and a position detector 14. The display panel 11 is configured by arranging LEDs and other light emitting elements in a matrix, and receives the image data 15 from the electronic calculator 13 to display each cross-sectional image of a stereoscopic image. The drive mechanism 12 is configured using, for example, a crank mechanism, and displaces the display panel 11 in the thickness direction in the three-dimensional space by moving or swinging the display panel 11 at high speed as shown by an arrow 16.
【００１５】電子計算機１３は、立体像として表示すべ
き３次元仮想物体の種々の角度や位置から見た映像デー
タ、さらには３次元物体を変形させた時の映像データを
内部のメモリに格納している。このような映像データ
は、例えば既存の３次元ＣＡＤや、解析結果のプログラ
ム、コンピュータ・トモグラフィ装置によっても作成で
きる。The electronic computer 13 stores, in its internal memory, video data viewed from various angles and positions of a three-dimensional virtual object to be displayed as a stereoscopic image, and further video data when the three-dimensional object is deformed. ing. Such image data can be created by an existing three-dimensional CAD, an analysis result program, or a computer tomography device, for example.
【００１６】位置検出器１４は、例えばポテンショメー
タなどを用いて構成され、表示パネル１１の厚み方向の
位置を検出して、位置検出データ１７を電子計算機１３
に送る。電子計算機１３は、位置検出データ１７に対応
した断面の映像データ１５をメモリから読み出して表示
パネル１１に供給する。The position detector 14 is composed of, for example, a potentiometer, detects the position of the display panel 11 in the thickness direction, and outputs position detection data 17 to the electronic calculator 13.
Send to. The electronic computer 13 reads out the video data 15 of the cross section corresponding to the position detection data 17 from the memory and supplies it to the display panel 11.
【００１７】従って、表示パネル１１を十分速い速度、
例えばテレビジョン走査と同様に、３０分の１秒程度の
周期で３次元空間内を変位させるようにすれば、人間の
目の残像効果により、表示パネル１１が変位する範囲の
３次元空間内に立体像１８を形成することができる。こ
のようにして、立体像表示部１で立体像１８が表示され
る。Therefore, the display panel 11 is moved at a sufficiently high speed,
For example, as in the case of television scanning, if the three-dimensional space is displaced at a period of about 1/30 second, the after-image effect of human eyes causes the display panel 11 to be displaced within the three-dimensional space. A stereoscopic image 18 can be formed. In this way, the stereoscopic image 18 is displayed on the stereoscopic image display unit 1.
【００１８】結像光学系２は、図１では一つの凹面鏡に
よって模式的に示されているが、例えば図２（ａ）
（ｂ）に示すようなリレー光学系を用いると、歪のない
等倍率の像を結像させることができる。The image forming optical system 2 is schematically shown in FIG. 1 by a single concave mirror, but for example, FIG.
If a relay optical system as shown in (b) is used, it is possible to form an image of equal magnification without distortion.
【００１９】図２（ａ）は、立体像表示部１で表示され
た立体像１８を凸レンズ２１，２３および平面ミラー２
２によって移動し、実像１９を結像空間４に形成する構
成となっている。結像空間４は、平面ミラー２２の光軸
に対する角度を変えることにより、その場所を変えられ
る。歪のない等倍率の像を得るには、凸レンズ２１およ
び凸レンズ２３の焦点距離を各々ｆ1 ，ｆ2 として、 ｆ1 ＝ｆ2 ＝ｆ …… (1) ｆ1 ＋ｆ2 ＝ｄ1 ＋ｄ2 …… (2) となるようにレンズを配置すればよい。In FIG. 2A, the stereoscopic image 18 displayed on the stereoscopic image display unit 1 is projected onto the convex lenses 21 and 23 and the plane mirror 2.
2 is moved by 2 to form a real image 19 in the imaging space 4. The position of the imaging space 4 can be changed by changing the angle of the plane mirror 22 with respect to the optical axis. In order to obtain a distortion-free image of equal magnification, the focal lengths of the convex lens 21 and the convex lens 23 are f 1 and f 2 , respectively, and f 1 = f 2 = f (1) f 1 + f 2 = d 1 + d 2 …… The lens should be arranged so as to become (2).
【００２０】このとき、立体像１８の実像１９は立体像
１８より ｄ1 ＋ｄ2 ＝４ｆ だけ離れたところに形成される。但し、このとき実像１
９は矢印３３の方向から見ているものとする。At this time, the real image 19 of the three-dimensional image 18 is formed at a position separated from the three-dimensional image 18 by d 1 + d 2 = 4f. However, at this time, real image 1
9 is viewed from the direction of arrow 33.
【００２１】図２（ｂ）は、立体像１８を２つの凹面鏡
２４，２５によって移動させ、実像１９を結像空間４に
形成する構成となっている。この場合、歪のない等倍率
の象を得るには、凹面鏡２４および２５の焦点距離を各
々ｆ1 ，ｆ2 として、 ｆ1 ＝ｆ2 ＝ｆ …… (3) ｆ1 ＋ｆ2 ＝ｄ …… (4) となるように凹面鏡を配置すればよい。In FIG. 2B, the three-dimensional image 18 is moved by the two concave mirrors 24 and 25, and the real image 19 is formed in the image forming space 4. In this case, in order to obtain an elephant of equal magnification without distortion, f 1 = f 2 = f (3) f 1 + f 2 = d ... With the focal lengths of the concave mirrors 24 and 25 being f 1 and f 2 , respectively. … The concave mirror should be arranged so as to become (4).
【００２２】また、図２（ａ）（ｂ）で式(1) ，(3) が
満たされない場合、実像１９と立体像１８との大きさの
関係は、 （光軸に沿う方向の倍率）＝ｆ2 ／ｆ1 …… (5) （光軸に垂直な方向の倍率）＝（ｆ2 ／ｆ1 ）2 …… (6) となっているので、例えば表示パネル１１の移動方向を
光軸と平行にし、かつ移動距離を減らして、その方向の
分解能を上げてやれば、拡大された像を形成することが
できる。図３に、その一例を示す。このとき、立体像１
８の光軸に沿った長さ（Ｓ）が光軸と垂直な方向の幅ま
たは高さ（２Ｓ）の半分であり、凸レンズ２１，２３の
焦点距離ｆ1 ，ｆ2 および２つの凸レンズ間の距離ｄ1
＋ｄ2 が ｆ2 ＝２ｆ1 …… (7) ｆ1 ＋ｆ2 ＝ｄ1 ＋ｄ2 …… (8) であるとすると、実像１９の大きさは光軸に沿う方向、
光軸と垂直な方向共に、４Ｓとすることができる。これ
を利用することにより、表示パネル１１の移動距離を短
縮できる。When equations (1) and (3) are not satisfied in FIGS. 2A and 2B, the relationship between the sizes of the real image 19 and the stereoscopic image 18 is (magnification in the direction along the optical axis). = F 2 / f 1 (5) (magnification in the direction perpendicular to the optical axis) = (f 2 / f 1 ) 2 (6) Therefore, for example, the moving direction of the display panel 11 is An enlarged image can be formed by making it parallel to the axis, reducing the moving distance, and increasing the resolution in that direction. FIG. 3 shows an example thereof. At this time, stereoscopic image 1
The length (S) along the optical axis of 8 is half the width or height (2S) in the direction perpendicular to the optical axis, and the focal lengths f 1 and f 2 of the convex lenses 21 and 23 and between the two convex lenses are Distance d 1
Assuming that + d 2 is f 2 = 2f 1 (7) f 1 + f 2 = d 1 + d 2 (8), the size of the real image 19 is the direction along the optical axis,
The direction perpendicular to the optical axis can be set to 4S. By utilizing this, the moving distance of the display panel 11 can be shortened.
【００２３】一方、立体像表示部１の表示領域が凸レン
ズまたは凹面鏡の焦点距離に比べかなり小さい場合は、
レンズ１個あるいは凹面鏡１個でも、図４（ａ）（ｂ）
のように等倍率の像あるいは拡大像を作ることができ
る。On the other hand, when the display area of the stereoscopic image display unit 1 is considerably smaller than the focal length of the convex lens or the concave mirror,
Even one lens or one concave mirror is shown in FIG. 4 (a) (b).
It is possible to create an image of equal magnification or a magnified image as in.
【００２４】さらに、図５のような凹面鏡構成にしてお
けば、対象物のまわりから浮き上がった３次元像を見る
ことができる。このときも２つの凹面鏡２８，２９の焦
点距離をｆ1 ，ｆ2 とすると、 ｆ1 ＝ｆ2 …… (9) ｆ1 ＋ｆ2 ＝ｄ …… (10) となるように凹面鏡２８，２９を配置すれば、立体像１
８と等倍率の実像１９を得ることができる。但し、この
場合は図２（ｂ）と異なり、実像１９の歪を少なくする
ためには、立体像１８の大きさに比べ凹面鏡２８，２９
の焦点距離ｆ1 ，ｆ2 が十分大きい値でなければならな
い。なお、図５において凹面鏡２８，２９は底部に穴２
８ａ，２９ａを開けたものであり、穴２９ａに立体像表
示部１の表示空間が配置され、穴２８ａに実像１９が形
成される構成となっている。Further, if the concave mirror structure as shown in FIG. 5 is used, a three-dimensional image floating around the object can be seen. Also at this time, assuming that the focal lengths of the two concave mirrors 28 and 29 are f 1 and f 2 , the concave mirrors 28 and 29 are set so that f 1 = f 2 (9) f 1 + f 2 = d (10) If you place the three-dimensional image 1
It is possible to obtain a real image 19 having the same magnification as that of 8. However, in this case, unlike FIG. 2B, in order to reduce the distortion of the real image 19, the concave mirrors 28, 29 are smaller than the size of the stereoscopic image 18.
Focal lengths f 1 and f 2 must be sufficiently large. In FIG. 5, the concave mirrors 28 and 29 have holes 2 at the bottom.
8a and 29a are opened, the display space of the stereoscopic image display unit 1 is arranged in the hole 29a, and the real image 19 is formed in the hole 28a.
【００２５】操作検知部３は、例えば図６に示すように
結像空間４を臨んで互いに直交する２軸に沿って設置さ
れた２台のＴＶカメラ３１，３２からなり、結像空間４
に挿入されたオペレータの手５のイメージから手５の位
置や動き、つまりオペレータの操作を検知して、その検
知情報を電子計算機１３へ入力する。但し、このときオ
ペレータは実像１９を矢印３３の方向から見ているとす
る。結像空間４は座標系（ｘ，ｙ，ｚ）で定義され、Ｔ
Ｖカメラ３１，３２は例えばｙ軸およびｚ軸上にそれぞ
れ設置される。The operation detecting section 3 comprises, for example, two TV cameras 31, 32 installed along two axes orthogonal to each other facing the image forming space 4 as shown in FIG.
The position and movement of the hand 5, that is, the operation of the operator is detected from the image of the hand 5 of the operator inserted into the computer, and the detection information is input to the electronic computer 13. However, at this time, the operator is looking at the real image 19 from the direction of the arrow 33. The imaging space 4 is defined by the coordinate system (x, y, z), and T
The V cameras 31 and 32 are installed on the y-axis and the z-axis, respectively.
【００２６】電子計算機１３では、こうして入力された
検知情報に従ってメモリの映像データを変更することに
より、立体像表示部１で表示される立体像１８を操作す
る。すなわち、オペレータが結像空間４に結像された実
像１９の位置に３次元物体があたかも存在している感覚
で移動、回転などの操作を行うと、電子計算機１３は操
作検知部３から出力される検知情報の変化から、オペレ
ータが行った操作を認識することができる。ＴＶカメラ
３１，３２にはオペレータの手５のみが検知されるの
で、その位置や動きを簡単に電子計算機１３に認識させ
ることができる。この認識に基いて、電子計算機１３は
メモリの映像データを変更する。In the electronic computer 13, the stereoscopic image 18 displayed on the stereoscopic image display unit 1 is operated by changing the video data in the memory according to the detection information thus input. That is, when the operator performs an operation such as movement or rotation as if a three-dimensional object were present at the position of the real image 19 formed in the image formation space 4, the electronic calculator 13 outputs the operation detection unit 3. The operation performed by the operator can be recognized from the change in the detection information. Since only the operator's hand 5 is detected by the TV cameras 31 and 32, the position and movement thereof can be easily recognized by the electronic computer 13. Based on this recognition, the electronic computer 13 changes the video data in the memory.
【００２７】具体的には、例えばオペレータが実像１９
をｙ軸回りに９０°回転操作した場合には、電子計算機
１３は回転操作する前の映像データを算出して、表示パ
ネル１１に表示させる。この結果、立体像表示部１では
オペレータの操作前に表示されていた立体像１９に対し
てｙ軸回りに９０°回転した立体像が表示される。ま
た、例えばオペレータが実像１９を押圧変形させるよう
な操作を行った場合は、電子計算機１３は変形後の映像
データを算出し、表示パネル１１により変形したて立体
像を表示する。Concretely, for example, the operator can make a real image 19
When 90 is rotated about the y-axis by 90 °, the electronic computer 13 calculates the image data before the rotation and displays it on the display panel 11. As a result, the stereoscopic image display unit 1 displays a stereoscopic image rotated by 90 ° around the y axis with respect to the stereoscopic image 19 displayed before the operator's operation. In addition, for example, when the operator performs an operation of pressing and deforming the real image 19, the electronic computer 13 calculates the image data after the deformation, and the display panel 11 deforms and displays a stereoscopic image.
【００２８】なお、操作検知部３としては空間位置入力
デバイスを用いることもできる。また、表示板１１とし
て光が照射された部分に対応する部分が可視光を発する
発光パネル、例えば螢光パネルを用い、この螢光パネル
上をレーザ光線あるいは電子ビーム等で高速に走査し、
発光している螢光パネルを光軸とほぼ平行な方向に変位
させ、この螢光パネルによって表示された立体像を所定
の結像空間に結像させるように構成してもよい。この場
合、光源としては、レーザ光、電子ビーム以外に、通常
の白色光を光学系で絞り込んで発光パネル上に照射した
り、あるいはＸ線等の特殊な光を用いて構成してもよ
い。その場合、発光パネルとしては、光源からの光の種
類に応じて感応して発光するものや、あるいは光をセン
サで検出して、対応の発光素子を発光させる発光システ
ムとして構成してもよい。その他、本発明は種々変形し
て実施することが可能である。A spatial position input device may be used as the operation detecting section 3. Further, as the display plate 11, a light-emitting panel, for example, a fluorescent panel, whose portion corresponding to the light-irradiated portion emits visible light is used, and the fluorescent panel is scanned at high speed with a laser beam or an electron beam.
The fluorescent panel that is emitting light may be displaced in a direction substantially parallel to the optical axis so that the stereoscopic image displayed by this fluorescent panel is formed in a predetermined image forming space. In this case, as the light source, in addition to the laser beam and the electron beam, ordinary white light may be narrowed down by an optical system to irradiate the light emitting panel, or special light such as X-ray may be used. In that case, the light emitting panel may be configured as a light emitting panel that senses and emits light according to the type of light from the light source, or as a light emitting system that detects light with a sensor and causes the corresponding light emitting element to emit light. In addition, the present invention can be variously modified and implemented.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば計
算機上に表現された３次元仮想物体を立体像として表示
すると共に、その立体像の位置、方向および形状などを
直接的に操作することが可能となる。As described above, according to the present invention, a three-dimensional virtual object represented on a computer is displayed as a stereoscopic image, and the position, direction and shape of the stereoscopic image are directly manipulated. It becomes possible.
【図１】本発明の一実施例に係る立体映像装置の概略構
成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a stereoscopic image device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１における結像光学系の具体的な構成例を示
す図FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration example of the imaging optical system in FIG.
【図３】図１における結像光学系の具体的な構成例を示
す図FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example of the imaging optical system in FIG.
【図４】図１における結像光学系の具体的な構成例を示
す図FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration example of the imaging optical system in FIG.
【図５】図１における結像光学系の具体的な構成例を示
す図5 is a diagram showing a specific configuration example of the imaging optical system in FIG.
【図６】図１における操作検知部の具体的な構成例を示
す図FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration example of an operation detection unit in FIG.
１…立体像表示部 ２…結像光学系 ３…操作検知部 ４…結像空間 ５…オペレータの手 １１…表示パネル １２…駆動機構 １３…電子計算
機 １４…位置検出器 ２１，２３，２
６…凸レンズ ２２…平面ミラー ２４，２５…凹
面鏡 ２７〜２９…凹面鏡 ３１，３２…Ｔ
ＶカメラDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 3D image display part 2 ... Imaging optical system 3 ... Operation detection part 4 ... Imaging space 5 ... Operator's hand 11 ... Display panel 12 ... Drive mechanism 13 ... Electronic calculator 14 ... Position detectors 21, 23, 2
6 ... Convex lens 22 ... Planar mirror 24, 25 ... Concave mirror 27-29 ... Concave mirror 31, 32 ... T
V camera
Claims (2)
れた表示パネルを有し、この表示パネルを厚み方向に変
位させつつ該表示パネルに立体像を構成する複数の断面
像を順次表示することにより立体像を表示する表示手段
と、 この表示手段によって表示された立体像を所定の結像空
間に結像する結像手段と、 前記結像空間に挿入される手の情報に応じて前記表示手
段により表示される立体像を操作する操作手段とを備え
たことを特徴とする立体映像装置。1. A display panel having light-emitting elements arranged in a matrix, the display panel being displaced in the thickness direction to sequentially display a plurality of cross-sectional images forming a stereoscopic image on the display panel. Display means for displaying a three-dimensional image by this, an image forming means for forming a three-dimensional image displayed by this display means in a predetermined image forming space, and the image forming means according to information of a hand inserted in the image forming space. A stereoscopic image device comprising: an operation unit for operating a stereoscopic image displayed by the display unit.
が可視光を発する発光パネルを有し、この発光パネルを
前記光の光軸とほぼ平行方向に変位させつつ該発光パネ
ルに立体像を構成する複数の断面像を順次表示すること
により立体像を表示する表示手段と、 この表示手段によって表示された立体像を所定の結像空
間に結像する結像手段と、 前記結像空間に挿入される手の情報に応じて前記表示手
段により表示される立体像を操作する操作手段とを備え
たことを特徴とする立体映像装置。2. A light source means for irradiating light, and a portion corresponding to a portion irradiated with light from the light source means has a light emitting panel, and the light emitting panel emits visible light. Display means for displaying a stereoscopic image by sequentially displaying a plurality of sectional images forming a stereoscopic image on the light emitting panel while displacing the stereoscopic image in a direction substantially parallel to the display panel, and the stereoscopic image displayed by the display means is formed into a predetermined image. A stereoscopic image device comprising: an image forming unit for forming an image in a space; and an operating unit for operating a stereoscopic image displayed by the display unit according to information of a hand inserted in the image forming space. ..
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