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JP2005167445A - Multi-viewpoint image display apparatus - Google Patents

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JP2005167445A
JP2005167445A JP2003401088A JP2003401088A JP2005167445A JP 2005167445 A JP2005167445 A JP 2005167445A JP 2003401088 A JP2003401088 A JP 2003401088A JP 2003401088 A JP2003401088 A JP 2003401088A JP 2005167445 A JP2005167445 A JP 2005167445A
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JP
Japan
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viewpoint
image
image display
observation
viewpoint image
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Application number
JP2003401088A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Nishihara
裕 西原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JP2005167445A publication Critical patent/JP2005167445A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-viewpoint image display apparatus capable of expressing a motion parallax with excellent balance independently of an observing position wherein deterioration in the image quality of an observed image hardly takes place even when two observers observe the image. <P>SOLUTION: The multi-viewpoint image display apparatus includes: an image display means for displaying four first multi-viewpoint images or more with parallax in a horizontal direction; a multi-viewpoint image separation means for separating the multi-viewpoint images displayed on the image display means into images of respective viewpoints and forming an observing area for each viewpoint; an observation area revision means for revising positions at which the observation areas of respective viewpoints are distributed; and an observation area setting means for setting the positions at which the observation area of each viewpoint is distributed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、多方向から連続的に撮影した画像を夫々観察可能な空間領域に分離して提示することにより、運動視差を表現する多視点画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a multi-viewpoint image display apparatus that expresses motion parallax by separating and presenting images continuously photographed from multiple directions into separately observable spatial regions.

従来の運動視差を表現する多視点画像表示装置として、パララックス・パノラマグラム方式がある。図14は、パララックス・パノラマグラム方式の多視点画像表示装置1001の一例であり、8個の異なる画像を多視点画像表示装置1001から距離Lの観察位置に水平方向に分離して表示することが可能なものである。パララックス・パノラマグラム方式の多視点画像表示装置としては、例えば特許第3096613号に開示されたようなものがある。   As a conventional multi-viewpoint image display device that expresses motion parallax, there is a parallax / panoramagram method. FIG. 14 shows an example of a parallax / panoramagram multi-viewpoint image display device 1001 that displays eight different images separately from the multi-viewpoint image display device 1001 at an observation position at a distance L in the horizontal direction. Is possible. An example of the parallax / panoramagram multi-viewpoint image display apparatus is disclosed in Japanese Patent No. 3096613.

多視点画像表示装置1001は、表示デバイス201とマスク301から構成される。表示デバイス201は、CRTや液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどから成り、8個の異なる位置から撮影した画像を用いて作成した合成視差画像を表示される。   A multi-viewpoint image display apparatus 1001 includes a display device 201 and a mask 301. The display device 201 includes a CRT, a liquid crystal display, a plasma display, and the like, and displays a composite parallax image created using images taken from eight different positions.

図15は合成視差画像を説明するものである。被写体401を水平方向に等間隔eで並べられた8個のカメラ511〜518を備えた複眼カメラ501を用いて撮影する。カメラ511〜518で撮影された画像は、夫々8個の画像611〜618として出力される。8個の異なる位置から撮影した画像611〜618は、縦長の短冊状に分割され、これらの画像を水平方向に繰り返し並べて合成した合成視差画像601を作成される。   FIG. 15 illustrates a synthesized parallax image. A subject 401 is photographed using a compound eye camera 501 provided with eight cameras 511 to 518 arranged in the horizontal direction at equal intervals e. Images captured by the cameras 511 to 518 are output as eight images 611 to 618, respectively. Images 611 to 618 taken from eight different positions are divided into vertically long strips, and a composite parallax image 601 is created by repeatedly arranging these images in the horizontal direction.

表示デバイス201の表示面側には、縦スリット状の開口311を水平方向に複数並べたマスク301を設けている。   On the display surface side of the display device 201, a mask 301 in which a plurality of vertical slit-shaped openings 311 are arranged in the horizontal direction is provided.

図16は多視点画像表示装置1001の水平方向断面図である。観察者は多視点画像表示装置1001から距離Lの幅8eの領域において、水平方向の視点(観察位置)の移動に応じて連続的な運動視差を持った自然な立体画像を観察することができる。   FIG. 16 is a horizontal sectional view of the multi-viewpoint image display device 1001. The observer can observe a natural three-dimensional image having continuous motion parallax in accordance with the movement of the horizontal viewpoint (observation position) in an area having a width 8e at a distance L from the multi-viewpoint image display device 1001. .

また、パララックス・パノラマグラム方式の多視点画像表示装置では、上述したように観察者の水平方向の移動により運動視差を表現するようにしているので、水平方向の観察領域が広範囲に分布している。このため水平方向に観察者が複数人並んで観察することができる。図17はこの様子を説明するものである。   In addition, since the parallax / panoramagram multi-viewpoint image display apparatus expresses motion parallax by the horizontal movement of the observer as described above, the horizontal observation area is distributed over a wide range. Yes. Therefore, a plurality of observers can be observed side by side in the horizontal direction. FIG. 17 illustrates this state.

観察者に提供される観察領域としては、多視点画像表示装置1001の正面に分布する幅8eの主観察領域と、主観察領域の両側に分布する副観察領域とがある。このような状態で、例えば図示のように、3人の観察者が主観察領域と2つの副観察領域に夫々を利用して観察することができる。   The observation area provided to the observer includes a main observation area having a width 8e distributed in front of the multi-viewpoint image display device 1001 and sub-observation areas distributed on both sides of the main observation area. In this state, for example, as shown in the figure, three observers can observe using the main observation area and the two sub observation areas, respectively.

しかしながら、上記従来の多視点画像表示装置では以下のような不具合が懸念される。   However, there are concerns about the following problems in the conventional multi-viewpoint image display device.

図16において、観察者の主たる観察位置が破線で示す観察者の位置にある時は、左右方向に夫々等距離4eづつ観察位置を移動した場合に運動視差を表現できる。すなわち、主たる観察位置を中心として、左右方向にバランス良く運動視差を表現可能な領域が分布している。しかし、観察者の主たる観察位置が実線で示す観察者の位置にある時は、左方向に距離2e、右方向に距離6eづつ観察位置を移動した場合に運動視差を表現できる。この場合、主たる観察位置を中心として、左右方向に運動視差を表現可能な領域が偏りを持って分布することになり、バランスの良い運動視差を表現できないという不具合がある。   In FIG. 16, when the observer's main observation position is at the observer's position indicated by a broken line, motion parallax can be expressed when the observation position is moved in the left-right direction by an equal distance of 4e. That is, there are distributed regions in which motion parallax can be expressed in a balanced manner with the main observation position as the center. However, when the observer's main observation position is at the observer position indicated by a solid line, motion parallax can be expressed when the observation position is moved by the distance 2e in the left direction and the distance 6e in the right direction. In this case, a region where motion parallax can be expressed in the left-right direction with the main observation position as the center is distributed with a bias, and there is a problem that motion parallax with good balance cannot be expressed.

さらに、図17に示すように、もし2人の観察者が、多視点画像表示装置1001の正面に分布する主観察領域と、副観察領域の1つを利用して観察すると、多視点画像表示装置1001の中心を基準として2人の観察者が均等に並んで観察することができないという不具合がある。また、この時、2人の観察者が2つの副観察領域を利用して観察することにより、多視点画像表示装置1001の中心を基準として均等に並んで観察することができるが、副観察領域は観察する時の視野角が大きくなり、主観察領域に比べると観察画像の画質が劣化するという不具合がある。   Furthermore, as shown in FIG. 17, if two observers observe using one of the main observation area and the sub-observation area distributed in front of the multi-viewpoint image display apparatus 1001, a multi-viewpoint image display is performed. There is a problem in that two observers cannot observe evenly with the center of the apparatus 1001 as a reference. Further, at this time, two observers can observe using two sub-observation areas, so that they can be observed side by side with the center of the multi-viewpoint image display device 1001 as a reference. Has a problem that the viewing angle when observing is large and the image quality of the observed image is deteriorated as compared with the main observation region.

上記課題を解決するために、本発明に係る多視点画像表示装置は、水平方向に4個以上の視差を有する第1の多視点画像、或いは、垂直方向に2個以上の視差を有する第2の多視点画像のうち少なくともどちらか一方を表示する画像表示手段と、該画像表示手段に表示された多視点画像を各視点の画像に分離して視点ごとに観察領域を形成する多視点画像分離手段と、各視点の観察領域を分布させる位置を変更する観察領域変更手段と、前記各視点の観察領域を分布させる位置を設定する観察領域設定手段を設けることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a multi-view image display device according to the present invention is a first multi-view image having four or more parallaxes in the horizontal direction or a second multi-view image having two or more parallaxes in the vertical direction. Image display means for displaying at least one of the multi-viewpoint images, and multi-viewpoint image separation that separates the multi-viewpoint images displayed on the image display means into images for each viewpoint and forms an observation area for each viewpoint Means, an observation area changing means for changing the position for distributing the observation area for each viewpoint, and an observation area setting means for setting the position for distributing the observation area for each viewpoint.

以上説明したように、本発明の多視点画像表示装置においては、次のような効果がある。   As described above, the multi-viewpoint image display device of the present invention has the following effects.

観察者の主たる観察位置を中心として、左右方向に運動視差を表現可能な領域を均等に分布させることができるので、左右方向に良好な運動視差を表現することが可能となる。   Since the region where motion parallax can be expressed in the left-right direction can be evenly distributed with the observer's main observation position as the center, it is possible to express good motion parallax in the left-right direction.

また、上下方向においても、運動視差を表現可能な領域を均等に分布させることができるので、上下方向に良好な運動視差を表現することが可能となる。   In addition, since the region where motion parallax can be expressed can be evenly distributed in the vertical direction, it is possible to express good motion parallax in the vertical direction.

さらに、観察者の人数に応じて、観察領域を最適に分布させることができるので、複数人での観察を良好に行うことができる。   Furthermore, since the observation area can be optimally distributed according to the number of observers, observation with a plurality of persons can be performed satisfactorily.

(第1実施例)
図1は、本発明の第1実施例の多視点画像表示装置101である。多視点画像表示装置101は、図14で説明した従来例と同様に、表示デバイス201(=画像表示手段)とマスク301(=多視点画像分離手段)から構成され、8個の異なる画像を多視点画像表示装置101から距離Lの観察位置に水平方向に分離して表示することが可能なものである。また、表示デバイス201には、従来例と同様に作成した合成視差画像が表示される。なお、図14と同じ番号を付けた部材は従来例と同じ機能を有するものである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a multi-viewpoint image display apparatus 101 according to the first embodiment of the present invention. The multi-viewpoint image display apparatus 101 includes a display device 201 (= image display means) and a mask 301 (= multi-viewpoint image separation means) as in the conventional example described with reference to FIG. The image can be displayed separately in the horizontal direction at the observation position at a distance L from the viewpoint image display device 101. The display device 201 displays a composite parallax image created in the same manner as in the conventional example. Members having the same numbers as those in FIG. 14 have the same functions as in the conventional example.

多視点画像表示装置101には、観察位置調整スイッチ1(=観察領域設定手段)、画像コントローラー2(=観察領域変更手段)が設けられている。   The multi-viewpoint image display apparatus 101 is provided with an observation position adjustment switch 1 (= observation area setting means) and an image controller 2 (= observation area changing means).

(観察位置調整スイッチ1の説明)
観察位置調整スイッチ1は、観察者が主たる観察位置において、左右方向にバランス良く運動視差が観察できる領域が分布するように調節するために用いる入力スイッチである。
(Description of observation position adjustment switch 1)
The observation position adjustment switch 1 is an input switch used for adjusting so that a region in which motion parallax can be observed in a balanced manner is distributed in the left-right direction at the main observation position.

観察位置調整スイッチ1には、押し釦スイッチ1aと1bが設けられ、1aを操作すると観察領域が左方に、1bを操作すると右方へ調節されるようになっている。また、多視点画像表示装置101の本体から距離Lだけ離れた位置から操作できるように、無線スイッチや十分に長いケーブルで接続されたスイッチを用いている。   The observation position adjustment switch 1 is provided with push button switches 1a and 1b, and the observation area is adjusted to the left when 1a is operated, and is adjusted to the right when 1b is operated. In addition, a wireless switch or a switch connected with a sufficiently long cable is used so that it can be operated from a position separated from the main body of the multi-viewpoint image display apparatus 101 by a distance L.

観察位置調整スイッチ1への入力は、入力信号として画像コントローラー2に伝えられる。   An input to the observation position adjustment switch 1 is transmitted to the image controller 2 as an input signal.

画像コントローラー2は、観察位置調整スイッチ1への入力信号を受け、この入力信号に応じて表示デバイス201に表示する画像を制御するものである。   The image controller 2 receives an input signal to the observation position adjustment switch 1 and controls an image displayed on the display device 201 in accordance with the input signal.

図16において、観察者の主たる観察位置が実線で示す観察者の位置にある時、左右方向に運動視差を表現可能な領域が偏りを持って分布するため、バランスの良い運動視差を表現できないという不具合を解決する場合について説明する。   In FIG. 16, when the observer's main observation position is at the observer's position indicated by a solid line, the regions where the motion parallax can be expressed in the left-right direction are distributed with a bias, so that a balanced motion parallax cannot be expressed. A case of solving the problem will be described.

観察者が観察位置調整スイッチ1を操作すると、入力信号が画像コントローラー2に伝えられ、画像コントローラー2は観察者の主たる観察位置に分布させたい中央の4番目と5番目の画像にマーク指標cを加して表示デバイス201に表示する。   When the observer operates the observation position adjustment switch 1, an input signal is transmitted to the image controller 2, and the image controller 2 sets the mark index c on the fourth and fifth images in the center to be distributed to the observer's main observation position. To display on the display device 201.

図2は、マーク指標cを説明するものである。図15で説明した合成視差画像601を作成する際に基になる4番目の画像614と5番目の画像615にマーク指標cを付加して、夫々画像614’と画像615’を作成する。このようなマーク指標cを付加した画像614’と画像615’を基にして合成視差画像602を作成すると、観察者に4番目と5番目の画像が観察された時にマーク指標cが観察される。   FIG. 2 explains the mark index c. A mark index c is added to the fourth image 614 and the fifth image 615 that are the basis for creating the composite parallax image 601 described with reference to FIG. 15, thereby creating an image 614 'and an image 615', respectively. When the composite parallax image 602 is created based on the image 614 ′ and the image 615 ′ to which such a mark index c is added, the mark index c is observed when the fourth and fifth images are observed by the observer. .

さらに、この状態から観察者は主たる観察位置でマーク指標cが観察できるように観察位置調整スイッチ1を操作する。図3は、観察位置調整スイッチ1の押し釦スイッチ1aを操作した時に表示デバイス201に表示する合成視差画像を説明するものである。   Further, from this state, the observer operates the observation position adjustment switch 1 so that the mark index c can be observed at the main observation position. FIG. 3 illustrates a composite parallax image displayed on the display device 201 when the push button switch 1a of the observation position adjustment switch 1 is operated.

押し釦スイッチ1aを1回操作すると、画像コントローラー2により表示デバイス201に表示される合成視差画像602は、合成視差画像603に切り替えられる。さらに、もう1回1aを操作すると、合成視差画像603は合成視差画像604に切り替えられる。   When the push button switch 1 a is operated once, the composite parallax image 602 displayed on the display device 201 by the image controller 2 is switched to the composite parallax image 603. Furthermore, when the operation 1a is performed once more, the synthesized parallax image 603 is switched to the synthesized parallax image 604.

図4は、合成視差画像604を表示した時の多視点画像表示装置101の水平方向断面図である。この時、観察者は主たる観察位置で4番目の画像614’と5番目の画像615’を観察しており、観察者にはマーク指標cが観察される。すなわち、観察者の主たる観察位置を中心にして、左右方向に運動視差を表現可能な領域が均等に分布するため、バランスの良い運動視差を表現することができる。観察位置の調整の終了後は、ある一定時間tだけ観察位置調整スイッチ1に入力が無いと、画像コントローラー2により付加されていたマーク指標cが除去される。   FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view of the multi-viewpoint image display apparatus 101 when the composite parallax image 604 is displayed. At this time, the observer observes the fourth image 614 'and the fifth image 615' at the main observation position, and the mark index c is observed by the observer. That is, since the regions where the motion parallax can be expressed in the left-right direction are evenly distributed around the main observation position of the observer, the motion parallax with a good balance can be expressed. After the observation position adjustment is completed, if there is no input to the observation position adjustment switch 1 for a certain time t, the mark index c added by the image controller 2 is removed.

さらに、図17において説明した、不具合を解決する場合について説明する。   Furthermore, a case where the problem described in FIG. 17 is solved will be described.

観察者は、図3の状態から観察位置調整スイッチ1の押し釦スイッチ1aをさらに2回操作する。図5は、このときの合成視差画像を説明するものである。1aを1回操作すると画像コントローラー2により表示デバイス201に表示する合成視差画像604は、合成視差画像605、さらに、もう1回操作すると合成画像606に切り替えられる。   The observer further operates the push button switch 1a of the observation position adjustment switch 1 twice from the state shown in FIG. FIG. 5 illustrates the synthesized parallax image at this time. The synthetic parallax image 604 displayed on the display device 201 by the image controller 2 when the 1a is operated once is switched to the synthetic parallax image 605, and further, the synthetic parallax image 606 is switched when operated once again.

図6は、合成視差画像606を表示した時の多視点画像表示装置101の水平方向断面図である。この時、多視点画像表示装置101の中央正面を境界として、観察領域が分布する。   FIG. 6 is a horizontal sectional view of the multi-viewpoint image display apparatus 101 when the composite parallax image 606 is displayed. At this time, the observation area is distributed with the center front of the multi-viewpoint image display apparatus 101 as a boundary.

2人の観察者は、多視点画像表示装置101の中心を基準として、2人の観察者が均等に並んで観察することができる。また、この時、2人の観察者が観察する観察領域は、図17の副観察領域を観察する場合に比べて視野角が小さくなるので、2人での観察においても従来例に比べて良好な画質で観察ができる。   Two observers can observe the two observers side by side with the center of the multi-viewpoint image display device 101 as a reference. At this time, the observation area observed by the two observers has a smaller viewing angle compared to the case of observing the sub-observation area in FIG. Observe with good image quality.

観察位置の調整の終了後は、ある一定時間tだけ観察位置調整スイッチ1に入力が無いと、画像コントローラー2により付加されていたマーク指標cが除去される。   After the observation position adjustment is completed, if there is no input to the observation position adjustment switch 1 for a certain time t, the mark index c added by the image controller 2 is removed.

以上は8個の異なる画像を用いる場合について説明した。8個の場合の考え方は、偶数個の異なる画像を用いる場合には同様に適応できる。図7は、偶数個、すなわち、n=2m(mは2以上の整数)の画像を用いる場合を説明するものである。この時、m番目とm+1番目の画像が分布する観察領域の境界部が、観察者の主たる観察位置となるように調整する。   The case where eight different images are used has been described above. The idea of 8 is equally applicable when using an even number of different images. FIG. 7 illustrates the case of using an even number of images, that is, n = 2m (m is an integer of 2 or more). At this time, adjustment is performed so that the boundary portion of the observation region where the mth and m + 1th images are distributed becomes the main observation position of the observer.

一方、図8は、奇数個、すなわち、n=2m+1(mは2以上の整数)の異なる画像を用いる場合を説明するものである。この時、m−1番目とm番目の画像が分布する観察領域の境界部、または、m番目とm+1番目の画像が分布する観察領域の境界部が、観察者の主たる観察位置となるように調整する。   On the other hand, FIG. 8 illustrates a case where an odd number of images, that is, n = 2m + 1 (m is an integer of 2 or more) different images are used. At this time, the boundary part of the observation area where the m−1 and m + 1 images are distributed or the boundary part of the observation area where the mth and m + 1th images are distributed is the main observation position of the observer. adjust.

また、特に1個の画像が分布する観察領域の水平方向の分布幅eと、観察者の左右眼の眼間距離Eとが、e<Eの関係にある時は、m番目の画像が分布する観察領域が、観察者の主たる観察位置となるように調整しても良い。   In particular, when the distribution width e in the horizontal direction of the observation region where one image is distributed and the interocular distance E between the left and right eyes of the observer have a relationship of e <E, the mth image is distributed. The observation area to be adjusted may be adjusted to be the main observation position of the observer.

(第1実施例の変形1)
上述の第1実施例においては、表示デバイス201に表示する合成視差画像を切り替えることにより観察位置を調整するものとしたが、表示デバイス201に表示する合成視差画像とマスク301に設けた縦スリット状の開口311との水平方向の相対位置を変化させることによっても同様の効果を得ることができる。
(Modification 1 of the first embodiment)
In the first embodiment described above, the observation position is adjusted by switching the synthetic parallax image displayed on the display device 201. However, the synthetic parallax image displayed on the display device 201 and the vertical slit shape provided on the mask 301 are used. The same effect can be obtained by changing the relative position in the horizontal direction with respect to the opening 311.

具体的には、マスク301の水平方向の位置を変更するための駆動機構(=観察領域変更手段)を設けて、縦スリット状の開口311の位置を変更するようにしても良い。この場合、駆動機構を動作させるための駆動力として操作者の運動を用いる場合には、レバーやハンドルなどの操作(=観察領域設定手段)によって観察位置を設定する。   Specifically, a drive mechanism (= observation area changing means) for changing the horizontal position of the mask 301 may be provided to change the position of the vertical slit-shaped opening 311. In this case, when the operator's movement is used as the driving force for operating the driving mechanism, the observation position is set by operating the lever, the handle, etc. (= observation area setting means).

また、マスク301を液晶シャッターなど開口部が選択可能なデバイス(=観察領域変更手段)で構成し、縦スリット状の開口311を形成する位置を変化させても良い。   Further, the mask 301 may be configured by a device (= observation region changing means) such as a liquid crystal shutter that can select an opening, and the position where the vertical slit-shaped opening 311 is formed may be changed.

(第1実施例の変形2)
上述の第1実施例においては、マスク301を用いて8個の画像を分離して観察可能にしているが、マスク301の替わりに縦方向に母線方向を有するシリンドリカルレンズを水平方向に複数個並べたレンチキュラーレンズアレイ(=多視点画像分離手段)を用いても良い。また、特許第3096613号に開示されたようなマスク(=多視点画像分離手段)を用いる場合にも適応できる。
(Modification 2 of the first embodiment)
In the first embodiment described above, eight images can be separated and observed using the mask 301. Instead of the mask 301, a plurality of cylindrical lenses having a generatrix direction in the vertical direction are arranged in the horizontal direction. Alternatively, a lenticular lens array (= multi-viewpoint image separation means) may be used. Further, the present invention can be applied to the case where a mask (= multi-viewpoint image separation means) as disclosed in Japanese Patent No. 3096613 is used.

さらに、表示デバイス201を複数の視差画像を時間交互に切り替え表示する表示デバイスと、マスク301を液晶シャッターなど開口部が選択可能なデバイス(=多視点画像分離手段)とで構成し、画像の切り替えに同期して縦スリット状の開口311を形成する位置を切り替えて立体画像を表示する場合にも適応できる。   Further, the display device 201 includes a display device that switches a plurality of parallax images alternately and displays the mask 301, and a device that can select an opening (such as a liquid crystal shutter) (= multi-viewpoint image separation means). This is also applicable to a case where a stereoscopic image is displayed by switching the position where the vertical slit-shaped opening 311 is formed in synchronization with the above.

(第2実施例)
図9は、本発明の第2実施例の多視点画像表示装置102である。第1実施例においては、水平方向に異なる視差を有する画像を用いる場合について述べたが、垂直方向に異なる視差を有する画像を用いる場合にも本発明を適応することができる。
(Second embodiment)
FIG. 9 shows a multi-viewpoint image display apparatus 102 according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the case of using images having different parallaxes in the horizontal direction has been described, but the present invention can also be applied to the case of using images having different parallaxes in the vertical direction.

多視点画像表示装置102は、表示デバイス202(=画像表示手段)と開口部312を有するマスク302(=多視点画像分離手段)から構成され、8個の水平方向の視差画像と6個の垂直方向の視差画像を、多視点画像表示装置102から距離Lの観察位置に水平方向と垂直方向に分離して表示することが可能なものである。   The multi-viewpoint image display apparatus 102 includes a display device 202 (= image display unit) and a mask 302 (= multi-viewpoint image separation unit) having an opening 312, and includes eight horizontal parallax images and six vertical images. The parallax image in the direction can be displayed separately at the observation position at a distance L from the multi-viewpoint image display device 102 in the horizontal direction and the vertical direction.

表示デバイス202には、水平方向8×垂直方向6=48画像を基に作成された合成視差画像が表示される。表示デバイス202に記された2桁の数字は、10の位が水平方向に何番目の画像であるかを示し、1の位が垂直方向に何番目の画像であるかを示している。また、多視点画像表示装置102から距離L離れた観察位置に記された2桁の数字も同様の意味を示すものである。多視点画像表示装置102には、観察位置調整スイッチ3(=観察領域設定手段)、画像コントローラー4(=観察領域変更手段)が設けられている。   On the display device 202, a composite parallax image created based on 8 images in the horizontal direction 8 × vertical direction 6 = 48 is displayed. The two-digit number written on the display device 202 indicates the number of the image in the horizontal direction, and the number of the first digit indicates the number of the image in the vertical direction. In addition, a two-digit number written at an observation position at a distance L from the multi-viewpoint image display device 102 also has the same meaning. The multi-viewpoint image display device 102 is provided with an observation position adjustment switch 3 (= observation area setting means) and an image controller 4 (= observation area changing means).

観察位置調整スイッチ3は、観察者が主たる観察位置において、左右方向および上下方向にバランス良く運動視差が観察できる領域が分布するように調節するために用いる入力スイッチである。観察位置調整スイッチ3には、押し釦スイッチ3aと3bと3cと3dが設けられ、3aを操作すると観察領域が左方に、3bを操作すると右方に、3cを操作すると上方に、3dを操作すると下方に調節されるようになっている。また、第1実施例と同様に多視点画像表示装置102の本体から距離Lだけ離れた位置から操作できるように、無線スイッチや十分に長いケーブルで接続されたスイッチを用いている。   The observation position adjustment switch 3 is an input switch used for adjusting so that a region in which motion parallax can be observed in a balanced manner is distributed in the left-right direction and the vertical direction at the main observation position. The observation position adjustment switch 3 is provided with push button switches 3a, 3b, 3c, and 3d. The operation area is moved to the left when 3a is operated, the right when 3b is operated, and the upper 3d when 3c is operated. When operated, it is adjusted downward. Further, similarly to the first embodiment, a wireless switch or a switch connected with a sufficiently long cable is used so that it can be operated from a position separated from the main body of the multi-viewpoint image display apparatus 102 by a distance L.

観察位置調整スイッチ3への入力は、入力信号として画像コントローラー4に伝えられる。   An input to the observation position adjustment switch 3 is transmitted to the image controller 4 as an input signal.

画像コントローラー4は、観察位置調整スイッチ3への入力信号を受け、この入力信号に応じて表示デバイス202に表示する画像を制御するものである。   The image controller 4 receives an input signal to the observation position adjustment switch 3 and controls an image displayed on the display device 202 according to the input signal.

本実施例においては、水平方向の作用については第1実施例と同様であるから、垂直方向の作用について説明する。図10は、多視点画像表示装置102の垂直方向断面図である。   In this embodiment, the horizontal action is the same as that of the first embodiment, so the vertical action will be described. FIG. 10 is a vertical sectional view of the multi-viewpoint image display apparatus 102.

図10に示すように、観察者の主たる観察位置が図示のような観察者の位置にある時、上下方向に運動視差を表現可能な領域が偏りを持って分布するため、上下方向にバランスの良い運動視差を表現できないという不具合を解決する場合について説明する。   As shown in FIG. 10, when the observer's main observation position is at the observer's position as shown in the figure, the regions that can express motion parallax are distributed in an up-and-down direction. A case will be described in which the problem of not being able to express good motion parallax is solved.

観察者が観察位置調整スイッチ3を操作すると、入力信号が画像コントローラー4に伝えられ、画像コントローラー4は観察者の主たる観察位置に分布させたい左右方向で中心となる4番目と5番目の画像で、かつ、上下方向で中心となる3番目と4番目の画像(図9或いは11で43、44、53、54の番号を付した)に不図示のマーク指標dを加して表示デバイス202に表示する。マーク指標dは、第1実施例において説明したマーク指標cを付加する場合と同様に、マーク指標dを付加した画像を基にして作成した合成視差画像を表示デバイス202に表示することより、観察者に左右方向に4番目と5番目の画像で、かつ、上下方向に3番目と4番目の画像が観察された時にマーク指標dが観察されるものである。   When the observer operates the observation position adjustment switch 3, an input signal is transmitted to the image controller 4, and the image controller 4 is the fourth and fifth images centered in the left-right direction to be distributed to the observer's main observation position. In addition, a mark index d (not shown) is added to the third and fourth images (numbered 43, 44, 53, and 54 in FIG. 9 or 11) centered in the vertical direction to the display device 202. indicate. As in the case of adding the mark index c described in the first embodiment, the mark index d is displayed on the display device 202 by displaying a composite parallax image created based on the image to which the mark index d is added. The mark index d is observed when a person observes the fourth and fifth images in the left-right direction and the third and fourth images in the up-down direction.

さらに、この状態から観察者は主たる観察位置でマーク指標dが観察できるように観察位置調整スイッチ3を操作する。図11は、観察位置調整スイッチ3の押し釦スイッチ3cを操作した時に表示デバイス202に表示する合成視差画像を説明するものである。   Furthermore, from this state, the observer operates the observation position adjustment switch 3 so that the mark index d can be observed at the main observation position. FIG. 11 illustrates a composite parallax image displayed on the display device 202 when the push button switch 3c of the observation position adjustment switch 3 is operated.

押し釦スイッチ3cを1回操作すると、画像コントローラー4により表示デバイス202に表示される合成視差画像701は、合成視差画像702に切り替えられる。さらに、もう1回3cを操作すると、合成視差画像702は合成視差画像703に切り替えられる。   When the push button switch 3 c is operated once, the composite parallax image 701 displayed on the display device 202 by the image controller 4 is switched to the composite parallax image 702. Further, when the user operates 3c once more, the synthesized parallax image 702 is switched to the synthesized parallax image 703.

図12は、合成視差画像703を表示した時の多視点画像表示装置102の垂直方向断面図である。   FIG. 12 is a vertical sectional view of the multi-viewpoint image display device 102 when the composite parallax image 703 is displayed.

この時、水平方向については第1実施例と同様に4番目と5番目の画像を観察しているとすると、観察者は垂直方向の主たる観察位置で3番目と4番目の画像を観察しており、観察者にはマーク指標dが観察される。すなわち、観察者の主たる観察位置を中心にして、上下方向に運動視差を表現可能な領域が均等に分布するため、バランスの良い運動視差を表現することができる。   At this time, if the fourth and fifth images are observed in the horizontal direction as in the first embodiment, the observer observes the third and fourth images at the main observation position in the vertical direction. The mark index d is observed by the observer. In other words, since the regions where the motion parallax can be expressed in the vertical direction are evenly distributed around the observer's main observation position, the motion parallax with a good balance can be expressed.

観察位置の調整の終了後は、ある一定時間tだけ観察位置調整スイッチ3に入力が無いと、画像コントローラー4により付加されていたマーク指標dが除去される。   After completion of the adjustment of the observation position, if there is no input to the observation position adjustment switch 3 for a certain time t, the mark index d added by the image controller 4 is removed.

以上は6個の異なる画像を用いる場合について説明した。6個の場合の考え方は、偶数個の異なる画像を用いる場合には同様に適応できる。すなわち、p=2q(qは1以上の整数)の画像を用いる場合、q番目とq+1番目の画像が分布する観察領域の境界部が、観察者の主たる観察位置となるように調整する。   The case where six different images are used has been described above. The idea of 6 is equally applicable when using an even number of different images. That is, when an image of p = 2q (q is an integer equal to or greater than 1) is used, adjustment is performed so that the boundary portion of the observation region where the q-th and q + 1-th images are distributed is the main observation position of the observer.

一方、奇数個、すなわち、p=2q+1(qは1以上の整数)の異なる画像を用いる場合、q+1番目の画像が分布する観察領域が、観察者の主たる観察位置となるように調整する。   On the other hand, when using an odd number of images, that is, p = 2q + 1 (q is an integer equal to or greater than 1), the observation region where the q + 1th image is distributed is adjusted to be the main observation position of the observer.

このように本発明の第2実施例においては、垂直方向に視差を有する画像を用いる場合においても適応できる。   As described above, the second embodiment of the present invention can be applied even when an image having parallax in the vertical direction is used.

また、第1実施例同様に、表示デバイス202に表示する合成視差画像とマスク302に設けた開口312との垂直方向の相対位置を変化させる手段(=観察領域変更手段)、例えば、マスク302の垂直方向の位置を変更するための駆動機構、或いは、マスク302を液晶シャッターなど開口部が選択可能なデバイスで構成することにより、同様の効果を得ることができる。   Similarly to the first embodiment, a means (= observation area changing means) for changing the vertical relative position between the synthesized parallax image displayed on the display device 202 and the opening 312 provided in the mask 302, for example, the mask 302 The same effect can be obtained by configuring the drive mechanism for changing the position in the vertical direction or the mask 302 with a device such as a liquid crystal shutter that can select an opening.

(第3実施例)
図13は、本発明の第3実施例の多視点画像表示装置103である。
(Third embodiment)
FIG. 13 shows a multi-viewpoint image display apparatus 103 according to the third embodiment of the present invention.

第1実施例においては、多視点画像表示装置101には、観察位置調整スイッチ1、画像コントローラー2を設けるようにしたが、本実施例においては、観察位置調節スイッチ1の替わりに、観察者検出手段5(=観察領域設定手段)を設けたものである。なお、第1実施例と同じ番号を付した構成部材は、第1実施例と同様の機能を有するものである。   In the first embodiment, the multi-viewpoint image display device 101 is provided with the observation position adjustment switch 1 and the image controller 2. However, in this embodiment, instead of the observation position adjustment switch 1, an observer detection is performed. Means 5 (= observation area setting means) is provided. In addition, the structural member which attached | subjected the same number as 1st Example has a function similar to 1st Example.

観察者検出手段5は、観察者が主たる観察位置において、左右方向にバランス良く運動視差が観察できる領域が分布するために設けられた、観察者検出用のセンサーである。   The observer detection means 5 is an observer detection sensor provided to distribute a region in which motion parallax can be observed in a balanced manner in the left-right direction at the observation position where the observer is mainly located.

観察者検出手段5は、TVカメラで撮影した観察者の画像を演算部により画像処理を行い、観察者の位置を検出するものである。観察者の位置検出は所定時間t(例えば、10分)毎に検出され、観察者検出手段5によって得られた信号は、画像コントローラー2に伝えられる。   The observer detection means 5 detects the position of the observer by performing image processing on the image of the observer photographed by the TV camera by the calculation unit. The position detection of the observer is detected every predetermined time t (for example, 10 minutes), and the signal obtained by the observer detection means 5 is transmitted to the image controller 2.

図16において、観察者の主たる観察位置が実線で示す観察者の位置にある時、左右方向に運動視差を表現可能な領域が偏りを持って分布するため、バランスの良い運動視差を表現できないという不具合を解決する場合について説明する。   In FIG. 16, when the observer's main observation position is at the observer's position indicated by a solid line, the regions where the motion parallax can be expressed in the left-right direction are distributed with a bias, so that a balanced motion parallax cannot be expressed. A case of solving the problem will be described.

観察者検出手段5によって得られた信号は、画像コントローラー2により表示デバイス201に表示される合成視差画像を切り替え、4番目と5番目の画像が分布する観察領域の境界部が、観察者の中心位置となるように調整する。   The signal obtained by the observer detection means 5 switches the composite parallax image displayed on the display device 201 by the image controller 2, and the boundary between the observation areas where the fourth and fifth images are distributed is the center of the observer. Adjust to position.

すなわち、観察者の主たる観察位置を中心にして、左右方向に運動視差を表現可能な領域が均等に分布するため、バランスの良い運動視差を表現することができる。   That is, since the regions where the motion parallax can be expressed in the left-right direction are evenly distributed around the main observation position of the observer, the motion parallax with a good balance can be expressed.

このような動作は、所定時間t毎にくり返して行われる。   Such an operation is repeated every predetermined time t.

また、観察者検出手段5により観察者の人数を検出するようにした場合は、図6に示したように、観察者が2人と検出した場合は、多視点画像表示装置103の中心を基準として、2人の観察者が均等に並んで観察できるように、画像を分布するように調節することができる。   Further, when the number of observers is detected by the observer detection means 5, as shown in FIG. 6, when two observers are detected, the center of the multi-viewpoint image display device 103 is used as a reference. As described above, the images can be adjusted so as to be distributed so that two observers can observe them side by side evenly.

また、観察者検出手段5を用いる方法は、本発明の第2実施例において説明した、垂直方向の視差を有する画像を用いる場合においても適用することができる。   The method using the observer detection means 5 can also be applied to the case where an image having a parallax in the vertical direction described in the second embodiment of the present invention is used.

本発明の第1実施例の多視点画像表示装置である。1 is a multi-viewpoint image display apparatus according to a first embodiment of the present invention. 多視点画像表示装置に表示されるマーク指標cを説明するものである。The mark index c displayed on the multi-viewpoint image display device will be described. 観察位置調整スイッチ1の押し釦スイッチ1aを操作した時に表示デバイスに表示する合成視差画像を説明するものである。The composite parallax image displayed on the display device when the push button switch 1a of the observation position adjustment switch 1 is operated will be described. 図3で合成視差画像を表示した時の多視点画像表示装置の水平方向断面図である。FIG. 4 is a horizontal sectional view of the multi-viewpoint image display device when a composite parallax image is displayed in FIG. 3. 図3の状態から観察位置調整スイッチ1の押し釦スイッチ1aをさらに2回操作したときの表示デバイスに表示する合成視差画像を説明するものである。The composite parallax image displayed on the display device when the push button switch 1a of the observation position adjustment switch 1 is further operated twice from the state of FIG. 3 will be described. 図5で合成視差画像を表示した時の多視点画像表示装置の水平方向断面図である。FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view of the multi-viewpoint image display device when a composite parallax image is displayed in FIG. 5. n=2m(mは2以上の整数)の異なる画像を用いる場合の状態を説明するものである。A state in which different images of n = 2m (m is an integer of 2 or more) is used will be described. n=2m+1(mは2以上の整数)の異なる画像を用いる場合の状態を説明するものである。A state in the case of using different images of n = 2m + 1 (m is an integer of 2 or more) will be described. 本発明の第2実施例の多視点画像表示装置である。It is a multi-viewpoint image display apparatus of 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例の多視点画像表示装置の垂直方向断面図である。It is a vertical direction sectional view of a multi-viewpoint image display apparatus of a second embodiment of the present invention. 観察位置調整スイッチ3の押し釦スイッチ3cを操作した時に表示デバイスに表示する合成視差画像を説明するものである。The composite parallax image displayed on the display device when the push button switch 3c of the observation position adjustment switch 3 is operated will be described. 合成視差画像を表示した時の多視点画像表示装置の垂直方向断面図である。It is a vertical direction sectional view of a multi-viewpoint image display device when a synthetic parallax image is displayed. 本発明の第3実施例の多視点画像表示装置である。It is a multi-viewpoint image display apparatus of 3rd Example of this invention. パララックス・パノラマグラム方式の多視点画像表示装置の一例である。It is an example of a multi-viewpoint image display apparatus of a parallax panoramagram system. 複数の視差画像から生成される合成視差画像を説明するものである。A synthetic parallax image generated from a plurality of parallax images will be described. 図14の多視点画像表示装置の水平方向断面図である。FIG. 15 is a horizontal sectional view of the multi-viewpoint image display device of FIG. 14. パララックス・パノラマグラム方式の多視点画像表示装置を水平方向に観察者が複数人並んで観察する様子を説明するものである。This is a description of how a plurality of observers observe a parallax / panoramagram multi-viewpoint image display apparatus in a horizontal direction.

符号の説明Explanation of symbols

101、102、103 多視点画像表示装置
201、202、203 表示デバイス
301、302、303 マスク
1001 従来の多視点画像表示装置の一例
1、3 観察位置調整スイッチ
2、4 画像コントローラー
5 観察者検出手段
101, 102, 103 Multi-viewpoint image display device 201, 202, 203 Display device 301, 302, 303 Mask 1001 Example of conventional multi-viewpoint image display device 1, 3 Observation position adjustment switch 2, 4 Image controller 5 Observer detection means

Claims (4)

水平方向に4個以上の視差を有する第1の多視点画像、或いは、垂直方向に2個以上の視差を有する第2の多視点画像のうち少なくともどちらか一方を表示する画像表示手段と、該画像表示手段に表示された多視点画像を各視点の画像に分離して視点ごとに観察領域を形成する多視点画像分離手段と、各視点の観察領域を分布させる位置を変更する観察領域変更手段と、前記各視点の観察領域を分布させる位置を設定する観察領域設定手段を設けることを特徴とする多視点画像表示装置。   Image display means for displaying at least one of a first multi-view image having four or more parallaxes in the horizontal direction or a second multi-view image having two or more parallaxes in the vertical direction; Multi-viewpoint image separation means for separating the multi-viewpoint image displayed on the image display means into images for each viewpoint and forming an observation area for each viewpoint; and observation region change means for changing the position where the observation areas for each viewpoint are distributed And a multi-viewpoint image display device, characterized by further comprising observation region setting means for setting positions for distributing the observation regions of the respective viewpoints. 前記観察領域変更手段は、前記画像表示手段に表示された多視点画像と、前記多視点画像分離手段との相対的な位置関係を変更することを特徴とする請求項1に記載の多視点画像表示装置。   2. The multi-viewpoint image according to claim 1, wherein the observation region change unit changes a relative positional relationship between the multi-viewpoint image displayed on the image display unit and the multi-viewpoint image separation unit. Display device. 前記観察領域設定手段は、入力スイッチ手段、或いは、観察者検出手段、或いは、駆動力伝達手段のうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載の多視点画像表示装置。   The multi-viewpoint image display apparatus according to claim 1, wherein the observation region setting unit is at least one of an input switch unit, an observer detection unit, and a driving force transmission unit. 前記第1と第2の多視点画像の夫々を識別するための指標を設けることを特徴とする請求項1に記載の多視点画像表示装置。
The multi-viewpoint image display apparatus according to claim 1, wherein an index for identifying each of the first and second multi-viewpoint images is provided.
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