JP2001326949A - 立体表示システム及び透過制御装置 - Google Patents
立体表示システム及び透過制御装置Info
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Abstract
タ眼鏡を装着した状態で他の作業を行うことができるよ
うにする。 【解決手段】 ディスプレイ方向検出装置2は、カメラ
5が撮影した画像に基づいて、偏光眼鏡1に対するディ
スプレイ4の座標を計算する。偏光制御装置3は、観察
者がディスプレイ4を観察する場合には、斜線で示すよ
うに偏光眼鏡1を偏光状態にする。それに対して、観察
者がディスプレイ4を観察しない場合、偏光制御装置3
は、偏光眼鏡1を、偏光のかかっていない状態にする
Description
るための立体表示システムに関するものである。また、
本発明は、光源から入射される光の透過を制御する透過
制御装置に関するものである。
ョンを観察する場合、観察者は、偏光フィルタが貼られ
た眼鏡(以後、「偏光眼鏡」と称する。)を装着する。
一方、いわゆる時分割方式の立体テレビジョンを観察す
る場合、観察者は、液晶やPLZT(ジルコン酸チタン
酸鉛ランタン)によるシャッタを有する眼鏡(以後、
「シャッタ眼鏡」と称する。)を装着する。
太陽光のような光が真正面から入射する場合、一般的に
はサンバイザーによって光を遮っている。
鏡又はシャッタ眼鏡を装着した状態で他の作業を行う
と、偏光によって周辺が暗く見え又はシャッタによって
フリッカが発生するので、観察者は、偏光眼鏡又はシャ
ッタ眼鏡を取り外した後に他の作業を行う必要がある。
光を遮った場合、上方の視野が遮られるという不都合が
ある。また、太陽の高度が低いときや、後方の太陽光を
前方の車両のリアガラスが反射しているときには、サン
バイザーによって太陽光やその反射光を十分に遮ること
ができないという不都合がある。
偏光眼鏡又はシャッタ眼鏡を装着した状態で他の作業を
行うことができる立体表示システムを提供することであ
る。
者が偏光眼鏡又はシャッタ眼鏡を装着した状態で他の作
業を行うことができ又は車両を運転する際に上方の視野
を遮られることなく太陽光のような入射光を十分に遮る
ことができる透過制御装置を提供することである。
ステムは、立体表示装置のディスプレイ面を観察するた
めの観察手段と、前記ディスプレイ面の向きを検出する
検出手段と、前記ディスプレイ面の向きに応じて前記観
察手段を制御する制御手段とを具えることを特徴とする
ものである。
ディスプレイ面の向きに応じて観察手段を制御する、す
なわち、立体表示装置の観察者がディスプレイ面を観察
している場合のみに観察手段、例えば、偏光眼鏡又はシ
ャッタ眼鏡を作動させることができるので、観察者が偏
光眼鏡やシャッタ眼鏡を装着した状態で他の作業を行う
ことができる。
体表示装置のディスプレイ面を観察するための観察手段
と、前記ディスプレイ面の向きを検出する第1検出手段
と、観察者の視線方向を検出する第2検出手段と、前記
ディスプレイ面の向き及び観察者の視線方向に応じて前
記観察手段を制御する制御手段とを具えることを特徴と
するものである。
ば、観察者が偏光眼鏡やシャッタ眼鏡を装着した状態で
他の作業を行うことができる。また、観察手段を制御す
る際に、ディスプレイ面の向きだけでなく観察者の視線
方向も考慮するので、観察者の観察状態を更に正確に判
断することができる。
に応じて光の透過率を変更させることができる変更手段
と、前記光源の向きを検出する検出手段と、前記光源の
向きに応じて前記変更手段を制御する制御手段とを具え
ることを特徴とするものである。
表示装置に適用した場合、光源の向きに応じて観察手段
を制御する、すなわち、立体表示装置の観察者がディス
プレイ面を観察している場合のみに観察手段、例えば、
偏光眼鏡又はシャッタ眼鏡を作動させることができるの
で、観察者が偏光眼鏡やシャッタ眼鏡を装着した状態で
他の作業を行うことができる。
る際に太陽光のような光が真正面から入射しても、上方
の視野を遮られることなく太陽光のような入射光を十分
に遮ることができる。この場合、前記変更手段を、例え
ば、フロントガラス又は透過率可変フィルタを設けたフ
ロントガラスとする。
向きに応じて光の透過率を変更させることができる変更
手段と、前記光源の向きを検出する第1検出手段と、観
察者の視線方向を検出する第2検出手段と、前記光源の
向きに応じて前記変更手段を制御する制御手段とを具え
ることを特徴とするものである。
立体表示装置に適用した場合、観察者が偏光眼鏡やシャ
ッタ眼鏡を装着した状態で他の作業を行うことができ、
車両に適用した場合、上方の視野を遮られることなく太
陽光のような入射光を十分に遮ることができる。また、
観察手段を制御する際に、光源の向きだけでなく観察者
の視線方向も考慮するので、観察者の観察状態を更に正
確に判断することができる。
び透過制御装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に
説明する。図1は、本発明による立体表示システムの第
1の実施の形態を説明するための図である。図1Aに示
すように、この立体表示システムは、偏光眼鏡1と、デ
ィスプレイ方向検出装置2と、偏光制御装置3とを具え
る。
立体テレビジョンのディスプレイ4を撮影するカメラ5
を有する。ディスプレイ方向検出装置2は、撮影した画
像に基づいて、偏光眼鏡1に対するディスプレイ4の座
標を計算する。偏光制御装置3は、観察者の視線方向X
1がディスプレイ4への方向にほぼ一致する、すなわ
ち、観察者がディスプレイ4を観察する場合には、斜線
で示すように偏光眼鏡1を偏光状態にする(図1B)。
それに対して、観察者の視線方向X1がディスプレイ4
への方向に一致しない、すなわち、観察者がディスプレ
イ4を観察しない場合、偏光制御装置3は、偏光眼鏡1
を、偏光のかかっていない状態にする(図1C)。な
お、偏光制御装置3は、観察者がディスプレイ4を観察
しているか否かの判断をディスプレイ4の座標に基づい
て行っている。
ビジョンを観察していない場合、従来の偏光眼鏡を装着
したときよりも明るい視野を確保することができ、その
結果、観察者が偏光眼鏡を装着した状態で他の作業を行
うことができるようになる。さらに、眼の疲労が軽減
し、かつ、偏光眼鏡を掛けていることによって発生する
おそれのある事故を回避することができる。
第2の実施の形態を説明するための図である。図2Aに
示すように、この立体表示システムは、偏光眼鏡11
と、ディスプレイ方向検出装置12と、視線検出装置1
3と、偏光制御装置14とを具える。
れ、立体テレビジョンのディスプレイ15を撮影するカ
メラ16を有する。ディスプレイ方向検出装置12は、
撮影した画像に基づいて、偏光眼鏡11に対するディス
プレイ15の座標を計算する。視線検出装置13は、観
察者の視線方向X2の座標を検出する。
2がディスプレイ15への方向にほぼ一致する、すなわ
ち、観察者がディスプレイ15を観察する場合には、デ
ィスプレイ15の座標及び観察者の視線方向X2の座標
に基づいて、斜線で示すように観察位置のみを偏光状態
にする(図2B)。これによって、ディスプレイ15の
観察中にもかかわらず、ディスプレイ15の周辺の視野
は、従来の偏光眼鏡を装着したときよりも明るい視野を
確保することができる。
ィスプレイ15への方向に一致しない、すなわち、観察
者がディスプレイ15を観察しない場合、偏光制御装置
14は、偏光眼鏡11を、偏光のかかっていない状態に
する(図2C)。
の観察状態に関係なく、従来の偏光眼鏡を装着したとき
によりも明るい視野を確保することができ、その結果、
観察者が偏光眼鏡を装着した状態で他の作業を行うこと
ができるようになる。さらに、眼の疲労が軽減し、か
つ、偏光眼鏡を掛けていることによって発生するおそれ
のある事故を回避することができる。
第3の実施の形態を説明するための図である。図3Aに
示すように、この立体表示システムは、液晶シャッタ眼
鏡21と、ディスプレイ方向検出装置22と、液晶シャ
ッタ制御装置23とを具える。
装着され、立体テレビジョンのディスプレイ24を撮影
するカメラ25を有する。ディスプレイ方向検出装置2
2は、撮影した画像に基づいて、液晶シャッタ眼鏡21
に対するディスプレイ24の座標を計算する。液晶シャ
ッタ制御装置23は、観察者の視線方向X3がディスプ
レイ24への方向にほぼ一致する、すなわち、観察者が
ディスプレイ24を観察する場合には、液晶シャッタ眼
鏡21を動作させ、その左右の液晶シャッタのうちのい
ずれか一方を、斜線で示すようにシャッタ制御信号によ
って閉状態にする。(図3B)。それに対して、観察者
の視線方向X3がディスプレイ4への方向に一致しな
い、すなわち、観察者がディスプレイ24を観察しない
場合、液晶シャッタ制御装置23は、液晶シャッタ眼鏡
21の左右の液晶シャッタをいずれも開状態にする。
(図3C)。なお、液晶シャッタ制御装置23は、観察
者がディスプレイ24を観察しているか否かの判断をデ
ィスプレイ24の座標に基づいて行っている。
ビジョンを観察してない場合、従来の液晶シャッタ眼鏡
を装着したときによりも明るい視野を確保することがで
き、その結果、観察者が液晶シャッタ眼鏡を装着した状
態で他の作業を行うことができるようになる。さらに、
眼の疲労が軽減し、かつ、液晶シャッタ眼鏡を掛けてい
ることによって発生するおそれのある事故を回避するこ
とができる。
第4の実施の形態を説明するための図である。図4Aに
示すように、この立体表示システムは、液晶シャッタ眼
鏡31と、ディスプレイ方向検出装置32と、視線検出
装置33と、液晶シャッタ制御装置34とを具える。
装着され、立体テレビジョンのディスプレイ35を撮影
するカメラ36を有する。ディスプレイ方向検出装置3
2は、撮影した画像に基づいて、液晶シャッタ眼鏡31
に対するディスプレイ35の座標を計算する。視線検出
装置33は、観察者の視線方向X4の座標を検出する。
線方向X4がディスプレイ35への方向にほぼ一致す
る、すなわち、観察者がディスプレイ35を観察する場
合には、液晶シャッタ眼鏡31を動作させ、ディスプレ
イ35の座標及び観察者の視線方向X2の座標に基づい
て、斜線で示すように観察位置のみをシャッタ制御信号
によって閉状態にする(図3B)。これによって、ディ
スプレイ35の観察中にもかかわらず、ディスプレイ3
5の周辺の視野は、従来の液晶シャッタ眼鏡を装着した
ときよりも明るい視野を確保することができる。
ィスプレイ35への方向に一致しない、すなわち、観察
者がディスプレイ35を観察しない場合、液晶シャッタ
制御装置34は、液晶シャッタ眼鏡31を開状態にする
(図3C)。
の観察状態に関係なく、従来の液晶シャッタ眼鏡を装着
したときよりも明るい視野を確保することができ、その
結果、観察者が液晶シャッタ眼鏡を装着した状態で他の
作業を行うことができるようになる。さらに、眼の疲労
が軽減し、かつ、液晶シャッタ眼鏡を掛けていることに
よって発生するおそれのある事故を回避することができ
る。
成について説明する。図5は、偏光眼鏡の一例を示す図
である。偏光眼鏡41は、偏光制御装置の出力を用いて
任意の領域を偏光することができる。素材としては、液
晶などを用いて実現することができる。なお、液晶シャ
ッタ眼鏡の場合には、液晶シャッタ制御装置の出力を用
いて任意の領域を光学的に閉状態にすることができる。
スプレイの位置座標を検出するためのカメラ42を有す
るが、カメラ42の代わりに超音波受信部を有すること
ができる。これは、液晶シャッタ眼鏡についても当ては
まる。
位置座標の検出について説明する。図6は、カメラを用
いた立体テレビジョンのディスプレイの位置座標の検出
を説明するための図である。この場合、カメラ51によ
って撮影された画像がディスプレイ方向検出装置の画像
処理部52に供給され、画像処理部52は、眼鏡の位置
を基準にしたディスプレイに相当する座標を出力する。
プレイの位置座標の検出を、上記第2及び第4の実施の
形態について更に詳しく説明する。カメラの画角と偏光
眼鏡又は液晶シャッタ眼鏡を通じた観察者の視野との関
係は、予め測定することによって対応付けることができ
る。
c,Yc)とし、偏光眼鏡又は液晶シャッタ眼鏡を通じ
た観察者の視線の座標系を(Xv,Yv)とすると、第
1の関係式 (Xv,Yv)=f(Xc,Yc) によって、カメラ画像上の所定の被写体の座標は観察者
の視野の座標に変換される。
の偏光フィルタ又は液晶シャッタ眼鏡の液晶シャッタの
座標(Xf,Yf)とした場合、第2の関係式 (Xf,Yf)=g(Xv,Yv) によって、偏光眼鏡の偏光フィルタ又は液晶シャッタ眼
鏡の液晶シャッタの座標(Xf,Yf)に変換される。
レイの位置をカメラ画像から画像処理によって検出す
る。この場合、カメラ座標上でのディスプレイの四隅の
座標を(Xci,Yci)と定義する。なお、iを1,
2,3又は4とし、例えば、i=1は左上隅を表し、i
=2は右上隅を表し、i=3は左下隅を表し、i=4は
右下隅を表す。
f,gを順に適用し、偏光フィルタ又は液晶シャッタ上
のディスプレイ位置を座標(Xfi,Yfi)として求
める。この場合も、iを1,2,3又は4とし、例え
ば、i=1は左上隅を表し、i=2は右上隅を表し、i
=3は左下隅を表し、i=4は右下隅を表す。
i,Yfi)を出力し、偏光制御装置又は液晶シャッタ
装置は、偏光フィルタのうち座標(Xfi,Yfi)に
よって包囲されたディスプレイのエリアのみ偏光させ又
は液晶シャッタのうち座標(Xfi,Yfi)によって
包囲されたディスプレイのエリアのみ閉状態にする。
のディスプレイの位置座標の検出を説明するための図で
ある。この場合、ディプレイの四隅にそれぞれ設けた超
音波発信部(図7では超音波発信部61のみを示す。)
から発信された超音波が超音波受信部62で受信され
る。その後、受信された超音波の位相差がディスプレイ
方向検出装置の処理部によって検出され、眼鏡の位置を
基準にしたディスプレイに相当する座標を出力する。
いられる各種の方法によって行うことができ、そのうち
の一部を説明する。図8は、カメラを用いた視線の検出
を説明するための図である。この場合、偏光眼鏡又は液
晶シャッタ眼鏡に取り付けられたカメラ71によって観
察者の眼球を直接撮影し、撮影された画像が、視線検出
装置の画像処理部72に供給される。画像処理部72
は、撮影された画像に基づいて視線座標を演算し及び出
力する。
プの虚像の動きからの視線の動きの検出を説明するため
の図である。この場合、スポットランプ81から眼球8
2に赤外光を照射し、眼球82の動きに伴って角膜83
に生じる赤外光源すなわちスポットランプ81の虚像8
4a,84bの動きdを、画像処理部で検出する。な
お、図9において、O,O’はそれぞれ眼球中心及び角
膜中心を表す。
晶シャッタ眼鏡にカメラを取り付けて眼球を撮影する方
式だけでなく、観察者から離れた位置から眼球を撮影す
ることによって観察者の視線を検出するいわゆる非接触
方式の観察者の視線の検出も本発明に適用することがで
きる。図10は、LED(発光ダイオード)を用いた視
線の分析法である。この場合、LED91から弱い強度
の赤外光を眼球92に照射し、その反射光をホトダイオ
ード93によって撮影する。演算部94はその撮影に基
づいて視線座標を演算し及び出力する。
ダイオード93a,93bは、眼球92の黒目92aと
白目92b,92cにおける赤外光の反射率の変化から
視線の動きを検出する。なお、眼球92の上下方向の動
きを検出する場合、図10Cに示すようにホトダイオー
ド93c,93dの検出結果が入力される演算部94a
を使用し、眼球92の左右方向の動きを検出する場合、
図10Dに示すようにホトダイオード93e,93fの
検出結果が入力されるコンパレータ94bを使用する。
施の形態を示す図である。この透過制御装置は、車両運
転中に運転者の眼球に入射する太陽光の量を軽減させる
ものであり、透過率が可変のフロントガラス又はフロン
トガラスに貼られた透過率可変フィルタ101と、太陽
方向検出装置102と、視線検出装置103と、透過率
制御装置104とを具える。
基準にした太陽の方向を検出する。視線制御装置103
は、運転者の視線方向を検出する。透過率制御装置10
4は、太陽の方向及び運転者の視線方向に基づいて透過
率可変フィルタ(ガラス)101の透過率を制御する。
に太陽光のような光が真正面から入射しても、上方の視
野を遮られることなく太陽光のような入射光を十分に遮
ることができる。なお、太陽方向検出装置102は、前
方に走行する車両のリアガラスに反射した太陽光や太陽
以外の光源を検出することもできる。
を説明するための図である。この場合、ホトダイオード
111a及び111bによって輝度の最も強い方向を検
出し、光源演算部112は、その交点から太陽の方向の
座標を演算し及び出力する。
のではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例え
ば、上記第1及び第2の実施の形態において、偏光眼鏡
を偏光のかかっていない状態に制御する例について説明
したが、偏光眼鏡の右側及び左側の偏光方向が同一にな
るように制御してもよい。
ィスプレイ方向検出装置の代わりにディスプレイに取り
付けられた光源の位置を検出する装置を用いることによ
って、立体表示システムとしての透過制御装置を構成す
ることができる。この場合、例えば、光源をディスプレ
イの四隅にそれぞれ取り付ける。なお、ディスプレイの
大きさが予めわかっている場合には、ディスプレイの四
隅のうちの1カ所のみに取り付ければよい。
の形態を説明するための図である。
の形態を説明するための図である。
の形態を説明するための図である。
の形態を説明するための図である。
レイの位置座標の検出を説明するための図である。
レイの位置座標の検出を説明するための図である。
図である。
動きからの視線の動きの検出を説明するための図であ
る。
めの図である。
示す図である。
る。
f ホトダイオード 94,94a,94b 演算部 101 透過率可変フィルタ(ガラス) 102 太陽方向検出装置 104 透過率制御装置 d 動き O 眼球中心 O’ 角膜中心 X1,X2,X3 視線方向
Claims (6)
- 【請求項1】 立体表示装置のディスプレイ面を観察す
るための観察手段と、 前記ディスプレイ面の向きを検出する検出手段と、 前記ディスプレイ面の向きに応じて前記観察手段を制御
する制御手段とを具えることを特徴とする立体表示シス
テム。 - 【請求項2】 立体表示装置のディスプレイ面を観察す
るための観察手段と、 前記ディスプレイ面の向きを検出する第1検出手段と、 観察者の視線方向を検出する第2検出手段と、 前記ディスプレイ面の向き及び観察者の視線方向に応じ
て前記観察手段を制御する制御手段とを具えることを特
徴とする立体表示システム。 - 【請求項3】 前記観察手段を、偏光フィルタ又はシャ
ッタを有する眼鏡としたことを特徴とする請求項1又は
2記載の立体表示システム。 - 【請求項4】 光源の向きに応じて光の透過率を変更さ
せることができる変更手段と、 前記光源の向きを検出する検出手段と、 前記光源の向きに応じて前記変更手段を制御する制御手
段とを具えることを特徴とする透過制御装置。 - 【請求項5】 光源の向きに応じて光の透過率を変更さ
せることができる変更手段と、 前記光源の向きを検出する第1検出手段と、 観察者の視線方向を検出する第2検出手段と、 前記光源の向きに応じて前記変更手段を制御する制御手
段とを具えることを特徴とする透過制御装置。 - 【請求項6】 前記変更手段を、偏光フィルタ若しくは
シャッタを有する眼鏡、フロントガラス又は透過率可変
フィルタを有するフロントガラスとしたことを特徴とす
る請求項4又は5記載の透過制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000146251A JP4101434B2 (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 透過制御装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000146251A JP4101434B2 (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 透過制御装置 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP4101434B2 (ja) |
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