JP2002300601A

JP2002300601A - バーチャルリアリティ画像表示システム

Info

Publication number: JP2002300601A
Application number: JP2001100398A
Authority: JP
Inventors: Kenji Izumi; 賢二泉
Original assignee: Shimane Prefecture
Current assignee: Shimane Prefecture
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】移動や設置が容易であり、且つ高い臨場感で
ＶＲ画像を見ることができるバーチャルリアリティ画像
表示システムを提供することを課題としている。【解決手段】特定の対象物のバーチャルリアリティ画
像を表示するディスプレイ１に表示される対象物を二次
元的又は三次元的に移動若しくは動作させるようにディ
スプレイ１の表示を変化せしめるコントロール手段５７
側に画面表示を変化せしめるための作動制御用のデータ
を入力する入力手段が画面表示を変化させるためのオペ
レータ３の特定の動作を検出して読みとるセンサからな
り、ディスプレイ１の表示画面１Ｓが、特定の操作可能
エリアＲ内においてディスプレイ１と対面視する観者に
とって視界の略全体を覆うサイズを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はパノラマバーチャ
ルリアリティ（パノラマＶＲ）やオブジェクトバーチャ
ルリアリティ（オブジェクトＶＲ）等により構成される
バーチャルリアリティを表示するバーチャルリアリティ
画像表示システム。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来特殊
な方法で撮影し画像処理した景観映像を円筒形、あるい
は、球形、立方体の形状に三次元的にマッピングし、内
側の視点から眺めるように擬似的に３６０度の空間を眺
めるようにバーチャルリアリティをディスプレイ上に表
現（表示）するパノラマＶＲや、所定の対象物（対象オ
ブジェクト）の全周囲撮影画像を規則的に連番で高速表
示させること等によって、上記対象オブジェクトをあた
かもつかんだり回転・拡大させたりするようにバーチャ
ルリアリティをディスプレイ上に表現（表示）するオブ
ジェクトＶＲ等がバーチャルリアリティ（ＶＲ）の技術
として知られている。

【０００３】そして上記パノラマＶＲ用のデータからパ
ノラマ画像をディスプレイに表示したり、オブジェクト
ＶＲ用のデータからオブジェクト画像をディスプレイに
表示し、所定の景観や対象物をあたかも現実に見ている
かのように臨場感豊に観者（視聴者）に対して提供（表
示）するバーチャルリアリティ画像表示システム（ＶＲ
画像表示システム）が知られている。

【０００４】そして上記ＶＲ画像表示システムは、湾曲
面にマルチプロジェクタで補正画像を投影してマージす
るタイプのディスプレイやサイコロ型の全面（床も含
め、5面タイプが多い）ディスプレイ等の特殊で且つ大
がかりな表示装置に上記画像を表示し、磁気センサ，3D
マウス，VR用のグローブ等の特殊な入力装置を使用して
表示される画像に対するアクションを入力して、上記景
観や対象物をあたかも現実に見ているかのように画像を
変化させるものが一般的である。

【０００５】このため上記ＶＲ画像表示システムは、比
較的大がかりなシステム（建造物）となり、設置スペー
スも広大なものが必要となり、様々な場所に容易に設置
することは困難であり、よく知られている例としてテー
マパーク等に設置されている。そしてＶＲ画像表示シス
テムの移動等も容易ではない。

【０００６】一方比較的簡便なＶＲ画像表示システムと
して、パーソナルコンピュータレベルのコンピュータ上
で作動させることができるもの（アプリケーションソフ
トウエア）も知られており、該ＶＲ画像表示システムを
ウェブサーバに連係せしめ、当該ウェブサーバからの情
報（データ）をウェブブラウザで閲覧し、自動車等をパ
ノラマ画像やオブジェクト画像としてウェブブラウザ上
（ディスプレイ）に表示し、当該ウェブページの視聴者
に対して、よりリアルな自動車のエクステリアやインテ
リアの表示を提供するものも公知となっている。

【０００７】しかし上記ウェブサーバ連係のＶＲ画像表
示システムの場合、パーソナルコンピュータのディスプ
レイに表示されるのみであるため、前述の大がかりなＶ
Ｒ画像表示システムに比較して高い臨場感を視聴者が得
ることは困難であり、つまりパノラマ画像やオブジェク
ト画像を高い臨場感で見ることはできない。

【０００８】一方近年企業や地方自治体において、所定
の建造物や風景，物品等を顧客や不特定多数の人にリア
ルに見せ、当該企業や地方自治体の宣伝等を高い効率で
行いたい等の要求がある。このため移動や設置が容易で
あり、且つパノラマ画像やオブジェクト画像等からなる
ＶＲ画像を高い臨場感で見ることができるＶＲ画像表示
システムが望まれている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のバーチャルリアリティ画像表示システムは、
特定の対象物のバーチャルリアリティ画像を表示するデ
ィスプレイ１と、該ディスプレイ１に表示される対象物
を二次元的又は三次元的に移動若しくは動作させるよう
にディスプレイ１の表示を変化せしめるコントロール手
段５７と、コントロール手段５７側に画面表示を変化せ
しめるための作動制御用のデータを入力する入力手段
と、上記ディスプレイ１を支持する支持体２とを備えた
ものにおいて、該入力手段が画面表示を変化させるため
のオペレータ３の特定の動作を検出して読みとるセンサ
からなり、該センサを介したオペレータ３による画面表
示の操作が可能なオペレータの所在位置の範囲である特
定の操作可能エリアＲを備え、オペレータ３によるコン
トロール手段５７側の操作時に、前記操作可能エリア内
においてディスプレイ１と対面視する観者にとって視界
の略全体を覆うサイズの表示画面１Ｓをディスプレイ１
が備えたことを第１の特徴としている。

【００１０】第２にセンサが、ディスプレイ１の表示画
面１Ｓに接触する所定の接触物の表示画面１Ｓ上での接
触と移動軌跡を検出するものであることを特徴としてい
る。

【００１１】第３にセンサを、操作可能エリアＲ内での
オペレータ３の特定の動作を検知する構成とし、センサ
の検出データを、画面表示を変化させるための所定のデ
ータに変換してコントロール手段側に出力するモーショ
ンセンシングシステム６３を設けてなることを特徴とし
ている。

【００１２】第４に支持体２が、ディスプレイ１の左右
側方及び後方側を支持し、ディスプレイ１の前方に、支
持体２に囲まれた操作可能エリアＲを形成せしめたこと
を特徴としている。

【００１３】第５に操作可能エリアＲが、少なくとも車
椅子４の一部が、車椅子４上のオペレータ３が操作姿勢
をとることができるように挿入可能であることを特徴と
している。

【００１４】第６に支持体２がディスプレイ１を上下ス
ライド及び前後揺動自在に支持したことを特徴としてい
る。

【００１５】第７にディスプレイ１がウェブブラウザ５
９の表示が可能であり、該ウェブブラウザ５９内に表示
されるボタンの操作に基づいてウェブブラウザ５９の表
示画面内にバーチャルリアリティ画像を表示せしめるこ
とを特徴としている。

【００１６】第８にウェブブラウザ５９内に表示される
ボタンが、コンピュータに接続されたマウスによるシン
グルクリックのデータと同様のセンサからのデータによ
って操作されることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明のＶＲ（バーチャル
リアリティ）画像表示システムの正面斜視図であり、比
較的大型のディスプレイ１と該ディスプレイ１を支持す
る支持体（スタンド）２とにより構成され、ＶＲ画像の
観視（視聴）をするべくシステムを操作する視聴操作者
（オペレータ）がディスプレイ１上に表示される、パノ
ラマ画像及びオブジェクト画像（従来の技術と発明が解
決しようとする課題の項参照）等から構成されるＶＲ画
像を臨場感豊に見ることができるものとなっている。

【００１８】すなわち図２に示されるように、上記オペ
レータ３が車椅子４等に座って、又は起立してディスプ
レイ１の前に対面して位置し、ディスプレイ１から大き
く離れることが無い所定の操作可能エリア内において、
システムを操作することにより、オペレータ３の視界範
囲が概ねディスプレイ１と一致した状態を保ってＶＲ画
像が表示され、これによりオペレータ３は臨場感豊にＶ
Ｒ画像を見ることが可能となっている。

【００１９】上記スタンド２は図１〜図６に示されるよ
うに、正面視で略中央にディスプレイ１を支持する構造
となっており、左右の両脚６と、両脚６間に位置してデ
ィスプレイ１の後方に配される中央脚７とを備え、スタ
ンド２はディスプレイ１の左右側方及び後方側を支持し
ている。このとき中央脚７はボックス状をなしており、
内部にコンピュータの本体等を備えたコントロールボッ
クス８とメンテナンス用のキーボード９が収納されてい
る。また中央脚７の左右両側面にはスピーカ１１が配置
されている。

【００２０】このとき中央脚７内の空間は上下２段に分
割されており、上段がハードウエアを収容するメイン収
容部１２、下段がキーボード９を収容するキーボード収
容部１３となっている。そして中央脚７内のコントロー
ルボックス８は、中央脚背面の後方扉１４を開くことに
より取り出し、メンテナンス等を行うことが可能となっ
ている。

【００２１】またキーボード収容部１３には、キーボー
ド９を載置した前後スライド自在の載置台１６が備えら
れ、該載置台１６の前面１６Ｆが中央脚７の正面（前
面）７Ｆの一部をなしており、載置台１６を中央脚７の
正面から前方に引き出すことによりキーボード９を取り
出し、システムのメンテナンス等を行うことが可能とな
っている。

【００２２】さらに中央脚７の上方には後述するように
ディスプレイ１を支持する支持機構１７を取り付ける支
持機構配置部７Ｕが設けられており、すなわちディスプ
レイ１は該支持機構１７を介して中央脚７側に支持され
てスタンド２に取り付けられている。

【００２３】そして詳細は後述するが、上記コントロー
ルボックス８内には画面表示（ＶＲ画像）を処理して変
化（バーチャルリアリティとして変化）させるＶＲソフ
トウエア（ＶＲアプリケーション）と、ＶＲ画像をディ
スプレイ１に表示せしめる表示ソフトウエア（表示アプ
リケーション）としてウェブブラウザとが備えられてお
り、オペレータがコントロールボックス８又はウェブブ
ラウザを介してＶＲアプリケーションを操作することに
より、オペレータが望むＶＲ画像を表示させることが可
能となっている。

【００２４】一方上記ディスプレイ１は５０インチ（約
幅１１００ｍｍ×高さ６１０ｍｍ）のプラズマディスプ
レイとなっており、比較的高コントラストの画面（表示
面）を備える。また後述するタッチパネル機能を備えた
ものとなっており、オペレータ３がディスプレイ１（Ｖ
Ｒ画像の表示画面）を接触操作（タッチパネル操作）す
ることにより、ＶＲアプリケーションにＶＲ画像を処理
せしめるマウスと同様のデータをコントロールボックス
８側に送り、上記ＶＲアプリケーションを操作してＶＲ
画像を表示・変化させて、ＶＲ画像を見ることが可能と
なっている。

【００２５】またディスプレイ１はスタンド２に、表示
面が垂直の状態において最高高さが１７００ｍｍ及び最
低高さが１４００ｍｍとなるように上下方向に３００ｍ
ｍのパン移動（スライド移動）すること、及び表示面の
垂直を基準として±１５度のチルト移動（揺動）するこ
とが可能に支持されている。すなわち前述の支持機構１
７は、詳細は後述するが、ディスプレイ１を上記のよう
に移動且つ揺動可能に支持している。

【００２６】そして本発明のＶＲ画像表示システムは、
高さが最高１７００ｍｍ且つ最低１４００ｍｍであり、
奥行きが１０７０ｍｍ，幅が１７８０ｍｍのサイズに構
成されている。

【００２７】なお図７に示されるように、成人健常者の
オペレータ３が手を伸ばした状態でタッチパネル（ディ
スプレイ１）を操作する場合、オペレータ３の目とタッ
チパネル面（ディスプレイ面）１Ｓとの距離Ｔは約６０
ｃｍとなり、このため本実施形態においてはオペレータ
３がディスプレイ１から概ね６０ｃｍ程度離れた位置
が、ディスプレイ１から最も離れた操作位置となると仮
定されている。ただしタッチパネルによる操作であるた
め、操作位置はオペレータ３のリーチ等に依存する。

【００２８】また本実施形態において当該システムは、
５才児（標準身長約１１００ｍｍ）から成人健常者が起
立して操作するケースと、車椅子利用者が操作するケー
スを想定している。このため５歳児が手を伸ばして操作
可能な高さの上端が約１４００ｍｍ、車椅子利用者が手
を伸ばして操作可能な高さの上端が１５５０ｍｍ程度で
あると仮定することにより、上記３００ｍｍのパン移動
と、±１５度のチルト角度により、上記操作ケースにお
いて使用に適した位置にディスプレイ１を位置させるこ
とが可能となる。

【００２９】すなわち「使用に適した位置」とは、上記
ケースの場合、タッチパネル面１Ｓの操作が可能な位置
（ディスプレイ１から概ね６０ｃｍ未満）において、上
記ディスプレイ１の占める視野面積と上記オペレータ３
の視野面積、および人体特性である中心視視力、さらに
プラズマディスプレイの高コントラスト性から、オペレ
ータ３の及ぶ前面の注意力が、ほとんど全てディスプレ
イ１に表示される画像及びスピーカからの音声情報に覆
われ、ディスプレイ１の表示画面がオペレータ３の視界
を概ね覆うようなディスプレイ１の位置である。

【００３０】換言するとタッチパネル操作が可能なオペ
レータの所在位置の範囲が、オペレータ３によるシステ
ム操作が可能な操作可能エリアＲとなり、該操作可能エ
リアＲ内においては、上記のように表示画面がディスプ
レイ１と対面視するオペレータ又はオペレートはしない
が画像を見る観者の視界の略全体を覆う。

【００３１】これにより図８に示されるように、車椅子
４の利用者が手を伸ばした状態でタッチパネル（ディス
プレイ１）を操作する場合であっても、オペレータ３の
目とタッチパネル面（ディスプレイ面）１Ｓとの距離Ｔ
が概ね６０ｃｍとなり、オペレータ３の及ぶ前面の注意
力が、ほとんど全てディスプレイ１に表示される画像及
びスピーカからの音声情報に覆われる。

【００３２】以上によりオペレータ３の条件に応じてデ
ィスプレイ１の上下位置及び前後揺動角度を設定調節す
ることによって、ディスプレイ１に表示されるＶＲ画像
や音声がオペレータ３の注意力のほぼ全てを覆い、オペ
レータ３は本ＶＲ画像表示システムにより臨場感豊かな
ＶＲ画像を見ることができ、オペレータ３がＶＲ画像と
して表示される風景や対象物をあたかも現実に見ている
かのように感じることができる。

【００３３】すなわち本システムは、オペレータ３の視
界がディスプレイ１に表示されるＶＲ画像に概ね覆われ
ることにより臨場感豊かなＶＲ画像を提供することがで
きる構造でため、従来技術として記載した特殊なディス
プレイと入力装置を使用するＶＲシステム（没入型ＶＲ
システム）に比較して、大型のドーム等の特殊なシステ
ムを使用することなく、容易に臨場感豊かなＶＲシステ
ムを低コストで設置することができる。

【００３４】そして上記のように比較的小型に構成さ
れ、このため一般企業の事務所内や、市役所、駅の構内
等に本発明のＶＲ画像表示システムを設置し、所定の建
造物や風景，物品等を顧客や不特定多数の人に臨場感豊
にリアルに見せることができ、当該企業や地方自治体の
ＰＲ等を容易に行うことができる。

【００３５】この際従来公知のパーソナルコンピュータ
にオブジェクト画像やパノラマ画像を表示させるＶＲ画
像表示システムとは異なり、オペレータ３の視界がディ
スプレイ１に表示されるＶＲ画像に概ね覆われることに
より臨場感豊かなＶＲ画像を提供するため、表示される
ＶＲ画像は非常に臨場感の高いものとなり、ＶＲ画像の
表示システムの表現能力として、没入型ＶＲシステムと
同等程度の能力を備える。

【００３６】なお中央脚７の正面７Ｆと左右両脚６の内
側面６Ｉとの間には、左右及び前後が前記中央脚正面７
Ｆと左右両脚内側面６Ｉとにより囲まれた所定の空間Ｓ
が形成せしめられており、該空間Ｓは、幅が約６００ｍ
ｍ，奥行きが約６５０ｍｍに形成され、上記操作可能エ
リアＲの一部を構成している。

【００３７】これにより上記空間Ｓ（操作可能エリア
Ｒ）は、少なくとも成人用の車椅子の前方部分を入り込
ませることが可能となっており、上記空間Ｓに車椅子を
入り込ませることにより、車椅子４を使用した人がオペ
レータ３の場合であっても、当該オペレータ３はディス
プレイ１から概ね６０ｃｍ程度離れた操作可能エリアＲ
内に位置し、ディスプレイ１をタッチ操作することがで
き、上記のようにＶＲ画像を臨場感豊に見ることができ
る。

【００３８】一方支持体２における左右両脚６は図５に
示されるように、前後及び上下方向のフレーム４９にカ
バー５１が取り付けられた構造となっており、両脚６の
フレーム４９を左右方向において横フレーム５２が連結
するように構成されている。また中央脚７は両脚６のカ
バー側に取り付けられており、これにより両脚６と中央
脚７が一体構成され支持体２を構成している。

【００３９】また両脚６のフレーム４９の下部にはキャ
スタ５２とストッパ５３とが取り付けられており、ＶＲ
画像表示システムの設置場所における位置固定はストッ
パ５３により、移動はキャスタ５２により容易に行うこ
とができる。

【００４０】さらに支持体２にはディスプレイ１の下方
位置に両端が左右両脚６のカバー５１の内側面に取り付
けられて左右方向に手すり５４が横設されており、車椅
子４の人や子供等の身長が低い人等がオペレータ３とな
る場合に、手すり５４に掴まることにより安定してオペ
レートすることができるようにも構成されている。

【００４１】次に前述の支持機構１７の構造について説
明する。図９に示される支持機構１７は前述のように中
央脚７の上方側に設けられる支持機構配置部７Ｕに取り
付けられており、中央脚７側に固定されるスタンド部１
８と、該スタンド部１８に前後揺動自在に支持されてデ
ィスプレイ１を支持する揺動支持部１９とから構成され
ている。

【００４２】上記スタンド部１８は底面板２１の左右両
側に左右両側面板２２，２３が固定された形状をなし、
底面板２１が前述の支持機構配置部７Ｕに固定されて、
中央脚７側に固定されている。そして両側面板２２，２
３の上方側を連結するように杆状の支点軸２４が設けら
れている。

【００４３】一方揺動支持部１９は、上記支点軸２４に
揺動自在に軸支される揺動ブラケット３２と、該揺動ブ
ラケット３２に上下スライド自在に取り付けられてディ
スプレイ１を支持するスライドフレーム３３とを備えて
構成されている。

【００４４】そして前記揺動ブラケット３２は、上記支
点軸２４に揺動自在に係止される係止板２６が背面側に
突出した左右側板２７，２８と、該側面板２７，２８の
下端側を連結するように設けられた底面板２９、係止板
２６の突出状態を保って、側面板２７，２８及び底面板
２９の背面を覆う背面板３１等から構成されている。

【００４５】このとき揺動ブラケット３２の係止板２６
には、支点軸２４の端部側を収容して係合する係合凹部
２６ａが備えられており、該係止凹部２６ａが支点軸２
４に揺動自在に係止されることにより揺動ブラケット３
２が揺動自在にスタンド部１８に取り付けられている。

【００４６】また係止板２６からはスタンド部１８の側
面板２２，２３側に突出してピン３４が突設されてお
り、該ピン３４はスタンド部１８の側面板２２，２３に
穿設された長孔２２ａ，２３ａに抜け止めがなされた状
態でスライド自在に挿通されている。そして上記長孔２
２ａ，２３ａは揺動支持部１９（揺動ブラケット３２）
の揺動時のピン３４の揺動軌跡に沿って湾曲せしめられ
ており、これによりピン３４と長孔２２ａ，２３ａによ
り揺動支持部１９とスタンド部１８とが分離することが
防止され且つ揺動支持部１９の揺動がガイドされる。

【００４７】なおスタンド部１８にはスライドロッド３
６ａを電動で伸縮せしめる電動シリンダ３６がアクチュ
エータとして取り付けられており、該電動シリンダ３６
のスライドロッド３６ａの先端部分がブラケット３７を
介して揺動支持部１９の背面板３１側に軸支されてい
る。

【００４８】これにより電動シリンダ３６を作動させ、
スライドロッド３６ａを伸縮駆動せしめることにより、
揺動支持部１９はスタンド部１８（中央脚７）に対して
支点軸２４を揺動支点として前後揺動駆動せしめられ
る。

【００４９】一方上記スライドフレーム３３は、左右両
脚３８，３９の上端が横フレーム４１により連結された
ゲート状をなし、左右両脚３８，３９が揺動ブラケット
３２の左右両側に設けられたホルダ４２にスライド自在
に挿入されて、揺動ブラケット３２に取り付けられてい
る。そしてスライドフレーム３３の前面側に支持部材４
３を介してディスプレイ１が係止状態で取り付けられて
いる。

【００５０】またスライドフレーム３３の横フレーム４
１と揺動ブラケット３２の底面板２９との間には、スラ
イドロッド４４を電動で伸縮せしめる電動ロッド４６が
アクチュエータとして取り付けられており、電動ロッド
４６を作動せしめ、スライドロッド４４を伸縮せしめる
ことにより揺動ブラケット３２に対してスライドフレー
ム３３を上下昇降せしめることが可能となっている。

【００５１】なお揺動ブラケット３２のホルダ４２は左
右いずれかの側面板２７又は２８と背面板３１及び当該
側面板２７又は２８の内側に設けられる支持板４７とに
より、スライドフレーム３３の右脚３８又は左脚３９の
左右及び背面を覆う構造となっているが、揺動ブラケッ
ト３２の左右側板２７、２８には上下方向に長孔３０が
穿設されており、スライドフレーム３３の両脚３８，３
９から外側方に突出せしめられたピン４８が上記長孔３
０に、抜け止めされた状態でスライド自在に挿入されて
いる。

【００５２】これにより前述のように電動ロッド４６を
駆動してスライドフレーム３３を上下スライド駆動せし
める場合、ピン４８と長孔３０によりスライドフレーム
３３と揺動ブラケット３２とが分離することが防止され
且つスライドフレーム３３のスライドがガイドされる。

【００５３】そしてディスプレイ１はスライドフレーム
３３に取り付けられているため、電動シリンダ３６を駆
動することにより前後揺動せしめられ、且つ電動ロッド
４６を駆動することにより上下スライド移動せしめられ
て、前述のようにパン移動及びチルト揺動せしめられ
る。

【００５４】次の本ＶＲ画像表示システムのシステム構
成について説明する。図１０に示されるようにタッチパ
ネル機能を備えたディスプレイ１と、ウェブサーバ５
６，ＶＲアプリケーション（ソフトウエア）５７，電動
シリンダ３６及び電動ロッド４６のモータ（図示せず）
を制御するモータ制御システム（ソフトウエア）５８，
ウェブブラウザ５９等を備えたコンピュータ６１，上記
モータ制御システム５８により作動が制御され電動シリ
ンダ３６及び電動ロッド４６のモータを作動せしめるモ
ータコントローラ６２，キーボード９等により構成され
ている。

【００５５】上記ディスプレイ１は前述のように、いわ
ゆるプラズマディスプレイであり、且つ、ディスプレイ
面１Ｓ上を専用の入力用のデバイス（例えばペンタイプ
のもの）や、人間の指等により触れ、ディスプレイ面１
Ｓに触れた状態のまま指やデバイスをディスプレイ面１
Ｓ上で移動させることにより、マウスを移動させる場合
と同様のデータを出力することができるタッチパネル機
構を備えたものとなっている。

【００５６】なお当該ディスプレイ１は従来公知のもの
であるため、詳細な説明は割愛するが、タッチパネル機
能は、指又は入力デバイスの移動を赤外線又は超音波等
を使用して検出し、指又は入力デバイスの移動状態をマ
ウスの移動状態と同様にしてデータ出力する構造となっ
ている。

【００５７】また上記のようなタッチパネル機能である
ため、すなわちディスプレイ１（ディスプレイ面１Ｓ）
に触れることにより、マウスのシングルクリックのデー
タが出力されることとなり、これにより比較的短時間に
ディスプレイ１に２度触れることによりダブルクリック
のデータが出力される。なお指又は入力デバイスの移動
により出力されるデータを以降タッチパネルデータと呼
ぶことととする。

【００５８】一方上記コンピュータ６１は、従来のパー
ソナルコンピュータ同様、ソフトウエアを記憶するハー
ドディスク，ディスプレイ１の表示を制御するディスプ
レイアダプタ，オーディオを制御するサウンドアダプ
タ，マザーボード等を備えており、ハードディスクには
所定のＯＳ（オペレーションシステム）が記憶（インス
トール）され、当該ＯＳにより作動が可能となってい
る。

【００５９】そして上記ハードディスク内には、前述の
ウェブサーバ５６，ＶＲアプリケーション５７，モータ
制御システム５８，ウェブブラウザ５９等の上記ＯＳに
対するアプリケーションソフトウエアが記憶せしめられ
ている。

【００６０】また上記ＯＳはマルチタスクであり且つ分
散システムを採用したものとなっており、ウェブサーバ
５６を起動せしめた状態において、該ウェブサーバ５６
からの情報を同一ハードウエアにおいてコンピュータ通
信を介して受信し、ウェブブラウザ５９を介してディス
プレイ１に表示させることができる構成となっている。

【００６１】このときＶＲアプリケーション５７はウェ
ブサーバ５６に連係せしめられており、ＶＲアプリケー
ションによるＶＲ画像の再生データはウェブサーバ５６
を介してウェブクライアント（ウェブブラウザ５９）に
提供される。すなわちディスプレイ１にはウェブブラウ
ザ５９を介して、ＶＲ画像を表示させることが可能とな
っている。

【００６２】なお上記ＶＲアプリケーション５７は、従
来公知のものであり、所定のＶＲ画像データをウェブサ
ーバ５６を介してウェブブラウザ５９によりディスプレ
イ１の表示画面に表示し、表示される画像をマウス又は
マウス同等のデータを出力する入力手段からのデータに
よって二次元的又は三次元的に移動又は動作させたかの
ように画像を変化させ、表示される景観やオブジェクト
をバーチャルリアリティに表現（表示）させることがで
きるコントロール手段となっている。ただし従来公知の
アプリケーションであるため詳細な説明は割愛する

【００６３】また上記タッチパネルデータはウェブブラ
ウザからウェブサーバを介してＶＲアプリケーションに
入力され、すなわち前述のようにマウス同等のデータを
出力する入力手段であるタッチパネル機能のタッチパネ
ルデータによりＶＲ画像が操作される。

【００６４】一方モータ制御システム５８はウェブブラ
ウザ５９に対するアクション（マウスやキーボードによ
る操作）をウェブサーバ５９を介して受け、当該アクシ
ョンに対応するようにモータコントローラ６２に指示を
出し、該モータコントローラ６２を介して電動シリンダ
４６及び電動ロッド３６のモータを駆動するように構成
されている。

【００６５】すなわちウェブブラウザ５９上にディスプ
レイ１の上下移動（電動ロッド４６の伸縮）と、前後揺
動（電動シリンダ３６の伸縮）を指示するマウス又はキ
ーボードによる操作が可能なボタン等を表示せしめ、該
ボタンをタッチパネルにより操作することによって、デ
ィスプレイ１をオペレータの任意の姿勢（上下位置及び
揺動角度）にセットすることが可能となる。

【００６６】この際ディスプレイ１は上下方向のパン移
動が３００ｍｍ、垂直を基準としてチルト角度が±１５
度で揺動するように設定されているが、ソフトウエア上
又はハードウエア上で、上記移動及び揺動角度を超えな
いように構成されている。

【００６７】また本システムには、マウスやトラックボ
ール等のディスプレイ１から必要以上に離れた位置でウ
ェブブラウザ５９に対してアクションを入力するデバイ
スは接続されておらず、このためウェブブラウザ５９
（ＶＲ画像表示システム）に対する操作（ＶＲ画像の操
作やディスプレイ１の移動及び揺動操作等）はディスプ
レイ１に触れて（タッチパネル操作によって）、タッチ
パネルデータにより行う必要がある。

【００６８】このため結局オペレータ３がＶＲ画像をデ
ィスプレイ１で見て操作するためには、ディスプレイ１
からは最大概ね６０ｃｍ程度しか離れることができず、
これにより前述のようにディスプレイ１がオペレータの
視野のほぼ全てとなり、音響がスピーカ１１によりオペ
レータ３の正面の比較的近い位置から出るため、音響効
果にも優れ、ＶＲ画像を臨場感豊に見ることができる。

【００６９】なおキーボード９はコンピュータ１側に接
続されており、キーボード９によっても操作（ウェブブ
ラウザ５９に対するアクション）することができるが、
前述のようにキーボード９は中央脚７内に収容されてお
り、通常はオペレータ３が目にすることはないように配
置されている。つまりキーボード９はメンテナンス用と
なっており、メンテナー等のみが使用することが前提と
なっている。

【００７０】また上記実施形態においては、タッチパネ
ル操作（タッチパネルデータ）によりＶＲ画像表示シス
テムを操作（オペレート）する構成について説明した
が、その他オペレータの動作を検知して、マウスと同様
のデータを上記検知された動作から出力するモーション
センシングシステムを使用し、この出力（モーションセ
ンシングデータ）によりＶＲ画像表示システムを操作
（ウェブブラウザ５９に対するアクションを入力）する
ように構成しても良い。

【００７１】すなわち上記モーションセンシングシステ
ム６３は、図１１のブロック図に示されるように、赤外
線の照射部材（照明）６４と、被写体（オペレータ３）
の動作に対する赤外線の反射光を検出する赤外線センサ
（カメラ）６６と、演算ユニット６７とを備え、赤外線
カメラ６６からの情報に基づき、演算ユニット６７がオ
ペレータ３の動作を検出して、オペレータ３の動作に応
じてマウスと同様のデータを出力する（マウスシミュレ
ートを行う）構造となっている。

【００７２】なおモーションセンシングシステムは従来
公知のシステムであり、赤外線照明（ＬＥＤ）６４から
近赤外光を発し、赤外線カメラ６６で上記近赤外光の反
射を捕らえるものとなっている。このとき遠方からの反
射光は急速に減衰して赤外線カメラ６６に届かないた
め、結局赤外線カメラ６６に比較的近い位置の被写体か
らの反射光のみが撮影され、これにより特定の距離範囲
内にある被写体の形状や動作を認識することを原理とし
ている。

【００７３】そして演算ユニット６７側が上記赤外線カ
メラ６６からの情報（データ）により、オペレータ３の
動作（身振りや手振り等）を認識し、マウスシミュレー
トを行う。また本実施形態においては通常のマウスによ
るカーソル移動のシミュレートの他、オペレータの「握
り動作」によりマウスのクリックシミュレートや、所定
方向への「指さし動作」によりカーソル移動のシミュレ
ートを行うように構成されている。なおモーションセン
シングシステム（特に演算ユニット６７の作動）は、従
来公知であるため、詳細な説明については割愛する。

【００７４】そして本実施形態においては支持体２又は
ディスプレイ１側に赤外線の照明６４と、赤外線カメラ
６６とを取り付け、モーションセンシングシステム６３
からのデータがウェブブラウザ５９側に出力され、ウェ
ブサーバ５６を介してＶＲアプリケーション５７又はモ
ータ制御システム５８をコントロールして、ＶＲ画像表
示システムを操作する構造となっている。なお赤外線の
照明６４は赤外線カメラ６６の周辺に一体的に設けられ
ている。

【００７５】この際赤外線カメラ６６によるセンシング
が、前述の操作可能エリアＲ内に位置し、ディスプレイ
１から概ね６０ｃｍ未満に離れたオペレータ３の動作を
検出する（逆に概ね６０ｃｍ以上離れたオペレータ３の
動作は検出しない）ように感度を設定することにより、
結局オペレータ３はディスプレイから概ね６０ｃｍ以内
でディスプレイ１を見て操作することとなる。

【００７６】すなわちオペレータ３がディスプレイ１で
ＶＲ画像を見て操作するためには、操作可能エリアＲを
はみ出て操作することはできず（ディスプレイ１からは
最大概ね６０ｃｍ程度しか離れることができず）、これ
により前述のようにディスプレイ１の表示画面がオペレ
ータ３の視野（視界）を概ね覆い、ほぼ全てとなり、音
響がオペレータの正面の比較的近い位置から出るため、
タッチパネル操作の場合と同様に音響効果にも優れ、Ｖ
Ｒ画像を臨場感豊に見ることができる。

【００７７】なお上記のようにモーションセンシングシ
ステム６３によりシステムを操作する場合は、ディスプ
レイ１のパン（スライド）及びチルト（揺動）操作を、
オペレータ３の動作により行わせることができ、ディス
プレイ１に、ディスプレイ１の位置調節用のボタン等を
表示させることが不要となり、ディスプレイ１のより広
い範囲をＶＲ画像用に使用することができ、ＶＲ画像の
臨場感等がより高くなる。

【００７８】さらにディスプレイ１のタッチパネル機能
とモーションセンシングシステムとを併用し、更に容易
に、且つ直感的な操作を行うことができるように構成し
ても良い。またモーションセンシングやタッチパネル機
能により表示画像の拡大や縮小等の表示内容の可変機能
を操作するように構成したり、表示内容の読み上げを可
能にすること等もアプリケーションの追加と連係等によ
り容易である。

【００７９】次にＶＲ画面の表示と操作の一例につい
て、タッチパネル操作を例に説明する。つまり以下クリ
ック等の操作はタッチパネル操作によるものである。図
１２はＶＲ画面（ウェブブラウザ５９により表示される
ＶＲのコンテンツ）のトップメニューである。メニュー
欄７１には、ＶＲ画面の表示状態に切り換えるＶＲボタ
ン７２が設けられている。

【００８０】そして上記ＶＲボタン７２をシングルクリ
ックすることによって、該ＶＲボタン７２がアニメーシ
ョンによってエンター（ENTER）７３の欄に移動し、更
にエンター（ENTER）７４をシングルクリックすること
により、ＶＲ画像が表示される。

【００８１】例えば図１３に示されるように建造物（図
１３は美術館）のＶＲ画像（パノラマ画像）７６が表示
されるとすると、ディスプレイ１の表示画面１Ｓをオペ
レータ３が指で触れ（タッチ操作し）、図１４に示され
るように、オペレータ３の指３Ｆを、オペレータ３の見
たい方向（図１４の場合は矢印Ａ方向）に向かってディ
スプレイ１の表示画面１Ｓに触れながら移動させること
により、画像７６がパノラマに移動し、美術館近辺の様
子をあたかもオペレータが美術館の前に実際に立ち見渡
したかのように表示する。

【００８２】このとき前述のようにオペレータ３はディ
スプレイ１からあまり遠くに離れることなく、比較的近
接（ディスプレイ１から６０ｃｍ程度離れて）上記操作
を行うことになるため、図１３，図１４の例において
は、オペレータ３の視界内は美術館周辺の画像に覆わ
れ、美術館の外観及び周辺を上記のように臨場感豊に見
ることができる。

【００８３】また図１５に示されるように、所定の物品
（図１５は銅鐸）７８を三次元的に表示するＶＲ画像
（オブジェクト画像）７７を表示させることも可能であ
る。この場合も前述のパノラマ画像と同様に、当該物品
７８の見たい方向を図１６，図１７に示されるようにオ
ペレータ３が指３Ｆでディスプレイ１の表示画面１Ｓに
触れながら指示することによって、オペレータ３があた
かも当該物品７８を手元に置き、回して見るかのよう
に、三次元的にディスプレイ１内（表示画面内）で回し
て、見るように表示される。

【００８４】なお図１６は当該物品７８の右側面側を見
る（表示させる）ために、物品７８を左回転させるよう
に物品７８の左側を、図１７は当該物品７８の上方側を
見る（表示させる）ために、物品７８を下方に回転させ
るように物品７８の下方をタッチパネル操作によって指
示した場合の例を示すものである。

【００８５】この場合も上記パノラマ画面と同様に、オ
ペレータ３はディスプレイ１からあまり遠くに離れるこ
となく上記操作を行うことになるため、オペレータ３の
視界内は当該物品（銅鐸）７８の画像に覆われ、当該物
品７８を臨場感豊に見ることができる。

【００８６】そして上記パノラマ画像とオブジェクト画
像を合わせたＶＲ画像を作成することにより、パノラマ
画像とオブジェクト画像とをシームレスに表示させるこ
とができ、オペレータ３は非常に高い臨場感でＶＲ画像
を見ることができる。以上により本システムはオペレー
タに臨場感の高い（豊かな）ＶＲ画像の表示を提供する
ことができ、前述のように従来の没入型ＶＲシステムと
同等のＶＲ画像表示能力を有する。

【００８７】そして前述のように比較的小型であり、特
別な建造物（ドーム型等のディスプレイ）等も不要であ
るため、設置場所等も小さくて済み、移動や設置も容易
である。さらに前述のようなサイズとなっており、ディ
スプレイ１もパン及びチルト調節自在であるため、様々
な条件のオペレータ３に対して、ほぼ同条件でＶＲ画像
の提供を行うことができ、すなわち様々なオペレータに
対して容易にリアルなＶＲ画像の視聴を提供することが
できる。

【００８８】なお上記のようにシングルクリックの操作
によりシステムを操作することができるように構成する
ことにより、タッチパネル操作やモーションセンシング
システムを使用する場合に比較的困難なダブルクリック
操作が不要となり、コンピュータ６１（ウェブブラウザ
５６）の操作に慣れないオペレータの場合も操作が容易
となる。

【００８９】特に上記のように一度のシングルクリック
により操作対象を選択し、選択された操作対象に対して
シングルクリックを行うことにより、選択した操作対象
を実行する構成にすることにより、誤操作が防止され、
よりリアルなＶＲ画像を円滑に視聴することが可能とな
る。

【００９０】また特にタッチパネル操作によりＶＲ画像
の回転等を操作することにより、ディスプレイ１上に実
際に表示されている物品や景色等に直接触れて操作する
ドラッグ操作の操作感が得られるため、より直感的で操
作感の高いＶＲ画像表示システムを提供することがで
き、当該操作感は従来の没入型ＶＲシステム等によって
は容易に得ることはできない。

【００９１】一方前述のように幅広いタイプのオペレー
タ３を想定しているが、上記のように車椅子での利用が
容易である他、ディスプレイ１の位置調節が可能であ
り、且つ操作を直感的に容易に行うことができ、さらに
読み上げ機能等を追加すること等により、いわゆるバリ
アフリーなＶＲ画像表示システムが構築され、上記様々
なオペレータ３が容易に使用することができる。

【００９２】

【発明の効果】以上のように構成される本発明の構造に
よると、オペレータがコントロール手段側の操作を行う
際に、操作可能エリア内に位置する観者は、ディスプレ
イの表示画面により視界の略全体が覆われるため、観者
の及ぶ前面の注意力が、ほとんど全てディスプレイに表
示される画像に覆われ、上記観者は臨場感の高い（豊か
な）バーチャルリアリティ画像（ＶＲ画像）を見ること
ができる。

【００９３】特にオペレータ自身が観者となった場合
に、自らの操作に対応するＶＲ画像を臨場感豊に見るこ
とができる。この際本発明のＶＲ画像表示システムは、
従来のように大型の特別なディスプレイ等を必要とせ
ず、移動や設置が容易であるという効果がある。

【００９４】このときオペレータが、ディスプレイの表
示画面に接触する所定の接触物の表示画面上での接触と
移動軌跡を検出するセンサにより、いわゆるタッチパネ
ル操作によって、画面表示を変化させるように構成する
ことにより、ディスプレイ上に実際に表示されている物
品や景色等に直接触れて操作するドラッグ操作の操作感
が得られるため、より直感的で操作感の高いＶＲ画像表
示システムを提供することができ、当該操作に対応して
画面が変化するため、よりリアルにＶＲ画像を見ること
ができる。

【００９５】一方モーションセンシングシステムにより
オペレータが画面表示を変化させるように構成してもよ
く、この場合はオペレータがあたかも表示されている物
品等を手元に置き、回して見るかのように、三次元的に
ディスプレイ内（表示画面内）で物品等を回して見るこ
とができ、リアルなＶＲ画像を見ることができる。特に
モーションセンシングシステムはオブジェクトバーチャ
ルリアリティやパノラマバーチャルリアリティに対して
効果が高く、すなわちオペレータの動作が表示される画
像の操作に対してリアルに対応するタイプのバーチャル
リアリティに対して効果的である。

【００９６】一方操作可能エリアの少なくとも一部を支
持体により囲むことにより、オペレータの操作時に囲ま
れ感があり、操作に安心感を持たせることができる他、
特に操作可能エリアが、少なくとも車椅子の一部の挿入
が可能であるように構成することによって、車椅子に座
った状態でのオペレート時に、オペレータ側がガイドさ
れ、安定操作を行うことができる。

【００９７】また支持体がディスプレイを上下スライド
及び前後揺動自在に支持する構造とすることにより、オ
ペレータの身長等の条件に応じてディスプレイの位置を
変更することができ、様々なオペレータがディスプレイ
をより適した位置にセットすることができる。

【００９８】さらにバーチャルリアリティ画像をウェブ
ブラウザを介して表示させることにより、操作感を統一
させることができる他、システム構成が容易となり、シ
ステムの操作も容易になる。

【００９９】なおコンピュータに接続されたマウスによ
るシングルクリックのデータと同様のセンサからのデー
タによってウェブブラウザ内に表示されるボタン等を操
作することができるように構成し、換言すればマウスの
シングルクリックと同様のシングルクリック操作により
システムを操作することができるようにすることによ
り、タッチパネル操作やモーションセンシングシステム
を使用する場合に比較的困難な、マウスのダブルクリッ
クと同様のダブルクリック操作が不要となり、コンピュ
ータ（ウェブブラウザ）の操作に慣れないオペレータの
場合も操作が容易となり、誤操作が防止され、よりリア
ルなＶＲ画像を円滑に見ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バーチャルリアリティ画像表示システムの正面
斜視図である。

【図２】バーチャルリアリティ画像表示システムの使用
状態を示す正面斜視図である。

【図３】バーチャルリアリティ画像表示システムの背面
斜視図である。

【図４】バーチャルリアリティ画像表示システムの平面
図である。

【図５】バーチャルリアリティ画像表示システムの側面
透視図である。

【図６】中央脚の側断面図である。

【図７】起立姿勢でのバーチャルリアリティ画像表示シ
ステムの使用状態を示す側面図である。

【図８】車椅子に座った状態でのバーチャルリアリティ
画像表示システムの使用状態を示す側面図である。

【図９】支持機構部分の背面斜視図である。

【図１０】バーチャルリアリティ画像表示システムのシ
ステムブロック図である。

【図１１】バーチャルリアリティ画像表示システムの他
の実施形態のシステムブロック図である。

【図１２】ディスプレイに表示されるＶＲ画面のトップ
メニューである。

【図１３】建造物（美術館）のパノラマＶＲ画像であ
る。

【図１４】建造物（美術館）の側方側を指示して表示さ
せたパノラマＶＲ画像である。

【図１５】オブジェクト（銅鐸）のオブジェクトＶＲ画
像である。

【図１６】オブジェクト（銅鐸）の側方を表示させるよ
うな指示により側方が表示されたオブジェクトＶＲ画像
である。

【図１７】オブジェクト（銅鐸）の上方を表示させるよ
うな指示により上方が表示されたオブジェクトＶＲ画像
である。

【符号の説明】

１ディスプレイ１Ｓ表示画面２支持体３オペレータ４車椅子５７ＶＲアプリケーション（コントロール手段）５９ウェブブラウザ６３モーションセンシングシステムＲ操作可能エリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B050 AA07 BA09 BA11 BA13 BA15 CA07 EA24 EA27 EA28 FA02 5B087 AA00 CC26 DD03 DE03 5C061 AA21 AA29 AB03 AB10 AB17 AB24 5G435 AA00 CC11 DD01 EE16 EE17 EE19 HH02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特定の対象物のバーチャルリアリティ画
像を表示するディスプレイ（１）と、該ディスプレイ
（１）に表示される対象物を二次元的又は三次元的に移
動若しくは動作させるようにディスプレイ（１）の表示
を変化せしめるコントロール手段（５７）と、コントロ
ール手段（５７）側に画面表示を変化せしめるための作
動制御用のデータを入力する入力手段と、上記ディスプ
レイ（１）を支持する支持体（２）とを備えたものにお
いて、該入力手段が画面表示を変化させるためのオペレ
ータ（３）の特定の動作を検出して読みとるセンサから
なり、該センサを介したオペレータ（３）による画面表
示の操作が可能なオペレータの所在位置の範囲である特
定の操作可能エリア（Ｒ）を備え、オペレータ（３）に
よるコントロール手段（５７）側の操作時に、前記操作
可能エリア（Ｒ）内においてディスプレイ（１）と対面
視する観者にとって視界の略全体を覆うサイズの表示画
面（１Ｓ）をディスプレイ（１）が備えたバーチャルリ
アリティ画像表示システム。
【請求項２】センサが、ディスプレイ（１）の表示画
面（１Ｓ）に接触する所定の接触物の表示画面（１Ｓ）
上での接触と移動軌跡を検出するものである請求項１の
バーチャルリアリティ画像表示システム。
【請求項３】センサを、操作可能エリア（Ｒ）内での
オペレータ（３）の特定の動作を検知する構成とし、セ
ンサの検出データを、画面表示を変化させるための所定
のデータに変換してコントロール手段側に出力するモー
ションセンシングシステム（６３）を設けてなる請求項
１のバーチャルリアリティ画像表示システム。
【請求項４】支持体（２）が、ディスプレイ（１）の
左右側方及び後方側を支持し、ディスプレイ（１）の前
方に、支持体（２）に囲まれた操作可能エリア（Ｒ）を
形成せしめた請求項１又は２又は３のバーチャルリアリ
ティ画像表示システム。
【請求項５】操作可能エリア（Ｒ）が、少なくとも車
椅子（４）の一部が、車椅子（４）上のオペレータ
（３）が操作姿勢をとることができるように挿入可能で
ある請求項４のバーチャルリアリティ画像表示システ
ム。
【請求項６】支持体（２）がディスプレイ（１）を上
下スライド及び前後揺動自在に支持した請求項１又は２
又は３又は４のバーチャルリアリティ画像表示システ
ム。
【請求項７】ディスプレイ（１）がウェブブラウザ
（５９）の表示が可能であり、該ウェブブラウザ（５
９）内に表示されるボタンの操作に基づいてウェブブラ
ウザ（５９）の表示画面内にバーチャルリアリティ画像
を表示せしめる請求項１又は２又は３又は４又は５又は
６のバーチャルリアリティ画像表示システム。
【請求項８】ウェブブラウザ（５９）内に表示される
ボタンが、コンピュータに接続されたマウスによるシン
グルクリックのデータと同様のセンサからのデータによ
って操作される請求項７のバーチャルリアリティ画像表
示システム。