JP2007018053A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現実空間では実現不可能なことを鑑賞者に実感してもらう。
【解決手段】 鑑賞者に対して仮想空間内に立体画像を視認させる立体画像表示装置であって、上記鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出する検出手段１１と、上記仮想空間内における手に関するパラメータを現実空間における範囲を超えて設定するパラメータ設定手段１２と、上記検出手段１１の検出結果及び上記パラメータ設定手段１２の設定結果に応じた視差画像信号を画像表示手段１４，１５に入力する視差画像処理手段１３とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、立体画像表示装置に関するものである。

人は、右目において視認される像と左目において視認される像とを脳が合成することによって、視認される物体を立体像として認識している。これは、右目と左目とが異なる角度からその物体を視認しているため、右目において視認される像と左目において視認される像とが若干異なることによって可能となっている。

このため、二次元上に表示される画像を鑑賞者に立体像として認識させるには、二次元上に右目において視認される像（右目用画像）と左目において認識される像（左目用画像）とからなる視差画像を表示し、鑑賞者の右目に右目用画像のみを到達させ、鑑賞者の左目に左目用画像のみを到達させることによって実現することができる。

具体的には、立体画像表示装置は、視差画像を表示面上に表示するための画像表示手段と、視差画像のうち右目用画像のみを鑑賞者の右目に到達させかつ視差画像のうち左目用画像のみを鑑賞者の左目に到達させる視差画像選択手段と、を備えている。視差画像選択手段としては、例えば、眼鏡を用いることができる。そして、当該眼鏡を鑑賞者が装着することによって、立体像が認識される仕組みとなっている。眼鏡には、一般的に、右目用透過部と左目用透過部とで異なる回転方向の円偏光光を透過する円偏光眼鏡と、右目用透過部と左目用透過部とが交互に透過状態と非透過状態とに変化される液晶シャッター眼鏡とが用いられている。そして、円偏光眼鏡を用いる場合には、視差画像の右目用画像を右目用透過部が透過する回転方向の円偏光光とし、視差画像の左目用画像を左目用透過部が透過する回転方向の円偏光光とすることによって、鑑賞者の右目に右目用画像のみを到達させ、鑑賞者の左目用画像のみを到達させている。また、液晶シャッター眼鏡を用いる場合には、右目用透過部が透過状態とされ左目用透過部が非透過状態とされた状態において視差画像の右目用画像を表示し、右目用透過部が非透過状態とされ左目用透過部が透過状態とされた状態において視差画像の左目用画像を表示することによって、鑑賞者の右目に右目用画像のみを到達させ、鑑賞者の左目に左目用画像のみを到達させている。
また、視差画像選択手段としてレンチキュラーレンズを用いた立体画像表示装置もある。具体的には、表示面上にレンチキュラーレンズが配置されており、このレンチキュラーレンズによって、表示面上に表示された視差画像のうち右目用画像のみが鑑賞者の右目に導光され、表示面上に表示された視差画像のうち左目用画像のみが鑑賞者の左目に導光されている。

ところで、特許文献１には、立体画像表示装置によって仮想空間内に形成した立体画像を鑑賞者に実感してもらうために、鑑賞者が仮想空間内の立体画像を操作した場合に鑑賞者に対して反力を加える技術が提案されている。
立体画像表示装置によって仮想空間内に形成された立体画像は、実物がその位置にあるわけではないため、実際に触れることができない。しかしながら、特許文献１のように、鑑賞者に対して反力を加えることによって、立体画像を触った感触等を鑑賞者に伝えることが可能となり、仮想空間をより現実の空間として実感してもらうことが可能となる。
特開平６−１３１１１４号公報

しかしながら、立体画像表示装置において、特許文献１のように仮想空間をより現実の空間と近似させ、鑑賞者にたいして仮想空間を現実空間として実感させる方法は、提案されているものの、現実空間では実現不可能なことを鑑賞者に実感してもらう提案はなされていなかった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、現実空間では実現不可能なことを鑑賞者に実感してもらうことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の立体画像表示装置は、右目用画像と左目用画像とからなる視差画像を表示面上に表示する画像表示手段と、上記視差画像のうち上記右目用画像の画像光のみを鑑賞者の右目に到達させかつ上記視差画像のうち上記左目用画像の画像光のみを鑑賞者の左目に到達させる視差画像選択手段とを有し、上記鑑賞者に対して仮想空間内に立体画像を視認させる立体画像表示装置であって、上記鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出する検出手段と、上記仮想空間内における手に関するパラメータを現実空間における範囲を超えて設定するパラメータ設定手段と、上記検出手段の検出結果及び上記パラメータ設定手段の設定結果に応じた視差画像信号を上記画像表示手段に入力する視差画像処理手段とを備えることを特徴とする。
なお、ここで言う仮想空間とは、立体画像表示装置によって形成された立体画像が存在可能な空間であり、現実空間としばしば一体化される。例えば、空間自体は同一であっても、鑑賞者がその空間内に立体画像を視認できる環境にある場合には、その空間は仮想空間であり、鑑賞者がその空間内に立体画像を視認しない環境にある場合には、その空間は現実空間となる。

このような特徴を有する本発明の立体画像表示装置によれば、検出手段によって鑑賞者の手の位置及び手の動きが検出され、パラメータ設定手段によって仮想空間内における手に関するパラメータが現実空間における範囲を超えて設定され、視差画像処理手段によって検出手段の検出結果及びパラメータ設定手段の設定結果に応じた視差画像信号が画像表示手段に入力され、画像表示手段によってスクリーン上に視差画像信号に基づく視差画像が表示される。
このため、鑑賞者が仮想空間に形成された立体画像を操作した場合には、パラメータ設定手段によって設定された仮想空間内における手に関するパラメータに応じて立体画像が操作される。そして、パラメータ設定手段において、仮想空間内における手に関するパラメータが現実空間における範囲を超えて設定されるため、鑑賞者は、現実空間では実現不可能な操作を立体画像に対して行うことが可能となり、現実空間では実現不可能なことを鑑賞者に実感してもらうことが可能となる。

例えば、手に関するパラメータが速度である場合には、仮想空間における手の速度が現実空間における手の速度に対して相対的に速くあるいは遅くなる。なお、現実の鑑賞者の手の速度を速くしたり遅くすることはできないため、現実の鑑賞者の手を用いて立体画像を操作する場合には、立体画像の速度を遅くしたり速くしたりすることによって、結果として、仮想空間における手の速度が現実空間における手の速度に対して相対的に速くあるいは遅くなるようにする。

また、手に関するパラメータが力である場合には、仮想空間における手の力が現実空間における手の力に対して相対的に強くあるいは弱くなる。なお、現実の鑑賞者の手の力を強くしたり弱くしたりすることはできないため、現実の鑑賞者の手を用いて立体画像を操作する場合には、力を受けたことによる立体画像の変化を大きくあるいは小さくすることによって、結果として、仮想空間における手の力が現実空間における手の力に対して相対的に強くあるいは弱くなるようにする。

また、手に関するパラメータが寸法である場合には、仮想空間における手の寸法が現実空間における手の寸法に対して相対的に大きくあるいは小さくなる。なお、現実の鑑賞者の手の寸法を大きくしたり小さくしたりすることはできないため、現実の鑑賞者の手を用いて立体画像を操作する場合には、立体画像の寸法を小さくしたり大きくしたりすることによって、結果として、仮想空間における手の寸法が現実空間における手の寸法に対して相対的に大きくあるいは小さくなるようにする。

また、本発明の立体画像表示装置においては、上記仮想空間内における手は、上記検出手段の検出結果に応じて表示される立体画像であるという構成を採用することができる。
立体画像は、上述のようにスクリーン上に表示された視差画像を脳が合成することによって形成されているため、スクリーン上の視差画像を現実の手によって隠してしまった場合には、立体画像が崩れることとなる。このため、立体画像を現実の手で操作しようとした場合には、違和感が生じることがある。例えば、スクリーンと仮想空間内における立体画像との間に現実の手を差し入れた場合には、立体画像は消えてしまう。
そこで、本発明のように、立体画像を操作する手を、鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出する検出手段に応じて表示される立体画像とすることによって、視差画像が遮断されることがなくなり、上述のように立体画像が崩れることを防止することができる。また、仮想空間における鑑賞者の手を立体画像とした場合には、仮想空間内の手の速度、力あるいは寸法等のパラメータを実際に変化させることが可能となる。

また、本発明の立体画像表示装置においては、上記仮想空間内における手が上記立体画像に触れた場合に、上記鑑賞者の手に対して力を加える反力発生手段を備えるという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、立体画像を触った感触等を鑑賞者に伝えることが可能となり、仮想空間をより現実の空間として実感してもらうことが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係る立体画像表示装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である立体画像表示装置Ｓ１の概略構成図である。この図に示すように、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１は、画像表示装置１と、眼鏡２（視差画像選択手段）とを備えて構成されている。

画像表示装置１は、右目用画像と左目用画像とからなる視差画像を表示するものである。この画像表示装置１の内部構造を図２のブロック図に示す。図２に示すように、画像表示装置１は、筐体の内部に、検出部１１（検出手段）、パラメータ設定部１２（パラメータ設定手段）、視差画像処理部１３（視差画像処理手段）、左目画像用プロジェクタ１４（プロジェクタ）及び右目画像用プロジェクタ１５（プロジェクタ）を備えて構成されている。
また、画像表示装置１は、スクリーン１８（表示面）を備えており、図１に示すように、このスクリーン１８は、画像表示装置１の表面に配置されている。

検出部１１は、鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出するものであり、図２に示すように、撮像素子１１１，１１２を備えて構成されている。具体的には、検出部１１は、撮像素子１１１，１１２によって鑑賞者の手を撮像し、この撮像結果から鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出する。なお、より正確な鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出するために、図１に示すように撮像素子１１１と撮像素子１１２とは、スクリーン１８の左右に分かれて配置されている。このように、撮像素子１１１の撮像素子１１２とを左右に分けて配置することによって、各撮像素子１１１，１１２によって撮像される画像の撮像角度が変化するため、撮像素子１１１の撮像結果と撮像素子１１２の撮像結果とを比較することによってより正確な鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出することができる。

パラメータ設定部１２は、仮想空間内における手に関するパラメータを現実空間における範囲を超えて設定するものである。なお、パラメータ設定部１２においてパラメータを設定する方法は種々の方法（例えば、鑑賞者が入力コントロールを操作する等）を採用することができるが、本実施形態においては、パラメータ設定部１２は、検出部１１において取得される撮像結果に基づいてパラメータを設定する。具体的には、本実施形態の画像表示装置においては、スクリーン１８上、すなわち仮想空間内にパラメータを設定するためのコントローラＸ１（図３参照）が表示されており、このコントローラＸ１を鑑賞者が仮想空間内における手によって操作することによってパラメータが設定される。このため、パラメータ設定部１２は、検出部１１の撮像結果から鑑賞者がどのようにコントローラＸ１の調整つまみＸ１１〜Ｘ１３をセットしたかを判断し、この判断に基づいてパラメータを設定する。なお、図３に示すように、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１においては、コントローラＸ１に、速度の調整つまみＸ１１と、力の調整つまみＸ１２と、寸法の調整つまみＸ１３とが備えられている。

視差画像処理部１３は、検出部１１の検出結果及びパラメータ設定部１２の設定結果に応じた視差画像信号を左目画像用プロジェクタ１４及び右目画像用プロジェクタ１５に入力するものである。具体的には、視差画像処理部１３は、仮想空間内に表示する立体画像Ｘ２（操作対象）の３次元データを予め記憶しており、検出部１１の検出結果及びパラメータ設定部１２の設定結果に応じて右目用画像信号と左目用画像信号とを選択し、右目画像用プロジェクタ１５に右目用画像信号を入力し、左目画像用プロジェクタ１４に左目用画像信号を入力する。なお、視差画像処理部１３は、鑑賞者に操作されることによって変化する立体画像Ｘ２の全ての変化に応じた３次元データ、コントローラＸ１の３次元データ及び鑑賞者の手の３次元データの全てを予め記憶している。また、視差画像処理部１３は、立体画像Ｘ２の３次元データのみならず、立体画像Ｘ２の硬さや大きさ等の特性データも予め記憶している。

左目画像用プロジェクタ１４は、視差画像処理部１３に入力された左目用画像信号に基づいて左目用画像を投写し、スクリーン１８上に表示するものである。
また、右目画像用プロジェクタ１５は、視差画像処理部１３に入力された右目用画像信号に基づいて右目用画像を投写し、スクリーン１８上に表示するものである。
これらの左目画像用プロジェクタ１４及び右目画像用プロジェクタ１５としては、光変調素子として３つの液晶ライトバルブを用いた３板式の液晶プロジェクタを用いることができる。また、光変調素子として１つの液晶ライトバルブを用いた単板式の液晶プロジェクタや、光変調素子として微小ミラーアレイデバイスを用いたプロジェクタを用いることもできる。

なお、図２に示すように、左目画像用プロジェクタ１４及び右目画像用プロジェクタ１５の後段には、各々円偏光板１４１，１５１が配置されている。これらの円偏光板１４１，１５１は、各々異なる回転方向の偏光光に透過光を偏光するものであり、本第１実施形態の立体画像表示装置Ｓ１においては、左目画像用プロジェクタ１４の後段に配置される円偏光板１４１が透過光を画像表示装置１から眼鏡２の方向に見て左回転方向の偏光光に偏光するものであり、右目画像用プロジェクタ１５の後段に配置される円偏光板１５１が透過光を画像表示装置１から眼鏡２の方向に見て右回転方向の偏光光に偏光するものである。

図１に戻り、眼鏡２は、鑑賞者が装着するものである。眼鏡２は、スクリーン１８上に表示された視差画像のうち、右目用画像の画像光のみを透過する右目用透過部２１と、スクリーン１８上に表示された視差画像のうち、左目用画像の画像光のみを透過する左目用透過部２２とを有している。そして、鑑賞者が眼鏡２を装着した際に、右目用透過部２１が鑑賞者の右目の前に配置され、左目用透過部２２が鑑賞者の左目の前に配置されるように、右目用透過部２１及び左目用透過部２２が配置されている。

具体的には、本第１実施形態の立体画像表示装置Ｓ１における眼鏡２は、右目用透過部２１と左目用透過部２２とで異なる回転方向の円偏光光を透過する円偏光眼鏡であり、本第１実施形態においては、右目用透過部２１が画像表示装置１から眼鏡２の方向に見て右回転方向の円偏光光のみを透過する円偏光板として構成されており、左目用透過部２２が画像表示装置１から眼鏡２の方向に見て左回転方向の円偏光光のみを透過する円偏光板として構成されている。

なお、円偏光光は、反射されることによって、その回転方向が変化するため、画像表示装置１内において、左目画像用プロジェクタ１４及び右目画像用プロジェクタ１５から投写された画像光が反射される場合には、その反射回数に応じて右目用透過部２１及び左目用透過部２２が透過する偏光光の回転方向を変化させる。つまりは、左目画像用プロジェクタ１４から射出された画像光が鑑賞者の左目のみに到達し、右目画像用プロジェクタ１５から射出された画像光が鑑賞者の右目のみに到達するように、右目用透過部２１及び左目用透過部２２が選択される。

次に、上述のように構成された本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１の動作について説明する。

まず、左目画像用プロジェクタ１４及び右目画像用プロジェクタ１５を用いてスクリーン１８上に操作対象である立体画像Ｘ２の視差画像と、コントローラＸ１の視差画像とをスクリーン１８上に表示する。なお、これらの、立体画像Ｘ２及びコントローラＸ１の３次元データは、視差画像処理部１３に予め記憶されている。
なお、具体的には、視差画像処理部１３から出力された視差画像の信号のうち、左目用画像の信号が左目画像用プロジェクタ１４に入力し、右目用画像の信号が右目画像用プロジェクタ１５に入力する。その結果、左目画像用プロジェクタ１４から左目用画像がスクリーン１８上に投写され、右目画像用プロジェクタ１５から右目用画像がスクリーン１８上に投写される。
ここで、左目画像用プロジェクタ１４からスクリーン１８上に投写される左目用画像の画像光は、円偏光板１４１において、画像表示装置１から眼鏡２の方向に見て左回転方向の偏光光に偏光され、右目画像用プロジェクタ１５から投写された右目用画像の画像光は、円偏光板１５１において、画像表示装置１から眼鏡２の方向に見て右回転方向の偏光光に偏光される。
本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１においては、眼鏡２の右目用透過部２１が画像表示装置１から眼鏡２の方向に見て右回転方向の円偏光光のみを透過する円偏光板として構成されており、左目用透過部２２が画像表示装置１から眼鏡２の方向に見て左回転方向の円偏光光のみを透過する円偏光板として構成されているため、右目用画像が鑑賞者の右目のみに到達し、左目画像のみが鑑賞者の左目のみに到達する。この結果、鑑賞者の脳が右目用画像と左目用画像とを合成し、鑑賞者に立体画像が視認される。

また、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１においては、上述した操作対象である立体画像Ｘ２及びコントローラＸ１の他に鑑賞者の手が仮想空間内に表示される。この仮想空間内の鑑賞者の手は、検出部１１の撮像素子１１１，１１２によって撮像された撮像結果に基づいて検出部１１が実際の鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出し、この検出結果に基づいて視差画像処理部１３が鑑賞者の手の視差画像信号を選択して、左目画像用プロジェクタ１４及び右目画像用プロジェクタ１５を用いて視差画像をスクリーン１８上に表示することによって、鑑賞者に視認される。

続いて、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１においては、鑑賞者が仮想空間内に表示されたコントローラＸ１の調整つまみＸ１１〜Ｘ１３を調整する。
具体的には、鑑賞者が実際の手を動かすことによって、仮想空間内の鑑賞者の手を動かし、この仮想空間内の鑑賞者の手によってコントローラＸ１の調整つまみＸ１１〜Ｘ１３を調整する。このように、鑑賞者がコントローラＸ１の調整つまみＸ１１〜Ｘ１３を調整すると、パラメータ設定部１２が検出部１１の撮像結果に基づいて、コントローラＸ１の調整つまみＸ１１〜Ｘ１３がいずれの位置に合わされているかを判断し、この判断に基づいてパラメータの設定結果を決定する。このようにパラメータの設定結果が決定されると、その後、視差画像処理部１３は、パラメータ設定部１２によって設定されたパラメータの設定結果に応じた、操作対象である立体画像Ｘ２あるいは／及び仮想空間内における鑑賞者の手の視差画像信号を出力することとなる。
なお、撮像素子１１１，１１２によって撮像された撮像結果には、当然のことながら、立体画像は写っていないため、パラメータ設定部１２は、予めコントローラＸ１が現実空間のどの位置に対応して表示されているかを知った上で、検出部１１の検出結果から調整つまみＸ１１〜Ｘ１３がどのように調整されたかを判断する。

そして、上述のようにパラメータ設定部１２によって、仮想空間内における鑑賞者の手のパラメータが決定された後に、鑑賞者が仮想空間内の手によって操作対象である立体画像を操作すると、視差画像処理部１３は、検出部１１の検出結果及びパラメータ設定部１２の設定結果に応じて立体画像が変化されるように、立体画像の３次元データ及び仮想空間内における鑑賞者の手の３次元データを抽出し、視差画像信号として左目画像用プロジェクタ１４及び右目画像用プロジェクタ１５に入力する。
この結果、鑑賞者には、仮想空間内における手に関するパラメータに応じて立体画像が操作されているように視認される。そして、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１においては、パラメータ設定部１２において、仮想空間内における手に関するパラメータが現実空間における範囲を超えて設定されるため、鑑賞者は、現実空間では実現不可能な操作を立体画像に対して行うことが可能となり、現実空間では実現不可能なことを鑑賞者に実感してもらうことが可能となる。

ここで、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１においては、コントローラＸ１の速度に関する調整つまみＸ１１を調整した場合には、仮想空間における手の速度が現実空間における手の速度に対して相対的に速くあるいは遅くなる。
また、コントローラＸ１の力に関する調整つまみＸ１２を調整した場合には、仮想空間における手の力が現実空間における手の力に対して相対的に強くあるいは弱くなる。
また、コントローラＸ１の寸法に関する調整つまみＸ１３を調整した場合には、仮想空間における手の寸法が現実空間における手の寸法に対して相対的に大きくあるいは小さくなる。

例えば、直径５ｍｍ、厚み０．２ｍｍの歯車を現実空間において手で実感が可能な程度に操作することは極めて困難である。これに対して、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１によれば、歯車を立体画像として表示し、コントローラＸ１の寸法に関する調整つまみＸ１３を調整することによって、仮想空間における鑑賞者の手を歯車（立体画像）に対して相対的に小さくすることが可能であるため、鑑賞者は、実際には直径５ｍｍ、厚み０．２ｍｍの歯車であっても自らの手で操作したように、歯車の特性を実感することができる。
このように本実施形態の立体画像表示装置Ｓ１によれば、現実空間では実現不可能なことを鑑賞者に実感してもらうことが可能となるため、例えば、設計時に直感的に最適設計を行うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
図４は、本第２実施形態の立体画像表示装置Ｓ２の概略構成を示したブロック図である。この図に示すように、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ２には、上記第１実施形態の立体画像表示装置Ｓ１が備えていた撮像素子１１１，１１２の代わりにデータグローブ１１３を有している。すなわち、検出部１１が撮像素子１１１，１１２の代わりにデータグローブ１１３を備えて構成されている。なお、このデータグローブ１１３は、鑑賞者の手に装着して使用されるものである。
また、データグローブ１１３は、検出部１１の一部としての機能の他に、仮想空間内における鑑賞者の手が立体画像に触れた場合に、鑑賞者の手に対して力を加える反力発生手段としての機能をも備えている。

このような構成を有する本実施形態の立体画像表示装置Ｓ２によれば、上記第１実施形態の立体画像表示装置Ｓ１と同様の効果を奏するとともに、立体画像を触った感触を鑑賞者に伝えることが可能となり、仮想空間をより現実の空間として実感してもらうことが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本第３実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図５は、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ３における画像表示装置１の内部構造と眼鏡２とを示した図である。この図に示すように、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ３においては、画像表示装置１がプロジェクタ１６を１つのみ備えており、プロジェクタ１６の後段に円偏光板が配置されていない。
また、眼鏡２は、右目用透過部２１と左目用透過部２２とが交互に光を透過する状態と透過しない状態とに変化される液晶シャッター眼鏡である。

このような構成を有する本実施形態の立体画像表示装置Ｓ３においては、プロジェクタ１６から左目用画像と右目用画像とが交互にスクリーン１８上に表示される。そして、これに同期して眼鏡２の右目用透過部２１と左目用透過部２２とが交互に光を透過する状態と透過しない状態とに変化されることによって、鑑賞者の右目のみに右目用画像の画像光を到達させ、鑑賞者の左目のみに左目用画像の画像光を到達させることができる。

このような、本実施形態の立体画像表示装置Ｓ３においても、上記第１実施形態の立体画像表示装置Ｓ１と同様の効果を奏することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る立体画像表示装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、仮想空間内に表示した鑑賞者の手の立体画像によって操作対象である立体画像を操作した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、現実の鑑賞者の手によって操作対象である立体画像を操作する構成とすることも可能である。しかしながら、現実の鑑賞者の手によって操作対象である立体画像を操作する場合には、スクリーン１８上の視差画像を現実の手によって隠してしまった場合に立体画像が崩れることとなる。このため、立体画像を現実の手で操作しようとした場合には、違和感が生じることがある。よって、仮想空間内に表示した鑑賞者の手によって操作対象である立体画像を操作する構成、つまり上記第１〜第３実施形態の構成の方が好ましい。
なお、現実の鑑賞者の手の速度を速くしたり遅くすることはできないため、現実の鑑賞者の手を用いて立体画像を操作する場合には、立体画像の速度を遅くしたり速くしたりすることによって、結果として、仮想空間における手の速度が現実空間における手の速度に対して相対的に速くあるいは遅くなるようにする。
また、現実の鑑賞者の手の力を強くしたり弱くしたりすることはできないため、現実の鑑賞者の手を用いて立体画像を操作する場合には、力を受けたことによる立体画像の変化を大きくあるいは小さくすることによって、結果として、仮想空間における手の力が現実空間における手の力に対して相対的に強くあるいは弱くなるようにする。
また、現実の鑑賞者の手の寸法を大きくしたり小さくしたりすることはできないため、現実の鑑賞者の手を用いて立体画像を操作する場合には、立体画像の寸法を小さくしたり大きくしたりすることによって、結果として、仮想空間における手の寸法が現実空間における手の寸法に対して相対的に大きくあるいは小さくなるようにする。

また、上記実施形態においては、画像を表示するための表示手段としてプロジェクタを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッドマウントディスプレイ、ＣＲＴ、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ表示装置、無機ＥＬ表示装置、フィールドエミッションディスプレイ、Surface-Conduction electron emitter displayなど各種の表示装置を用いることができる。

また、上記実施形態においては、スクリーン１８を１つのみ有する立体画像表示装置について説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、配置角度の異なるスクリーンが連結されたような、スクリーンを複数備える立体画像表示装置に適用することもできる。なお、この場合には、各スクリーンに対してプロジェクタが設置される。

本発明の第１実施形態である立体画像表示装置の概略構成図である。 本発明の第１実施形態である立体画像表示装置のブロック図である。 立体画像として表示されるコントローラの正面図である。 本発明の第２実施形態である立体画像表示装置のブロック図である。 本発明の第３実施形態である立体画像表示装置のブロック図である。

符号の説明

Ｓ１〜Ｓ３……立体画像表示装置、１……画像表示装置、１１……検出部（検出手段）、１１１，１１２……撮像素子、１１３……データグローブ、１２……パラメータ設定部（パラメータ設定手段）、１３……視差画像処理部、１４……左目画像用プロジェクタ、１５……右目画像用プロジェクタ、１６……プロジェクタ、１８……スクリーン（表示面）、２……眼鏡（視差画像選択手段）、Ｘ１……コントローラ、Ｘ２……立体画像

Claims (6)

1. 右目用画像と左目用画像とからなる視差画像を表示面上に表示する画像表示手段と、前記視差画像のうち前記右目用画像の画像光のみを鑑賞者の右目に到達させかつ前記視差画像のうち前記左目用画像の画像光のみを鑑賞者の左目に到達させる視差画像選択手段とを有し、前記鑑賞者に対して仮想空間内に立体画像を視認させる立体画像表示装置であって、
   前記鑑賞者の手の位置及び手の動きを検出する検出手段と、
   前記仮想空間内における手に関するパラメータを現実空間における範囲を超えて設定するパラメータ設定手段と、
   前記検出手段の検出結果及び前記パラメータ設定手段の設定結果に応じた視差画像信号を前記画像表示手段に入力する視差画像処理手段と
   を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
2. 前記パラメータは、速度であることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置。
3. 前記パラメータは、力であることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置。
4. 前記パラメータは、寸法であることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置。
5. 前記仮想空間内における手は、前記検出手段の検出結果に応じて表示される立体画像であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の立体画像表示装置。
6. 前記仮想空間内における手が前記立体画像に触れた場合に、前記鑑賞者の手に対して力を加える反力発生手段を備えることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の立体画像表示装置。
   
   
   
   
   

Images