JP4222627B1 - 映像立体的認識装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】平面的な映像を立体的な映像として観察者に認識させる簡易な構造の映像立体的認識装置を提供する。
【解決手段】映像立体的認識装置100は、平面的な映像を立体的な映像と観察者に認識させるものであり、ミラー10および20と、ミラー固定部30とを備える。ミラー10および20は、それぞれ鏡面11および21を備えている。ミラー固定部30は、ミラー10および20を固定するものであり、基台31と、基台31に立設された支持部材32および33とを備えている。ミラー10および20は、ミラー10および20の側面をそれぞれ支持部材32および33に取り付けることにより、支持部材32と支持部材33とで挟み込まれた位置に固定される。そして、ミラー10の鏡面11は紙面奥に向かって斜め下方を向いており、ミラー20の鏡面21は紙面表に向かって斜め上方を向いている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、平面的な映像を立体的な映像として観察者に認識させる映像立体的認識装置に関し、特に、簡易な構造の映像立体的認識装置に関する。
従来、立体的な映像を観察者に認識させる方式として、両眼視差による方式があった。そして、この両眼視差に基づいて観察者に立体的な映像を認識させる装置として、スクリーンの背面に、左眼用の映像と右眼用の映像とを縦方向のストライプ状に交互に配するようにプロジェクタで投影し、これを前方の光学部材により左眼用は左眼に、右眼用は右眼により見て偏光眼鏡なしで立体視するようにした立体視覚装置が提案されていた(例えば、特許文献1参照。)。
この立体視覚装置は、上記スクリーンの背面側に上記各映像のストライプのピッチに合わせて隣と直交する偏光方向を持つ偏光部材をストライプ状に配設し、この偏光方向に合わせた偏光を持つ左眼は左眼用の、右眼は右眼用の投影光を上記プロジェクタでスクリーンに投影するように構成されていた。
特開平08−186849号公報(図1)
しかしながら、上記の立体視覚装置は、2つのプロジェクタや偏光部材が必要になり、構造として複雑になる。また、上記の立体視覚装置は、2つのプロジェクタや偏光部材が必要になり、装置として高価なものになる。
そこで、本発明は、平面的な映像を立体的な映像として観察者に認識させる簡易な構造の映像立体的認識装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の映像立体的認識装置は、映像を映し出す映像出力部に映る平面的な映像を所定距離離れた位置にいる観察者に立体的な映像として認識させる映像立体的認識装置であって、約6.5センチメートル以上、上記観察者の右眼と上記映像出力部の右端とを結んだ直線である右眼右端線から上記観察者の左眼と上記映像出力部の左端とを結んだ直線である左眼左端線までの長さ以下の横幅を有する第1のミラーと、上記第1のミラーの横幅の長さ以上の横幅の長さを有する第2のミラーと、上記第1のミラーおよび第2のミラーを固定するミラー固定部とを具備し、上記第2のミラーは、上記第2のミラーにおける鏡面である第2の鏡面が上記平面的な映像に向かって斜め下方を向くように上記ミラー固定部に固定され、上記第1のミラーは、上記第2の鏡面に映る映像の一部または全部が上記第1のミラーにおける鏡面である第1の鏡面に映る位置に位置し、かつ上記第1の鏡面が斜め上方を向くように上記ミラー固定部に固定されたことを特徴とするものである。これにより、平面的な映像を立体的な映像として観察者に認識させるという作用をもたらす。
また、本発明の映像立体的認識装置おいて、上記ミラー固定部は、基台と、上記基台に立設された2つの支持部材とを具備し、上記第1のミラーおよび第2のミラーは、上記第1のミラーおよび第2のミラーの両側面を上記2つの支持部材に取り付けることにより固定されることを特徴する。これにより、簡易な構造により第1のミラーおよび第2のミラーを固定させるという作用をもたらす。
また、本発明の映像立体的認識装置おいて、上記第1の鏡面が上記平面的な映像に向かって斜め下方を向く角度を変化させる第1の角度変化部をさらに具備することを特徴とする。これにより、第1のミラーの角度を変化させるという作用をもたらす。
また、本発明の映像立体的認識装置おいて、上記第2の鏡面の斜め上方を向く角度を変化させる第2の角度変化部をさらに具備することを特徴とする。これにより、第2のミラーの角度を変化させるという作用をもたらす。
また、本発明の映像立体的認識装置は、平面的な映像を所定距離離れた位置にいる観察者に立体的な映像として認識させる映像立体的認識装置であって、映像を映し出す映像出力部と、約6.5センチメートル以上、上記観察者の右眼と上記映像出力部の右端とを結んだ直線である右眼右端線から上記観察者の左眼と上記映像出力部の左端とを結んだ直線である左眼左端線までの長さ以下の横幅を有する第1のミラーと、上記第1のミラーの横幅の長さ以上の横幅の長さを有する第2のミラーと、上記第1のミラーおよび第2のミラーを固定するミラー固定部とを具備し、上記第2のミラーは、上記第2のミラーにおける鏡面である第2の鏡面が上記平面的な映像に向かって斜め下方を向くように上記ミラー固定部に固定され、上記第1のミラーは、上記第2の鏡面に映る映像の一部または全部が上記第1のミラーにおける鏡面である第1の鏡面に映る位置に位置し、かつ上記第1の鏡面が斜め上方を向くように上記ミラー固定部に固定されたことを特徴とするものである。これにより、平面的な映像を立体的な映像として観察者に認識させるという作用をもたらす。
本発明によれば、平面的な映像を立体的な映像として観察者に認識させるという優れた効果を奏し得る。
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100を示す図である。本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100は、平面的な映像(静止映像も含む)を立体的な映像と観察者に認識させるものであり、ミラー10およびミラー20と、ミラー固定部30とを備える。
ミラー10およびミラー20は、それぞれ鏡面11と鏡面21とを備えている。なお、鏡面11は、ミラー10の紙面奥側に位置しており、図1においては隠れた状態になっている。本発明の実施の形態においてはミラー10の横幅は、ミラー20の横幅より長くすることが想定される。ミラー10およびミラー20の横幅の詳細については後述することとする。なお、以下においてミラー10の横幅は、ミラー20の横幅よりも長いものとして説明する。
ミラー固定部30は、ミラー10およびミラー20を固定するものであり、例えば基台31と、基台31に立設された支持部材32および支持部材33とを備えた構成が考えられる。ミラー10は、ミラー10の側面12aおよび側面12bをそれぞれ支持部材32および支持部材33に取り付けることにより、支持部材32と支持部材33とで挟み込まれた位置に固定される。
また、ミラー10は、支持部材32および支持部材33と角度α(0°<α<90°)を成す状態で固定される。すなわち、ミラー10は、紙面奥に向かってミラー10の鏡面11が斜め下方向(例えば、矢印A方向)を向くような状態で固定される。また、ミラー10は、ミラー20より上方に固定される。
なお、ミラー10と、支持部材32および支持部材33とで成す角度αを変化させる角度変化部41を映像立体的認識装置100にさらに設けるようにしてもよい。角度変化部41は、例えばミラー10の側面12aの中央付近から突出した(図示しない)ネジ部材と、支持部材32に設けられた(図示しない)穴と、円柱形状の部材に上記ネジ部材に対応するネジ孔を設けたネジ孔部材41aとを備えた構成が想定されるが、これに限るものではない。
角度変化部41を上記のように構成した場合において支持部材32および支持部材33とで成す角度αを角度α1(0°<α1<90°)とする場合、以下のように行う。まず、ミラー10と、支持部材32および支持部材33とで成す角度αを角度α1にした状態で、支持部材32に設けられた上記(図示しない)穴に上記(図示しない)ネジ部材を挿入して突出させる。そして、上記(図示しない)ネジ部材にネジ孔部材41aを締着させる。これにより、ミラー10は、支持部材32および支持部材33と角度α1を成す状態で固定される。
ミラー20は、ミラー10と同様にミラー20の側面22aおよび側面22bをそれぞれ支持部材32および支持部材33に取り付けることにより、支持部材32と支持部材33とで挟み込まれた位置に固定される。なお、ミラー20の鏡面21は、ミラー10の鏡面11に映る像の一部または全部がミラー20の鏡面21に映る位置に固定される必要がある。ミラー10の鏡面11に映る像の一部または全部がミラー20の鏡面21に映る位置として、ミラー10の真下が想定される。
上述のように、ミラー20の横幅はミラー10の横幅よりも短いため、ミラー20の側面22aおよび側面22bにミラー20の側面22aおよび側面22bの中央付近から突出させた固定補助部材23aおよび固定補助部材23bを設ける必要がある。この場合、固定補助部材23aおよび固定補助部材23bをそれぞれ支持部材32および支持部材33に取り付けることにより、ミラー20は支持部材32と支持部材33とで挟み込まれた位置に固定される。
また、ミラー20は、支持部材32および支持部材33と角度β(0°<β<90°)を成す状態で固定される。すなわち、ミラー20は、紙面表に向かってミラー20の鏡面21が斜め上方向(例えば、矢印B方向)を向くような状態で固定される。
なお、ミラー20と、支持部材32および支持部材33とで成す角度βを変化させる角度変化部42を映像立体的認識装置100にさらに設けるようにしてもよい。角度変化部42は、上記説明した角度変化部41と同様の構成とすることが想定されるが、これに限るものではない。
角度変化部42を上記説明した角度変化部41と同様の構成とする場合、固定補助部材23aの先端付近をネジ形状とする。これは、角度変化部41における(図示しない)ネジ部材に対応するものである。また、支持部材32に角度変化部41における(図示しない)穴とは別の(図示しない)穴を設ける。
角度変化部42を上記のように構成した場合において支持部材32および支持部材33とで成す角度βを角度β1(0°<β1<90°)とする場合、ミラー20と、支持部材32および支持部材33とで成す角度βを角度β1にした状態で、支持部材32に設けられた上記角度変化部41における(図示しない)穴とは別の(図示しない)穴に上記(図示しない)固定補助部材23aのネジ形状部分を挿入して突出させる。
そして、上記(図示しない)固定補助部材23aのネジ形状部分に、上記ネジ孔部材41aと同様の構造をしたネジ孔部材42aを締着させる。これにより、ミラー20は、支持部材32および支持部材33と角度β1を成す状態で固定される。
図2は、本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100の使用例を示す図である。映像立体的認識装置100は、上記説明したように平面的な映像を立体的な映像と観察者に認識させるものである。平面的な映像を映し出すものとして、例えばテレビが挙げられる。以下、テレビ200の画面210に映る平面的な映像を観察者に立体的な映像と認識させるのに、映像立体的認識装置100を用いた場合について説明する。
まず、テレビ200から所定距離離れた位置に映像立体的認識装置100を置く。この際、ミラー10の鏡面11は、図2に示すようにテレビ200の画面210に映る平面的な映像(紙面奥)に向かって斜め下方(例えば、矢印A方向)を向く。ミラー10の鏡面11には、テレビ200全体が映る。
ミラー20の鏡面21は、上記説明したようにミラー10の鏡面11に映る像の一部または全部がミラー20の鏡面21に映る位置(例えば、ミラー10の真下に相当する位置)に固定されている。このため、ミラー20の鏡面21には、ミラー10の鏡面11に映る像の一部または全部が映し出される。観察者は、このミラー20の鏡面21を見ることにより、テレビ200の画面210に映る平面的な映像を立体的な映像と認識することができる。なお、本願出願人が観察者となって、図2の状態においてミラー20の鏡面21を見た結果、ミラー20の鏡面21から約60cm〜70cm離れた位置からミラー20の鏡面21に映る像を見る場合が一番映像を立体的に認識することができることが確認されている。
また、ミラー20の鏡面21に映し出される像は、観察者にとってテレビ200の画面210のみの像とすることが好ましい。ミラー20の鏡面21に映し出される像を観察者にとってテレビ200の画面210のみの像とするには、テレビ200の画面210の大きさ、テレビ200と映像立体的認識装置100との距離、ミラー10の鏡面11の大きさ、ミラー20の鏡面21の大きさ、ミラー10の鏡面11が支持部材32および支持部材33と成す角度α、ミラー20の鏡面21が支持部材32および支持部材33と成す角度β、観察者がミラー20の鏡面21を見る角度、観察者とミラー20の鏡面21との間の距離等の要素を考慮して映像立体的認識装置100の置く位置を調整することにより実現することができる。
図3は、映像立体的認識装置100におけるミラー10およびミラー20の横幅および位置を示す図である。図3(a)は、テレビ200と観察者300の間に映像立体的認識装置100を設置した際の様子を上から見た図である。
観察者300にとって映像立体的認識装置100におけるミラー20に映る像は、テレビ200の画面210のみの映像とする方が好ましい。テレビ200の真正面から所定距離離れた位置にいる観察者300にとって、映像立体的認識装置100におけるミラー20に映る像をテレビ200の画面210のみの映像とする方法を、右眼302と画面210の右端とを結んだ線320(以下、右眼右端線320と呼ぶ。)、および左眼301と画面210の左端とを結んだ線310(以下、左眼左端線310と呼ぶ。)を用いて以下説明することとする。
映像立体的認識装置100は、テレビ200と観察者300との間に位置させる必要がある。そして、ミラー10およびミラー20は、テレビ200の画面210と平行になるように位置させる。
この際、ミラー20は、少なくとも左眼左端線310と右眼右端線320との間に位置する必要がある。すなわち、ミラー20の横幅Lは、ミラー20付近において左眼左端線310から右眼右端線320へテレビ200に平行に引いた線の長さL2より短くする必要がある。また、ミラー20の横幅Lは、少なくとも観察者300の両眼の幅L1よりも大きくする必要がある。なお、一般的に言って両眼の幅L1は、通常約6.5センチメートルある。また、ミラー10は、ミラー20よりも横幅を長くする必要がある。
以上の条件通りに従うように映像立体的認識装置100を位置させれば、観察者300にとって、映像立体的認識装置100におけるミラー20に映る像がテレビ200の画面210のみの映像となる。例えば、ミラー20の横幅LをL2に近い長さにした場合、図3(b)に示すようにミラー20に映る像は、画面210に映る映像全部となる。また、ミラー20の横幅Lを、例えばL2の2/3程度にした場合、図3(c)に示すようにミラー20に映る像は、画面210に映る映像の一部となる。
また、図示していないが、ミラー20の横幅LをL2よりも長くすると、ミラー20に映る像は、テレビ200の画面210の映像のみならずテレビ200の周りの風景も含まれてしまう。この場合、ミラー20に映る像における臨場感や立体感が観察者300にとって弱まってしまい得るため、好ましい状態ではない。また、ミラー20の横幅LをL1よりも小さくすると、ミラー20に映る像は観察者300にとってとても見づらくなる。
図4は、本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100とテレビ200と観察者300との位置関係を示す図である。映像立体的認識装置100はテレビ200から所定距離離れた位置に置く。すると、映像立体的認識装置100におけるミラー10の鏡面11には、テレビ200の画面210に映る平面的な像が映し出される。
そして、ミラー10の鏡面11に映し出された像は、ミラー20の鏡面21に映し出される。ミラー20の鏡面21から所定距離離れた位置からこのミラー20の鏡面21に映し出された像を観察者300が見ると、観察者300は、この映し出された像を立体的な映像と認識する。なお、ミラー20の鏡面21と観察者300との間の所定距離は、上記説明したように約60cm〜70cmが好ましい。
図5は、本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100によりテレビ200の画面210に映る平面的な映像が立体的に見える理由を説明する図である。図5(a)は、観察者300aまたは観察者300bと、テレビ200との間に映像立体的認識装置100を設置した際の様子を示す図である。
図5(a)においてテレビ200から映像立体的認識装置100におけるミラー10までの領域を領域Xとし、ミラー10からミラー20までの領域を領域Yとし、ミラー20から観察者300bまでの領域を領域Zとしている。
領域Xは、テレビ200を上から見下ろしたときの様子を示している。また、領域Yは、図5(b)に示した映像立体的認識装置100を矢印C方向から見たときの様子を示している。また、領域Zは、観察者300aまたは観察者300bを上から見下ろしたときの様子を示す図である。
領域Yにおいてミラー10からミラー20への光の進行方向は、観察者300aまたは観察者300bの視界と平行なものにはならない。観察者300aまたは観察者300bによるテレビ200までの視界を直線で表すため、便宜上、領域Yは図5(b)に示した映像立体的認識装置100を矢印C方向から見たときの図としている。
まず、図5(a)において観察者300aに注目する。観察者300aは、ミラー20の直前に位置しているため、ミラー20に映る像を見ても立体的に見えない。これは、観察者300aの両眼の距離L1とミラー20における観察者300aの視界の幅D1がそれほど大きく差がないからである。
次に、観察者300bに注目する。観察者300bは、ミラー20から所定距離離れた位置に位置しているため、ミラー20に映る像を見ると立体的に見ることができる。これは、観察者300bの両眼の距離L1とミラー20における観察者300bの視界の幅D2に大きな差があるからである。
ミラー20における観察者300bの視界の幅D2は、観察者300bの位置をさらにミラー20より離すとさらに短くなる。ミラー20における観察者300bの視界の幅D2を短くすればするほど、ミラー20の位置において観察者300bの両眼の位置が近づき、ついには片眼で見ているような状態になる。片眼で映像を見ると立体的に見えることが公知の事実として既にある。これが、映像立体的認識装置100を用いると、テレビ200の画面210に映る平面的な映像を観察者に対して立体的に認識させることができる理由である。
図6は、本発明の別の実施の形態における映像立体的認識装置400を示す図である。本発明の別の実施の形態における映像立体的認識装置400は、映像立体的認識装置100と同様に平面的な映像を立体的な映像として観察者に認識させるものであり、基本的には映像立体的認識装置100とテレビのような映像を映し出すものとを一体化したものと言える。
映像立体的認識装置400は、ミラー410およびミラー420と、ミラー固定部430と、映像出力部450と、ケース460とを備える。ミラー410およびミラー420は、映像立体的認識装置100におけるミラー10およびミラー20と同様の機能を有するものであり、ミラー10およびミラー20については既に説明済みであるため、説明を省略する。
ミラー固定部430は、映像立体的認識装置100におけるミラー固定部30と同様の機能を有するものであるが、ミラー固定部30とその構成に相違点があるため、その点を以下説明する。ミラー固定部430は、支持部材432と支持部材433とを備える。ミラー固定部30における基台31に対応するものは、ケース460となっている。
支持部材432と支持部材433は、その両端がケース460に取り付けられている。そして、支持部材432と支持部材433が図6の矢印E方向にスライドできるようにケース460にスライド機構を設けるようにしてもよい。これにより、映像出力部450と、支持部材432および支持部材433(ミラー410および420)との距離を変化させることができる。
また、ミラー410と、ミラー420と、ミラー固定部430との関係は、映像立体的認識装置100におけるミラー10と、ミラー20と、ミラー固定部30との関係と同様であり、その点は既に説明済みであるため、説明を省略する。
映像出力部450は、映像を映し出すものであり、ケース460内に収容されている。映像出力部450として、例えばテレビが想定されるが、これに限るものではなく、映像(静止映像も含む)を映し出せるもの全てを含む。また、ケース460内における映像出力部450の収容位置は、映像出力部450に映し出された映像が少なくともミラー410の鏡面411に映し出される位置である必要がある。
映像出力部450に映し出された映像は、ミラー410の鏡面411に映る。ミラー410の鏡面411に映る像は、ミラー420の鏡面421に映る。ケース460に設けられた透明のスクリーン部461は、ミラー420の鏡面421の前方に設けられている。観察者300は、ケース460に設けられた透明のスクリーン部461を通してミラー420の鏡面421を見ることができる。観察者300は、スクリーン部461を見れば立体的な像を見ることができる。
このように、本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100によれば、平面的な映像を映し出すものの前に映像立体的認識装置100を置いて観察者にミラー20の鏡面21を見させることにより、観察者に平面的な映像を立体的な映像と認識させることができる。また、本発明の実施の形態における映像立体的認識装置400によれば、平面的な映像を映し出すものを映像立体的認識装置400内に収容することにより、観察者に平面的な映像を立体的な映像と認識させることができる。
なお、本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100および映像立体的認識装置400により観察者に立体的な映像を一定期間見させ続けることにより、映像立体的認識装置100および映像立体的認識装置400を用いなくても観察者に平面的な映像を立体的な映像として認識させる感覚を備えさせることができる。
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。
本発明の活用例として、例えばテレビの映像を立体的な映像として観察者に見させる際に本発明を適用することができる。
本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100を示す図である。 本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100の使用例を示す図である。 映像立体的認識装置100におけるミラー10およびミラー20の横幅および位置を示す図である。 本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100とテレビ200と観察者300との位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態における映像立体的認識装置100によりテレビ200の画面210に映る平面的な映像が立体的に見える理由を説明する図である。 本発明の別の実施の形態における映像立体的認識装置400を示す図である。
符号の説明
10、20、410、420 ミラー
11、21、411、421 鏡面
23a、23b 固定補助部材
30、430 ミラー固定部
31 基台
32、33、432、433 支持部材
41、42 角度変化部
41a、42a ネジ孔部材
100、400 映像立体的認識装置
200 テレビ
210 画面
300 観察者
310 右眼右端線
320 左眼左端線
450 映像出力部
460 ケース
461 スクリーン部

Claims (5)

  1. 映像を映し出す映像出力部に映る平面的な映像を所定距離離れた位置にいる観察者に立体的な映像として認識させる映像立体的認識装置であって、
    約6.5センチメートル以上、前記観察者の右眼と前記映像出力部の右端とを結んだ直線である右眼右端線から前記観察者の左眼と前記映像出力部の左端とを結んだ直線である左眼左端線までの長さ以下の横幅を有する第1のミラーと、
    前記第1のミラーの横幅の長さ以上の横幅の長さを有する第2のミラーと、
    前記第1のミラーおよび第2のミラーを固定するミラー固定部と
    を具備し、
    前記第2のミラーは、前記第2のミラーにおける鏡面である第2の鏡面が前記平面的な映像に向かって斜め下方を向くように前記ミラー固定部に固定され、
    前記第1のミラーは、前記第2の鏡面に映る映像の一部または全部が前記第1のミラーにおける鏡面である第1の鏡面に映る位置に位置し、かつ前記第1の鏡面が斜め上方を向くように前記ミラー固定部に固定されたことを特徴とする映像立体的認識装置。
  2. 前記ミラー固定部は、
    基台と、
    前記基台に立設された2つの支持部材と
    を具備し、
    前記第1のミラーおよび第2のミラーは、前記第1のミラーおよび第2のミラーの両側面を前記2つの支持部材に取り付けることにより固定されることを特徴する請求項1記載の映像立体的認識装置。
  3. 前記第1の鏡面が前記平面的な映像に向かって斜め下方を向く角度を変化させる第1の角度変化部をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の映像立体的認識装置。
  4. 前記第2の鏡面の斜め上方を向く角度を変化させる第2の角度変化部をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の映像立体的認識装置。
  5. 平面的な映像を所定距離離れた位置にいる観察者に立体的な映像として認識させる映像立体的認識装置であって、
    映像を映し出す映像出力部と、
    約6.5センチメートル以上、前記観察者の右眼と前記映像出力部の右端とを結んだ直線である右眼右端線から前記観察者の左眼と前記映像出力部の左端とを結んだ直線である左眼左端線までの長さ以下の横幅を有する第1のミラーと、
    前記第1のミラーの横幅の長さ以上の横幅の長さを有する第2のミラーと、
    前記第1のミラーおよび第2のミラーを固定するミラー固定部と
    を具備し、
    前記第2のミラーは、前記第2のミラーにおける鏡面である第2の鏡面が前記平面的な映像に向かって斜め下方を向くように前記ミラー固定部に固定され、
    前記第1のミラーは、前記第2の鏡面に映る映像の一部または全部が前記第1のミラーにおける鏡面である第1の鏡面に映る位置に位置し、かつ前記第1の鏡面が斜め上方を向くように前記ミラー固定部に固定されたことを特徴とする映像立体的認識装置。
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