JP5458220B2

JP5458220B2 - 立体視用ポインタ装置

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Publication number: JP5458220B2
Application number: JP2013527804A
Authority: JP
Inventors: 啓田坂
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: JPWO2013118506A1; WO2013118506A1

Description

本発明は、表示面上に表示された立体映像上のオブジェクトを３次元的に指し示すための立体視用のポインタ装置に関する。

視差を有する左目用画像（以下、適宜「Ｌ画像」という）と右目用画像（以下、適宜「Ｒ画像」という）からなる立体映像（３Ｄ映像）は、一般に、２台のカメラを横に並べて、あるいは２つの光学系を有する１台のカメラを用いて、撮影される。

上記のような方法により撮影された立体映像は、３Ｄテレビ等の立体表示装置に表示することにより視認可能となる。立体表示方式として、フレームシーケンシャル方式が広く利用される。フレームシーケンシャル方式では、一つの画面上に、Ｌ画像とＲ画像が時間的に交互に表示される。

立体表示装置により３Ｄ映像が表示されているときに、３Ｄ映像中の特定部分を指し示すため、例えばレーザ光を出力するポインタ装置を利用することが考えられる。３Ｄ映像において、的確にポインティングを行うためには、ポインタ装置も３Ｄ映像に対応する必要がある。３Ｄ映像に対応するポインタ装置(以下、「立体視用ポインタ装置」という）として例えば特許文献１に記載のものがある。

特許文献１に記載の立体視用ポインタ装置は、右目用レーザユニットと、左目用レーザユニットと、右目用レーザユニット及び左目用レーザユニットからそれぞれ出力されるレーザ光を、立体表示装置でのＬ画像及びＲ画像の表示に同期して、透過及び遮断を行うシャッターユニットとを備える。

特開２００５−２７５３４６公報

前記特許文献１の立体視用ポインタ装置では、右目用レーザユニット及び左目用レーザユニットからそれぞれ出力されるレーザ光の透過及び遮断を行うシャッターユニットが必要であり、そのため、立体視用ポインタ装置の構造が複雑になるという問題がある。

本発明は、フレームシーケンシャル方式で表示された立体映像に用いる立体視用ポインタ装置であって構造が簡単な立体視用ポインタ装置を提供することを課題とする。

本発明の第１の態様の立体視用ポインタ装置は、光を照射する第１および第２光源と、立体視用の映像を表示装置にフレームシーケンシャル方式で表示させる際のタイミングを示す信号を受信する受信部と、受信した信号に基づいて、第１および前記第２光源を、光線を交互に照射するように駆動させる駆動制御部と、を備える。

本発明の第２の態様の立体視用ポインタ装置は、光線を照射する少なくとも１つ以上の光源から構成される第１光源群と、第２光源群と、立体視用の映像を表示装置にフレームシーケンシャル方式で表示させる際のタイミングを示す信号を受信する受信部と、受信した信号に基づいて、第１光源群および第２光源群を、光線を交互に照射するように駆動させる駆動制御部と、を備える。

本発明では、表示装置のフレームシーケンシャル方式のタイミングに基づいて第１および第２光源（群）を、光線を交互に照射するように駆動させる。つまり、第１および第２光源（群）から交互に光線が照射される。これにより、ポインタ装置から表示装置の表示面に照射された光線により形成されるポインタ（光スポット等の像）の３Ｄ視聴を可能とするとともに、レーザ光の透過及び遮断を行うシャッターユニットが不要となる。したがって、立体視用ポインタ装置の構造を簡単なものとすることができる。

実施形態１における立体視用ポインタ装置を含む立体映像システムの構成図実施形態１における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図実施形態２における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図実施形態２における立体視用ポインタ装置の要部を示す図実施形態３における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図実施形態４における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図実施形態４における立体視用ポインタ装置の要部の断面図実施形態５における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図実施形態６における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図他の実施形態における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図他の実施形態における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図

（実施形態１）
１．構成
図１は、本発明にかかる立体視用ポインタ装置を含む立体映像システムの構成図である。立体映像システムは、立体映像を表示する表示装置１００と、表示装置１００の表示面に表示された立体映像上のオブジェクトを３次元的に指し示すための立体視用ポインタ装置１０を有する。

表示装置１００は、表示部１０１と、送信部１０２を有する。

表示装置１００は、左目用画像（Ｌ画像）と右目用画像（Ｒ画像）を時間的に交互に表示するフレームシーケンシャル方式で立体画像の表示を行う。すなわち、表示部１０１は、Ｌ画像とＲ画像を時間的に交互に表示する。

送信部１０２は、表示部１０１がＬ画像を表示しているのかＲ画像を表示しているのかを示す信号を出力する。この信号は、例えば赤外線による信号である。

立体視用ポインタ装置１０は、フレームシーケンシャル方式の表示装置１００に対応したものであり、表示装置１００でのＬ画像及びＲ画像の交互表示に同期して、表示装置１００の表示部１０１の表示面（以下、適宜「表示装置１００の表示面」という）上に、左目用ポインタを表示させるためのレーザ光と右目用ポインタを表示させるためのレーザ光とを交互に照射する。本実施形態の立体視用ポインタ装置１０は、左目用ポインタと右目用ポインタの間に視差を付与することができるとともに、視差を変更することができる。以下、このような立体視用ポインタ装置１０の詳細について説明する。

立体視用ポインタ装置１０は、受信部１６、駆動制御部１７、第１レーザユニット１２、及び第２レーザユニット１３を有する。

受信部１６は、表示装置１００の送信部１０２から送信された信号を受信する。

駆動制御部１７は、第１レーザユニット１２及び第２レーザユニット１３の発光を制御する。具体的には、駆動制御部１７は、表示装置１００から受信した信号が、Ｌ画像を表示していることを示す信号であるときは、第１レーザユニット１２に発光信号を出力し、表示装置１００から受信した信号が、Ｒ画像を表示していることを示す信号であるときは、第２レーザユニット１３に発光信号を出力する。

第１レーザユニット１２及び第２レーザユニット１３は、駆動制御部１７からの発光信号に応じてレーザ光を出力する（発光する）。具体的には、駆動制御部１７が第１レーザユニット１２に発光信号を出力しているときは、第１レーザユニット１２がレーザ光を出力し、駆動制御部１７が第２レーザユニット１３に発光信号を出力しているときは、第２レーザユニット１３がレーザ光を出力する。つまり、第１レーザユニット１２は、立体表示装置１００がＬ画像を表示している間、レーザ光を出力し、第２レーザユニット１２は、立体表示装置がＲ画像を表示している間、レーザ光を出力する。

本実施形態の立体視用ポインタ装置１は、第１レーザユニット１２から出力されるレーザ光の光軸と第２レーザユニット１３から出力されるレーザ光の光軸とがなす角度、つまり光軸同士の交差角が変更可能に構成されている。以下、そのための構成について説明する。

図２は、実施形態１の立体視用ポインタ装置１０において、第１レーザユニット１２によるポインタと第２レーザユニット１３によるポインタとの視差を変更するための機構を説明するための図である。具体的には、図２（ａ）は立体視用ポインタ装置１０の外観図、図２（ｂ）は立体視用ポインタ装置１０の内部構造を示す断面図である。

立体視用ポインタ装置１０は、前述の受信部１６、駆動制御部１７、第１レーザユニット１２及び第２レーザユニット１３に加え、操作ダイヤル１５と、これらを収容するハウジング１１を有する。

第１レーザユニット１２と第２レーザユニット１３は、それぞれ、端部に、レーザ光を射出するレーザ光射出口１２ａ、１３ａを備える。第１レーザユニット１２と第２レーザユニット１３は、それぞれの光軸が同一平面上に位置するように配置されている（以下、この平面を適宜「レーザ光配置面」という）。ここで、第１〜第４実施形態において、第１レーザユニット１２のレーザ光射出口１２ａと第２レーザユニット１３のレーザ光射出口１３ａとを結ぶ線が延びる方向を、立体視用ポインタ装置１０の「左右方向」という。また、第１レーザユニット１２の光軸方向と平行な方向を立体視用ポインタ装置１０の「前後方向」という。

第１レーザユニット１２は、ハウジング１１に固定されている。

第２レーザユニット１３は、ハウジング１１に固定された支軸１４を中心として回動可能に支持されている。支軸１４は、レーザ光配置面に対して垂直となるように配置されている。これにより、第２レーザユニット１３の光軸は、第２レーザユニット１３を支軸１４を中心として回動させた場合でも、レーザ光配置面に位置することとなる。換言すれば、第１レーザユニット１２および第２レーザユニット１３の光軸は、光軸の方向を変更した場合でも、同一平面上に位置することとなる。

ハウジング１１には、第１レーザユニット１２及び第２レーザユニット１３から出力されたレーザ光をハウジング１１の外部に通過させる開口部１１ａが形成されている。

操作ダイヤル１５は、第２レーザユニット１３に固定されており、回転させることにより第２レーザユニット１３を支軸１４を中心として回動させることができる。回転させることにより、第１レーザユニット１２から出力されるレーザ光の光軸Ｌ１と第２レーザユニット１３から出力されるレーザ光の光軸Ｌ２とが為す角度（交差角）を調整することができる。つまり、表示装置１００の表示部１０１の表示面に第１レーザユニット１２のレーザ光により生成されるポインタ（マーカ）と、第２レーザユニット１３のレーザ光により生成されるポインタ（マーカ）との離間距離（視差）を調節することができる。なお、ハウジング１１には、操作ダイヤル１５をハウジング１１の外部から操作可能とするための開口部１１ｂが形成されている。

操作ダイヤル１５を操作して第２レーザユニット１３を一点鎖線または二点鎖線で示す状態まで回転させると、第２レーザユニット１３の一端部がハウジング１１の内面に当接する。したがって、第２レーザユニット１３が所定量以上回転するのが制限される。つまり、交差角が所定値以上に大きくなるのが制限される。これにより、第２レーザユニット１３の回転操作を誤った場合でも、過度な視差が発生するのが防止されるとともに、過度な視差によりユーザが眼精疲労をおこすのを防ぐことができる。

表示装置１００の表示面上における左右のポインタの離間距離（視差）は、立体視用ポインタ装置１０から、レーザ光が照射される表示装置１００の表示面までの距離(照射距離）に応じて変化する。したがって、照射距離に応じて、操作ダイヤル１５の回転角度を制限するストッパを設けてもよい。これにより、立体視用ポインタ装置１０を安全に利用できる。なお、表示面上で許容される離間距離（視差）は、一般的な利用条件の場合、眼間距離の平均値である６．５ｃｍである。

２．まとめ
本実施形態の立体視用ポインタ装置１０は、光を照射する第１レーザユニット１２（第１光源）および第２レーザユニット１３（第２光源）と、立体視用の映像を表示装置１００にフレームシーケンシャル方式で表示させる際のタイミングを示す信号を受信する受信部１０１と、受信した信号に基づいて、第１レーザユニット１２および第２レーザユニット１３を、レーザ光を交互に照射するように駆動させる駆動制御部１７と、を備える。

この構成によれば、第１レーザユニット１２および第２レーザユニット１３がレーザ光を交互に照射するように駆動され、第１レーザユニット１２および第２レーザユニット１３から交互にレーザ光が照射される。そのため、レーザ光の透過及び遮断を行うシャッターユニットが不要となる。したがって、立体視用ポインタ装置１０の構造を簡単なものとすることができる。

ところで、基準位置（画像における被写体の視差がゼロとなる位置）に存在する被写体をポインティングする場合、立体視用ポインタ装置から出力される左目用及び右目用のポインタについても基準位置において視差をゼロとする必要がある。一方、基準位置よりも奥に（基準位置を挟んでユーザとは反対側に）存在する被写体をポインティングするためには、右目用ポインタが左目用ポインタに対して右側に存在する必要がある。特に、無限遠に存在する被写体（最も奥に引っ込んで見える被写体）をポインティングするためには、右目用ポインタを左目用ポインタの右側に６．５ｃｍ程度移動させる必要がある。特許文献１のように左右のレーザユニットを平行移動させる方式では、立体視用ポインタ装置の左右のレーザユニットの光軸間距離を、前述の６．５ｃｍ程度に設定する必要がある。

他方、基準位置よりも近くに存在する被写体（ユーザ側に飛び出して見える被写体）をポインティングするためには、表示装置の表示面において左目用のポインタが右目用のポインタの右側に（右目用のポインタが左目用のポインタの左側に）存在する必要がある。つまり、右目用ポインタを、基準位置よりも奥に存在する被写体をポインティングする場合とは反対方向に移動させる必要がある。したがって、基準位置に対して奥の位置から手前の位置まで対応可能とするためには、特許文献１のように左右のレーザユニットを平行移動させる方式では、右目用のポインタを左右に例えば１０ｃｍ程度移動させる必要がある。以上の点から、特許文献１では、立体視用ポインタ装置が大型化するという問題がある。

また、レーザユニット自体が一定の大きさを有しているため、特許文献１のものでは、左右のレーザユニットの光軸の最小間隔に制約が生じ、例えば１０mm程度の視差までしかつくれない。したがって、視差がゼロを実現するためには、つまり光軸の間隔をゼロとするためには、特殊な機構が必要になる。

これらの問題に対処するため、本実施形態の立体視用ポインタ装置１０は、第１レーザユニット１２および第２レーザユニット１３のうち少なくとも一方のレーザユニットから出力されるレーザ光の光軸の方向を変更するための支軸１４及び操作ダイヤル１５（光軸方向変更部）を備える。

本実施形態の立体視用ポインタ装置１０では、表示装置１００の表示面上における視差を調整する際、左右のレーザユニット１２、１３の光軸間の距離ではなく光軸の交差角を変更する。交差角を変更する構成によれば、表示装置１００の表示面上で同じ視差を実現する場合に、光軸間距離を変更する構成よりも、レーザユニットの物理的な移動量を少なくできる。したがって、立体視用ポインタ装置１０を従来よりも小型化できる。また、ユーザの操作量を小さくでき、操作性が向上する。さらに、交差角を調整する方式であるので、視差調整範囲を容易に大きくすることができる。また、視差０を容易に実現することができる。

以上説明したように、本実施形態の立体視用ポインタ装置１０によれば、小型で操作性の高い立体視用ポインタ装置１０が実現される。

また、本実施形態の立体視用ポインタ装置１０は、第１レーザユニット１２および第２レーザユニット１３から出力されるレーザ光の光軸が同一平面上に位置する状態で、光軸の方向を変更する。

これにより、視差が小さいとき、特に視差がゼロのときに、第１レーザユニット１２および第２レーザユニット１３から出力されるレーザ光が確実に一点に収束することとなる。

また、本実施形態において、光軸方向変更部は、
第２レーザユニット１３を前記同一平面内で回動可能に支持する支軸１４と、
支軸１４で支持される第２レーザユニット１３に取り付けられた操作ダイヤル１５と、
を含む。

これにより、第２レーザユニット１３の光軸の方向を簡単な構成で可変とすることができる。

なお、本実施形態では、第２レーザユニット１３を支軸１４を中心として回動させるように構成したが、これに限られない。例えば、ハウジングの底面部の内面に円形のガイド溝を設けるとともに、第２レーザユニットの外面にこれに嵌合可能な凸部を設け、第２レーザユニットをハウジングに対して回動可能としてもよい。この場合でも、上述の例と同様の効果が得られる。

（実施形態２）
１．構成
図３は、実施形態２の立体視用ポインタ装置２０の機構を説明するための図である。具体的には、図３（ａ）は立体視用ポインタ装置２０の外観図、図３（ｂ）は立体視用ポインタ装置２０の内部構造を示す断面図、図３（ｃ）は光軸変更部の模式図である。

実施形態１では、光軸変更部を操作ダイヤル１５及び支軸１４により構成したが、実施形態２では、光軸変更部を操作レバー２５とリンク部材２６により構成している。以下、具体的に説明する。なお、実施形態１と同様のものについては説明を省略する。

具体的には、ハウジング２１における開口部２１ａが設けられた端部と反対側の端部近傍の上面部２１ｂには、溝２１ｃが形成され、この溝２１ｃには、移動可能なように操作レバー２５が取り付けられている。操作レバー２５と、第２レーザユニット２３は、リンク部材２６を介して連結されている。このような構成によれば、操作レバー２５を溝２１ｃに沿って移動させると、リンク部材２６を介して第２レーザユニット２３が支軸２４を中心として回動することとなる。これにより、第１レーザユニット２２と第２レーザユニット２３の交差角が変化し、実施形態１と同様の効果が得られる。

なお、第２レーザユニット２３の回動時の交差角の制限は、実施形態１と同様に、第２レーザユニット２３の一端部がハウジング２１の内面に当接することによりなされるが、これに限られない。例えば、図４に示すように、溝２１ｃにストッパ２８を取り付けてもよい。この場合において、ストッパ２８を、溝２１ｃ内で移動可能とするとともに溝２１ｃ内の任意の位置で固定可能とすることにより、交差角の制限値を可変とすることができる。このように構成することにより、立体視用ポインタ装置２０の使用位置から表示装置１００の表示部１０１の表示面までの距離（照射距離）に応じて、適切な視差を付与することができる。さらに、ハウジング２１の表面における溝２１ｃの近傍に目盛２７を設けてもよい。目盛２７には、例えば照射距離を表示する。ユーザは目盛２７を参照してストッパ２８を移動させることにより、最適な視差の設定を容易に行うことができる。

２．まとめ
本実施形態において、光軸方向変更部は、
第２レーザユニット２３を前記同一平面内で回動可能に支持する支軸２４と、
当該ポインタ装置２０のハウジング２１に移動可能に支持された操作レバー２５と、
操作レバー２５と支軸２４とを連結するリンク部材２６と、
を含む。

これにより、第２レーザユニット２３の光軸の方向を簡単な構成で可変とすることができる。

（実施形態３）
実施形態１、２のような立体視用ポインタ装置を利用中、ユーザによる立体視用ポインタ装置の持ち方の変化等により当該立体視用ポインタ装置の姿勢が変化すると（例えば、立体視用ポインタ装置が自装置の左右方向において傾くと）、第１レーザユニットのレーザ光射出口と第２レーザユニットのレーザ光射出口とを結ぶ直線が水平でなくなる。換言すれば第１レーザユニットのレーザ光射出口の鉛直方向の位置と第２レーザユニットのレーザ光射出口の鉛直方向の位置とが同一の位置でなくなる。したがって、表示装置１００の表示面上に照射される第１レーザユニットのレーザ光により形成されるポインタの鉛直方向の位置と第２レーザユニットのレーザ光により形成されるポインタの鉛直方向の位置とが一致しなくなる。その結果、映像を視聴している者においては、上記２つのポインタが重ならなくなり、立体的に認識できなくなる。また、ポインタがどこを指し示しているのかわかりにくくなる。さらに、ポインタが○形状以外の形状である場合、ポインタが水平方向に対して傾いて視認されることとなる。実施形態３では、これらの問題を解決するため、ユーザによる立体視用ポインタ装置の持ち方の変化により立体視用ポインタ装置の姿勢に変化が生じても、第１レーザユニットのレーザ光射出口と前記第２レーザユニットのレーザ光射出口とを結ぶ直線が水平となるように、換言すれば、第１レーザユニットのレーザ光射出口の鉛直方向の位置と第２レーザユニットのレーザ光射出口の鉛直方向の位置とが同一の位置となるように保持可能な機構を有する。以下、図５を参照して詳しく説明する。

１．構成
図５は、実施形態３の立体視用ポインタ装置３０の機構を説明するための図である。具体的には、図５（ａ）は立体視用ポインタ装置３０の外観図、図５（ｂ）は立体視用ポインタ装置３０の内部構造を示す断面図である。

実施形態３の立体視用ポインタ装置３０においては、第１レーザユニット３２及び第２レーザユニット３３は、連結部材３７及び支軸３６を介してハウジング３１に支持されている。

具体的には、支軸３６は、ハウジング３１の前壁３１ｃ及び後壁３１ｄ間に前後方向に延びるように設けられている。連結部材３７は、支軸３６を中心として回動可能に支持されている。

第１レーザユニット３２は、出力するレーザ光が支軸３６と平行となるように連結部材３７に固定されている。これに対し、第２レーザユニット３２は、連結部材３７に支軸３４を介して回動可能に支持されている。

連結部材３７には、上下一対の腕部３７ａ、３７ｂが設けられている。腕部３７ａ、３７ｂ間には、支軸３６に直交するように支軸３４が設けられている。第２レーザユニット３３は、上記腕部３７ａ、３７ｂに支軸３４を介して該支軸３４を中心として回動可能に支持されている。支軸３４は、前述したレーザ光配置面に対して垂直となるように配置されている。これにより、第２レーザユニット３３の光軸は、当該第２レーザユニット３３を支軸３４を中心として回動させた場合でも、レーザ光配置面に位置することとなる。

操作ダイヤル３５は、第２レーザユニット３３に固定されており、回転させることにより第２レーザユニット３３を支軸３４を中心として回動させることができる。これにより、第１レーザユニット３２から出力されるレーザ光の光軸Ｌ１と第２レーザユニット３３から出力されるレーザ光の光軸Ｌ２とが為す角度（交差角）を調整することができる。

また、支軸３４は、図５（ｂ）に示すように、第１レーザユニット３２及び第２レーザユニット３３よりも上方に設けられている。これにより、支軸３４に支持されている連結部材３７、第１レーザユニット３２、及び第２レーザユニット３３等の重心は、支軸３４の下方に位置している。

上記のような構成によれば、立体視用ポインタ装置３０の姿勢が変化した場合でも、第１レーザユニット３２及び第２レーザユニット３３は、支軸３６を中心として回動（揺動）し、第１レーザユニット３２側の重量と第２レーザユニット３３側の重量とのバランスがとれる位置で安定することとなる。

ここで、本実施形態では、支軸３６により支持されている部分のうち、支軸３６よりも第１レーザユニット３２側の部分の重量と、支軸３６よりも第２レーザユニット３３側の部分の重量とが、使用時において第１レーザユニット３２のレーザ光射出口３２ａの鉛直方向の位置と第２レーザユニット３３のレーザ光射出口３３ａの鉛直方向の位置とが同一の位置となるように、設定されている。これにより、立体視用ポインタ装置３０の姿勢が変化した場合でも、第１レーザユニット３２及び第２レーザユニット３３は、第１レーザユニット３２のレーザ光射出口３２ａの鉛直方向の位置と第２レーザユニット３３のレーザ光射出口３３ａの鉛直方向の位置とが同一となる位置で保持される。したがって、ユーザが立体視用ポインタ装置３０を利用中に、立体視用ポインタ装置３０の姿勢が変化した場合でも、表示装置１００の表示面上における左右のポインタの鉛直方向の位置が同一となる。したがって、ユーザが映像を視聴中に、第１レーザユニット３２によるポインタと第２レーザユニット３３によるポインタとが重ならなくなって立体的に認識できなくなったり、ポインタがどこを指し示しているのかわからなくなったりすることを回避できる。また、映像としてポインタが水平方向に対して傾くのが防止される。

なお、本実施形態では、前述のように第１レーザユニット３２のレーザ光射出口３２ａの鉛直方向の位置と第２レーザユニット３３のレーザ光射出口３３ａの鉛直方向の位置とが同一となるように保持する機構を支軸３６を用いて構成したが、これに限られない。例えば、実施形態１や２の立体視用ポインタ装置のハウジングを、中心線が第１レーザユニットの光軸と同じ方向に延びる円筒状に形成するとともに、このハウジングを中空円筒等に周方向に回転可能に収容する。そして、ユーザが立体視用ポインタ装置を利用中に立体視用ポインタ装置の姿勢が変化した場合（例えば左右方向において傾いた場合）、第１レーザユニット及び第２レーザユニットの重量により第１レーザユニット及び第２レーザユニットがハウジングとともに、中空円筒の内部でその周方向に回転するように構成する。これにより、前述した立体視用ポインタ装置と同様の効果が得られる。

２．まとめ
本実施形態の立体視用ポインタ装置３０は、自装置３０の姿勢にかかわらず第１レーザユニット３２のレーザ光射出口３２ａの鉛直方向の位置と第２レーザユニット３３のレーザ光射出口３３ａの鉛直方向の位置とが同一の位置となるように、第１レーザユニット３２及び第２レーザユニット３３を保持するように構成されている。

これによれば、ユーザによる立体視用ポインタ装置３０の持ち方が変化して立体視用ポインタ装置３０の姿勢が変化した場合でも、第１レーザユニット３２及び第２レーザユニット３３は、第１レーザユニット３２の光軸の鉛直方向の位置と第２レーザユニット３３の光軸の鉛直方向の位置とが同一の位置で保持される。つまり、表示装置１００の表示面上において、第１レーザユニット３２から照射されたレーザ光により形成されるポインタと第２レーザユニット３３から照射されたレーザ光により形成されるポインタが鉛直方向において同一の位置に存在することとなる。したがって、ユーザは、ポインタを立体的に認識することができるとともに、ポインタがどこを指し示しているのかを良好に認識することができる。

具体的には、立体視用ポインタ装置３０は、第１レーザユニット３２及び第２レーザユニット３３を連結する連結部材３７（連結部）と、第１レーザユニット３２及び第２レーザユニット３３及び連結部材３７を、揺動可能に支持する支軸３６及びハウジング３１（支持部）とを備え、第１レーザユニット３２のレーザ光射出口３２ａの鉛直方向の位置と第２レーザユニット３３のレーザ光射出口３３ａの鉛直方向の位置とが同一の位置となるように、第１レーザユニット３２、第２レーザユニット３３、及び連結部材３７の重量バランスが設定されている。

このような構成によれば、簡単な構成で、第１レーザユニット３２と第２レーザユニット３３を、第１レーザユニット３２のレーザ光射出口３２ａの鉛直方向の位置と第２レーザユニット３３のレーザ光射出口３３ａの鉛直方向の位置とが同一の位置となるように保持することができる。

（実施形態４）
立体視用ポインタ装置を利用中、表示装置１００の表示面上におけるポインタの大きさ（面積）を拡大あるいは縮小したい場合がある。実施形態４は、交差角を変更可能としつつ、ポインタの大きさ（面積）を拡大あるいは縮小可能な立体視用ポインタ装置を提供することを課題とする。

１．構成
図６は、実施形態４の立体視用ポインタ装置４０の機構を説明するための図である。具体的には、図６（ａ）は立体視用ポインタ装置４０の外観図、図６（ｂ）は立体視用ポインタ装置４０の内部構造を示す断面図である。図７は、立体視用ポインタ装置４０のハウジング内の構造を示す断面図である。

実施形態４の立体視用ポインタ装置４０は、実施形態２の立体視用ポインタ装置２０とほぼ同様の構成を有する立体視用ポインタユニット４０Ｂと、立体視用ポインタユニット４０Ｂを収容するケース４０Ａと、ビームウエスト変更用光学系６０を有している。立体視用ポインタユニット４０Ｂは、実施形態２の立体視用ポインタ装置２０とほぼ同様の構成であるため、相違点を除き説明を省略する。

ケース４０Ａの内部には左右一対のレール５１が設けられており、立体視用ポインタユニット４０Ｂはこのレール５１に沿って移動可能である。

立体視用ポインタユニット４０Ｂの上面部４０Ｂａには、立体視用ポインタユニット４０Ｂをレール５１に沿って移動させるための操作部材４１ｂが取り付けられている。ケース４０Ａの上面部４０Ａａには、上記操作部材４１ｂをケース４０Ａの外部に突出させて操作可能とするための溝４０Ａｂが形成されている。

また、ケース４０Ａの上面部４０Ａａには、レーザ光の交差角を調整するための操作部材４５をケース４０Ａの外部に突出させて操作可能とするための溝４０Ａｃが形成されている。

ビームウエスト変更用光学系６０は、左用レンズ６１Ａ、６１Ｂと右用レンズ６２Ａ、６２Ｂとを備える。このような光学系は、一般にビームエキスパンダーと呼ばれる。ビームウエスト変更用光学系６０の左用レンズ６１Ｂ及び右用レンズ６２Ｂは、立体視用ポインタユニット４０Ｂ内に収容され、第１レーザユニット４２及び第２レーザユニット４３の前部に取り付けられている。左用レンズ６１Ａはケース４０Ａの前壁に取り付けられている。これに対し、右用レンズ６２Ａは、筒状部材６３の先端部に取り付けられている。筒状部材６３は、その後部において第２レーザユニット４３に該ユニット３に対して光軸方向に摺動可能に嵌められている。また、ケース４０Ａの底面部４０Ａｄの前部の内面には、光軸方向に対してほぼ垂直に延びる溝４０Ａｅが形成されている。さらに、筒状部材６３の先端部の下面には、溝４０Ａｅに嵌る凸部（図示せず）が形成されている。凸部は、溝４０Ａｅに対して摺動可能に形成されている。

このような構成によれば、操作部材４５を溝４０Ａｃに沿って左右方向に移動させることにより、第２レーザユニット４３を支軸４４を中心として回転させて、レーザ光の交差角を変更することができる。なお、第２レーザユニット４３の支軸４４を中心とする回転に伴い、筒状部材６３は第２レーザユニット４３に対して光軸方向に移動しながら、支軸４４を中心として回転する。これに伴い、ビームウエスト変更用光学系６０を構成する右用レンズ６２Ａも追随して移動する。

また、この状態において、操作部材４１ｂを溝４０Ａｂに沿って前後方向（光軸方向）に移動させることにより、立体視用ポインタユニット４０Ｂを前後方向に移動させることができる。なお、筒状部材６３は、先端部の下面の凸部がケース４０Ａの溝４０Ａｃに嵌っているので、操作部材４１ｂを溝４０Ａｂに沿って移動させたとしても、前後方向に移動しない。そのため、第２レーザユニット４３のみが筒状部材６３に対して前後方向に移動することとなる。これにより、ビームウエスト変更用光学系６０を構成する左用レンズ６１Ａと６１Ｂとの間隔が、また右用レンズ６２Ａと６２Ｂとの間隔が同時に変化し、レーザ光のビームウエスト（レーザ光の断面積）が変化することとなる。つまり、表示面上におけるポインタの大きさ（面積）が変化することとなる。なお、上記構成では、操作部材４１ｂを溝４０Ａｂに沿って前後方向（光軸方向）に移動させたときに、左用レンズ６１Ａ、６１Ｂ間の距離と右用レンズ６２Ａ、６２Ｂ間の距離とに若干差が生じる。つまり、表示装置１００の表示面上におけるポインタの拡大率に若干の差が生じる。ポインタの形状が複雑なものであるときには、例えば、溝４０Ａｅを第２レーザユニットの回動軸を中心とする円弧状に形成すればよい。これにより、上記差を極力少なくすることができる。

以上説明したように、本実施形態の立体視用ポインタ装置４０によれば、交差角を変更しつつ、表示装置１００の表示面上におけるポインタの大きさ（面積）を変化させることができる。

２．まとめ
本実施形態の立体視用ポインタ装置４０は、第１レーザユニット４２及び第２レーザユニット４３から出力されるレーザ光の断面積を可変とするビームウエスト変更用光学系６０を備える。

これにより、表示装置１００の表示面上におけるポインタの大きさを調整できる。例えば被写体の大きさに応じて調整することも可能となる。

なお、操作レバー４５とビームウエスト変更用の操作部材４１ｂの一方を操作したときに他方の部材が連動して動くようにしてもよい。例えば、操作レバー４５を視差が大きくなる方向に操作したしたときに、操作部材４１ｂが、ポインタの大きさが小さくなる方向に連動して動くように構成してもよい。この場合、ポインタが奥行き方向に移動するにつれて、ポインタの大きさが小さくなる。つまり、表示されたポインタに、その大きさによる遠近感をも付与することができる。なお、連動動作は、アクチュエータ等を用いて電気的に行ってもよいし、リンク機構等を用いて機械的に行ってもよい。

また、本実施形態では、ビームウエスト変更用光学系６０を構成する右用レンズ及び左用レンズは、それぞれ２枚のレンズにより構成されているが、３枚や４枚等他の枚数により構成してもよい。

なお、レーザ光はビーム状でほとんど拡散しない。そのため、レーザユニットには、一般に、レーザ光の断面積が所定の断面積となるようにレーザ光を拡散させるためのレンズが装着されている。このような構成の場合、拡散されたレーザ光を更に拡散させるための凸レンズを設けてもよい。

（実施形態５）
本実施形態では、光軸の方向を変更する光軸変更部を、実施形態１〜４とは異なる態様で構成している。以下、くわしく説明する。

１．構成
図８は、実施形態５における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図である。具体的には、図８（ａ）、図８（ｂ）は立体視用ポインタ装置９０の内部構造を示す断面図である。より具体的には、図８（ａ）は、第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３が初期位置にあるときを示す。図８（ｂ）は、第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３が操作レバー９８により回動させられたときの一例を示す。

立体視用ポインタ装置９０は、実施形態１〜４同様の受信部１６及び駆動制御部１７を有する（図１と同じ構成。図８には図示せず）。また、立体視用ポインタ装置９０は、第１レーザユニット９２、第２レーザユニット９３、操作レバー９８、及びハウジング９１を有する。

第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３は、実施形態１〜４の第１レーザユニット及び第２レーザユニットと外観形状が異なるが、第１レーザユニット９２と第２レーザユニット９３の内部構成は、実施形態１〜４の第１レーザユニット及び第２レーザユニットと同一である。第１レーザユニット９２と第２レーザユニット９３は、それぞれ、端部に、レーザ光を射出するレーザ光射出口９２ａ、９３ａを備える。第１レーザユニット９２と第２レーザユニット９３は、それぞれの光軸Ｌ１、Ｌ２が同一平面上に位置するように配置されている（以下、この平面を適宜「レーザ光配置面」という）。ここで、第１レーザユニット９２のレーザ光射出口９２ａと第２レーザユニット９３のレーザ光射出口９３ａとを結ぶ線が延びる方向を、立体視用ポインタ装置９０の「左右方向」という。また、第１レーザユニット９２の光軸方向と平行な方向を立体視用ポインタ装置９０の「前後方向」という。

第１レーザユニット９２は、ハウジング９１に固定された支軸９４を中心として回動可能に支持されている。支軸９４は第１レーザユニット９２の一端側に配置されている。支軸９４は、レーザ光配置面に対して垂直となるように配置されている。これにより、第２レーザユニット９３の光軸は、第２レーザユニット９３を支軸９５を中心として回動させた場合でも、レーザ光配置面に位置することとなる。

第２レーザユニット９３は、ハウジング９１に固定された支軸９５を中心として回動可能に支持されている。支軸９５は第２レーザユニット９３の一端側に配置されている。支軸９４は、レーザ光配置面に対して垂直となるように配置されている。これにより、第２レーザユニット９３の光軸は、第２レーザユニット９３を支軸９５を中心として回動させた場合でも、レーザ光配置面に位置することとなる。このように、第１レーザユニット９２および第２レーザユニット９３の光軸は、光軸の方向を変更した場合でも、同一平面上に位置することとなる。

第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３は、支軸９４、９５側よりもレーザ光射出口９２ａ、９３ａ側の方の幅が小さく形成されている。

ハウジング９１には、第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３から出力されたレーザ光をハウジング９１の外部に通過させる開口部９１ａが形成されている。

操作レバー９８は、ハウジング９１の上面部（図示せず）により、第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３の光軸とほぼ同方向に移動可能に支持されている。操作レバー９８は、一端部が徐々に細くなる楔状の楔部９８ａを有している。

第１レーザユニット９２における支軸９４が配置された側とは反対側の端部と、ハウジング９１との間には、バネ９６が設けられている。バネ９６は、第１レーザユニット９２を第２レーザユニット９３側に付勢している。第２レーザユニット９３における支軸９５が配置された側とは反対側の端部と、ハウジング９１との間には、バネ９７が設けられている。バネ９７は、第２レーザユニット９３を第１レーザユニット９２側に付勢している。そのため、操作レバー９８が図８に示す初期位置に存在する状態では、第１レーザユニット９２の一側面と第２レーザユニット９３の一側面とが当接した状態となる。

操作レバー９８は、第１レーザユニット９２の一側面と第２レーザユニット９３の一側面との当接部分（以下、適宜「当接線」という）上に配置されている。

操作レバー９８を当接線方向に沿って移動させることにより、楔部９８ａにより第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３を押し開き、第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３を支軸９４及び支軸９５を中心として回動させることができる。回動させることにより、第１レーザユニット９２から出力されるレーザ光の光軸Ｌ１と第２レーザユニット９３から出力されるレーザ光の光軸Ｌ２とが為す角度（交差角）を調整することができる。つまり、表示装置１００の表示部１０１の表示面に第１レーザユニット１２のレーザ光により生成されるポインタ（マーカ）と、第２レーザユニット１３のレーザ光により生成されるポインタ（マーカ）との離間距離（視差）を調節することができる。

２．まとめ
本実施形態の立体視用ポインタ装置９０において、
光軸方向変更部は、
当該ポインタ装置９０のハウジング９１により移動可能に支持され、移動したときに第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３に当接して第１レーザユニット９２及び第２レーザユニット９３の光軸の方向を変更させる操作レバー９８と、
変更された光軸の方向を保持するバネ９６、９７と、
を含む。

（実施形態６）
本実施形態では、光軸の方向を変更する光軸変更部を、実施形態１〜５とは異なる態様で構成している。以下、くわしく説明する。

１．構成
図９は、実施形態６における立体視用ポインタ装置の機構を説明するための図である。具体的には、図９（ａ）、図９（ｂ）は立体視用ポインタ装置２００の内部構造を示す断面図である。より具体的には、図９（ａ）は、第１レーザユニット２０２及び第２レーザユニット２０３が初期位置にあるときを示す。図９（ｂ）は、第１レーザユニット２０２及び第２レーザユニット２０３をユーザの指等で左右から挟んで、固定部材２０１の第１固定部２０１ａと第２固定部２０１ｂがなす角度θを変更ときの一例を示す。

立体視用ポインタ装置２００は、実施形態１〜５同様の受信部１６及び駆動制御部１７を有する（図１と同じ構成。図９には図示せず）。また、立体視用ポインタ装置２００は、固定部材２０１、第１レーザユニット２０２、第２レーザユニット２０３を有する。

第１レーザユニット２０２及び第２レーザユニット２０３は、実施形態１〜４の第１レーザユニット２０２及び第２レーザユニット２０３と同様のものであり、説明を省略する。第１レーザユニット２０２と第２レーザユニット２０３は、それぞれの光軸Ｌ１、Ｌ２が同一平面上に位置するように配置されている。

固定部材２０１は、ピンセット様のＶ字状の形状を有している。固定部材２０１は、弾性材料を用いて板バネとして構成されている。固定部材２０１は、第１レーザユニット２０２が取り付けられる第１固定部２０１ａと、第２レーザユニット２０３が取り付けられる第２固定部２０１ｂとを有する。

このような構成によれば、第１レーザユニット２０２及び第２レーザユニット２０３をユーザの指等で左右から挟んで、固定部材２０１の第１固定部２０１ａと第２固定部２０１ｂがなす角度θを変更することにより、第１レーザユニット２０２から出力されるレーザ光の光軸Ｌ１と第２レーザユニット２０３から出力されるレーザ光の光軸Ｌ２とが為す角度（交差角）を調整することができる。つまり、表示装置２００の表示部２０１の表示面に第１レーザユニット２０２のレーザ光により生成されるポインタ（マーカ）と、第２レーザユニット２０３のレーザ光により生成されるポインタ（マーカ）との離間距離（視差）を調節することができる。

２．まとめ
本実施形態の立体視用ポインタ装置２００において、
光軸方向変更部は、
第１レーザユニット２０２が固定される第１固定部２０１ａと、第２レーザユニット２０３が固定される第２固定部２０１ｂとを備え、第１固定部２０１ａの一端部と第２固定部２０１ｂの一端部とがＶ字状に結合された固定部材２０１を備え、
固定部材２０１は、弾性材料により形成されている。

これにより、第２レーザユニット２０３の光軸の方向を簡単な構成で可変とすることができる。

（その他の実施形態）
実施形態１〜４の立体視用ポインタ装置では、第１レーザユニットの光軸と第２レーザユニットの光軸とが同一平面上に位置する状態で、光軸の方向を変更するように構成した。しかし、第１レーザユニットの光軸と第２レーザユニットの光軸とは、光軸の方向を変更したときに、必ずしも同一平面上に位置しなくてもよい。例えば、図１０に示す立体視用ポインタ装置７０では、支軸７３を中心として、第１レーザユニット７１と第２レーザユニット７２が回転可能に構成されている。つまり、第１レーザユニット７１の光軸と第２レーザユニット７２の光軸とは、光軸の方向を変更したときに、同一平面上に位置しない。しかし、第１レーザユニット７１のレーザ光射出口７１ａと第２レーザユニット７２のレーザ光射出口７２ａとの支軸７３方向における間隔が、所定値以下であるときは、人間の視覚特性を考慮すると、第１レーザユニット７１のレーザ光によるポインタと第２レーザユニット７２のレーザ光によるポインタとは、光軸の方向を変更したときに、ほぼ同一平面上（水平面上）で移動しているとみなすことができる。したがって、第１レーザユニットの光軸と第２レーザユニットの光軸とが完全に同一平面上にない場合でも、ユーザに違和感を与えることなく、視差がプラスの状態からマイナスの状態（撮像された被写体が、ユーザから見て基準面よりも奥にある状態から飛び出している状態）のいずれをも達成可能である。なお、レーザユニット７１、７２をユーザ操作により回動させるための機構（視差を調整するための機構）は、実施形態１や２と同様の機構が利用可能である。

図１０のような構成を採用することにより、レーザユニットを左右方向に並べる場合よりも、立体視用ポインタ装置７０の左右方向の幅を小さくすることができる。

実施形態１〜４では、２個のレーザユニットを同一平面内で（あるいはほぼ同一平面内で）回動可能に構成している。しかし、図１１に示す立体視用ポインタ装置８０のように、複数のレーザ素子８１を格子状に並べ、いずれか２つのレーザ素子８１を選択して発光させることによっても、複数種類の視差を実現することができる。立体視用ポインタ装置８０の姿勢が変化した場合、所望の視差（水平方向の視差）を実現可能なレーザ素子８１の組合せのうち、レーザ光射出口（図１１におけるレーザ素子８１と同一位置であるため符号は省略している）の鉛直方向の位置が最も近い２つのレーザ素子８１を選択可能としてもよい。立体視用ポインタ装置８０の姿勢の変化（例えば水平方向に対する傾き）は、ジャイロセンサ等で検知すればよい。ユーザが視差を調整するための機構としては、機械的入力手段（ダイヤル、スライドレバー等）や電子的入力手段（タッチパネル等）等、種々のものが利用可能である。ジャイロセンサによる姿勢の変化（傾き）の検知結果及びユーザにより入力された視差の調整量に基づき、所望の視差を実現可能なレーザ素子８１の組合せのうち、レーザ光射出口の鉛直方向の位置が最も近い２つのレーザ素子８１を選択すればよい。

図１１のような構成を採用することにより、レーザユニットを機械的に回動させるための機構を不要とする。

なお、図１１のように複数のレーザ素子８１を格子状に並べる場合に、各レーザ素子８１の光軸の方向が少しずつ異なるように配置してもよい。このように構成することにより、レーザ素子８１の組合せの数と同数の視差を実現することができる。つまり、視差の微妙な調整が可能となる。また、光軸の方向の相違量を大きくすることにより、立体視用ポインタ装置８０のサイズに大きな影響を与えることなく、大きな視差を容易に実現することができる。換言すれば、大きな視差を実現しようとする場合に、全ての光軸が平行な場合よりも、レーザ素子間の間隔を小さくすることができ、立体視用ポインタ装置８０のサイズを小さくすることができる。

ポインタの形状は、任意の形状とすることができる。例えば、点であったり、面積を有する円形や三角形であったり、種々の形状とすることができる。面積を有するポインタである場合、表示面に平行な平面とすることにより、映像中におけるポインタを認識しやすくできる。また、ポインタの形状を変更可能なように、レーザユニットにポインタ形状変更用のアタッチメントを取り付け可能としてもよい。

本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

本発明にかかる立体視用ポインタ装置は、種々の３Ｄ映像表示形式に適用可能である。

１０、２０、３０、４０、７０、８０、９０、２００立体視用ポインタ装置
１１、２１、３１、４１、９１ハウジング
１２、２２、３２、４２、９２、２０２第１レーザユニット
１３、２３、３３、４３、９３、２０３第２レーザユニット
１４、２４、３４、４４、７３、９４、９５支軸
１５操作ダイヤル
１６受信部
１７駆動制御部
２５操作レバー
２６リンク部材
３５操作ダイヤル
３６支軸
３７連結部材
４０Ａケース
４０Ｂ立体視用ポインタユニット
５１レール
６０ビームウエスト変更用光学系
９６、９７バネ
９８操作レバー
９８ａ楔部
１００表示装置
２０１固定部材
２０１ａ第１固定部
２０１ｂ第２固定部

Claims

光線を照射する第１および第２光源と、
立体視用の映像を表示装置にフレームシーケンシャル方式で表示させる際のタイミングを示す信号を受信する受信部と、
前記受信した信号に基づいて、前記第１および前記第２光源を、光線を交互に照射するように駆動させる駆動制御部と、
前記２つの光源のうち少なくとも一方の光源から出力される光線の光軸の方向を変更する光軸方向変更部と、
前記第１光源の光線射出口の鉛直方向の位置と前記第２光源の光線射出口の鉛直方向の位置とが、自装置の姿勢にかかわらず同一となるように前記２つの光源を保持する機構と、を備える、
立体視用ポインタ装置。
前記光軸方向変更部は、前記２つの光源から出力される光線の光軸が同一平面上に位置する状態で、光軸の方向を変更する、
請求項１記載の立体視用ポインタ装置。
前記２つの光源を連結する連結部と、
前記２つの光源及び連結部を、揺動可能に支持する支持部とを備え、
前記第１光源の光線射出口の鉛直方向の位置と前記第２光源の光線射出口の鉛直方向の位置とが、自装置の姿勢にかかわらず同一となるように、前記２つの光源及び連結部の重量バランスが設定されている、
請求項１または請求項２に記載の立体視用ポインタ装置。
光線を照射する第１および第２光源と、
立体視用の映像を表示装置にフレームシーケンシャル方式で表示させる際のタイミングを示す信号を受信する受信部と、
前記受信した信号に基づいて、前記第１および前記第２光源を、光線を交互に照射するように駆動させる駆動制御部と、
前記２つの光源のうち一方の光源から出力される光線の光軸の方向を変更する光軸方向変更部と、を備え、
前記光軸方向変更部は、
前記２つの光源から出力される光線の光軸が同一平面上に位置する状態で、光軸の方向を変更するものであり、
前記一方の光源を同一平面内で回動可能に支持する支軸と、
当該ポインタ装置のハウジングにより移動可能に支持された操作部材と、
前記操作部材と前記一方の光源とを連結する連結部材と、
を含む、
立体視用ポインタ装置。
光線を照射する第１および第２光源と、
立体視用の映像を表示装置にフレームシーケンシャル方式で表示させる際のタイミングを示す信号を受信する受信部と、
前記受信した信号に基づいて、前記第１および前記第２光源を、光線を交互に照射するように駆動させる駆動制御部と、
前記２つの光源のうち少なくとも一方の光源から出力される光線の光軸の方向を変更する光軸方向変更部と、を備え、
前記光軸方向変更部は、
前記２つの光源から出力される光線の光軸が同一平面上に位置する状態で、光軸の方向を変更するものであり、
前記第１光源が固定される第１固定部と、前記第２光源が固定される第２固定部とを備え、前記第１固定部の一端部と前記第２固定部の一端部とがＶ字状に結合された固定部材を含み、
前記固定部材は、前記第１光源及び前記第２光源を左右から挟むことにより、前記第１固定部と前記第２固定部とがなす角度を変更可能なように、弾性材料により形成されている、
立体視用ポインタ装置。
前記光源から出力される光線の断面積を可変とする可変部をさらに備える、
ことを特徴とする
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の立体視用ポインタ装置。