JPH0918894A - 立体映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目の疲労度を正確に評価することによって、
立体映像の立体度を適確に制御することが出来る立体映
像表示装置を提供する。 【構成】 立体テレビジョン受像機２に映出される立体
映像を観賞するための液晶シャッターメガネ１に、ＥＯ
Ｇ波形を検出するための電極３を取り付ける。立体テレ
ビジョン受像機２は、液晶シャッターメガネ１から送ら
れてくる右眼及び左眼についての電位差信号に基づい
て、両眼の疲労による輻輳機能の低下を検知し、検知さ
れた輻輳機能の低下量に基づいて、目の疲労度を推定す
る。そして、推定された疲労度に応じて立体度が調整さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、目の疲れを効果的に防
止することが可能な立体映像表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】立体テレビジョン受像機には、専用のメ
ガネを用いて立体映像を観賞する方式と、メガネを用い
ずに立体映像を観賞する方式があるが、何れの方式も、
人間の視覚系の奥行き要因である両眼の視差と輻輳を利
用して立体感を得るものである。

【０００３】ところで、人間がある立体物を見るときに
は、両眼が同一位相で左右方向へ追従運動する眼球共同
運動機能と、視線が交差する様に両眼が逆位相で内側或
いは外側へ運動する輻輳機能が発揮されると共に、立体
物までの距離に応じて焦点を合わせる焦点調節機能が発
揮される。通常の自然視では、輻輳位置と焦点調節位置
が同一であって、両機能がバランスしているが、立体テ
レビジョン受像機による立体映像を見るときには、輻輳
位置が画面位置であるのに対し、焦点調節位置が画面よ
りも手前の位置となって、両機能がアンバランスとな
る。この結果、立体映像を長時間に亘って観賞すると、
通常の平面映像よりも目が疲れることになる。

【０００４】そこで、立体映像の観賞時間に応じて、立
体テレビジョン受像機の立体度を自動調整する方法が考
えられる。例えば、観賞時間が一定時間を超えると、表
示映像を立体映像から通常の平面映像へ強制的に切り換
えるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、立体映
像の観賞に因る疲れの度合いは個人差があり、然も、映
像内容によって疲れの進行がまちまちであるので、観賞
時間の長さによって疲労度を正確に評価することは出来
ない。

【０００６】そこで本発明の目的は、目の疲労度を正確
に評価することによって、立体映像の立体度を適確に制
御することが出来る立体映像表示装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る立体映像表示
装置は、視聴者の生体信号に基づいて、両眼の疲労によ
る視覚機能の低下を検知する検知手段と、検知された視
覚機能の低下量に基づいて目の疲労度を推定する疲労推
定手段と、推定された疲労度に応じて立体度を調整する
立体度調整手段とを具えている。

【０００８】具体的構成に於いて、視覚機能は、立体映
像を認識するための両眼の輻輳機能である。

【０００９】この場合、具体的には、検知手段は、一定
期間内の輻輳の回数をカウントすると共に、一定期間内
の輻輳の角度を積算し、該カウント値及び該積算値によ
って視覚機能の低下量を規定するものである。或いは、
検知手段は、両眼の輻輳角度が一致しない異常輻輳の出
現頻度を一定期間カウントし、該カウント値によって視
覚機能の低下量を規定するものである。

【００１０】又、他の具体的構成に於いて、視覚機能
は、両眼の眼球共同運動機能であって、眼球共同運動が
崩壊する異常現象の出現頻度によって視覚機能の低下量
を規定するものである。

【００１１】更に具体的な構成に於いて、疲労推定手段
は、視覚機能の低下量と疲労度推定値の間の対応関係を
記憶しており、該関係に基づいて視覚機能の低下量から
疲労度推定値を算出するものである。

【００１２】

【作用】立体映像の観賞に於いては、輻輳機能と焦点調
節機能のアンバランスに起因して、通常の平面映像より
も目の疲れが大きく、これによって視覚機能が低下する
ことになる。ここで視覚機能としては、両眼の輻輳機能
や眼球共同運動機能が挙げられる。輻輳機能について
は、疲労の進行に伴って輻輳回数や輻輳角度に変化が生
じる。又、眼球共同運動については、疲労の進行に伴っ
て眼球共同運動が崩壊する異常現象が出現する。

【００１３】そこで、本発明の立体映像表示装置に於い
ては、視聴者の生体信号、例えば左眼及び右眼について
の眼球電位図波形を検出し、該波形に基づいて、両眼の
疲労に起因する視覚機能の低下、例えば輻輳機能や眼球
共同運動機能の低下量を検知し、該低下量に基づいて目
の疲労度を推定する。疲労度の推定に際しては、予め、
視覚機能の低下量と疲労度の対応関係を実験的に調べて
関数化し、或いはテーブル化しておき、この関係に基づ
いて、検知された視覚機能の低下量から疲労度を推定す
るのである。

【００１４】そして、推定された疲労度に応じて立体度
を調整すれば、個人差及び立体映像の内容に拘わらず、
常に視聴者の疲労度を反映した立体度の立体映像が映出
されることとなって、視聴者の疲労が防止される。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係る立体映像表示装置によれ
ば、生体信号から目の疲労度を正確に評価することが出
来、その疲労度に応じて立体映像の立体度を適確に制御
することが可能である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を立体テレビジョン受像機に実
施した２つの例につき、図面に沿って詳述する。第１実施例 図５に示す如く、立体テレビジョン受像機(２)は、液晶
シャッターメガネ(１)を用いて画面に映出される立体映
像を観賞するものであって、フィールド周波数は１２０
Ｈｚである。右カメラからの映像は偶数フィールドに、
左カメラからの映像は奇数フィールドに割り当てられ
て、左右にずれた２つの映像が画面に映し出される。液
晶シャッターメガネ(１)は、テレビジョン信号のフィー
ルド周期と同期してシャッターが切り替わり、これによ
って視聴者は立体感のある映像を知覚することが出来る
のである。

【００１７】又、ＥＯＧ(眼球電位図)法を用いて両眼運
動を検出するために、液晶シャッターメガネ(１)に対
し、左眼両端部の電位差を測定するための一対の電極片
(３a)(３b)と、右眼両端部の電位差を測定するための一
対の電極片(３ｃ)(３ｄ)が取り付けられており、該電極
(３)から得られる電位差信号はアンプ(４)へ送られる。

【００１８】図６(ａ)(ｂ)は夫々、左眼についての電位
差(Ａ−Ｂ)と、右眼についての電位差(Ｃ−Ｄ)を表わし
ており、視線が交差する様に両眼が逆位相で内側或いは
外側へ運動する輻輳が現われている。

【００１９】図１は本実施例の構成を表わしており、液
晶シャッターメガネ(１)のアンプ(４)により増幅された
左右の電位差信号は、送信回路(図示省略)によって立体
テレビジョン受像機(２)へ送信される。

【００２０】立体テレビジョン受像機(２)は、液晶シャ
ッターメガネ(１)からの送信信号を受信回路(図示省略)
にて受信し、該受信信号は輻輳検出部(５)へ供給され
て、輻輳が検出される。即ち、図６に示す如く左眼の電
位差波形と右眼の電位差波形の間の相関が負となる区間
を輻輳として検出するのである。

【００２１】そして、カウンタ(６)によって一定期間
(例えば３０分)内の輻輳の回数をカウントすると共に、
一定期間内の輻輳の角度を積算する。輻輳の角度は、例
えばＥＧＯ波形のベースラインからの変動分の面積とし
て検出することが出来る。カウンタ(６)から得られるカ
ウント値及び積算値は疲労度演算部(７)へ送られる。疲
労度演算部(７)には、下記数１に示す疲労推定式が格納
されており、カウンタ(６)からのカウント値及び積算値
に基づいて、疲労度が算出される。

【００２２】

【数１】疲労度＝ａ×(輻輳回数のカウント値)＋ｂ×
(輻輳角度の積算値) ここで、係数ａ及びｂは、予め統計的な実験を行なって
決定する。

【００２３】疲労度演算部(７)によって算出された疲労
度は立体度調整部(８)へ供給されて、疲労度の大きさに
応じて立体度が調整される。即ち、疲労度が増大するに
つれて、立体度を低下させて、眼の疲労を緩和するので
ある。立体度の調整された映像は映像表示部(９)へ送ら
れて、立体映像が映出される。

【００２４】図３は、上記実施例における立体度調整の
手順を表わしている。先ずステップＳ１にて、立体度と
して「大」、「標準」、「小」、「平面映像」の何れか
を選択設定し、ステップＳ２にて、実際の立体度をステ
ップＳ１で設定された立体度に変更する。

【００２５】次にステップＳ３にて輻輳を検出し、ステ
ップＳ４では、輻輳の回数をカウントすると共に、輻輳
角度を積算する。その後、ステップＳ５にて、上記数１
に基づいて疲労度を推定し、更にステップＳ６にて、推
定された疲労度が増大したかどうかを判断する。ＮＯの
ときはステップＳ３に戻って輻輳検出を繰り返し、ＹＥ
Ｓのときは、ステップＳ７に移行し、立体度の設定を１
段階下げた後、ステップＳ２へ戻り、立体度の再調整を
行なう。これによって、疲労度に応じた適切な立体度が
設定されることになる。

【００２６】第２実施例 液晶シャッターメガネ(１)の構成は第１実施例と同一で
あるが、立体テレビジョン受像機(２)は、異常輻輳の検
出に基づいて立体度を調整するものである。図２の如
く、液晶シャッターメガネ(１)からの送信信号(左眼の
電位差信号と右眼の電位差信号)は立体テレビジョン受
像機(２)の輻輳検出部(10)へ供給されて、輻輳が検出さ
れる。

【００２７】そして、相関演算部(11)によって左眼の電
位差信号と右眼の電位差信号の相関が算出される。ここ
で、図６(ａ)(ｂ)に示す如く正常な輻輳の場合は、両眼
の電位差信号に負の相関が現われる。しかし、眼が疲労
することによって、両眼の輻輳角度が一致しない異常輻
輳が発生する。この結果、図中に破線で示す様に一方の
眼の電位差波形がフラットとなって、負の相関が失われ
ることになる。

【００２８】そこで、一定期間(例えば５分)内の異常輻
輳の出現頻度をカウントし、該カウント値を図２の疲労
度演算部(12)へ供給する。疲労度演算部(12)には、下記
数２に示す疲労推定式が格納されており、相関演算部(1
1)からのカウント値に基づいて、疲労度が算出される。

【００２９】

【数２】疲労度＝ｃ×(異常輻輳出現のカウント値) ここで、係数ｃは、予め統計的な実験を行なって決定す
る。

【００３０】疲労度演算部(12)によって算出された疲労
度は立体度調整部(８)へ供給されて、疲労度の大きさに
応じて立体度が調整される。立体度の調整された映像は
映像表示部(９)へ送られて、立体映像が映出される。

【００３１】図４は、上記実施例における立体度調整の
手順を表わしている。先ずステップＳ１１にて、立体度
として「大」、「標準」、「小」、「平面映像」の何れ
かを選択設定し、ステップＳ１２にて、実際の立体度を
ステップＳ１１で設定された立体度に変更する。

【００３２】次にステップＳ１３にて輻輳を検出し、ス
テップＳ１４では、左右眼についての電位差波形の相関
係数を算出し、異常輻輳の出現頻度をカウントする。そ
の後、ステップＳ１５にて、上記数２に基づいて疲労度
を推定し、更にステップＳ１６にて、推定された疲労度
が増大したかどうかを判断する。ＮＯのときはステップ
Ｓ１３に戻って輻輳検出を繰り返し、ＹＥＳのときは、
ステップＳ１７に移行し、立体度の設定を１段階下げた
後、ステップＳ１２へ戻り、立体度の再調整を行なう。
これによって、疲労度に応じた適切な立体度が設定され
ることになる。

【００３３】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。例えば、本発明は専用のメガネを使用しな
い方式の立体映像表示装置やヘッドマウントディスプレ
イにも実施することが可能である。

【００３４】又、疲労度の推定に於いては、先ず、標準
的に設定した推定式を用いた後、個人毎の疲労度を立体
テレビジョン受像機のマイクロコンピュータに学習させ
て、その学習結果に応じて推定式を修正することによ
り、疲労度の個人差に対応する方式の採用も可能であ
る。更に、疲労度の推定においては、上記数１による疲
労度と数２による疲労度を適当な重み付けで足し合わせ
て、評価基準となる疲労度を算出することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を表わすブロック図
である。

【図２】本発明の第２実施例の構成を表わすブロック図
である。

【図３】第１実施例の立体度調整手順を示すフローチャ
ートである。

【図４】第２実施例の立体度調整手順を示すフローチャ
ートである。

【図５】本発明の液晶シャッターメガネ及び立体テレビ
ジョン受像機を示す斜視図である。

【図６】左眼及び右眼のＥＯＧ波形を示す図である。

【符号の説明】

(１) 液晶シャッターメガネ (２) 立体テレビジョン受像機 (３) 電極 (４) アンプ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 視聴者の生体信号に基づいて、両眼の疲
   労による視覚機能の低下を検知する検知手段と、検知さ
   れた視覚機能の低下量に基づいて目の疲労度を推定する
   疲労推定手段と、推定された疲労度に応じて立体度を調
   整する立体度調整手段とを具えたことを特徴とする立体
   映像表示装置。
2. 【請求項２】 視覚機能は、立体映像を認識するための
   両眼の輻輳機能である請求項１に記載の立体映像表示装
   置。
3. 【請求項３】 検知手段は、一定期間内の輻輳の回数を
   カウントすると共に、一定期間内の輻輳の角度を積算
   し、該カウント値及び該積算値によって視覚機能の低下
   量を規定する請求項２に記載の立体映像表示装置。
4. 【請求項４】 検知手段は、両眼の輻輳角度が一致しな
   い異常輻輳の出現頻度を一定期間カウントし、該カウン
   ト値によって視覚機能の低下量を規定する請求項２に記
   載の立体映像表示装置。
5. 【請求項５】 視覚機能は両眼の眼球共同運動機能であ
   って、眼球共同運動が崩壊する異常現象の出現頻度によ
   って視覚機能の低下量を規定する請求項１に記載の立体
   映像表示装置。
6. 【請求項６】 疲労推定手段は、視覚機能の低下量と疲
   労度推定値の間の対応関係を記憶しており、該関係に基
   づいて視覚機能の低下量から疲労度推定値を算出する請
   求項１乃至請求項５の何れかに記載の立体映像表示装
   置。