JPH09224267A - 立体映像作成装置及び立体映像表示装置並びにシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置、システムの大型化を防ぐことができ、
計算時間、コスト、データの伝送容量が少なくてすむ立
体映像作成装置と表示装置及びそのシステムを提供する
こと。 【構成】 立体映像作成装置３００は、複数の測距器１
０２と、立体映像表示装置から受信した視線方向信号３
０５により複数の測距器１０２から１つを選択する測距
器選択器３０３と、選択した測距器の測距信号３１５か
ら視差を計算する視差計算器１０４と、ステレオカメラ
１０１の測距方向のフォーカシングを制御するＡＦ制御
部３０４と、視差信号３１６、左右映像信号１１１，１
１２等の信号を立体映像表示装置へ送信する送信機１０
７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステレオカメラ等
により撮影された左右映像やコンピュータグラフィック
スにより作成した左右眼用の映像を表示することによっ
て、観察者に立体映像を呈示できる立体映像作成装置と
表示装置及びそのシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】視覚表示装置やシステムとして、立体視
できるように映像を表示する立体視ディスプレイは、既
知で種々のものが提案されている。しかし、従来、立体
視ディスプレイでは、視距離と輻輳距離が一致しない為
に不自然な見え方になってしまうという問題がある。

【０００３】立体ディスプレイの一例として、ここでは
図２５に示す頭部装置型表示装置（以下、ＨＭＤと略記
する）を取り上げる。このＨＭＤは二眼式立体ディスプ
レイの一種であり、観察者の左右眼球の前にそれぞれ左
右の表示素子と左右の拡大光学系５００，５０１を配置
する。そして、左用映像は左目に、右目用映像は右目に
提示することで立体視できる。又、頭部頂上には支持ア
ーム５０３を介して頭の動きを検出するヘッドモーショ
ンセンサ５０４が取り付けられ、頭部の動きに対応した
映像を表示できるようになっている。更に、処理装置５
２０はケーブル５２２を介して接続部５０６に接続され
ており、耳元には音響を出力するためのスピーカ５０９
が設けられている。

【０００４】ここで、左右の眼に呈示する立体映像の例
として、球と三角錐の２つの物体があり、球が近づいて
くる映像を考える。このときの左右それぞれの映像は図
２６の（ａ）から（ｃ）に示すように、球は段々大きく
なりながら中央に寄ってくる。つまり、視差はだんだん
大きくなっている。図２６の映像を観察した時の見え方
を図２７に示す。視差が大きくなってくるので融像する
ために観察者の眼球は内側に回転する。この回転を輻輳
といい、回転角を図示した定義で輻輳角と呼ぶ。また、
輻輳による眼球光軸の交差点と眼球までの距離を本発明
では輻輳距離と呼ぶことにする。ただし、ＨＭＤの場合
は、この輻輳距離は左右像の主光線が交わる点と接眼光
学系の主平面までの距離に等しい。このように眼球が輻
輳すると、ピント調節作用も同時に誘発される。輻輳角
が大きくなる方向に変化すると、ピント調節は近方に変
化しようとし、逆に輻輳角が小さくなる方向に変化する
と、ピント調節は遠方に変化しようとする。しかし、立
体ディスプレイの場合は、映像を最もコントラスト良く
見ることのできる面（本発明では、この面から眼球まで
の距離を視距離と呼ぶ）は固定である。ＨＭＤの場合
は、レンズによる表示面の虚像面から眼球までの距離が
視距離となる。従って、ここで矛盾が生じることにな
る。この現象はＨＭＤのみならずシャッター切り替え方
式やレンチキュラー方式等の各種立体ＴＶに共通して生
じる。これら方式の立体ＴＶの視距離はＣＲＴ等の表示
装置の表示面から観察者の眼球までの距離となる。

【０００５】このように立体映像観察時に視距離と輻輳
距離が一致しない状態で輻輳距離の変化が大きな映像を
見ると不自然な見え方になってしまうという問題が起こ
る。この問題を回避するために飛び出し量の変化が小さ
な映像を作る方法があるが、そうすると立体映像として
のインパクトが弱くなってしまう。そこで、特公平6-85
590号公報記載のものでは、この問題を解決するために
ＨＭＤでの観察時において接眼レンズを機械的に駆動す
ることで視距離を映像の動き等に合わせて変化させてい
る。また、特開平3-292093号公報には観察者の注視点を
検出して注視点での奥行き情報からレンズを動かして視
度を変える方法が示されている。これらの方法では、視
度と輻輳角を一致させることができる。

【０００６】また、特開平7-167633号公報には、画像の
両眼視差から観察者が最も広い範囲で被写体の奥行き世
界を知覚可能である最適注視点を計算し、これが立体画
像表示部の表面もしくは表面から指定された距離に再現
するように制御する方法が示されている。具体的な手段
としては、左右画像から相関マッチング法を用いて視差
地図を計算し、その後、画像全体の視差の平均値または
画像中央に重みをかけた加重平均値を算出する。そし
て、視差制御部により、この視差の平均値を用いて左右
画像の水平読み出しタイミングを制御し、画像を水平方
向に平行移動する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
前者に示した機械駆動系を用いる方法では、レンズなど
を駆動するための駆動部を搭載しなければならず装置全
体が大きくなるという課題がある。一方、後者の方式で
は、機械駆動系がはいらないので装置の大型化を防ぐこ
とができるが、画面全体の視差地図を計算するために計
算時間が長くなるという課題や、複数個のフレームメモ
リが必要なためコストが高くなるという課題や、左右画
像信号と視差地図信号を伝送するために伝送容量が多く
なるなどの課題が生じる。

【０００８】本発明は、従来のこのような立体映像表示
における課題を考慮し、装置、システムの大型化を防ぐ
ことができ、計算時間、コスト、データの伝送容量が少
なくてすむ立体映像作成装置と表示装置及びそのシステ
ムを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を達
成するため、一の局面で見た本発明は、第１の視点から
対象物を撮影して左映像を作成する左映像作成手段と、
第１の視点とは異なる第２の視点から対象物を撮影して
右映像を作成する右映像作成手段と、第１の視点または
第２の視点から対象物までの距離を検出する距離検出手
段と、その検出した対象物までの距離から、対象物の像
の視差を導出する視差導出手段とを備えた立体映像作成
装置である。

【００１０】また、他の局面で見た本発明は、対象物を
含む左映像及び右映像と少なくとも対象物について求め
た視差を利用して立体映像を表示する立体映像表示装置
であって、求めた対象物についての視差と所定の視差と
の差分を求める視差差分導出手段と、その視差差分導出
手段により求めた視差の差分に基づき、左映像及び右映
像それぞれの映像表示領域における水平表示位置を制御
する水平表示位置制御手段と、その水平表示位置制御手
段により水平位置を制御された左映像と右映像とを表示
する映像表示手段とを備えた立体映像表示装置である。

【００１１】更に他の局面で見た本発明は、前記左映像
作成手段により作成された左映像と前記右映像作成手段
により作成された右映像と前記視差導出手段により導出
された視差の各信号を送信する送信手段を更に有する上
記一の局面で見た発明たる立体映像作成装置と、その立
体映像作成装置からの前記左映像と前記右映像と前記視
差の各信号を受信する受信手段を更に有する上記他の局
面で見た発明たる立体映像表示装置とを備えたことを特
徴とする立体映像表示システムである。

【００１２】以上の構成によれば、例えば、コンピュー
タ内に記憶している対象物の３次元データから距離デー
タを生成するので、画像に対する相関計算により視差を
求める場合に比べて、高速に視差を求めることができ映
像のシフトが高速にできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。まず、本発明の動作原
理について、図面を参照しながら説明する。本発明の元
となる立体映像の表示条件は、図２６に示した従来の左
右映像の画像全体をそれぞれ水平方向に逆シフトさせて
表示するものであり、本発明では、結果として図１に示
すように、オブジェクトである球の遠近方向の動きにか
かわらず視差がほぼ一定の左右映像を表示する装置を提
案する。図１の映像をＨＭＤで観察した場合の見え方を
図２に示す。球が近づいても球の像は大きくなるが、球
に対する輻輳距離Ｌは変化しない。一方、三角錐は大き
さは変化しないものの遠距離に動く。つまり、三角錐と
球との距離差は従来と同様に大きくなる。しかし球に対
する輻輳距離Ｌはほぼ一定である。

【００１４】これは、人間の眼は相対的距離の変化には
敏感であるが絶対的距離の検出にはそれほど敏感でない
ことを利用している。発明者が行った実験によれば、視
差が変化する対象物一つだけの映像（バックは黒）の立
体映像を見ても距離が変化しているようには見えないこ
とがわかった。しかし、異なった動きをするものを同時
に見せると立体感がでてくる。つまり、ある物体とある
物体との距離変化は認識するが、単一の物体の距離変化
はわかりにくいということである。本発明では、球と三
角錐との距離差は従来どおり変化し、かつ球の大きさが
変わり、三角錐は変化しないことにより、観察者には、
あたかも球が近づき、三角錐は位置を変えていないよう
に見える。よって、球に対する輻輳距離をほぼ一定に保
ちながら、立体感のある映像を提示することができる。
このとき、図２における球の輻輳距離Ｌを視距離と一致
させるといっそう良い。又、観察者が球を注視している
のか三角錐を注視しているのかを視線検出器で判断し、
注視している像の輻輳距離をほぼ一定とすればさらに良
い。

【００１５】実際に表示図上に表示する立体画像の条件
を求める。立体映像観察時の視差と輻輳距離Ｌとの関係
を求める。図３のように融像したときの輻輳距離Ｌ、水
平位置Ｈ上に球が存在するよう見えるときの左表示面上
の球の水平位置Ｘ１と右表示面上の球の水平位置Ｘ２
は、それぞれ（数１）、（数２）で表される。

【００１６】

【数１】

【００１７】

【数２】

【００１８】上式で、ｄは左右レンズの中点から左右そ
れぞれのレンズまでの距離である（右眼は正、左眼は負
の値となる）。θはレンズの半画角である。ここで、水
平位置Ｘ１と水平位置Ｘ２は、図４のように、表示領域
の水平中心値を０とし、表示領域の水平長さを２として
規格化している。（数１）は、図３における点Ａ、点
Ｂ、点Ｃによって作られる三角形と左表示面での原点０
と点Ｘ１と点Ｃによって作られる三角形とが相似である
ことから導くことが出来る。（数２）も同様に、点Ｄ、
点Ｂ、点Ｅによって作られる三角形と右表示面での原点
０と原点Ｘ２と点Ｅによって作られる三角形とが相似で
あることから導くことが出来る。

【００１９】上式（数１）、（数２）は書き換えると次
式（数３）となる。

【００２０】

【数３】

【００２１】本発明では、左辺の｜ｘ1−ｘ2｜を視差と
呼ぶことにする。（数３）は、水平位置Ｈに依らず、視
差が決定すると融像時の輻輳距離Ｌも決まることを表し
ている。次に、輻輳距離Ｌの変化量の許容値、すなわち
視差量の変化の許容値を示す。図５には輻輳−調節の対
応関係と許容範囲が示されている（文献名 0 Plus E 19
85年12月 PP.103 生理光学15）。この図の横軸は輻輳で
縦軸は調節（視度）を示す。この図から分かるように輻
輳が４ディオプター内の変化量であれば短時間提示で輻
輳できる。この場合での視差｜ｘ1−ｘ2｜が満たすべき
条件を求める。（数３）をディオプターで微分すると、

【００２２】

【数４】

【００２３】となる。（数４）の右辺に４（ディオプタ
ー）かけることで、４ディオプター変化するときの視差
｜ｘ1−ｘ2｜の変化量がもとまる。よって、４ディオプ
ター以内であるためには次式（数５）を満たせばよい。

【００２４】

【数５】

【００２５】更に、輻輳の変化が１ディオプター以内で
あれば眼球の焦点深度内に抑えることができる。これは
次式（数６）を満たせばよい。

【００２６】

【数６】

【００２７】更に、輻輳距離Ｌが、レンズによる表示面
の虚像面から眼球までの距離である視距離Ｌ Baseを中
心として±0.5ディオプター内であるためには次式（数
７）を満たせば良い。

【００２８】

【数７】

【００２９】ただし、視距離Ｌ Base＞2000の場合には
次式（数８）を満たす。

【００３０】

【数８】

【００３１】（数７）を用いれば、視距離Ｌ Base＝100
0mmであれば、注視点の輻輳距離を677mm から2000mmま
での間に抑える事になる。以上、輻輳距離の変化を小さ
くしたまま立体感を十分感じることのできる立体映像の
条件を示した。左右画像中の注視点の表示位置ｘ1、ｘ2
が（数５）、（数６）、または（数７）を満たすよう
に、左右両画像を水平方向に近接また離反の方向でシフ
トする。

【００３２】このためには、まず、元映像の視差｜ｘ1'
−ｘ2'｜を求め、（数５）、（数６）、または（数７）
で求められる視差｜ｘ1−ｘ2｜との差分を求める。この
差分の１／２がシフト量となる。ただし、左右映像をそ
れぞれ逆方向にシフトさせる。よって、元映像の視差｜
ｘ1'−ｘ2'｜を入手することが必要であり、いかにして
この元映像の視差｜ｘ1'−ｘ2'｜を入手するかが重要と
なる。その方法について処理時間が早い、または伝送容
量が少なくて済む方法を以下の実施の形態で説明する。 （実施の形態１）本発明では、複数の測距器が組み込ま
れたステレオカメラと視線検出器付きＨＭＤを用いる。

【００３３】図６は、本発明にかかる第１の実施の形態
の立体映像表示システムの立体映像作成装置のブロック
図であり、図７は、その立体映像表示システムの立体映
像表示装置のブロック図であり、その立体映像表示装置
はＨＭＤを含むシステムである。図６において、立体映
像作成装置１００は、ステレオカメラ（複数の測距器１
０２を含む）１０１とマイク１０３と視差計算器１０４
と合波器１０５，１０６と送信機１０７より構成されて
いる。測距器１０２からの測距信号１１５は視差計算器
１０４に入力され、視差信号１１６として合波器１０５
に出力される。合波器１０５では、視差信号１１６及び
ステレオカメラ１０１の右用カメラからの右映像信号１
１２及び左用カメラからの左映像信号１１１を合成す
る。一方、左右のマイク１０３からは、それぞれ左音声
信号１１４及び右音声信号１１３が出力され、合波器１
０６で、合波器１０５からの合波信号と合波される。こ
の合波された映像信号、視差信号、及び音声信号は送信
機１０７により図７の立体映像表示装置１２０へ送信さ
れる。

【００３４】また、測距器１０２は、例えば図８に示す
ように、ステレオカメラ１０１の内の一方のカメラに取
り付ける。そして、カメラの撮像画角内において異なる
方向で測距を行う。図８は３つの測距器１０２ａ，１０
２ｂ，１０２ｃを備えた場合を示す。ステレオカメラ１
０１の前に球１５０があり、右前方に三角錐１５１が、
左前方に直方体１５２がある場合、測距器Ａ１０２ａは
直方体１５２までの距離の信号を、測距器Ｂ１０２ｂは
球１５０までの距離の信号を、測距器Ｃ１０２ｃは三角
錐１５１までの距離の信号を出力する。

【００３５】これら複数の測距器の測距方向は撮像画面
上では測距座標として考えることもできる。例えば図８
のように３方向の測距は、撮像画面上では、図９（ａ）
に示すように３つの測距ポイントがあると考えてよい。
９個の測距器で９方向を測距する場合には、図９（ｂ）
に示すように全撮像範囲を水平・垂直方向共に３分割し
て９つの測距ポイントがあると考えられる。

【００３６】次に、これら測距方向もしくは測距ポイン
ト座標に対応づけられた距離信号は、図６の視差計算器
により（数９）を用いて対象物像の元視差値｜ｘ1'-ｘ
2'｜を求めることが出来る。

【００３７】

【数９】

【００３８】図１０にステレオカメラと対象物の配置を
示す。ここで、Ｌcameraは、ステレオカメラのレンズ主
点から対象物までの距離であり、本発明では測距器によ
り測定される値である。ｄ’は左右カメラ間の半分の距
離、θ’はカメラの半画角、αはステレオカメラの半内
向角である。また、撮像画面の水平大きさを２と規格化
している。ここで、物体は点Ｄの位置に配置されている
とする。この点Ｄの水平位置を−Ｈとしている。

【００３９】この時、左像面での対象物像の位置Ｘ１’
は次式（数１０）で示される。

【００４０】

【数１０】

【００４１】この式は、∠ＢＸ１’＝∠ＤＡＣと ∠Ｘ
１’Ａ０＝∠ＢＡＸ１’−αとから求めることができ
る。ただし、途中 tanα≪１という近似を用いており、
実際のステレオカメラでの撮影状態を考えれば、この近
似は充分成り立つ（仮に、ｄ’＝32.5mmのステレオカメ
ラで距離500mmの対象物に合わせて内向した場合、tanα
＝0.65）。同様に、右像面での対象物像の位置Ｘ’は次
式（数１１）で示される。

【００４２】

【数１１】

【００４３】この式は、∠ＧＦＸ２’＝∠ＦＦＤと∠Ｘ
２’Ｆ０＝∠ＧＦＸ２’−αとから求めることができ
る。よって、撮像される映像の視差（本発明での元視差
と呼ぶ）｜ｘ1'−ｘ2'｜は前述の（数９）となる。（数
９）は、測距器により対象物までの距離Ｌcameraを測定
すれば対象物の水平位置Ｈとは無関係に元視差値が計算
できることを表している。

【００４４】この（数９）の演算を測距信号毎に行う。
例えば、図８や図９（ａ）の場合には、測距器Ａ１０２
ａからの信号を用いて（数９）の演算を行うことによっ
て直方体１５２の元視差量を求めることができ、同様に
測距器Ｂ１０２ｂからの信号を用いて球１５０の元視差
量を、測距器Ｃ１０２ｃからの信号を用いて三角錐１５
１の元視差量を求めることができる。

【００４５】（数９）に用いるｄ’、θ’、αは、ステ
レオカメラに眼幅２ｄ’と画角２θと内向角２αを可変
にする機構が備わっている場合には、それぞれの値を検
出する機構を持たせ、これらの値を（数９）に代入する
ほうが望ましい。この場合、カメラワークとしてズーム
アップ等を行っても適切な視差量を計算することができ
る。

【００４６】これら複数の視差信号は、シリアル信号に
変換し一つの信号として伝送する。この場合、それぞれ
の視差信号がどの測距ポイント座標に対応する信号なの
かを判断できるようにシリアル信号を生成することが重
要となる。一形態としては、図１１に示すように、シリ
アル信号内に映像信号の中に含まれている水平同期信号
と垂直同期信号を重畳させる方法がある。水平同期信号
と垂直同期信号をカウントすることで視差信号の測距ポ
イント座標を判断することが出来る。又、他の方法とし
て、図１２に示すように、測距ポイント座標を表す信号
と視差信号を重畳させる方法がある。この場合、後述す
る立体映像作成装置内へ伝送された後、座標を表す信号
は視差信号毎にメモリ内に記憶するアドレス番号として
利用される。図１２で示した形態が一つの視差信号ブロ
ックであり、信号映像１枚に対しこのブロックが複数あ
る。但し、このようなシリアル信号の変換は本発明にお
いて必要不可欠なものではなく、複数の視差信号をパラ
レルで送信してももちろん良い。このようにして、これ
ら複数の視差信号１１６を左右映像信号１１１，１１２
や音声信号１１３，１１４とともに図７の立体映像表示
装置１２０に伝送する。

【００４７】図７において、立体映像表示装置１２０
は、受信機１２１と映像／音声分波器１２２と映像／視
差分波器１２３と視差信号選択器１２４とシフト量計算
器１２５と、更に左右の映像シフト回路１２８，１２６
と左右のＬＣＤコントローラ１２９，１２７と音声信号
処理回路１３１とＨＭＤとから構成されている。そのＨ
ＭＤには、両眼に対応したＬＣＤ１３２，１３４とＬＣ
Ｄ面上の像を拡大する接眼光学系１３３，１３５がそれ
ぞれ配置され、更に観察者の注視点を検出する視線検出
器１３０及び音声信号による音響を出力するスピーカ１
３６が設けられている。

【００４８】図６の立体映像作成装置１００からの信号
は受信機１２１で受信され、映像／音声分波器１２２で
音声信号１４４と映像信号に分離された後、更に映像／
視差分波器１２３により複数の視差信号１３７及び右映
像信号１４０及び左映像信号１４１に分離される。その
分離された左右の映像信号１４０，１４１は、それぞれ
左右対応のＬＣＤコントローラ１２７，１２９に送ら
れ、ＬＣＤ１３２，１３４上に表示される。一方、複数
の視差信号１３７は、視差信号選択器１２４に送られ
る。

【００４９】前述したように、ＨＭＤには観察者の注視
点を検出する視線検出器１３０が組み込まれている。視
線検出器１３０を含んだ接眼光学系（左接眼光学系１３
５に設けられているとする）の例を図１３に示す。図１
３において、視線検出器１３０は、赤外線光源１３０ａ
及び検出器１３０ｂ等から構成され、左接眼光学系１３
５は、プリズム１３５ａ、ハーフミラー１３５ｂ、及び
凹面ミラー１３５ｃ等から構成されている。ＬＣＤ１３
４からの光はプリズム１３５ａに入射し、凹面ミラー１
３５ｃで拡大反射した後にハーフミラー１３５ｂで反射
して眼球に入射する。観察者はＬＣＤ像を拡大した虚像
を見ることができる。視線検出器１３０は、プリズム１
３５ａの前方に配置されている。赤外線光源１３０ａか
らの光は、ハーフミラー１３５ｂを透過して眼球で反射
し、その反射光はＣＣＤ等の２次元検出器１３０ｂ上に
焦点を結ぶ。焦点の位置によって眼球の回転、すなわち
視線方向を知ることができる。また、視線方向から観察
領域内の注視座標も知ることができる。

【００５０】観察領域を複数の小領域に分割し、どの小
領域を注視しているか検出する。このときの小領域の分
割は、測距の際の測距ポイントの座標と一致しているこ
とが望ましい。例えば、測距ポイントを図９（ａ）のよ
うに水平方向に３点並んだ位置に配置するならば、視線
検出の分割も図１４（ａ）のように水平方向に３分割す
る。測距ポイントを図９（ｂ）のように水平垂直に９点
配置するならば、視線検出の分割も図１４（ｂ）のよう
に水平・垂直方向共に３分割して９つの小領域をつく
る。

【００５１】次に、視線検出器１３０の視線方向信号１
３９は視差信号選択器１２４に送られる。視差信号選択
器１２４では、入力された視線方向に基づいて小領域の
座標（ｘ、ｙ）を決定し、この座標に対応した視差信号
１３８を選択する。選択する方法を以下に示す。図１１
のように水平同期信号が付加されている場合には、ｙ信
号をもとに水平同期信号をカウントし、ｘ信号をもとに
水平同期信号からの時間をカウントする。その位置に存
在する視差信号を抽出する。図１２の場合には、座標と
アドレス番号とが一対一に対応しているメモリ内に視差
信号が記憶されている。座標信号をもとに読み出すアド
レス番号が決定され、アドレス番号に格納されている視
差データを読み出す。

【００５２】このようにして選択された視差信号１３８
はシフト量計算器１２５に送られ、そこで、（数５）、
（数６）、または（数７）で求められる視差｜ｘ1−ｘ2
｜との差分を求める。ここで、ＨＭＤの視度Ｌ Base の
値、眼幅ｄの値、画角θの値はメモリに記憶されてお
り、それら値を読み出し計算を行う。計算の結果、｜ｘ
1−ｘ2｜−｜ｘ1'−ｘ2'｜が正であれば、左映像は右方
向に｜ｘ1−ｘ2｜−｜ｘ1'−ｘ2'｜の１／２の量だけシ
フトし、、右映像は左方向に｜ｘ1−ｘ2｜−｜ｘ1'−ｘ
2'｜の１／２の量だけシフトする。負の場合はその逆に
なる。このシフト量信号１４２，１４３は映像シフト回
路１２６，１２８に送られる。ここで、ＬＣＤ表示の際
のタイミングパルスを映像信号に対して所定の量だけ早
めたり遅らせたりする。そして、左右ＬＣＤ１３４，１
３２上に表示する映像のシフトを行う。

【００５３】次に、実際の視線検出とシフトと映像表示
のフローチャートを図１５に示す。いま、ある時点にお
いてシフトされた第ｍ番目の左右フレームの映像をＬＣ
Ｄ上に表示する（ステップ、Ｓ１０１，Ｓ１０２）。次
に観察者の左右どちらか一方の視線（ここでは左）を検
出し（ステップＳ１０３）、ｍフレームの映像に対応し
た複数の視差信号の中から注視小領域に対応した視差信
号を選択する（ステップＳ１０４）。そして、その選択
された視差に基づき前述の計算によりシフト量を決定す
る（ステップＳ１０５）。次に、そのシフト量でシフト
した（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）第ｍ＋１番目の左
右フレームの映像を表示する（ステップＳ１０８，Ｓ１
０９）。以上の手順が繰り返されることにより、観察者
は違和感のない立体映像を観察できる。この場合、ｍ＋
１フレームの映像に対応した複数の視差信号の中から視
差信号を選択しても良い。

【００５４】以上、本実施の形態では、元映像の視差値
としてステレオカメラに取り付けられた測距器からの信
号を用いるので、従来のように相関計算等の計算処理を
必要とせず、高速にシフト量を決定することができる。
なお、本実施の形態では、複数の距離信号を（数９）を
用いて元視差値｜ｘ1'−ｘ2'｜に変換した後で伝送して
いるが、距離信号を伝送した後に立体映像表示装置内で
元視差値｜ｘ1'−ｘ2'｜を求めても良い。この時は、左
右カメラ間の半分の距離 ｄ’、カメラの半画角θ’、
ステレオカメラの半内向角αも同時に伝送することが必
要である。

【００５５】また、本実施の形態では、立体映像作成装
置１００から直接データを立体映像表示装置１２０に伝
送する構成としたが、これに代えて、例えば図１６に示
すように、立体映像作成装置１００により左右映像と複
数の視差信号を生成した後、それら信号を記録装置１６
０により記録媒体１８０に記録し、映像観察時には、記
録媒体１８０に記録されたそれら信号を再生装置１７０
により再生した後、立体映像表示装置１２０で表示させ
ても良い。記録媒体１８０としては、例えば磁気テー
プ、光磁気ディスク等を利用できる。

【００５６】また、本実施の形態では、測距方向として
３点、あるいは９点の例を上げたが、この点数に限定さ
れるものではない。また、測距器としては、超音波式、
赤外線式等どんな測距方式のものでも適用可能である。 （実施の形態２）本実施の形態の立体映像表示システム
は、立体映像作成装置として左右映像をコンピュータグ
ラフィックス（ＣＧ）として作成するコンピューターを
用いる例である。このコンピューターは、第１の実施の
形態と同様に、左右映像信号を出力するとともに複数の
視差信号を出力する。そして、立体映像表示装置はそれ
ら信号を受け取り、観察者の視線方向から視差信号を選
択し、左右の映像を水平シフトして表示する。

【００５７】本実施の形態によれば、ＣＧ立体映像にお
いても観察者の注視点の輻輳距離をほぼ一定とすること
ができる。図１７は、本発明にかかる第２の実施の形態
の立体映像表示システムの構成図である。本実施の形態
の立体映像表示装置２１０は、第１の実施の形態の構成
に加えヘッドモーションセンサ２１２を備えている。こ
のヘッドモーションセンサ２１２はＨＭＤに付加されて
おり、観察者の頭部の動きを検出する。立体映像作成装
置２００は、この検出された観察者の頭部の動きに合わ
せてリアルタイムにＣＧ映像を書き換える。ヘッドモー
ションセンサ２１２以外の構成は第１の実施の形態の立
体映像表示装置と同様なのでここでは説明を省略する。
一方、立体映像作成装置２００は、仮想オブジェクトや
仮想カメラの各種のデータを入力するための入力装置２
０５や表示装置２０４、入力されたデータを記憶する外
部記憶装置２０３、ＣＧの作成等を実行する処理装置２
０１、及びＣＧ作成時などにデータを一時記憶するため
の内部記憶装置２０２等により構成されている。この立
体映像作成装置２００からは視差信号２０６、左映像信
号２０７、右映像信号２０８、及び音声信号２０９が立
体映像表示装置２１０へ出力され、立体映像表示装置２
１０からはヘッドモーション信号２１３が立体映像作成
装置２００へ出力される。

【００５８】立体映像作成装置２００において、立体映
像を処理装置２０１であるコンピューターを用いて作成
する場合、仮想的な３次元空間内に複数の仮想オブジェ
クトと左右の仮想カメラを配置して左右のカメラが撮像
する画像を生成する。このとき、視差のある左右の画像
が生成される。立体動画作成の場合には、オブジェクト
を動かしたり、２台のカメラを動かしたりして複数の画
像を作成する。

【００５９】本実施の形態の立体映像作成装置内でのＣ
Ｇ作成ソフトのフローチャートを図１８に示す。以下、
このフローチャートを用いて説明する。まず、複数のオ
ブジェクトの形状・初期位置・時間的な動きを入力し、
外部記憶装置に記憶する（ステップＳ２０１，Ｓ２０
２，Ｓ２０３）。次に、左右のカメラの初期位置・眼幅
２ ｄ’・画角２θ・内向角αのデータを入力し、外部
記憶装置に記憶する（ステップＳ２０４）。例えば、図
１９に示すように、仮想３次元空間内に長方形２５２と
三角錐２５３と球２５４と左右の仮想カメラ２５０，２
５１を配置する。ここの例では、球２５４が仮想カメラ
２５０，２５１に向かって近づくよう設定する。

【００６０】次に、距離計算方向を入力する（ステップ
Ｓ２０５）。これは第１の実施の形態における測距器の
測距方向を設定することに相当する。図１９では水平方
向に異なる３つの距離計算方向Ａ、Ｂ、Ｃを設定する。
次に、ＨＭＤのヘッドモーションセンサ２１２からのヘ
ッドモーション信号２１３を受信する。この信号を元
に、仮想ステレオカメラの位置と方向を変更する（ステ
ップＳ２０６）。そして、処理装置２０１は、ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２０４で記憶したデータを読み出し、仮想
右カメラによる２次元画像作成（以下、レンダリングと
呼ぶ）を行い右映像信号２０８を出力する（ステップＳ
２０７）。続いて同様に、仮想左カメラによる２次元画
像作成を行い左映像信号２０７を出力する（ステップＳ
２０８）。

【００６１】次に、ステップＳ２０５で設定した距離計
算方向に存在するオブジェクトからカメラまでの距離を
計算する（ステップＳ２０９）。ここで、距離とは、図
１９に示すように奥行き距離を示す。距離方向Ａでは長
方形２５２までの距離データＡを、距離方向Ｂでは三角
錐２５３までの距離データＢを、距離方向Ｃでは球２５
４までの距離データＣを計算する。

【００６２】次に、各距離データを視差データに変換す
る。変換式は、（数９）を用いる。（数９）におけるＬ
Camera に距離データを代入する。距離データＡ、Ｂ、
Ｃをそれぞれ視差データＡ、Ｂ、Ｃに変換する。そし
て、それら視差データを視差信号２０６として出力する
（ステップＳ２１０）。上記のステップＳ２０６からＳ
２０９までをシステム終了まで繰り返す。

【００６３】本実施の形態では、観察者と立体映像作成
装置とがインタラクティブに結合した場合であったが、
本発明はこれに限るものではなく、第１の実施の形態の
場合と同様、作成した画像と視差データをビデオデッキ
等の映像録画装置を用いてビデオテープ等の記録媒体に
録画し、その後再生して立体映像表示装置で観察しても
よい。 （実施の形態３）本実施の形態では、第１の実施の形態
と比べ、視線方向信号を立体映像作成装置に伝送し、複
数ある測距器の中から一つの測距器を選択することで、
単一の視差信号を伝送するという点が異なっている。視
差信号を用いてシフト量を決定し、シフトした映像をＬ
ＣＤ上に表示するという点では第１の実施の形態と同じ
である。

【００６４】図２０は、本発明にかかる第３の実施の形
態の立体映像表示システムの立体映像作成装置のブロッ
ク図であり、図２１は、その立体映像表示システムの立
体映像表示装置のブロック図である。図２１の立体映像
表示装置３１０に、第１、第２の実施の形態と同様に観
察者の視線方向を検出するための視線検出器１３０を設
ける。この視線検出器１３０は第１の実施の形態の図１
３、１４と同様である。そして、この視線検出器１３０
からの視線方向信号３０５を送信機３１１を介して立体
映像作成装置３００に伝送する。

【００６５】一方、図２０の立体映像作成装置３００
は、ステレオカメラ（複数の測距器１０２を含む）１０
１と合波器１０５，１０６と送信器１０７に加え、立体
映像表示装置３１０から視線方向信号３０５を受け取る
受信機３０１と複数ある測距器１０２から一つを選択す
る測距器選択器３０３などが設けられている。このステ
レオカメラ１０１と複数の測距器１０２については、第
１の実施の形態で示した図８，９と同様である。

【００６６】受信機３０１により立体映像表示装置３１
０から受信した視線方向信号３０５は、測距器選択器３
０３に入力される。そうすると、測距器選択器３０３
は、観察者の視線方向に適した測距方向を有する測距器
を選択するための選択信号３０６を出力する。例えば、
図１４（ａ）で右方向に視線が向いているときは、その
信号に基づいて図８での測距器Ｃ１０２ｃを選択する。
この選択信号３０６を受け、測距器Ｃ１０２ｃからの測
距信号３１５がＡＦ制御部３０４と視差計算器１０４に
送られる。このＡＦ制御部３０４は、測距信号３１５に
基づきカメラ１０１のフォーカシングを制御する部分で
ある。よって、観察者の注視している領域でピントの合
った映像を作成することができる。

【００６７】また、視差計算器１０４では、第１の実施
の形態の（数９）の計算を行うことで視差信号３１６を
生成する。ただし、第１の実施の形態では、複数ある測
距器１０２からの信号すべてについて視差計算を行う
が、本実施の形態では選択された測距器の測距信号３１
５だけを変換する。この単一の視差信号３１６とステレ
オカメラ１０１からの左右の映像信号１１１，１１２
は、合波器１０５により合成され、更に合波器１０６に
よってマイク１０３からの左右の音声信号１１３，１１
４と合成されて、送信機１０７により立体映像表示装置
３１０に送られる。この後の立体映像表示装置３１０で
の処理は、第１の実施の形態と同様である。ただし、第
１の実施の形態では、複数の視差信号を伝送していたた
め、その中から適切な視差信号を選択する機能を必要と
したが、本実施の形態では、伝送される視差信号は単一
なのでその機能を必要としない。従って、受信された視
差信号１３８からシフト量計算器１２５によってシフト
量を計算し、そのシフト量でシフトした映像を表示す
る。シフト計算方法については第１の実施の形態と同様
である。

【００６８】本実施の形態では、単一の視差信号を送る
ので第１の実施の形態と比べ、伝送容量が少なくて済む
という利点がある。さらに、観察者が注視している領域
でピントの合った映像を見ることができ、より自然な映
像を観察することができるという利点がある。 （実施の形態４）本実施の形態は、第３の実施の形態に
おけるステレオカメラを左右のＣＧを作成するコンピュ
ータに置き換えた構成である。視線検出の信号はコンピ
ュータに送られ注視領域にある対象物までの距離を計算
し出力する。

【００６９】図２２は、本発明にかかる第４の実施の形
態の立体映像表示システムの構成図である。また、図２
３は、本実施の形態におけるＣＧによる立体映像の作成
手順を示すフローチャートである。立体映像作成方法に
ついては、第２の実施の形態と同様である。但し、第２
の実施の形態で行った複数の距離計算方向の設定は行わ
ない。その代わりに、立体映像表示装置４１０内の視線
検出器２１１からの視線方向信号３０５を立体映像作成
装置４００の処理装置４０１に伝送して用いる。従っ
て、立体映像作成装置４００から立体映像表示装置４１
０へ伝送される視差信号４０２は単一である。

【００７０】図２３において、まず、第２の実施の形態
と同様に、複数のオブジェクトの形状・初期位置・時間
的な動きを入力し、外部記憶装置に記憶する（ステップ
Ｓ３０１，Ｓ３０２，Ｓ３０３）。次に、左右のカメラ
の初期位置・眼幅２ ｄ’・画角２θ・内向角αのデー
タを入力し、外部記憶装置に記憶する（ステップＳ３０
４）。

【００７１】次に、本実施の形態では、ＨＭＤのヘッド
モーションセンサ２１２からのヘッドモーション信号２
１３を受信し、この信号を元に、仮想ステレオカメラの
位置と方向を変更する（ステップＳ３０５）。続いて、
視線方向検出器２１１から受信した視線方向信号３０５
に基づいて、視線方向と同一の方向に距離計算を行うよ
う仮想３次元空間に座標変換を行って、距離計算方向を
設定する（ステップＳ３０６）。視線方向が変化する
と、図２４に示すように、仮想カメラ４５０，４５１の
撮影画角内で距離計算方向が変化する。

【００７２】次に、処理装置４０１は、ステップＳ３０
１〜Ｓ３０４で記憶したデータを読み出し、仮想右カメ
ラによる２次元画像作成（以下、レンダリングと呼ぶ）
を行い右映像信号２０８を出力する（ステップＳ３０
７）。続いて同様に、仮想左カメラによる２次元画像作
成を行い左映像信号２０７を出力する（ステップＳ３０
８）。このようにして立体映像を作成する。ここで、立
体映像を作成するときに、視線方向近傍領域はレンダリ
ングの分解能を高くし、その他の領域はレンダリングの
分解能を低くしても良い。こうすることで、観察者が注
視している領域で解像度の高い映像を作成することがで
きる。また、他の領域では解像度を低くしているのでＣ
Ｇ作成の時間を早くできるという利点がある。

【００７３】次に、ステップＳ３０６で設定した距離計
算方向に存在するオブジェクトから仮想ステレオカメラ
までの距離を計算する（ステップＳ３０９）。図２４を
例にとれば、長方形４５２までの距離が出力される。次
に、その求められた距離データを用いて視差量を計算し
て視差信号４０２を出力する（ステップＳ３１０）。上
記のステップＳ３０５からＳ３０９までをシステム終了
まで繰り返す。

【００７４】ステップＳ３１０における計算方法は第２
の実施の形態と同様で（数９）を用いる。ただし、第２
の実施の形態では、複数の距離計算方向で複数の距離を
求め複数の視差を求めたが、本実施の形態では、単一の
距離と単一の視差しか求めない。この単一の視差信号は
立体映像表示装置４１０に送られ、その後、映像をシフ
トすることに関しては第３の実施の形態と同様である。

【００７５】本実施の形態では、単一の視差信号を送る
ので第１、第２の実施の形態と比べ、伝送容量が少なく
て済むという利点がある。また、第１から３までの実施
の形態と比べ、観察者の視線方向と測距方向との一致度
が高いという利点がある。第１、３の実施の形態で測距
方向の一致度を上げるためには、測距器の数を多くする
必要がある。又、第２の実施の形態で測距方向の一致度
を上げるためには、設定する距離計算方向を数多くする
必要がある。しかし、測距器の数を多くしたり、距離計
算方向の数を多くすることは、どちらも信号伝送容量の
増大につながる。それに比べると、本実施の形態では、
視線方向が距離計算方向と一対一で対応しているので、
視差信号が単一であるため信号伝送容量が一定で少なく
てすむので、そのような問題は生じない。

【００７６】以下に、本発明の要旨をまとめる。第１の
本発明（請求項１に対応）は、第１の視点から対象物を
撮影して左映像を作成する左映像作成手段と、前記第１
の視点とは異なる第２の視点から前記対象物を撮影して
右映像を作成する右映像作成手段と、前記第１の視点ま
たは前記第２の視点から前記対象物までの距離を検出す
る距離検出手段と、その検出した前記対象物までの距離
から、前記対象物の像の視差を導出する視差導出手段と
を備えたことを特徴とする立体映像作成装置である。

【００７７】この発明によって、対象物までの距離から
視差量を計算するので、相関計算を行う従来例に比べ高
速に視差量を計算することが出来る。また第２の本発明
は（請求項２に対応）は、対象物を含む左映像及び右映
像と少なくとも前記対象物について求めた視差を利用し
て立体映像を表示する立体映像表示装置であって、前記
求めた対象物についての視差と所定の視差との差分を求
める視差差分導出手段と、その視差差分導出手段により
求めた視差の差分に基づき、前記左映像及び前記右映像
それぞれの映像表示領域における水平表示位置を制御す
る水平表示位置制御手段と、その水平表示位置制御手段
により水平位置を制御された前記左映像と前記右映像と
を表示する映像表示手段とを備えたことを特徴とする立
体映像表示装置である。

【００７８】この発明によって、自然な感じで立体映像
を表示できる。また第３の本発明（請求項３に対応）
は、前記左映像作成手段により作成された左映像と前記
右映像作成手段により作成された右映像と前記視差導出
手段により導出された視差の各信号を送信する送信手段
を更に有する第１の本発明の立体映像作成装置と、その
立体映像作成装置からの前記左映像と前記右映像と前記
視差の各信号を受信する受信手段を更に有する第２の本
発明の前記立体映像表示装置とを備えたことを特徴とす
る立体映像表示システムである。

【００７９】この発明によって、対象物までの距離から
視差量を計算するので、相関計算を行う従来例に比べ高
速に視差量を計算することが出来、結果として高速にシ
フトする事が出来る。また第４の本発明は、前記左映像
と前記右映像とを観察する観察者の視線方向を検出する
視線方向検出手段を備え、前記距離検出手段は、前記視
線方向検出手段により検出された視線方向によって定め
られた角度ω方向の直線上における、前記第１の視点ま
たは前記第２の視点から対象物までの距離を検出するも
のであり、前記水平表示位置制御手段は、前記角度ω方
向の対象物までの距離に対応した視差により水平表示位
置を制御することを特徴とする第３の本発明の立体映像
表示システムである。

【００８０】この発明によって、観察者が注視している
対象物の距離を検出して視差量を求めるので、観察者の
注視している対象物像の視差を常にほぼ一定にできる。
よってさらに見やすい立体映像を表示できる。また第５
の本発明は、前記角度ωは、撮影領域内の異なる各部分
領域に対応して、あらかじめ複数の角度ω１、ω
２、,,,,ωｎ（ｎは２以上）が定められており、前記視
線方向検出手段により検出された視線方向に基づいて、
前記複数の角度のうちから一つを選択する選択手段を備
えたことを特緒とする第４の本発明の立体映像表示シス
テムである。

【００８１】この発明によって、予め設定されている測
距方向の中から選択するので、高速に測距方向を決定で
きる。また第６の本発明は、前記選択手段は、前記立体
映像表示装置内に配置されており、前記立体映像作成手
段は、前記複数の角度ω１、ω２、………、ωｎ（ｎは
２以上）のそれぞれに対応した視差信号を、前記立体映
像表示装置に伝送することを特徴とする第５の本発明の
立体映像表示システムである。

【００８２】この発明によって、複数の視差信号を伝送
して、立体映像表示装置内で視差を選択するので、さら
に高速に視差量の決定とシフト量を決定できる。また第
７の本発明は、前記選択手段は、前記立体映像作成装置
に配置されており、前記立体映像表示装置は、前記視線
方向検出手段で検出した視線方向信号を前記立体映像作
成装置に伝送し、前記立体映像作成装置は、その伝送さ
れてきた視線方向信号に基づいて、前記選択手段により
角度を選択し、その角度方向の対象物までの距離に対応
した視差信号を前記立体映像表示装置に伝送することを
特徴とする第５、又は６の本発明の立体映像表示システ
ムである。

【００８３】この発明によって、単一の視差信号を伝送
するので伝送容量が小さくてすむ。また第８の本発明
は、前記左映像作成手段及び右映像作成手段はステレオ
カメラを構成するものであって、前記距離検出手段は対
象物と前記ステレオカメラまでの距離を測定して、距離
信号を出力する測距手段であることを特徴とする第１、
又は４の本発明の立体映像表示システムである。

【００８４】この発明によって、カメラが持つ測距機構
による測距信号を基に、シフト量を決定するので、相関
計算をする場合と比べて高速にシフトすることが出来
る。また第９の本発明は、３次元データとして記憶され
ている対象物を、前記３次元データ座標中の異なる視点
からの２次元データに変換して左映像信号と右映像信号
とを出力する左映像作成手段及び右映像作成手段を有す
る仮想ステレオカメラと、前記記憶されている対象物の
３次元データを利用して前記対象物と前記仮想ステレオ
カメラの視点までの距離を計算する距離計算手段と、そ
の計算した前記対象物までの距離から、前記対象物の像
の視差を導出する視差導出手段と、その視差に基づい
て、前記対象物像の視差が所定の範囲内となるように、
前記左映像及び前記右映像それぞれの映像表示領域にお
ける水平表示位置を制御する水平表示位置制御手段と、
その水平表示位置制御手段により水平位置を制御された
前記左映像と前記右映像とを前記映像表示領域内に表示
する立体映像表示手段とを備えたことを特徴とする立体
映像表示システムである。

【００８５】この発明によって、コンピュータ内の仮想
３次元空間内にある３次元データから容易に距離データ
を生成することが出来、相関計算する場合と比べ高速に
シフトする事が出来る。また第１０の本発明は、対象物
の３次元的な位置情報を格納する記憶手段及び、その記
憶手段に格納された情報をもとに第１の視点及びその第
１の視点とは異なる第２の視点から見た２次元的な位置
情報に変換演算して左映像及び右映像を作成する演算手
段を有する左映像作成手段及び右映像作成手段と、前記
３次元的な位置情報を用いて前記第１の視点と対象物と
の間の距離、及び前記第２の視点と対象物との間の距離
のうち、少なくとも一方を計算して距離を求める距離検
出手段と、その計算した前記対象物までの距離から、前
記対象物の像の視差を導出する視差導出手段と、その視
差に基づいて、前記対象物像の視差が所定の範囲内とな
るように、前記左映像及び前記右映像それぞれの映像表
示領域における水平表示位置を制御する水平表示位置制
御手段と、その水平表示位置制御手段により水平位置を
制御された前記左映像と前記右映像とを前記映像表示領
域内に表示する立体映像表示手段とを備えたことを特徴
とする立体映像表示システムである。

【００８６】この発明によって、コンピュータ内の仮想
３次元空間内にある３次元データから容易に距離データ
を生成することが出来、相関計算する場合と比べ高速に
シフトする事が出来る。また第１１の本発明は前記視差
導出手段は、前記左映像作成手段と前記右映像作成手段
の撮影画角と、前記第１の視点及び第２の視点間の距離
とから前記対象物の像の視差を導出することを特徴とす
る第１、３、９、又は１０の本発明の立体映像表示シス
テムである。

【００８７】この発明によって、高速且つ正確に視差量
を計算することが出来る。

【００８８】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、第１の視点または第２の視点から対象物までの
距離を検出する距離検出手段と、その検出した対象物ま
での距離から、対象物の像の視差を導出する視差導出手
段とを備えた立体映像作成装置及び、対象物についての
視差と所定の視差との差分を求める視差差分導出手段
と、その視差差分導出手段により求めた視差の差分に基
づき、左映像及び右映像それぞれの映像表示領域におけ
る水平表示位置を制御する水平表示位置制御手段と、そ
の水平表示位置制御手段により水平位置を制御された左
映像と右映像とを表示する映像表示手段とを備えた立体
映像表示装置により立体映像表示システムを構成すれ
ば、装置、システムの大型化を防ぐことができ、計算時
間、コスト、データの伝送容量が少なくてすむという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動作原理を説明するための左右映像の
表示例を示す図である。

【図２】図１における見え方を説明する図である。

【図３】本発明の動作原理を説明するための立体画像の
条件を求める方法を示す図である。

【図４】図３における表示領域を説明する図である。

【図５】輻輳−調節の対応関係と許容範囲を示す図であ
る。

【図６】本発明にかかる第１の実施の形態の立体映像表
示システムの立体映像作成装置のブロック図である。

【図７】同第１の実施の形態における立体映像表示装置
のブロック図である。

【図８】同第１の実施の形態における立体映像作成装置
の測距機構を示す図である。

【図９】同図（ａ）は、同第１の実施の形態における立
体映像作成装置の測距ポイントの配置例を示す図、同図
（ｂ）は、別の配置例を示す図である。

【図１０】同第１の実施の形態におけるカメラと対象物
の配置を示す図である。

【図１１】視差信号を伝送する方法として、映像信号に
重畳して伝送する例を説明する図である。

【図１２】視差信号を伝送する別の方法を説明する図で
ある。

【図１３】上記第１の実施の形態における立体映像表示
装置の視線検出器を含む接眼光学系を示す構成図であ
る。

【図１４】同図（ａ）は、同第１の実施の形態における
視線検出領域の分割例を示す図、同図（ｂ）は、別の分
割例を示す図である。

【図１５】上記第１の実施の形態における視線検出に基
づく映像表示の手順を示すフローチャートである。

【図１６】上記第１の実施の形態における立体映像作成
装置と立体映像表示装置とをオフラインで接続する場合
の一例を示す図である。

【図１７】本発明にかかる第２の実施の形態の立体映像
表示システムの構成図である。

【図１８】同第２の実施の形態におけるＣＧによる立体
映像の作成手順を示すフローチャートである。

【図１９】同第２の実施の形態における仮想空間内の対
象物とカメラの配置例を示す図である。

【図２０】本発明にかかる第３の実施の形態の立体映像
表示システムの立体映像作成装置のブロック図である。

【図２１】同第３の実施の形態における立体映像表示装
置のブロック図である。

【図２２】本発明にかかる第４の実施の形態の立体映像
表示システムの構成図である。

【図２３】同第４の実施の形態におけるＣＧによる立体
映像の作成手順を示すフローチャートである。

【図２４】同第４の実施の形態における距離計算方向を
説明する図である。

【図２５】一般的なＨＭＤの概観図である。

【図２６】従来の左右映像の表示例を示す図である。

【図２７】図２６における見え方を説明する図である。

【符号の説明】

１００、２００、３００、４００ 立体映像作成装置 １０１ ステレオカメラ １０２ 測距器 １０４ 視差計算器 １２０、２１０、３１０、４１０ 立体映像表示装置 １２４ 視差信号選択器 １２５ シフト量計算器 １２６ 右映像シフト回路 １２８ 左映像シフト回路 １３０、２１１ 視線検出器 ２０１、４０１ 処理装置 ２１２ ヘッドモーションセンサ ３０３ 測距器選択器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の視点から対象物を撮影して左映像
   を作成する左映像作成手段と、前記第１の視点とは異な
   る第２の視点から前記対象物を撮影して右映像を作成す
   る右映像作成手段と、前記第１の視点または前記第２の
   視点から前記対象物までの距離を検出する距離検出手段
   と、その検出した前記対象物までの距離から、前記対象
   物の像の視差を導出する視差導出手段とを備えたことを
   特徴とする立体映像作成装置。
2. 【請求項２】 対象物を含む左映像及び右映像と少なく
   とも前記対象物について求めた視差を利用して立体映像
   を表示する立体映像表示装置であって、前記求めた対象
   物についての視差と所定の視差との差分を求める視差差
   分導出手段と、その視差差分導出手段により求めた視差
   の差分に基づき、前記左映像及び前記右映像それぞれの
   映像表示領域における水平表示位置を制御する水平表示
   位置制御手段と、その水平表示位置制御手段により水平
   位置を制御された前記左映像と前記右映像とを表示する
   映像表示手段とを備えたことを特徴とする立体映像表示
   装置。
3. 【請求項３】 前記左映像作成手段により作成された左
   映像と前記右映像作成手段により作成された右映像と前
   記視差導出手段により導出された視差の各信号を送信す
   る送信手段を更に有する請求項１の立体映像作成装置
   と、その立体映像作成装置からの前記左映像と前記右映
   像と前記視差の各信号を受信する受信手段を更に有する
   請求項２の立体映像表示装置とを備えたことを特徴とす
   る立体映像表示システム。