JPH1048569A - 立体画像提示装置 - Google Patents
立体画像提示装置Info
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- JPH1048569A JPH1048569A JP8200546A JP20054696A JPH1048569A JP H1048569 A JPH1048569 A JP H1048569A JP 8200546 A JP8200546 A JP 8200546A JP 20054696 A JP20054696 A JP 20054696A JP H1048569 A JPH1048569 A JP H1048569A
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- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】立体視するにあたり不自然な感覚や不快感の低
減化が図られた立体画像提示装置を提供する。 【解決手段】画像生成器１１で生成された画像を画像提
示部１２の画像提示面１２ａ，１２ｂに提示し、それら
画像提示面１２ａ，１２ｂに提示された対象物を注視す
る注視点情報を注視点検出器１３で検出し、その情報に
基づいて距離演算器１４で対象物と観察者との距離を演
算し、輻輳角演算器１５により、両眼の視線がなす輻輳
角を演算してその輻輳角になるように輻輳角調整モータ
１７，１８により画像提示面１２ａ，１２ｂを回転させ
る。
減化が図られた立体画像提示装置を提供する。 【解決手段】画像生成器１１で生成された画像を画像提
示部１２の画像提示面１２ａ，１２ｂに提示し、それら
画像提示面１２ａ，１２ｂに提示された対象物を注視す
る注視点情報を注視点検出器１３で検出し、その情報に
基づいて距離演算器１４で対象物と観察者との距離を演
算し、輻輳角演算器１５により、両眼の視線がなす輻輳
角を演算してその輻輳角になるように輻輳角調整モータ
１７，１８により画像提示面１２ａ，１２ｂを回転させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば飛行機のパ
イロットが画面上に映し出された風景等を見てその飛行
機の操縦を訓練するためのフライトシミュレータに代表
される模擬システムや、自分がその世界に入り込んでい
るかのような感覚を与える人工現実環境を作り出す人工
現実環境システム等に好適な立体視用画像提示装置に関
する。
イロットが画面上に映し出された風景等を見てその飛行
機の操縦を訓練するためのフライトシミュレータに代表
される模擬システムや、自分がその世界に入り込んでい
るかのような感覚を与える人工現実環境を作り出す人工
現実環境システム等に好適な立体視用画像提示装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】左右の眼で異なる画像を見ることにより
物の奥行きや遠近感等を感じる要因、即ち立体視を得る
要因として、生理的要因に依るものと、心理的，記憶的
要因に依るものとがある。生理的要因に依るものとして
は、 １−１）水晶体の調節機能によるもの １−２）両眼の視線どうしが成す輻輳角によるもの １−３）両眼視差（左右の眼それぞれの視野の差）によ
るもの １−４）運動視差（時間とともに変化する画像の差）に
よるもの １−５）自分が大画面に取り込まれ、その画面の映像が
立体的に見える状態になる、いわゆる大画面による取込
み現象によるもの等がある。また、心理的、記憶的要因
に依るものとしては、 ２−１）幅の大小によるもの ２−２）物の重なりによるもの ２−３）きめの粗密によるもの ２−４）形状によるもの ２−５）遠近法による表示によるもの 等がある。またこれらとは別に明暗やコントラストによ
る光学的な要因等も考えられる。
物の奥行きや遠近感等を感じる要因、即ち立体視を得る
要因として、生理的要因に依るものと、心理的，記憶的
要因に依るものとがある。生理的要因に依るものとして
は、 １−１）水晶体の調節機能によるもの １−２）両眼の視線どうしが成す輻輳角によるもの １−３）両眼視差（左右の眼それぞれの視野の差）によ
るもの １−４）運動視差（時間とともに変化する画像の差）に
よるもの １−５）自分が大画面に取り込まれ、その画面の映像が
立体的に見える状態になる、いわゆる大画面による取込
み現象によるもの等がある。また、心理的、記憶的要因
に依るものとしては、 ２−１）幅の大小によるもの ２−２）物の重なりによるもの ２−３）きめの粗密によるもの ２−４）形状によるもの ２−５）遠近法による表示によるもの 等がある。またこれらとは別に明暗やコントラストによ
る光学的な要因等も考えられる。
【０００３】平面に描画された画像を３次元の立体像で
あると認識させるために用いられる方式として、従来よ
り、専用の眼鏡を用いる方式、パララックスバリヤ方
式、レンティキュラ方式等がある。専用の眼鏡を用いる
方式は、色眼鏡，偏光眼鏡，時分割眼鏡等を用いて、左
右の眼それぞれに、複眼カメラから得られた視差のある
画像を提示して立体視させるものである。
あると認識させるために用いられる方式として、従来よ
り、専用の眼鏡を用いる方式、パララックスバリヤ方
式、レンティキュラ方式等がある。専用の眼鏡を用いる
方式は、色眼鏡，偏光眼鏡，時分割眼鏡等を用いて、左
右の眼それぞれに、複眼カメラから得られた視差のある
画像を提示して立体視させるものである。
【０００４】パララックスバリヤ方式は、左眼用の画像
と右眼用の画像を縦縞状に配置し、同じく縦縞状に配列
されてなるバリアを介してこの画像を眺め、そのとき
の、左眼で取り込んだ画像と右眼で取り込んだ画像とに
より画像を立体視させるものである。レンティキュラ方
式は、左眼用の画像と右眼用の画像とを、かまぼこ状の
レンズが複数配列されてなるレンティキュラ板の裏面に
一致させるようにして配置し、そのレンティキュラ板を
介してこの画像を眺めることにより画像を立体視させる
ものである。
と右眼用の画像を縦縞状に配置し、同じく縦縞状に配列
されてなるバリアを介してこの画像を眺め、そのとき
の、左眼で取り込んだ画像と右眼で取り込んだ画像とに
より画像を立体視させるものである。レンティキュラ方
式は、左眼用の画像と右眼用の画像とを、かまぼこ状の
レンズが複数配列されてなるレンティキュラ板の裏面に
一致させるようにして配置し、そのレンティキュラ板を
介してこの画像を眺めることにより画像を立体視させる
ものである。
【０００５】両眼で物を見る場合は、人と物との距離に
応じて眼球を回転させることにより左右の眼球の視線の
なす角である輻輳角を調節し、これに連動して眼球内部
の水晶体の厚みを変化させピントの調節を行なってい
る。従来の、上述した専用の眼鏡を用いる方式等では、
輻輳角，ピント位置を固定したまま画像を立体視させる
ものであるため、立体視を長時間行なった場合、眼のピ
ント調節等に悪影響を及ぼすおそれがある。
応じて眼球を回転させることにより左右の眼球の視線の
なす角である輻輳角を調節し、これに連動して眼球内部
の水晶体の厚みを変化させピントの調節を行なってい
る。従来の、上述した専用の眼鏡を用いる方式等では、
輻輳角，ピント位置を固定したまま画像を立体視させる
ものであるため、立体視を長時間行なった場合、眼のピ
ント調節等に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】この問題を解決するために、特開平７−４
９４６４号公報に、モータで反射ミラーを回動して両眼
の視線がなす輻輳角を調節し、また画像が表示されるス
クリーンを、ワイヤ，滑車，ギヤーを有する駆動部によ
りガイドレールに案内することによりそのスクリーンを
上下動して、スクリーンと目との焦点距離を調節するデ
ィスプレイ装置が提案されている。
９４６４号公報に、モータで反射ミラーを回動して両眼
の視線がなす輻輳角を調節し、また画像が表示されるス
クリーンを、ワイヤ，滑車，ギヤーを有する駆動部によ
りガイドレールに案内することによりそのスクリーンを
上下動して、スクリーンと目との焦点距離を調節するデ
ィスプレイ装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このディスプ
レイ装置は、立体視を長時間行なうことによる悪影響を
防止するためのものであるため、例えば１５分毎にモー
タや駆動部を動作させるための制御信号を出力し、これ
により輻輳角や焦点距離の調節が行なわれている。従っ
て、両眼で見る２つの画像の、速い変化に追従して輻輳
角や焦点距離の調節を行なうことは困難であり、立体視
するにあたり、両眼で物を見る場合の自然な生理現象と
はかけ離れることになり、人の自然な生理現象が妨げら
れ不自然な感覚や不快感を与えるという問題がある。
レイ装置は、立体視を長時間行なうことによる悪影響を
防止するためのものであるため、例えば１５分毎にモー
タや駆動部を動作させるための制御信号を出力し、これ
により輻輳角や焦点距離の調節が行なわれている。従っ
て、両眼で見る２つの画像の、速い変化に追従して輻輳
角や焦点距離の調節を行なうことは困難であり、立体視
するにあたり、両眼で物を見る場合の自然な生理現象と
はかけ離れることになり、人の自然な生理現象が妨げら
れ不自然な感覚や不快感を与えるという問題がある。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、立体視するに
あたり不自然な感覚や不快感の低減化が図られた立体視
用画像提示装置を提供することを目的とする。
あたり不自然な感覚や不快感の低減化が図られた立体視
用画像提示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第１の立体画像提示装置は、視差のある２枚の画像
それぞれを観察者の両眼それぞれに提示して観察者に立
体的な画像を認識させる立体画像提示装置において、 （１−１）視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示
面上に提示する画像提示部 （１−２）眼球の動きを検出することにより、その眼球
による、上記画像提示面上の注視点をあらわす注視点情
報を得る注視点検出部 （１−３）上記注視点検出部により得られた注視点情報
に基づき、観察者から、上記画像提示面上に提示された
画像上の注視点に位置する注視対象物までの、観察者に
視覚的に認識させる距離を求める距離演算部 （１−４）上記距離演算部により求められた距離情報に
基づいて、観察者が上記注視対象物を注視したときの視
線どうしが成す輻輳角を調整する輻輳角調整手段 を備えたことを特徴とする。
明の第１の立体画像提示装置は、視差のある２枚の画像
それぞれを観察者の両眼それぞれに提示して観察者に立
体的な画像を認識させる立体画像提示装置において、 （１−１）視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示
面上に提示する画像提示部 （１−２）眼球の動きを検出することにより、その眼球
による、上記画像提示面上の注視点をあらわす注視点情
報を得る注視点検出部 （１−３）上記注視点検出部により得られた注視点情報
に基づき、観察者から、上記画像提示面上に提示された
画像上の注視点に位置する注視対象物までの、観察者に
視覚的に認識させる距離を求める距離演算部 （１−４）上記距離演算部により求められた距離情報に
基づいて、観察者が上記注視対象物を注視したときの視
線どうしが成す輻輳角を調整する輻輳角調整手段 を備えたことを特徴とする。
【００１０】ここで、上記画像提示部が、上記距離演算
部により求められた距離情報に基づいて、上記画像提示
面上に、その距離に応じた輻輳角を持つ画像を提示する
ものであることがより効果的である。本発明の第１の立
体画像提示装置では、画像上の注視点情報を検出し、そ
の注視点情報に基づいて輻輳角を調整して注視対象物を
立体視させるものであるため、１つの画像内であっても
注視対象物毎に異なる輻輳角を正確に得ることができ
る。従って、立体視するにあたり、不自然な感覚や不快
感の低減化が図られ、自然な生理現象に近づけることが
できる。
部により求められた距離情報に基づいて、上記画像提示
面上に、その距離に応じた輻輳角を持つ画像を提示する
ものであることがより効果的である。本発明の第１の立
体画像提示装置では、画像上の注視点情報を検出し、そ
の注視点情報に基づいて輻輳角を調整して注視対象物を
立体視させるものであるため、１つの画像内であっても
注視対象物毎に異なる輻輳角を正確に得ることができ
る。従って、立体視するにあたり、不自然な感覚や不快
感の低減化が図られ、自然な生理現象に近づけることが
できる。
【００１１】また、上記目的を達成する本発明の第２の
立体画像提示装置は、視差のある２枚の画像それぞれを
観察者の両眼それぞれに提示して観察者に立体的な画像
を認識させる立体画像提示装置において、 （２−１）視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示
面上に提示する画像提示部 （２−２）眼球の動きを検出することにより、その眼球
による、上記画像提示面上の注視点をあらわす注視点情
報を得る注視点検出部 （２−３）上記注視点検出部により得られた注視点情報
に基づき、観察者から、上記画像提示面上に提示された
画像上の注視点に位置する注視対象物までの、観察者に
視覚的に認識させる距離を求める距離演算部 （２−４）上記距離演算部により求められた距離情報に
基づいて、観察者が上記注視対象物を注視したときの焦
点距離を調整する焦点調整手段 を備えたことを特徴とする。
立体画像提示装置は、視差のある２枚の画像それぞれを
観察者の両眼それぞれに提示して観察者に立体的な画像
を認識させる立体画像提示装置において、 （２−１）視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示
面上に提示する画像提示部 （２−２）眼球の動きを検出することにより、その眼球
による、上記画像提示面上の注視点をあらわす注視点情
報を得る注視点検出部 （２−３）上記注視点検出部により得られた注視点情報
に基づき、観察者から、上記画像提示面上に提示された
画像上の注視点に位置する注視対象物までの、観察者に
視覚的に認識させる距離を求める距離演算部 （２−４）上記距離演算部により求められた距離情報に
基づいて、観察者が上記注視対象物を注視したときの焦
点距離を調整する焦点調整手段 を備えたことを特徴とする。
【００１２】本発明の第２の立体画像提示装置では、画
像上の注視点情報を検出し、その注視点情報に基づいて
焦点距離を調整して注視対象物を立体視させるものであ
るため、注視対象物毎の焦点距離を正確に得ることがで
きる。従って、立体視するにあたり、不自然な感覚や不
快感の低減化が図られ、自然な生理現象に近づけること
ができる。
像上の注視点情報を検出し、その注視点情報に基づいて
焦点距離を調整して注視対象物を立体視させるものであ
るため、注視対象物毎の焦点距離を正確に得ることがで
きる。従って、立体視するにあたり、不自然な感覚や不
快感の低減化が図られ、自然な生理現象に近づけること
ができる。
【００１３】さらに、上記目的を達成する本発明の第３
の立体画像提示装置は、視差のある２枚の画像それぞれ
を観察者の両眼それぞれに提示して観察者に立体的な画
像を認識させる立体画像提示装置において、 （３−１）視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示
面上に提示する画像提示部 （３−２）眼球の動きを検出することにより、その眼球
による、上記画像提示面上の注視点をあらわす注視点情
報を得る注視点検出部 （３−３）上記注視点検出部により得られた注視点情報
に基づき、観察者から、上記画像提示面上に提示された
画像上の注視点に位置する注視対象物までの、観察者に
視覚的に認識させる距離を求める距離演算部 （３−４）上記距離演算部により求められた距離情報に
基づいて、観察者が上記注視対象物を注視したときの視
線どうしが成す輻輳角を調整する輻輳角調整手段 （３−５）上記距離演算部により求められた距離情報に
基づいて、観察者が上記注視対象物を注視したときの焦
点距離を調整する焦点調整手段 を備えたことを特徴とする。
の立体画像提示装置は、視差のある２枚の画像それぞれ
を観察者の両眼それぞれに提示して観察者に立体的な画
像を認識させる立体画像提示装置において、 （３−１）視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示
面上に提示する画像提示部 （３−２）眼球の動きを検出することにより、その眼球
による、上記画像提示面上の注視点をあらわす注視点情
報を得る注視点検出部 （３−３）上記注視点検出部により得られた注視点情報
に基づき、観察者から、上記画像提示面上に提示された
画像上の注視点に位置する注視対象物までの、観察者に
視覚的に認識させる距離を求める距離演算部 （３−４）上記距離演算部により求められた距離情報に
基づいて、観察者が上記注視対象物を注視したときの視
線どうしが成す輻輳角を調整する輻輳角調整手段 （３−５）上記距離演算部により求められた距離情報に
基づいて、観察者が上記注視対象物を注視したときの焦
点距離を調整する焦点調整手段 を備えたことを特徴とする。
【００１４】本発明の第３の立体画像提示装置では、画
像上の注視点情報を検出し、その注視点情報に基づいて
輻輳角および焦点距離の双方を調整して注視対象物を立
体視させるものであるため、注視点情報に対する輻輳角
および焦点距離の双方を正確に得ることができる。従っ
て、立体視するにあたり、不自然な感覚や不快感の一層
の低減化が図られ、人の自然な生理現象により近づける
ことができる。
像上の注視点情報を検出し、その注視点情報に基づいて
輻輳角および焦点距離の双方を調整して注視対象物を立
体視させるものであるため、注視点情報に対する輻輳角
および焦点距離の双方を正確に得ることができる。従っ
て、立体視するにあたり、不自然な感覚や不快感の一層
の低減化が図られ、人の自然な生理現象により近づける
ことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の第１の立体画像提示装置の
第１実施形態の機能ブロックを示す図、図２は、図１に
示す立体画像提示装置における筐体の斜視図である。ま
た、図３は、両眼で対象物を注視した場合の輻輳角を示
す図、図４は、画像提示面に提示された画像を立体視し
た場合の輻輳角を示す図である。
説明する。図１は、本発明の第１の立体画像提示装置の
第１実施形態の機能ブロックを示す図、図２は、図１に
示す立体画像提示装置における筐体の斜視図である。ま
た、図３は、両眼で対象物を注視した場合の輻輳角を示
す図、図４は、画像提示面に提示された画像を立体視し
た場合の輻輳角を示す図である。
【００１６】先ず、図３，４について説明する。図３に
示すように、観察者が前方の対象物３１を注視する場
合、その対象物３１の注視点３１ａと左右の眼球３２，
３３とで構成される三角形の頂角αが α＝ａｒｃｔａｎ（Ｌ／２Ｄ） ……（１） となるように、左右の眼球３２，３３を内側に向ける。
ここで、αは輻輳角、Ｌは左右の眼球３２，３３間の距
離、Ｄは左右の眼球３２，３３から対象物３１の注視点
３１ａまでの距離である。
示すように、観察者が前方の対象物３１を注視する場
合、その対象物３１の注視点３１ａと左右の眼球３２，
３３とで構成される三角形の頂角αが α＝ａｒｃｔａｎ（Ｌ／２Ｄ） ……（１） となるように、左右の眼球３２，３３を内側に向ける。
ここで、αは輻輳角、Ｌは左右の眼球３２，３３間の距
離、Ｄは左右の眼球３２，３３から対象物３１の注視点
３１ａまでの距離である。
【００１７】ここで、図４に示すように、観察者の両眼
に提示された画像提示面１２ａ，１２ｂにおける画像
の、予め作成された疑似３次元世界のどの対象物を、左
右の眼球３２，３３が注視しているかを、後述する注視
点検出器で検出し、検出された左右の眼球３２，３３の
注視点情報に基づいて輻輳角αを求め、この輻輳角αに
なるように画像提示面１２ａ，１２ｂを回動させる。
に提示された画像提示面１２ａ，１２ｂにおける画像
の、予め作成された疑似３次元世界のどの対象物を、左
右の眼球３２，３３が注視しているかを、後述する注視
点検出器で検出し、検出された左右の眼球３２，３３の
注視点情報に基づいて輻輳角αを求め、この輻輳角αに
なるように画像提示面１２ａ，１２ｂを回動させる。
【００１８】以下、図１，２を参照して説明する。図１
に示す画像生成器１１は、あらかじめ３次元ＣＡＤ等で
作成された３次元の仮想空間データやビデオカメラで撮
影された映像に基づいて、観察者の眼球間距離だけ離れ
た点から撮影した画像と等価な、左眼用，右眼用の画像
を生成する。
に示す画像生成器１１は、あらかじめ３次元ＣＡＤ等で
作成された３次元の仮想空間データやビデオカメラで撮
影された映像に基づいて、観察者の眼球間距離だけ離れ
た点から撮影した画像と等価な、左眼用，右眼用の画像
を生成する。
【００１９】画像提示部１２は、テレビ画面に代表され
るような２枚の画像提示面１２ａ，１２ｂ（図２参照）
を有し、画像生成器１１からの、左眼用，右眼用の画像
を２枚の画像提示面１２ａ，１２ｂに提示する。注視点
検出器１３は、左右の眼球それぞれに対して光を照射
し、それら眼球に照射された、眼球とともに動く光点を
センサで検出し、これに基づいて画像提示部１２に提示
された画像上の、眼球による注視点を表わす中心点情報
を得る。
るような２枚の画像提示面１２ａ，１２ｂ（図２参照）
を有し、画像生成器１１からの、左眼用，右眼用の画像
を２枚の画像提示面１２ａ，１２ｂに提示する。注視点
検出器１３は、左右の眼球それぞれに対して光を照射
し、それら眼球に照射された、眼球とともに動く光点を
センサで検出し、これに基づいて画像提示部１２に提示
された画像上の、眼球による注視点を表わす中心点情報
を得る。
【００２０】距離演算器１４は、注視点検出器１３で得
られた注視点情報に基づき、観察者から、画像提示部１
２に提示された画像上の注視点に位置する注視対象物ま
での、観察者に視覚的に認識させる距離（図３に示す距
離Ｄ）を計算する。輻輳角演算器１５は、距離演算器１
４により求められた距離Ｄに基づいて、前述した（１）
式より輻輳角αを求め、画像提示部１２に備えられた２
枚の画像提示面１２ａ，１２ｂそれぞれをどれだけの角
度で回転すれば求めた輻輳角αになるかを計算し、モー
タ駆動回路１６に指令を与える。
られた注視点情報に基づき、観察者から、画像提示部１
２に提示された画像上の注視点に位置する注視対象物ま
での、観察者に視覚的に認識させる距離（図３に示す距
離Ｄ）を計算する。輻輳角演算器１５は、距離演算器１
４により求められた距離Ｄに基づいて、前述した（１）
式より輻輳角αを求め、画像提示部１２に備えられた２
枚の画像提示面１２ａ，１２ｂそれぞれをどれだけの角
度で回転すれば求めた輻輳角αになるかを計算し、モー
タ駆動回路１６に指令を与える。
【００２１】モータ駆動回路１６は、輻輳角演算器１５
からの指令に従って輻輳角調整モータ１７，１８（図２
参照）を駆動する。すると、輻輳角調整モータ１７，１
８が回転し２枚の画像提示面１２ａ，１２ｂそれぞれが
回転し、これにより輻輳角が調整される。輻輳角調整モ
ータ１７，１８にはモータ回転角検出器１９，２０が備
えられており、このモータ回転角検出器１９，２０で検
出された角度信号が輻輳角演算器１５に入力され、これ
によりフィードバック制御が行なわれ、安定した輻輳角
の調整が行なわれる。
からの指令に従って輻輳角調整モータ１７，１８（図２
参照）を駆動する。すると、輻輳角調整モータ１７，１
８が回転し２枚の画像提示面１２ａ，１２ｂそれぞれが
回転し、これにより輻輳角が調整される。輻輳角調整モ
ータ１７，１８にはモータ回転角検出器１９，２０が備
えられており、このモータ回転角検出器１９，２０で検
出された角度信号が輻輳角演算器１５に入力され、これ
によりフィードバック制御が行なわれ、安定した輻輳角
の調整が行なわれる。
【００２２】尚、筐体２２には画像提示部１２，注視点
検出器１３，輻輳角調整モータ１７，１８およびモータ
回転角検出器１９，２０が組み込まれており、この筐体
２２を頭部に装着するために、図２に示すヘッドバンド
２１が備えられている。このように構成された本実施形
態の立体画像提示装置１００は、注視点検出器１３によ
り眼球の動きをモニタすることにより、画像上の注視点
を表わす注視点情報を得、この注視点情報に基づいて輻
輳角を求め、その輻輳角になるように画像提示面１２
ａ，１２ｂを回転させて立体視させるものであるため、
注視対象物に対する輻輳角を正確に得ることができる。
従って、立体視するにあたり、自然な生理現象に近づけ
ることができ不自然な感覚や不快感の低減化が図られ
る。
検出器１３，輻輳角調整モータ１７，１８およびモータ
回転角検出器１９，２０が組み込まれており、この筐体
２２を頭部に装着するために、図２に示すヘッドバンド
２１が備えられている。このように構成された本実施形
態の立体画像提示装置１００は、注視点検出器１３によ
り眼球の動きをモニタすることにより、画像上の注視点
を表わす注視点情報を得、この注視点情報に基づいて輻
輳角を求め、その輻輳角になるように画像提示面１２
ａ，１２ｂを回転させて立体視させるものであるため、
注視対象物に対する輻輳角を正確に得ることができる。
従って、立体視するにあたり、自然な生理現象に近づけ
ることができ不自然な感覚や不快感の低減化が図られ
る。
【００２３】図５は、本発明の第１の立体画像提示装置
の第２の実施形態の機能ブロックを示す図、図６は、図
５に示す立体画像提示装置における筐体の斜視図であ
る。尚、図１，２に示す立体画像提示装置１００の構成
要素と同じ構成要素には同一の符号を付して示し、異な
る点について説明する。図５，６に示す液晶プリズム５
１，５２それぞれは、互いに傾いてくさび状に配置され
た、それぞれに透明電極を有する２枚のガラス基板の間
に液晶が封入されたものであり、それら透明電極に電界
を加えると、ガラス基板に平行に配向していた液晶分子
が電界方向に再配列し、これにより液晶の見かけ上の屈
折率が変化する。この屈折率は電界の大きさに応じて変
化する。そこで輻輳角演算器１５で求めた輻輳角に対応
する電圧指令を可変電圧器５３に与え、可変電圧器５３
からの、輻輳角に対応する電圧を液晶プリズム５１，５
２に印加することによりそれら液晶プリズム５１，５２
の屈折率を変化させて輻輳角の調整を行なうとともに、
さらに輻輳角演算器１５から輻輳角変更指令を画像生成
器１１に与え、画像生成器１１に内蔵された、ビデオカ
メラで得られた画像もしくはコンピュータグラフィック
スで得られた画像により定まる輻輳角を変更し、変更さ
れた輻輳角に基づく画像を画像提示部１２に提示するこ
とにより、現実に忠実な立体画像提示装置を得ることが
できる。
の第２の実施形態の機能ブロックを示す図、図６は、図
５に示す立体画像提示装置における筐体の斜視図であ
る。尚、図１，２に示す立体画像提示装置１００の構成
要素と同じ構成要素には同一の符号を付して示し、異な
る点について説明する。図５，６に示す液晶プリズム５
１，５２それぞれは、互いに傾いてくさび状に配置され
た、それぞれに透明電極を有する２枚のガラス基板の間
に液晶が封入されたものであり、それら透明電極に電界
を加えると、ガラス基板に平行に配向していた液晶分子
が電界方向に再配列し、これにより液晶の見かけ上の屈
折率が変化する。この屈折率は電界の大きさに応じて変
化する。そこで輻輳角演算器１５で求めた輻輳角に対応
する電圧指令を可変電圧器５３に与え、可変電圧器５３
からの、輻輳角に対応する電圧を液晶プリズム５１，５
２に印加することによりそれら液晶プリズム５１，５２
の屈折率を変化させて輻輳角の調整を行なうとともに、
さらに輻輳角演算器１５から輻輳角変更指令を画像生成
器１１に与え、画像生成器１１に内蔵された、ビデオカ
メラで得られた画像もしくはコンピュータグラフィック
スで得られた画像により定まる輻輳角を変更し、変更さ
れた輻輳角に基づく画像を画像提示部１２に提示するこ
とにより、現実に忠実な立体画像提示装置を得ることが
できる。
【００２４】尚、筐体５４には、画像提示部１２，注視
点検出器１３，液晶プリズム５１，５２、可変電圧器５
３が組み込まれている。このように本実施形態の立体画
像提示装置５００では、注視点検出器１３により、眼球
の動きをモニタすることにより、画像上の注視点を表わ
す注視点情報を得、この注視点情報に基づいて輻輳角を
求め、その輻輳角に対応する電圧を液晶プリズム５１，
５２に印加してそれら液晶プリズム５１，５２の屈折率
を変化させて輻輳角を調整し画像を立体視させるもので
あるため、輻輳角の調整スピードも速く、より一層自然
な生理現象に近づけることができる。
点検出器１３，液晶プリズム５１，５２、可変電圧器５
３が組み込まれている。このように本実施形態の立体画
像提示装置５００では、注視点検出器１３により、眼球
の動きをモニタすることにより、画像上の注視点を表わ
す注視点情報を得、この注視点情報に基づいて輻輳角を
求め、その輻輳角に対応する電圧を液晶プリズム５１，
５２に印加してそれら液晶プリズム５１，５２の屈折率
を変化させて輻輳角を調整し画像を立体視させるもので
あるため、輻輳角の調整スピードも速く、より一層自然
な生理現象に近づけることができる。
【００２５】図７は、本発明の第２の立体画像提示装置
の一実施形態の機能ブロックを示す図、図８は、図７に
示す立体画像提示装置における筐体の斜視図である。ま
た、図９は、近くの物を見た場合の眼球内の水晶体の厚
さを示す図（ａ）、および液晶レンズにより図９（ａ）
に示す水晶体の厚さと同じ厚さに調節された水晶体を示
す図（ｂ）、図１０は、遠くの物を見た場合の眼球内の
水晶体の厚さを示す図（ａ）、および液晶レンズによ
り、図１０（ａ）に示す水晶体の厚さと同じ厚さに調節
された水晶体を示す図（ｂ）である。
の一実施形態の機能ブロックを示す図、図８は、図７に
示す立体画像提示装置における筐体の斜視図である。ま
た、図９は、近くの物を見た場合の眼球内の水晶体の厚
さを示す図（ａ）、および液晶レンズにより図９（ａ）
に示す水晶体の厚さと同じ厚さに調節された水晶体を示
す図（ｂ）、図１０は、遠くの物を見た場合の眼球内の
水晶体の厚さを示す図（ａ）、および液晶レンズによ
り、図１０（ａ）に示す水晶体の厚さと同じ厚さに調節
された水晶体を示す図（ｂ）である。
【００２６】先ず、図９，１０について説明する。観察
者が物を見るときの生理的現象の一つとして、前述した
輻輳角の調節機能とともにピント調節機能がある。近い
距離Ｄ１に置かれた物を見る場合は、図９（ａ）に示す
ように眼球９１内の水晶体９１ａを厚くして屈折角を大
きくする。一方、遠い距離Ｄ２に置かれた物を見る場合
は、図１０（ａ）に示すように眼球９１内の水晶体９１
ａを薄くして屈折角を小さくする。ここで図９（ｂ），
図１０（ｂ）に示すように眼球９１から極めて近い距離
Ｄ３に置かれたスクリーン９２の画像を見る場合は、眼
球９１によるピント調節機能が困難なため、スクリーン
９２と眼球９１との間に焦点距離可変レンズ９３を置
く。スクリーン９２に映し出された画像が示す仮想空間
内の、図９（ａ）に示すような近い距離Ｄ１に置かれた
物体と同じ位置に対応する物体に注視した場合は、図９
（ｂ）に示すようにその焦点距離可変レンズ９３の屈折
率を小さくし、眼球９１の水晶体９１ａが厚くならない
とピントがあわないようにする。一方、図１０（ａ）に
示すような遠い距離Ｄ２に置かれた物体と同じ位置に対
応する物体に注視した場合は、図１０（ｂ）に示すよう
に焦点距離可変レンズ９３の屈折率を大きくし、眼球９
１の水晶体９１ａが薄くならないとピントが合わないよ
うにする。本発明の第２の立体画像提示装置の一実施形
態は、このような焦点距離可変レンズでピントを合わせ
ることにより、立体視するにあたり不自然な感覚や不快
感の低減化を図るものである。以下、図７、８を参照し
て説明する。尚、図１、２に示す立体画像提示装置１０
０の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付して示
し、異なる点について説明する。
者が物を見るときの生理的現象の一つとして、前述した
輻輳角の調節機能とともにピント調節機能がある。近い
距離Ｄ１に置かれた物を見る場合は、図９（ａ）に示す
ように眼球９１内の水晶体９１ａを厚くして屈折角を大
きくする。一方、遠い距離Ｄ２に置かれた物を見る場合
は、図１０（ａ）に示すように眼球９１内の水晶体９１
ａを薄くして屈折角を小さくする。ここで図９（ｂ），
図１０（ｂ）に示すように眼球９１から極めて近い距離
Ｄ３に置かれたスクリーン９２の画像を見る場合は、眼
球９１によるピント調節機能が困難なため、スクリーン
９２と眼球９１との間に焦点距離可変レンズ９３を置
く。スクリーン９２に映し出された画像が示す仮想空間
内の、図９（ａ）に示すような近い距離Ｄ１に置かれた
物体と同じ位置に対応する物体に注視した場合は、図９
（ｂ）に示すようにその焦点距離可変レンズ９３の屈折
率を小さくし、眼球９１の水晶体９１ａが厚くならない
とピントがあわないようにする。一方、図１０（ａ）に
示すような遠い距離Ｄ２に置かれた物体と同じ位置に対
応する物体に注視した場合は、図１０（ｂ）に示すよう
に焦点距離可変レンズ９３の屈折率を大きくし、眼球９
１の水晶体９１ａが薄くならないとピントが合わないよ
うにする。本発明の第２の立体画像提示装置の一実施形
態は、このような焦点距離可変レンズでピントを合わせ
ることにより、立体視するにあたり不自然な感覚や不快
感の低減化を図るものである。以下、図７、８を参照し
て説明する。尚、図１、２に示す立体画像提示装置１０
０の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付して示
し、異なる点について説明する。
【００２７】図７、８に示す焦点距離可変レンズ７１，
７２は、それぞれ、透明電極を有する平凸レンズとガラ
ス基板の間に液晶が封入されたものである。先ず、注視
点検出器１３で、画像提示部１２に提示された画像上の
注視点情報を得、この注視点情報に基づいて距離演算器
１４でその注視対象物と観察者との距離（図９に示す距
離Ｄ１、もしくは図１０に示す距離Ｄ２等）を計算し、
焦点距離演算器７３に入力する。
７２は、それぞれ、透明電極を有する平凸レンズとガラ
ス基板の間に液晶が封入されたものである。先ず、注視
点検出器１３で、画像提示部１２に提示された画像上の
注視点情報を得、この注視点情報に基づいて距離演算器
１４でその注視対象物と観察者との距離（図９に示す距
離Ｄ１、もしくは図１０に示す距離Ｄ２等）を計算し、
焦点距離演算器７３に入力する。
【００２８】焦点距離演算器７３は、焦点距離可変レン
ズ７１，７２がとるべき焦点距離を計算する。電圧指令
発生器７４は、焦点距離演算器７３からの計算結果に基
づいて可変電圧器７５に向けて電圧指令を発生する。可
変電圧器７５は、焦点距離可変レンズ７１，７２が望ま
しい焦点距離を実現するための電圧を発生する。この電
圧は焦点距離可変レンズ７１，７２に入力され、これに
より焦点距離可変レンズ７１，７２の焦点距離が調整さ
れる。尚、焦点距離可変レンズ７１，７２が実現できる
最も小さい屈折率を、あらかじめ設定された仮想３次元
空間内の最も近い距離と対応させ、焦点距離可変レンズ
７１，７２が実現できる最も大きい屈折率を、仮想３次
元空間内の最も遠い距離に対応させておく。
ズ７１，７２がとるべき焦点距離を計算する。電圧指令
発生器７４は、焦点距離演算器７３からの計算結果に基
づいて可変電圧器７５に向けて電圧指令を発生する。可
変電圧器７５は、焦点距離可変レンズ７１，７２が望ま
しい焦点距離を実現するための電圧を発生する。この電
圧は焦点距離可変レンズ７１，７２に入力され、これに
より焦点距離可変レンズ７１，７２の焦点距離が調整さ
れる。尚、焦点距離可変レンズ７１，７２が実現できる
最も小さい屈折率を、あらかじめ設定された仮想３次元
空間内の最も近い距離と対応させ、焦点距離可変レンズ
７１，７２が実現できる最も大きい屈折率を、仮想３次
元空間内の最も遠い距離に対応させておく。
【００２９】また筐体７６には、画像提示部１２，注視
点検出器１３，焦点距離可変レンズ７１，７２および可
変電圧器７５が組み込まれている。このように本実施形
態の立体画像提示装置７００は、注視点検出器１３によ
り、眼球の動きをモニタすることにより、画像上の注視
点を表わす注視点情報を得、その注視点情報に基づいて
焦点距離を求め、その焦点距離に対応する電圧を焦点距
離可変レンズ７１，７２に印加して、それら焦点距離可
変レンズ７１，７２の屈折率を変化させて焦点距離を調
整し画像を立体視させるものであるため、焦点距離の調
節スピードも速く、立体視するにあたり、不自然な感覚
や不快感の低減化が図られる。
点検出器１３，焦点距離可変レンズ７１，７２および可
変電圧器７５が組み込まれている。このように本実施形
態の立体画像提示装置７００は、注視点検出器１３によ
り、眼球の動きをモニタすることにより、画像上の注視
点を表わす注視点情報を得、その注視点情報に基づいて
焦点距離を求め、その焦点距離に対応する電圧を焦点距
離可変レンズ７１，７２に印加して、それら焦点距離可
変レンズ７１，７２の屈折率を変化させて焦点距離を調
整し画像を立体視させるものであるため、焦点距離の調
節スピードも速く、立体視するにあたり、不自然な感覚
や不快感の低減化が図られる。
【００３０】図１１は、本発明の第３の立体画像提示装
置の一実施形態の機能ブロックを示す図、図１２は、図
１１に示す立体画像提示装置における筐体の斜視図であ
る。図１１に示す立体画像提示装置１１００には、図１
に示す立体画像提示装置１００の輻輳角調整機能を構成
する構成要素と、図７に示す立体画像提示装置７００の
ピント調節機能を構成する構成要素との双方が備えられ
ている。また図１２に示す筐体１１１にも同様にして、
図２に示す筐体２２の構成要素と、図８に示す筐体７６
の構成要素との双方が備えられている。
置の一実施形態の機能ブロックを示す図、図１２は、図
１１に示す立体画像提示装置における筐体の斜視図であ
る。図１１に示す立体画像提示装置１１００には、図１
に示す立体画像提示装置１００の輻輳角調整機能を構成
する構成要素と、図７に示す立体画像提示装置７００の
ピント調節機能を構成する構成要素との双方が備えられ
ている。また図１２に示す筐体１１１にも同様にして、
図２に示す筐体２２の構成要素と、図８に示す筐体７６
の構成要素との双方が備えられている。
【００３１】このように、本実施形態の立体画像提示装
置１１００は、注視点検出器１３により、眼球の動きを
モニタし、画像上の注視点を表わす注視点情報を検出
し、この注視点情報に基づいて輻輳角および焦点距離の
双方を求め、その輻輳角になるように画像提示面１２
ａ，１２ｂを回転させるとともに、焦点距離可変レンズ
７１，７２の焦点距離を調整して画像を立体視させるも
のであるため、立体視するにあたり、輻輳角，焦点距離
双方の調整が同時に行なわれ、人の自然な生理現象に一
層近づけることができ、不自然な感覚や不快感の低減化
が図られる。
置１１００は、注視点検出器１３により、眼球の動きを
モニタし、画像上の注視点を表わす注視点情報を検出
し、この注視点情報に基づいて輻輳角および焦点距離の
双方を求め、その輻輳角になるように画像提示面１２
ａ，１２ｂを回転させるとともに、焦点距離可変レンズ
７１，７２の焦点距離を調整して画像を立体視させるも
のであるため、立体視するにあたり、輻輳角，焦点距離
双方の調整が同時に行なわれ、人の自然な生理現象に一
層近づけることができ、不自然な感覚や不快感の低減化
が図られる。
【００３２】
【発明の効果】本発明の立体画像提示装置では、立体視
するにあたり、不自然な感覚や不快感の低減化が図られ
る。
するにあたり、不自然な感覚や不快感の低減化が図られ
る。
【図１】本発明の第１の立体画像提示装置の第１実施形
態の機能ブロックを示す図である。
態の機能ブロックを示す図である。
【図２】図１に示す立体画像提示装置における筐体の斜
視図である。
視図である。
【図３】両眼で対象物を注視した場合の輻輳角を示す図
である。
である。
【図４】画像提示面に提示された画像を立体視した場合
の輻輳角を示す図である。
の輻輳角を示す図である。
【図５】本発明の第１の立体画像提示装置の第２の実施
形態の機能ブロックを示す図である。
形態の機能ブロックを示す図である。
【図６】図５に示す立体画像提示装置における筐体の斜
視図である。
視図である。
【図７】本発明の第２の立体画像提示装置の一実施形態
の機能ブロックを示す図である。
の機能ブロックを示す図である。
【図８】図７に示す立体画像提示装置における筐体の斜
視図である。
視図である。
【図９】近くの物を見た場合の眼球内の水晶体の厚さを
示す図（ａ）、および液晶レンズにより、図９（ａ）に
示す水晶体の厚さと同じ厚さに調節された水晶体を示す
図（ｂ）である。
示す図（ａ）、および液晶レンズにより、図９（ａ）に
示す水晶体の厚さと同じ厚さに調節された水晶体を示す
図（ｂ）である。
【図１０】遠くの物を見た場合の眼球内の水晶体の厚さ
を示す図（ａ）、および液晶レンズにより、図１０
（ａ）に示す水晶体の厚さと同じ厚さに調節された水晶
体を示す図（ｂ）である。
を示す図（ａ）、および液晶レンズにより、図１０
（ａ）に示す水晶体の厚さと同じ厚さに調節された水晶
体を示す図（ｂ）である。
【図１１】本発明の第３の立体画像提示装置の一実施形
態の機能ブロックを示す図である。
態の機能ブロックを示す図である。
【図１２】図１１に示す立体画像提示装置における筐体
の斜視図である。
の斜視図である。
１１ 画像生成器 １２ 画像提示器 １２ａ，１２ｂ 画像提示面 １３ 注視点検出器 １４ 距離演算器 １５ 輻輳角演算器 １６ モータ駆動回路 １７，１８ 輻輳角調整モータ １９，２０ モータ回転角検出器 ２１ ヘッドバンド ２２，５４，７６，１１１ 筐体 ３１ 対象物 ３１ａ 注視点 ３２，３３，９１ 眼球 ５１，５２ 液晶プリズム ５３，７５ 可変電圧器 ７１，７２，９３ 焦点距離可変レンズ ７３ 焦点距離演算器 ７４ 電圧指令発生器 ９１ａ 水晶体 ９２ スクリーン １００，５００，７００，１１００ 立体画像提示装
置
置
Claims (4)
- 【請求項１】 視差のある２枚の画像それぞれを観察者
の両眼それぞれに提示して観察者に立体的な画像を認識
させる立体画像提示装置において、 視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示面上に提示
する画像提示部と、 眼球の動きを検出することにより、該眼球による、前記
画像提示面上の注視点をあらわす注視点情報を得る注視
点検出部と、 前記注視点検出部により得られた注視点情報に基づき、
観察者から、前記画像提示面上に提示された画像上の注
視点に位置する注視対象物までの、観察者に視覚的に認
識させる距離を求める距離演算部と、 前記距離演算部により求められた距離情報に基づいて、
観察者が前記注視対象物を注視したときの視線どうしが
成す輻輳角を調整する輻輳角調整手段とを備えたことを
特徴とする立体画像提示装置。 - 【請求項２】 前記画像提示部が、前記距離演算部によ
り求められた距離情報に基づいて、前記画像提示面上
に、該距離に応じた輻輳角を持つ画像を提示するもので
あることを特徴とする請求項１記載の立体画像提示装
置。 - 【請求項３】 視差のある２枚の画像それぞれを観察者
の両眼それぞれに提示して観察者に立体的な画像を認識
させる立体画像提示装置において、 視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示面上に提示
する画像提示部と、 眼球の動きを検出することにより、該眼球による、前記
画像提示面上の注視点をあらわす注視点情報を得る注視
点検出部と、 前記注視点検出部により得られた注視点情報に基づき、
観察者から、前記画像提示面上に提示された画像上の注
視点に位置する注視対象物までの、観察者に視覚的に認
識させる距離を求める距離演算部と、 前記距離演算部により求められた距離情報に基づいて、
観察者が前記注視対象物を注視したときの焦点距離を調
整する焦点調整手段とを備えたことを特徴とする立体画
像提示装置。 - 【請求項４】 視差のある２枚の画像それぞれを観察者
の両眼それぞれに提示して観察者に立体的な画像を認識
させる立体画像提示装置において、 視差のある２枚の画像それぞれを各画像提示面上に提示
する画像提示部と、 眼球の動きを検出することにより、該眼球による、前記
画像提示面上の注視点をあらわす注視点情報を得る注視
点検出部と、 前記注視点検出部により得られた注視点情報に基づき、
観察者から、前記画像提示面上に提示された画像上の注
視点に位置する注視対象物までの、観察者に視覚的に認
識させる距離を求める距離演算部と、 前記距離演算部により求められた距離情報に基づいて、
観察者が前記注視対象物を注視したときの視線どうしが
成す輻輳角を調整する輻輳角調整手段と、 前記距離演算部により求められた距離情報に基づいて、
観察者が前記注視対象物を注視したときの焦点距離を調
整する焦点調整手段とを備えたことを特徴とする立体画
像提示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8200546A JPH1048569A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 立体画像提示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8200546A JPH1048569A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 立体画像提示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048569A true JPH1048569A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16426111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8200546A Withdrawn JPH1048569A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 立体画像提示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1048569A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6047633A (en) * | 1998-06-23 | 2000-04-11 | Khaytman; Yefim B. | Shish kebab rotisserie |
| JP2006308846A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Pentax Corp | デジタルカメラ |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP8200546A patent/JPH1048569A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6047633A (en) * | 1998-06-23 | 2000-04-11 | Khaytman; Yefim B. | Shish kebab rotisserie |
| JP2006308846A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Pentax Corp | デジタルカメラ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |