JPS61261719A - 光角変更を用いるモノラル画像鑑賞方法及び，その装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は，モノラル画像の持つ遠近感や立体感を，光
角を小さくすることによつて最大限に生かし，視感覚上
実物視的感覚（リアル感）を得る，準立体視的鑑賞方法
と，これに用いる装置に関する。

我々は，双眼視による奥行感や立体感を持つた視覚を持
ちながら，こと映像や写真等の画像に関しては，単眼視
すなわち単一カメラによるモノラル画像に大きな不満を
持つこともなく永い間慣れ親しんでいる。これは現在の
モノラル画像の持つ情報のみで，必要な伝達は行なえ娯
楽等の鑑賞を目的とする場合も更に，ある程度奥行感や
臨場感等の自然感が得られることによる。しかし同じモ
ノラル画像から得られる自然感も，再生方式による差異
は勿論，画質の良否，画面の大小が大きく影響すること
は広く知られている。これがため，例えば既に極限に近
い普及を果している家庭用テレビにおいても，没入性・
臨場感等の面で映画に及ばない技術的課題と不満に対し
，高精細度化・画面大型化の方向で開発普及が進みつつ
ある。これらの傾向は，鑑賞の向上をハード面から進め
る方法であり一方，ソフト面から，つまり我々の持つ視
覚機能面からの解決方法が忘れられている現状にある。

これを説明すると，近くで見る写真やテレビの画像は，
画像各部の遠近感が画面上に固定され偏平な印象を受け
るが，反対に映画のように画面を大きくし距離が遠のく
ほどこれは緩和される点である。このように，仮に同一
視角となる画像であつても，画面と眼との距離，換言す
ると光角によつて自然感に大きく差が生じることを指摘
できる。

この原因は，双眼視による遠近識別と立体性認識の作用
が逆効果として働いたもので，画面までの距離はおろか
，画像各部までの距離も双眼視によつて難なく捉えてし
まい，近距離ほどより簡単に平面的に再生されたモノラ
ル画像であることを見抜いてしまう結果である。

ここに我々の視覚における遠近識別と立体性認識につい
て，単眼視と双眼視を比較してみると，単眼視の場合，
遠い物体と近い物体を見るときに眼において異なるのは
水晶体の調節作用だけであるが，この働きだけでは遠近
の識別をすることができない。しかし網膜に映る見掛け
の大きさ，つまり視角による大小は識別でき，これを用
いて物体の大きさが分かつている場合，視角によつて遠
近を判別することができる。この他，立体的物体を見る
とき視界全部が透視的に見え，更に物体の大きさの記憶
，ある場所の記憶や大きさの比較等によつて遠近を判断
する先天的な力を持つている。又，物体が平面的なもの
か，立体的なものかの判断も陰影により同じく行うこと
ができる。本来モノラル画像である映像や写真・透視図
等に遠近感や物体の立体性を感じるのは以上の作用によ
つて判断される要素が強い。

一方双眼視の場合は，更に先天的に遠近を識別し，立体
性を認識することが判断することなくできる。これは（
１）左右両眼の視線方向により生じる光角と（２）左右
両眼の網膜に映ずる像の両眼距離により生じる差異，に
よるもので，近距離ほど光角の角度変化や左右映像の違
いは大きく識別や認識は容易である。物体との距離が大
きくなれば，まず視差による映像の違いがわずかなもの
となり，更に大きくなれば光角による遠近識別も３００
Ｍから５００Ｍ位で不能となる。

我々が，日常外界を見ている場合，単眼だけでもできる
識別と双眼をもつて見なければならない識別を別個に行
なうのでなく，両者を補完させながら行なつている。

以上の単眼視・双眼視をカメラによつて撮られた画像に
おき換えると，単眼視はモノラル画像に，双眼視はステ
レオ画像に相当する。ゆえにモノラル画像から得られる
立体感や奥行感も，我々の単眼視による場合と同質のも
のである。従つて，これを活かすには，前述の双眼視に
よつて得られる遠近識別と立体性認識は不要であり，反
対にモノラル画像から得られる自然感を損うこととなる
。

この発明は，以上の理由により行なつたもので，極論す
れば，モノラル方式で再生された画像には単眼視による
情報しか含まれていなく，従つてこれを鑑賞するには双
眼視でなく，単眼視による方がより画像の持つ奥行感や
立体感が引き出せ適していると言う結論から行なつたも
ので，双眼視によりながら光角を変えることにより，双
眼視のへい害を取り除く，モノラル画像鑑賞方法及びこ
れに用いる装置の提供を目的とする。

本発明を説明すると，単眼視と双眼視の共通点は焦点調
節であり，異なるところは，双眼視の場合のみ光角と左
右視差を有することである。従つて視覚的に単眼視に近
づけるには，左右視差を有さないモノラル画像であるの
で，残るところは光角の要素のみとなる。明視の距離に
おける日本人の平均的な光角は約１５度であり，無限遠
においては零度となる。光角による遠近識別は，光角が
小さくなるほど次第に弱まり，一説によると１分以下で
不能となる。このことから画像との距離によつて定まる
光角を手段を用い減少方向に変化させると，視覚上画像
との距離は次第に遠のいていき，これを過ぎればやがて
，画像各部からの光がどの距離から来るのか，遠近識別
が不能となる。これは光角の要素の無い単眼視と同じ条
件となる。このような状態でモノラル画像を見れば，近
くにあると思われる物は近くに見え，遠くにあると思わ
れる物は当然遠方にあるように，我々が直接外界を単眼
で見る遠近感と同じように感じることができる。これを
理解するには，一眼レフカメラのフアインダーを覗いて
みると良い。ここに見るのは直接視でなく，レンズが結
像した再生画像を拡大し明視の距離に虚像として見てい
るのであるが，単眼で外界を直接視するのと遠近識別や
自然感の差は認められず，若し同じ画像を撮影した写真
と比較すれば大きな差が認められる。

以上のことから，眼の焦点調節や画面の大小は影響が少
なく，単眼視と双眼視によつて我々の画像から受ける自
然感は大きく影響され，いかに双眼視することによる遠
近識別と立体性認識が不要なものであるかを確かめるこ
とができる。

では，一枚のモノラル画像を光角を減少させ双眼視する
にはどうすれば良いか。画像の注視点より眼に至る左右
両方の光路又はいずれか片方の光路を，光角の減少する
方向に折り曲げれば良く，この光学手段に，一方向の屈
折を行うプリズムや回折格子又は反射鏡の組み合せを，
眼前零ＣＭから左右光路の交わらない範囲に設ければ良
いこととなる。光路の折り曲げ角度つまり方向転角は，
両眼の視線が平行となる角度が標準となり，ゆえに片方
のみで行う場合は原光角に等しく，左右両光路で折り曲
げを行う場合は適宜これを分担させれば良い。従つて装
置の設計にあたつては，光角減の度合いを零から標準角
前後に近づけるほど傾斜的に双眼視による遠近識別能力
が減少する効果や，組み合わせを併用し，遠近両用の多
目的な用途の装置とすることが可能である。

以上のことを含めて，本発明装置の実施例によつて説明
すれば，第１図は第１実施例を示している。（１）及び
（２）は稜を類面外方側に位置させ，稜と交わる２つの
平面と基底面を垂設させた左眼用及び右眼用の，ガラス
・プラスチツク等透明体で形成されたプリズムである。

このプリズムはレンズのように，メガネフレーム状の眼
前保持枠（３）に支持され，メガネやサングラスのよう
に扱うことができる。プリズムの頂角は，透明体の屈折
率と画面までの距離により変化し，必要な方向転角を得
るべく決定される。概して書籍のような近距離鑑賞用は
角度が大きく，映画のような遠距離鑑賞用は小さい角度
となる。しかしこの程度はメガネレンズの大きさにして
，肉厚部で３ＭＭ前後で可能な小角度の頂角のものであ
る。

次にこのプリズム（１），（２）を用いて画面（４）上
の注視点（Ｘ）を見るとき，（Ｘ）点より発した光はプ
リズムにより，くの字に屈折する（５），（６）の光路
をたどつて各々左眼（Ｌ）及び右眼（Ｒ）に到達する。

このときの左右視線の成す光角は，後方の（Ｘ′）点と
結ばれる∠ＬＸ′Ｒとなり，プリズム（１），（２）を
用いず直接（Ｘ）点を見た場合の原光角∠ＬＸＲより減
少することとなる。この光角減によつて，光角により感
じる眼と画面（４）との距離は，（４′）の位置まで同
一視角で後退することとなり，各々の識別・判別要素と
からみ合い画像の各部分に距離感の自由度が得られる。

第１図においては，光角減少の説明を兼ね光角∠ＬＸ′
Ｒは角度を有している例であるが，光角を零度すなわち
視線を左右平行に設計すれば，光角による遠近識別は無
くなり，単眼視にほぼ等しい遠近判別が見やすい双眼視
によつて行え，モノラル画像に単眼視で感じる以上の奥
行感等自然感を得ることができる。

第２図は，この発明の第２実施例を示し，光路変更体に
反射手段を用いたものである。左右眼用の複合プリズム
（Ａ），（Ｂ）は，（７）と（８）及び（９）と（１０
）の対向する垂設された鏡面を持ち，光角変更手段とな
る各鏡面の角度は第１実施例と同じ考え方で設計される
。構造的には図示の複合プリズムが適し，他に別個のプ
リズム又は，鏡によつても可能なのは当然であり，各鏡
面を分離構造とした場合，一方の取り付け角を可動とす
ることにより光角を可変とすることができる。図示にお
いて，画面（４）上の（Ｘ）点よりの光路（５），（６
）は雁行状に反射され左眼（Ｌ）と右眼（Ｒ）に達する
。以下の作用効果は第１実施例と同じである。この実施
例の場合，各鏡面の角度保持は重要な課題でありこの方
法として，一体に成形する方法やフレームに取付ける方
法がとられ，手持ちや身かけ等任意の眼前保持の方法が
とられる。

第３図は，第２実施例の一部変更例である。鏡面（８）
，（９）の位置が変わり重ね合わさつている。鏡面（９
）は半反射・半透過の加工を施したプリズムでハーフミ
ラーによつても良い。この場合，画面と装置間の光路は
一本となり，画面との距離に関係なく使用できる利点が
ある。更に画面以外の網膜に映る映像も視差が存在せず
，視覚的には最善の方法である。

第４図は，第１実施例のプリズム（１），（２）を円形
とし，眼前保持枠（３）に回動可能に嵌め込み保持させ
た，光角変更量可変タイプの例である。図示例では，回
動時の掴みを兼ねてプリズムの稜方向を示す突起（１１
），（１２）を設けている。ａ〜ａ断面におけるプリズ
ムの向きは，第５図−イ）に示す状態が光角変更量は最
大であり，この角度から±９０度，左右対称に向きを変
えていくことにより光角変更量を可変とすることができ
る。又，第４図ａ〜ａ断面を，第５図−ロ）に示す向き
とした場合，光角は反対に増加する。この光角変更によ
り生じる視感覚変化として例えば，読書などであれば書
面が近ずいて見えることとなる。双眼視による明視の距
離は光角も関係し，近ずいて見える距離だけ書面を遠く
に置いても明瞭に見えることとなり，当然焦点も遠のく
ので，長時間の読書にも疲労しない効果や近視眼の原因
となる近接視を防ぐ効果がある。他の利用に，連続する
机上作業などに用いても良く，コンピユーター等の文字
・図形用として凸状カーブとなつているＣＲＴの画像を
，盛り上がりの無い偏平な歪みの無い画像として見るこ
とができる。

又，第４図におけるｂ〜ｂ断面を，第５図−ハ），ニ）
のようにすれば光角変更は行なわれず矢印の方向に光路
を変えることとなり，上眼・下眼による不自然な姿勢を
改めることができる。プリズム（１），（２）の稜の向
きを，左又は右に一方向とした場合の効果も上記と同じ
である。

次に光角変更量の可変や，多目的使用を目的とした，プ
リズムを移動可能に取り付ける他の方法として，保持枠
に対し竪軸回転・片引き・引き違い・差し替え・脱着等
の一般的な方法が可能である。

鮮明な高画質は，画像鑑賞の生命である。これがため粗
い画質の画像ほど，これが目立たない遠距離より見る傾
向がある。このように距離によつて視力を落とす方法で
は，視角も小さくなり本格的な鑑賞には適さない。この
ような場合十分な視角を確保する為近距離より見る方法
として，フイルター等の光ろ過材によつて，画質の粗さ
・不要なノイズ光線・有害光線等が緩和できることは周
知である。従つて，本装置のプリズムや鏡面体等の光線
透明体を光ろ過材で形成するか又は，光通過部分にコー
ティングや添設することによつて，フイルターの働きを
させることが簡単にできる。

このようにすれば，映像機器を通常の鑑賞用に調節した
ままで，画質改善・光量調節等が本装置の使用と同時に
行なえ，現状のテレビ・ビデオ等映像機器の画質と鑑賞
方法に即した対応となる。

以下に本発明の補足説明を行う。

１）本発明の装置は，以上に示した実施例のように左右
両眼に設ける方法の他に，片眼のみに設ける方法も可能
である。従つて第１実施例に示したプリズムを，片方の
みとする最も簡単な構造も可能であり，同じ作用効果が
得られる。

２）眼前保持枠は，耳と鼻で保持するメガネのフレーム
状が標準的であるが，通常のメガネと併用する場合はメ
ガネに懸架する構造も適し，他に，頭部に保持ざせる構
造や，不要時にはねさげる構造としても良い。又，別方
法として，虫メガネや双眼鏡のように手持ちによつても
良く，一枚又は，第６図に示すように左右プリズムを一
体に成型し，これらを直接手持する簡単な構造も可能で
ある。

尚，第６図はこれに脱着式のつる部分（１３）を設けた
例である。

３）第１実施例のプリズムは，図示の形状に限定されず
メニスクレンズ状や一方向カーブレンズ状に形成可能で
，他に細かなピツチの連続プリズムや，回折現象を用い
た回折格子によつても目的を達することができる。

４）本発明で対象とする画像は，映画テレビ等の投影画
像に限らず，写真・印刷写真等においても同様の効果が
得られ含まれるものである。

５）本発明に係わる方法及び装置は，同一画面に左右画
素の重ね合わせを行い，これを鑑賞時対応する各眼に分
離させる方式のステレオ画像に対し利用可能である。つ
まり，立体視の条件に，左右の対応する遠点は両眼距離
だけ離れていなければならない制約（本発明で言う光角
零度の状態）があり，近距離より鑑賞を行うテレビ等の
小型画面であれば有効画面が大幅に低下する問題が生起
する。これの解決として本発明により減少の無い完全な
重ね合わせが可能である。

この発明に係る画像鑑賞方法によると，メガネのように
簡単な装置で光角を変えることにより，あらゆるモノラ
ル画像において，その画面の大小，再生方式を問わず平
面的な画像から開放され，自然な奥行きを持つた準立体
視的な鑑賞をすることができる。ここで得られる立体感
は，決して立体映画が強調するような画面から飛び出す
立体感でなく，画像の意図した構図を，あたかもカメラ
の位置から見るが如き，被写体までの距離感が得られる
点である。このとき画面は，画像を写しだすスクリーン
でなく，実景を覗く窓やカメラフアインダーのような感
覚を与える。又，この発明で行なう眼前での光角変更が
もたらす眼の状態は，我々が双眼鏡を見ている眼の状態
に似ている。このように安全性についても広く用いられ
ている，異状屈折を矯正するメガネ，視覚の特性を用い
る虫メガネ・望遠鏡・顕微鏡等の光学機器と同じ光学手
法によるもので眼に対し安全である。

以上はモノラル画像でも，準立体視できる効果であるが
，本発明の大きな効果は，画像鑑賞水準の向上を，機器
等ハード面からでなく，見る側つまりソフト面から，は
るかに経済的に行う方法を提供できることである。

ハード面からの向上は，いきおい画面の大型化を招き，
つくば科学博に見られる大型映像や，家庭におけるテレ
ビ画面の大型化，更に誕生しつつある大画面の高品位テ
レビ・壁掛けテレビ等に大型化の傾向を見ることができ
る。だが特殊映像の分野はさておき，方式変更や情報末
端装置として大きな変革の予想される家庭用画像システ
ムにおいては，迫力＝大画面，高画質＝大画面と言つた
短絡定着は避けるべきであり，ある意味ではぜい沢で又
，安直にすぎた画像鑑賞向上の欲求に対し，いかなる犠
牲をもつて手に入れるか，画面サイズに比例する経済的
負担と高電力消費によるのか，メガネをかけるわずらわ
しさによるのか，新たな選択の道を提供できる点である
。

次に各実施例における主な利点を示す。

第１実施例は，薄型・軽量の利点を有し，第４図のよう
に回動可能とすれば光角変更量を可変とすることができ
，更に他の用途にも応用できる。

第２実施例は，反射によるのでわずかな光の分散も生じ
ない。又光路の幅が狭くなるので近遠両距離の鑑賞に適
し，視差による立体性認識も減少する利点を有する。

光ろ過材を用いれば，近距離鑑賞を妨げる粗い画質に対
して，画質改善や適正光量調節が同時に簡単に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す平面図，第２図は同
第２実施例を示す平面図，第３図は第２実施例の一部変
更を示す平面図，第４図は光路変更体移動可能タイプの
一例を示す斜視図，第５図は第４図における断面図，第
６図は第１実施例の簡易タイプを示す斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モノラル画像の鑑賞において、通常の鑑賞方法にお
   ける画像上の注視点と両眼視線の成す光角に対し、注視
   点より眼に至る光路を、左眼、右眼の少くとも一方の眼
   前に設ける光路変更体により折り曲げ、注視点から来る
   光線が両眼にほぼ平行光線として入るように光角の減少
   を行い、これにより生じる遠近識別の視感覚変化を利用
   し、前記画像を見ることを特徴とする、光角変更を用い
   るモノラル画像鑑賞方法。 ２、左眼、右眼の少くとも一方の眼の前方に設ける光路
   変更体と、これを保持する眼前保持枠より成り、前記光
   路変更体は、モノラル画像の注視点から来る光線が屈折
   又は反射の手段により両眼にほぼ平行光線として入る析
   り曲げ角度を有し、これにより光角の減少を行うことを
   特徴とする、光角変更を用いるモノラル画像鑑賞装置。 ３、光路変更体は、稜線及び基底面を垂設させた、屈折
   作用を持つ小角度頂角のプリズムである特許請求の範囲
   第２項記載の、光角変更を用いるモノラル画像鑑賞装置
   。 ４、光路変更体は、一方を画像方向に、他方を眼の方向
   に共に斜めに向けた雁行状の反射作用を持つ、対向する
   ２個の垂設鏡面である特許請求の範囲第２項記載の、光
   角変更を用いるモノラル画像鑑賞装置。 ５、光路変更体を、眼前保持枠に移動可能に取付けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項、第３項又は第４
   項記載の、光角変更を用いるモノラル画像鑑賞装置。 ６、光路変更体を、光ろ過材で形成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項、第３項、第４項又は第５項記
   載の、光角変更を用いるモノラル画像鑑賞装置。 ７、光路変更体の光路に、光ろ過材をコーティング又は
   添設したことを特徴とする特許請求の範囲第２項、第３
   項、第４項又は第５項記載の、光角変更を用いるモノラ
   ル画像鑑賞装置。