(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼画像と右眼画像とを合成して立体画像を表示する立体像表示装置における立体感を測定する立体感測定装置において、
前記立体像表示装置の前面近傍に配置されたハーフミラーと、
複数の点光源を備えて前記ハーフミラーの手前に整列配置され、前記立体像表示装置の表示画面より前に見える物体の空間上の位置を点光源の位置に基づいて測定するための前方用指標部と、
複数の点光源を備えて前記ハーフミラーの手前に整列配置され、前記表示画面より奥に見える物体の空間上の位置を前記ハーフミラーの裏面側に形成される点光源の虚像位置に基づいて測定するための後方用指標部と、
を具備することを特徴とする立体感測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体表示における立体感を測定する装置に係わり、特に立体画像観視時に表示されている物体の空間上の位置を測定する立体感測定装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は、立体像表示装置における立体感を測定する装置に関するもので、空間上の奥行き位置を示す光源など指標となるものを立体像表示装置近傍に多数配置して、被験者が定位位置（被験者が知覚した表示物体の奥行き方向の位置を『定位位置』と称する）として知覚する位置の指標を点灯させることにより１つの指標を実質的に動かすことに相当させることにより、立体画像観視時に直接、表示画像の空間上の位置の測定ができるようにしたものである。
【０００３】
【従来の技術】
立体像表示装置に表示される立体像は、これを観視する者の心理的要素等に左右されるものであり、観視者が立体像をどのように見ているかを知るのは重要なことである。
【０００４】
立体像表示装置に立体像を表示するためには、左右眼で視差の異なる多数の画像が必要である。立体画像を作成するに当たっては、心理的要素を加味した複数の画像を作成しなければならず、このためには、観視者の立体感（奥行き感）を測定して客観的に評価する必要がある。
【０００５】
従来、立体感を測定する手法としては、予め視差量がわかっている電気的画像と比較しその画像と一致する定位位置を立体画像の空間上の位置として測定する方法が知られている（例えば、岡田勝行、村山陽司、本田捷夫、「ＶＲによる視差画像からの立体画像」、３Ｄ  Ｉｍａｇｅ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ’９５、Ｐ２０２−２０７）。
【０００６】
この手法は、被写体の像に網目状のパターン（予め視差量がわかっている電気的画像）を重ねて表示し、その交点上での奥行き方向の位置を測定する。この場合、測定者は眼鏡をかけて立体視を行いながら、マウスにより網目状の１点を選択し、左右のマウスボタンをクリックすることでその点の奥行き方向の位置を被写体の奥行き方向に位置に合わせる。このようにして網目上の全ての点を測定すれば、被写体の形状を網目に写し取ることができ、立体形状の測定が可能となる。
【０００７】
一方、立体感を測定する他の手法としては、人間の左右眼の輻輳角を測定し、その大きさから観察して空間上の位置を求める両眼眼球運動測定装置を利用するものが知られている。
【０００８】
この両眼眼球運動測定装置を利用する手法は、被験者に例えばゴーグル式の光学検出部を装着して立体画像を観視させ、この光学検出部により得られた被験者の両眼の動きから輻輳角を測定し、この輻輳角の大きさによって立体像の空間上の位置を求めるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、予め視差量がわかっている電気的画像と比較しその画像と一致する定位位置を立体画像の空間上の位置として測定する方法では、予め視差量がわかっている電気的画像（網目状のパターン）を作成しなければならず、構成が複雑になる。
【００１０】
また、視差や輻輳角から立体感を測る方法は、立体感を視差、輻輳角を用いて間接的に測定しているので、心理的影響が考慮されておらず、誤差が多く正確な立体感を測定するものではなかった。
【００１１】
また、人間の左右眼の輻輳角を直に測定する方法では前記ゴーグル等の視線を検出するための装置を被験者に取り付ける必要があり、装置構成が大掛かりになるばかりか、実際の定位位置と輻輳角との関係が必ずしも明確ではなく、測定誤差が発生する、といった課題があった。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な装置構成で正確な立体感を測定できる立体感測定装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、左眼画像と右眼画像とを合成して立体画像を表示する立体像表示装置における立体感を測定する立体感測定装置において、前記立体像表示装置の前面近傍に配置されたハーフミラーと、複数の点光源を備えて前記ハーフミラーの手前に整列配置され、前記立体像表示装置の表示画面より前に見える物体の空間上の位置を点光源の位置に基づいて測定するための前方用指標部と、複数の点光源を備えて前記ハーフミラーの手前に整列配置され、前記表示画面より奥に見える物体の空間上の位置を前記ハーフミラーの裏面側に形成される点光源の虚像位置に基づいて測定するための後方用指標部とを具備することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る立体感測定装置の参考例を示すブロック図である。
同図に示されるように、この立体感測定装置は、操作部１と、制御部２と、駆動部３と、指標部４とを備えている。制御部２と駆動部３とから請求項に記載された点灯制御部が構成されている。
【００１９】
操作部１は、ポテンショメータ５と、このポテンショメータ５の出力電圧レベルをディジタル化して前記制御部２に出力するＡＤ変換器６とを備えている。前記ポテンショメータ５は、安定化電源５１と可変抵抗器５２とから成り、安定化電源５１で発生した電圧を可変抵抗器５２により分圧して操作電圧を生成する。
【００２０】
制御部２は、操作部１から供給されるディジタル電圧信号に基づいて指標部４を構成する後述する点光源のいずれを点灯するかを制御する制御信号を生成して駆動部３に供給するものである。
【００２１】
駆動部３は、制御部２からの制御信号を入力し、この制御信号に応じて後述する点光源を点灯させる機能を有する。
【００２２】
指標部４は、光源７を備え、光源７は複数の点光源７−１，７−２，……，７−ｎで構成されている。なお、この指標部４の各点光源７−１，７−２，……，７−ｎとしては、視認性が良いこと、応答速度が速いこと、及び経済性の点からして発光ダイオード（ＬＥＤ）が好適である
図２は、操作部１、制御部２、駆動部３、及び指標部４の配置関係を示している。操作部１、制御部２、及び駆動部３は、筐体８内に収納されている。この筐体８には、スライドスイッチ９が設けられており、被験者がこのスライドスイッチ９を操作することによって前記ポテンショメータ５の可変抵抗器５２からスライドスイッチ９の操作量相当の電圧が生成されるようになっている。
【００２３】
また、図２に示されるように、指標部４は立体像表示装置１０の近傍に配置され、点光源７−１，７−２，……，７−ｎは被験者の視線方向と略平行に配列されている。
【００２４】
次にこの参考例の作用について説明する。
【００２５】
被験者は、図２に示されるように、立体像表示装置１０の立体表示画面１１に正対した状態で、立体画像１２を正視する。次に画面を見ながらスライドスイッチ９を操作する。指標部４の点光源７は、このスライドスイッチ９の操作に連動して点灯位置を変えるので、被験者は、観視中の立体画像の空間上の位置を点光源の点灯位置により報知する。これにより、何番目の点光源が点灯したかが分かるので、立体表示画面１１からその点灯位置までの距離Ｌを測定することにより、立体画像１２の空間上の位置、すなわち定位位置が分かるのである。
【００２６】
このように、この参考例においては、被験者が視認した立体画像の空間上の位置を該当する点光源を点灯させることにより報知するようにしたので、正確かつ容易に立体像の空間上の位置を測定することができる。
【００２７】
《他の参考例》
なお、他の参考例として、制御部２にペンレコーダを接続し、制御部２から出力される制御信号を取り込んで被験者の奥行き調整の状況を示す軌跡を描かせるようにしても良い。このように構成することにより、ペンレコーダに記録された軌跡波形から奥行き調整時間など人間の立体視の基本特性についての測定が可能となる。
【００２８】
《実施例》
本発明の実施例では、図３の平面図に示されるように、立体像表示装置１０の手前にハーフミラー１３を配置するとともに、それぞれが複数の点光源を整列配置して成る前方用指標部４Ｆと後方用指標部４Ｒとを配置し、立体表示画面の前後の奥行き方向の測定を可能とするように構成したものである。
【００２９】
すなわち、立体像表示装置１０の手前に配置されたハーフミラー１３を使用した構成では、前方用指標部４Ｆによって、表示画面より前に見える物体の空間上の位置を測定すると共に、後方用指標部４Ｒによって、ハーフミラー１３を介して表示画面より奥に見える物体の空間上の位置を測定するようにしたものである。図３の後方用指標部４Ｒを前方に平行移動させると、それに連れてハーフミラー１３を介して見える後方用指標部４Ｒの虚像も移動し、この虚像が、立体像表示装置１０に重なって見えるように位置させて、後方用指標部４Ｒの対応する光源の位置を認識することにより正確な定位位置の測定を行うことができる。
【００３０】
図４は本発明に係る立体感測定装置のさらに他の参考例を示す構成説明図である。
【００３１】
この参考例は、操作部１４と駆動部１５と指標部１６とを備えている。
【００３２】
操作部１４は、安定化電源５１と可変抵抗器５２で構成されたポテンショメータで構成され、可変抵抗器の操作量に相当するアナログ電圧を生成して前記駆動部１５に供給する。
【００３３】
駆動部１５は、操作部１４から供給されたアナログ電圧を入力して後述する指標部１６の点光源の駆動信号を生成する。この駆動部１５により請求項記載の点灯制御部が構成されている。
【００３４】
指標部１６は、図５に示されるように、１つの点光源１７と、この点光源を取り付けるモータレール１８とを備えている。このモータレール１８内には、溝１９が被験者の視線方向に略平行に形成されており、この溝１９内を点光源１７が図示しないモータによって移動可能に配置されている。なお、他の構成は図１に示した実施の形態と同一である。
【００３５】
上記構成において、被験者は、立体像表示装置１０の立体表示画面１１に正対した状態で、立体画像１２を正視する。次に画面を見ながらスライドスイッチ９を操作する。点光源１７は、このスライドスイッチ９の操作に連動してモータレール１８内を移動するので、被験者は、観視中の立体画像の空間上の位置Ｌを点光源１７のスライド位置によって報知する。これにより、点光源がどの位置で停止したが分かるので、その位置に応じて立体画像の空間上の位置が分かるのである。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な装置構成で正確な立体感を測定することが可能となる。また、表示画面より前に見える物体の空間上の位置を測定できるばかりでなく、立体像表示装置があるために指標部を物理的に設置できない表示画面より奥に見える物体の空間上の位置をも測定することができ、立体感の客観的評価の精度がより一層向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る立体感測定装置の参考例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る立体感測定装置の参考例における指標部の構成を示す説明
図である。
【図３】本発明に係る立体感測定装置の実施例を示す構成説明図である。
【図４】本発明に係る立体感測定装置のさらに他の参考例を示す構成説明図である。
【図５】本発明に係る立体感測定装置のさらに他の参考例における指標部の構成を示す説
明図である。
【符号の説明】
１，１４  操作部
２  制御部
３，１５  駆動部
４，１６  指標部
４Ｆ  前方指標部
４Ｒ  後方指標部
５  ポテンショメータ
５１  安定化電源
５２  可変抵抗器
６  ＡＤ変換器
７，１７  光源
７−１〜７−ｎ  点光源
８  筐体
９  スライドスイッチ
１０  立体像表示装置
１１  立体表示画面
１２  立体画像
１３  ハーフミラー
１８  モータレール
１９  溝
【図１】
0003583530.tif 000002
【図２】
0003583530.tif 000003
【図３】
0003583530.tif 000004
【図４】
0003583530.tif 000005
【図５】
0003583530.tif 000006