(57)【要約】【課題】  立体画像の観察による視覚疲労が軽減された立体画像表示装置および立体画像表示方法を提供することである。【解決手段】  スクリーン１００に左眼用画像および右眼用画像を表示した場合に立体画像の表示位置３０が観察者の焦点深度ＦＤ内にあるように、表示対象１０の奥行き距離Ｐ０を立体画像の表示位置３０の奥行き距離Ｐ１に次式により非線形変換する。  Ｐ１＝ｇ√（Ｐ０）＋ｋ  ｇはゲインを表す係数、ｋはオフセットを表す係数である。係数ｋを正の値に設定することにより、立体画像の表示位置３０をスクリーン１００の奥側にシフトさせることができる。【選択図】        図５
2005091508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに左眼用画像および右眼用画像を表示することにより立体画像を表示する立体画像表示装置であって、
所定の観察位置から前記スクリーンまでの距離に基づく焦点深度の範囲内に立体画像が表示されるように、前記スクリーンから表示対象までの距離を前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換する変換手段と、
前記変換手段により得られた距離に基づいて視差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された視差に基づいて左眼用画像および右眼用画像を前記スクリーンに表示する表示手段とを備えたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記変換手段は、前記スクリーンから表示対象までの距離が焦点深度の範囲の限界に近づくにつれて前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離が飽和するように前記スクリーンから表示対象までの距離を前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換することを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記変換手段は、前記スクリーンから表示対象までの距離をＰ０とし、前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離をＰ１とし、ｆを所定の関数とし、ｇおよびｋをそれぞれ任意の係数とした場合に、下記式
Ｐ１＝ｇ・ｆ（Ｐ０）＋ｋ
を用いて前記スクリーンから表示対象までの距離Ｐ０を前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離Ｐ１に変換することを特徴とする請求項１または２記載の記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記変換手段は、前記観察位置から前記スクリーンまでの距離に基づいて前記係数ｇおよびｋのうち少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項３の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記変換手段は、前記スクリーンの奥側に立体画像の表示位置がシフトするように前記係数ｇを設定することを特徴とする請求項３または４記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
スクリーンに左眼用画像および右眼用画像を表示することにより立体画像を表示する立体画像表示方法であって、
所定の観察位置から前記スクリーンまでの距離に基づく焦点深度の範囲内に立体画像が表示されるように、前記スクリーンから表示対象までの距離を前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換するステップと、
前記非線形変換により得られた距離に基づいて視差を算出するステップと、
前記算出された視差に基づいて左眼用画像および右眼用画像を前記スクリーンに表示するステップとを備えたことを特徴とする立体画像表示方法。
【請求項７】
前記変換するステップは、前記スクリーンから表示対象までの距離が焦点深度の範囲の限界に近づくにつれて前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離が飽和するように前記スクリーンから表示対象までの距離を前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換することを含むことを特徴とする請求項６記載の立体画像表示方法。
【請求項８】
前記変換するステップは、前記スクリーンから表示対象までの距離をＰ０とし、前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離をＰ１とし、ｆを所定の関数とし、ｇおよびｋをそれぞれ任意の係数とした場合に、下記式
Ｐ１＝ｇ・ｆ（Ｐ０）＋ｋ
を用いて前記スクリーンから表示対象までの距離Ｐ０を前記スクリーンから立体画像の表示位置までの距離Ｐ１に変換することを含むことを特徴とする請求項６または７記載の記載の立体画像表示方法。
【請求項９】
前記変換するステップは、前記観察位置から前記スクリーンまでの距離に基づいて前記係数ｇおよびｋのうち少なくとも一方を制御することを含むことを特徴とする請求項８の立体画像表示方法。
【請求項１０】
前記変換するステップは、前記スクリーンの奥側に立体画像の表示位置がシフトするように前記係数ｇを設定することを含むことを特徴とする請求項８または９記載の立体画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像を表示する立体画像表示装置および立体画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を立体的に表示するためには、２台のカメラを人間の両眼の間隔程度に離して同一の被写体を撮像して左右のカメラによりそれぞれ左眼用画像および右眼用画像を得、あるいは、コンピュータグラフィックス技術を用いて左眼用画像および右眼用画像を人工的に作成し、このようにして得られた左眼用画像および右眼用画像を２台の画像表示装置を用いてスクリーン（表示画面）上で水平方向にずれた位置に表示する。観察者は、これらの左眼用画像および右眼用画像をそれぞれ左眼および右眼で観察することによって立体画像をスクリーンの手前や奥位置に知覚することができる。
【０００３】
従来より、立体画像を表示する種々の立体画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−１６８１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の立体画像表示装置では、観察者が立体画像を長時間観察すると、視覚疲労が生じる。そこで、立体画像を長時間観察した場合に生じる視覚疲労が軽減される立体画像表示装置および立体画像表示方法が望まれる。
【０００５】
本発明の目的は、立体画像の観察による視覚疲労が軽減される立体画像表示装置および立体画像表示方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る立体画像表示装置は、スクリーンに左眼用画像および右眼用画像を表示することにより立体画像を表示する立体画像表示装置であって、所定の観察位置からスクリーンまでの距離に基づく焦点深度の範囲内に立体画像が表示されるように、スクリーンから表示対象までの距離をスクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換する変換手段と、変換手段により得られた距離に基づいて視差を算出する算出手段と、算出手段により算出された視差に基づいて左眼用画像および右眼用画像をスクリーンに表示する表示手段とを備えたものである。
【０００７】
本発明に係る立体画像表示装置においては、観察位置からスクリーンまでの距離に基づく焦点深度の範囲内に立体画像が表示されるように、スクリーンから表示対象までの距離がスクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換される。非線形変換により得られた距離に基づいて視差が算出され、算出された視差に基づいて左眼用画像および右眼用画像がスクリーンに表示される。
【０００８】
このようにして立体画像が観察者の焦点深度の範囲内に表示されることにより、立体画像の観察による視覚疲労が軽減される。
【０００９】
変換手段は、スクリーンから表示対象までの距離が焦点深度の範囲の限界に近づくにつれてスクリーンから立体画像の表示位置までの距離が飽和するようにスクリーンから表示対象までの距離を立体画像の表示位置までの距離に非線形変換してもよい。
【００１０】
それにより、立体画像の観察による視覚疲労を軽減しつつ十分な奥行き知覚を得ることができる。
【００１１】
変換手段は、スクリーンから表示対象までの距離をＰ０とし、スクリーンから立体画像の表示位置までの距離をＰ１とし、ｆを所定の関数とし、ｇおよびｋをそれぞれ任意の係数とした場合に、下記式
Ｐ１＝ｇ・ｆ（Ｐ０）＋ｋ
を用いてスクリーンから表示対象までの距離Ｐ０をスクリーンから立体画像の表示位置までの距離Ｐ１に変換してもよい。
【００１２】
この場合、関数ｆならびに係数ｇおよびｋを最適に設定することにより立体画像を容易に焦点深度の範囲内に表示することができる。それにより、立体画像の観察による視覚疲労を軽減しつつ十分な奥行き知覚を得ることができる。
【００１３】
変換手段は、観察位置からスクリーンまでの距離に基づいて係数ｇおよびｋのうち少なくとも一方を制御してもよい。
【００１４】
それにより、観察位置からスクリーンまでの距離に応じて焦点深度の範囲が変化した場合でも、係数ｇおよびｋの少なくとも一方を制御することにより立体画像を容易に焦点深度の範囲内に表示することができる。それにより、立体画像の観察による視覚疲労を軽減しつつ十分な奥行き知覚を得ることができる。
【００１５】
変換手段は、スクリーンの奥側に立体画像の表示位置がシフトするように係数ｇを設定してもよい。
【００１６】
焦点深度の範囲はスクリーンの手前側に比べて奥側が長くなるので、スクリーンの奥側に立体画像の表示位置がシフトするように係数ｇを設定することにより、立体画像を焦点深度の範囲の全体にわたって表示することができる。それにより、立体画像の観察による視覚疲労を軽減しつつさらに十分な奥行き知覚を得ることができる。
【００１７】
本願発明に係る立体画像表示方法は、スクリーンに左眼用画像および右眼用画像を表示することにより立体画像を表示する立体画像表示方法であって、所定の観察位置からスクリーンまでの距離に基づく焦点深度の範囲内に立体画像が表示されるように、スクリーンから表示対象までの距離をスクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換するステップと、非線形変換により得られた距離に基づいて視差を算出するステップと、算出された視差に基づいて左眼用画像および右眼用画像をスクリーンに表示するステップとを備えてもよい。
【００１８】
本発明に係る立体画像表示装置においては、観察位置からスクリーンまでの距離に基づく焦点深度の範囲内に立体画像が表示されるように、スクリーンから表示対象までの距離がスクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換される。非線形変換により得られた距離に基づいて視差が算出され、算出された視差に基づいて左眼用画像および右眼用画像がスクリーンに表示される。
【００１９】
このようにして立体画像が観察者の焦点深度の範囲内に表示されることにより、立体画像の観察による視覚疲労が軽減される。
【００２０】
変換するステップは、スクリーンから表示対象までの距離が焦点深度の範囲の限界に近づくにつれてスクリーンから立体画像の表示位置までの距離が飽和するようにスクリーンから表示対象までの距離をスクリーンから立体画像の表示位置までの距離に非線形変換してもよい。
【００２１】
それにより、立体画像の観察による視覚疲労を軽減しつつ十分な奥行き知覚を得ることができる。
【００２２】
変換するステップは、スクリーンから表示対象までの距離をＰ０とし、スクリーンから立体画像の表示位置までの距離をＰ１とし、ｆを所定の関数とし、ｇおよびｋをそれぞれ任意の係数とした場合に、下記式
Ｐ１＝ｇ・ｆ（Ｐ０）＋ｋ
を用いてスクリーンから表示対象までの距離Ｐ０をスクリーンから立体画像の表示位置までの距離Ｐ１に変換することを含んでもよい。
【００２３】
この場合、関数ｆならびに係数ｇおよびｋを最適に設定することにより立体画像を容易に焦点深度の範囲内に表示することができる。それにより、立体画像の観察による視覚疲労を軽減しつつ十分な奥行き知覚を得ることができる。
【００２４】
変換するステップは、観察位置からスクリーンまでの距離に基づいて係数ｇおよびｋのうち少なくとも一方を制御することを含んでもよい。
【００２５】
それにより、観察位置からスクリーンまでの距離に応じて焦点深度の範囲が変化した場合でも、係数ｇおよびｋの少なくとも一方を制御することにより立体画像を容易に焦点深度の範囲内に表示することができる。それにより、立体画像の観察による視覚疲労を軽減しつつ十分な奥行き知覚を得ることができる。
【００２６】
変換するステップは、スクリーンの奥側に立体画像の表示位置がシフトするように係数ｇを設定することを含んでもよい。
【００２７】
焦点深度の範囲はスクリーンの手前側に比べて奥側が長くなるので、スクリーンの奥側に立体画像の表示位置がシフトするように係数ｇを設定することにより、立体画像を焦点深度の範囲の全体にわたって表示することができる。それにより、立体画像の観察による視覚疲労を軽減しつつさらに十分な奥行き知覚を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、立体画像が観察者の焦点深度の範囲内に表示されることにより、立体画像の観察による視覚疲労が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は観察者が表示対象を見た場合の視差を説明するための模式図である。図１（ａ）は表示対象がスクリーンよりも奥（遠く）にある場合を示し、図１（ｂ）は表示対象がスクリーンよりも手前（近く）にある場合を示す。
【００３０】
図１において、観察者から表示対象１０までの絶対距離をｚ０とする。ここで、スクリーン１００に立体画像を表示する場合を考える。観察者からスクリーン１００までの距離を視距離Ｄ０とし、スクリーン１００から表示対象１０までの距離を奥行き距離Ｐ０とする。また、観察者の右眼Ｒと左眼Ｌとの間の距離を瞳孔間距離ａとする。
【００３１】
立体画像は、右眼用画像および左眼用画像により構成される。右眼用画像および左眼用画像は、例えば、観察者の右眼Ｒに相当する位置と左眼Ｌに相当する位置とにそれぞれカメラを設置し、表示対象１０をそれらのカメラにより撮影することにより得られる。
【００３２】
右眼用画像および左眼用画像は、スクリーン１００上で水平方向にずれた位置に表示される。観察者の右眼Ｒおよび表示対象１０を通る直線とスクリーン１００とが交わる点１１Ｒに右眼用画像の対応する点を表示し、観察者の左眼Ｌおよび表示対象１０を通る直線とスクリーン１００とが交わる点１１Ｌに左眼用画像の対応する点を表示すると、観察者は、絶対距離ｚ０離れた位置に立体画像を知覚することができる。すなわち、立体画像が観察者から絶対距離ｚ０離れた位置に表示される。この場合、視差ｄ０は、右眼用画像および左眼用画像の対応する点１１Ｒ，１１Ｌ間の距離に相当する。
【００３３】
図１（ａ）に示すように表示対象１０がスクリーン１００の奥にある場合には、奥行き距離Ｐ０は正の値となり、図１（ｂ）に示すように表示対象１０がスクリーン１００の手前にある場合には、奥行き距離Ｐ０は負の値となる。したがって、ｚ０＝Ｄ０＋Ｐ０の関係が成り立つ。
【００３４】
奥行き距離Ｐ０と視差ｄ０は次式の関係を有する。
【００３５】
Ｐ０＝ａ・Ｄ０／（ａ＋ｄ０）  …（１）
上式（１）より観察者から表示対象１０までの絶対距離ｚ０と視差ｄ０とは次式の関係を有する。
【００３６】
ｚ０＝ａ・Ｄ０／（ａ＋ｄ０）＋Ｄ０  …（２）
図２は観察者から表示対象１０までの絶対距離ｚ０と視差ｄ０との関係の計算結果を示す図である。
【００３７】
図２の横軸は視差ｄ０を示し、縦軸は観察者から表示対象１０までの絶対距離ｚ０を示す。瞳孔間距離ａは、成人男子では６．５ｃｍである。図２には、視距離Ｄ０が１００ｍｍ、２００ｍｍおよび３００ｍｍの場合の絶対距離ｚ０と視差ｄ０との関係が示されている。
【００３８】
したがって、画像データ内で表示対象までの絶対距離ｚ０がわかれば、左眼用画像および右眼用画像のいずれか一方を基準として、奥行き距離Ｐ０から左眼用画像および右眼用画像内の対応する点の差に相当する視差ｄ０を次式から算出することができる。
【００３９】
ｄ０＝ａ・Ｄ０／Ｐ０−ａ  …（３）
一方、立体画像を見ることによって生じる視覚疲労を少なくするためには、表示された立体画像が観察者の焦点深度内にあることが望ましい。一般に、焦点深度は±０．２〜０．３Ｄ（ジオプタ：Ｄｉｏｐｔｅｒ）である。なお、Ｄはｍ（メートル）の逆数である。視距離Ｄ０が１００ｃｍ、２００ｃｍおよび３００ｃｍでの焦点深度を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2005091508.tif 000003
【００４１】
このように、焦点深度の範囲は、スクリーン１００の手前側に比べて奥側が長くなっている。
【００４２】
本実施の形態では、以下のようにして、立体画像を観察者の焦点深度内に表示する。
【００４３】
図３は本実施の形態に係る立体画像の表示方法を説明するための模式図である。図３（ａ）は立体画像がスクリーンよりも奥に表示される場合を示し、図３（ｂ）は立体画像がスクリーンよりも手前に表示される場合を示す。
【００４４】
図３において、立体画像の表示位置３０は、スクリーン１００に左眼用画像および右眼用画像を表示した場合に観察者が左眼用画像および右眼用画像の対応する点を知覚する位置を示す。
【００４５】
本実施の形態では、スクリーン１００に左眼用画像および右眼用画像を表示した場合に立体画像の表示位置３０が観察者の焦点深度ＦＤ内にあるように、図１の表示対象１０の奥行き距離Ｐ０を立体画像の表示位置３０の奥行き距離Ｐ１に非線形変換する。
【００４６】
あるいは、スクリーン１００に左眼用画像および右眼用画像を表示した場合に立体画像の表示位置３０が観察者の焦点深度ＦＤ内にあるように、図１の表示対象１０までの絶対距離ｚ０を観察者から立体画像の表示位置３０までの絶対距離ｚ１に非線形変換してもよい。
【００４７】
この場合、視差ｄ１は、右眼用画像および左眼用画像の対応する点１１Ｒ，１１Ｌ間の距離に相当する。非線形変換の特性は、焦点深度の範囲の限界近辺で飽和する特性が望ましい。
【００４８】
図４および図５は表示対象１０の奥行き距離Ｐ０から立体画像の表示位置３０の奥行き距離Ｐ１への非線形変換の例を示す図である。
【００４９】
図４および図５の横軸は表示対象１０の奥行き距離Ｐ０であり、縦軸は立体画像の表示位置３０の奥行き距離Ｐ１である。原点がスクリーン１００の位置を示す。
【００５０】
図４において、変換関数Ｍ０では、表示対象１０の奥行き距離Ｐ０と立体画像の表示位置３０の奥行き距離Ｐ１とが比例関係を有する。変換関数Ｍ０によれば、表示対象１０の奥行き距離Ｐ１が長くなると、立体画像の表示位置３０が焦点深度ＦＤの範囲から外れる。
【００５１】
変換関数Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３では、次式のように、表示対象１０の奥行き距離Ｐ０の平方根と立体画像の表示位置３０の奥行き距離Ｐ１が表示対象１０の奥行き距離Ｐ０で表される。
【００５２】
Ｐ１＝ｇ√（Ｐ０）  …（４）
上式（４）において、ｇはゲインを表す係数である。変換関数Ｍ１では、係数ｇが１であり、変換関数Ｍ２では、係数ｇが５であり、変換関数Ｍ３では、係数ｇが１０である。係数ｇが小さくなるほど、立体画像の表示位置３０がスクリーン１００に近づく。この場合、視距離Ｄ０に応じて係数ｇを制御する。
【００５３】
なお、非線形変換のために平方根以外にａｒｃＴａｎ関数等の他の関数を用いてもよい。
【００５４】
図５おいて、変換関数Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、次式のように、図４の変換関数Ｍ２にオフセットを加えたものである。
【００５５】
Ｐ１＝ｇ√（Ｐ０）＋ｋ  …（５）
上式（５）において、ｋはオフセットを表す係数である。変換関数Ｌ１では、係数ｋは０であり、変換関数Ｌ２では、係数ｋは３０であり、変換関数Ｌ３では、係数ｋは−３０である。
【００５６】
このように、係数ｋを正の値に設定することにより、立体画像の表示位置３０をスクリーン１００の奥側にシフトさせることができる。したがって、変換関数Ｌ２のように、正の係数ｋを用いることにより立体画像の表示位置３０を容易に焦点深度ＦＤ内に収めることが可能となる。
【００５７】
奥行き距離Ｐ１から左眼用画像および右眼用画像内の対応する点の差に相当する視差ｄ１を次式から算出することができる。
【００５８】
ｄ１＝ａ・Ｄ０／Ｐ１−ａ  …（６）
以上のように、上式（５）で示される非線形変換において係数ｇおよび係数ｋを調整することにより、立体画像の表示位置３０を容易に焦点深度ＦＤ内に収めることが可能となる。
【００５９】
図６は本発明の実施の形態に係る立体画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【００６０】
図６において、立体画像表示装置は、スクリーン（表示画面）１００、画像生成部２００、第１の係数変換部３００、第２の係数変換部４００および画像表示装置５００を含む。画像生成部２００、第１の係数変換部３００および第２の係数変換部４００は、例えば、パーソナルコンピュータからなり、画像表示装置５００は、例えば投射型プロジェクタからなる。
【００６１】
画像生成部２００は、予め２台のカメラにより撮像された左眼用画像および右眼用画像または予めコンピュータグラフィックス技術により作成された左眼用画像および右眼用画像を左眼用画像データおよび右眼用画像データとして記憶する。
【００６２】
左眼用画像データおよび右眼用画像データの各々は、各座標値（ｘ，ｙ）ごとに赤色信号の輝度ｒ、緑色信号の輝度ｇ、青色信号の輝度ｂおよび表示対象１０までの絶対距離ｚ０からなる画像データ（ｒ，ｇ，ｂ，ｚ０）を含む。なお、ｘ座標はスクリーン１００上の水平方向の位置を表し、ｙ座標はスクリーン１００上の垂直方向の位置を表す。
【００６３】
画像生成部２００は、左眼用画像データおよび右眼用画像データの絶対距離ｚ０および視距離Ｄ０を第１の係数変換部３００に与える。
【００６４】
第１の係数変換部３００は、視距離Ｄ０に基づいて上式（４）の係数ｇを制御し、表示対象１０の絶対距離ｚ０を表示位置３０の絶対距離ｚ１に変換する。
【００６５】
第２の係数変換部４００は、第１の係数変換部３００により得られた表示位置３０の絶対距離ｚ１に係数ｋを加算する。
【００６６】
画像表示装置５００は、第２の係数変換部４００により得られた表示位置３０の絶対距離ｚ１に基づいて上式（６）から視差ｄ１を算出し、その視差ｄ１に基づいて左眼用画像ＶＬおよび右眼用画像ＶＲの表示位置を算出する。そして、画像表示装置５００は、画像生成部２００により生成された左眼用画像データおよび右眼用画像データに基づいて左眼用画像ＶＬおよび右眼用画像ＶＲを視差ｄ１でスクリーン１００に表示する。
【００６７】
本実施の形態に係る立体画像表示装置においては、立体画像の表示位置３０が観察者の焦点深度内に設定されるので、立体画像を長時間観察することによって生じる視覚疲労が軽減される。
【００６８】
（実施例）
両眼融合視による立体画像での視覚疲労の主観評価および客観評価を行った。
【００６９】
図７は両眼融合視による立体画像での視覚疲労の主観評価の結果を示す図である。
【００７０】
図７の縦軸は主観評価値であり、横軸は視差を角度で示している。主観評価値「５」は「なんともない」、主観評価値「４」は「ほとんど疲れていない」、主観評価値「３」は「やや疲れた」、主観評価値「２」は「疲れた」、主観評価値「１」は「非常に疲れた」である。この主観評価では、被験者が静止した立体画像を約１時間観察した後に、上記の主観評価値を選択した。なお、被験者の焦点深度は、視差が−０．８３度から＋０．８３度までの範囲に相当する。
【００７１】
視差０度は静止した立体画像が２次元画像である場合、すなわちスクリーン上に立体画像の表示位置３０がある場合に相当する。視差０度を中心として左側がスクリーンより奥に立体画像が表示された場合であり、右側がスクリーンより手前に立体画像が表示された場合である。
【００７２】
図７の結果から理解されるように、立体画像がスクリーンより奥側で視差が−０．８２度となる位置に表示された場合には、２次元画像を観察した場合に比べて有意差は見られないが、視差が−１．３６度となる位置に立体画像が表示された場合には、２次元画像を観察した場合に対して有意差が見られる。
【００７３】
一方、立体画像がスクリーンより手前側で視差が０．８２度となる位置に表示された場合には、２次元画像を観察した場合に比べて有意差は見られない。また、視差１．３６度の位置に立体画像が表示された場合には、２次元画像を観察した場合に対して有意差は見られないものの、標準偏差が大きくなっている。これは、一部の被験者は視覚疲労を自覚し、一部の被験者は視覚疲労を自覚しなかったものと理解できる。
【００７４】
この主観評価の結果から、静止した立体画像が焦点深度の範囲外に表示されると、視覚疲労の要因となることが確認された。
【００７５】
図８は両眼融合視による立体画像での視覚疲労の客観評価の結果を示す図である。
【００７６】
客観評価では、被験者Ａ１〜Ａ６が静止した立体画像を約１時間観察し、観察前後の焦点の調節応答の振幅の変化分を測定した。視距離は１０５ｃｍとした。
【００７７】
調節応答の測定には、株式会社ニデック製ＡＲ１１００を用いた。遠くを見ている場合を想定して、指標をスクリーンの奥側−０．１６Ｄｉｏｐｔｅｒの位置に表示し、近くを見ている場合を想定して、指標をスクリーンの手前側−５．１２Ｄｉｏｐｔｅｒの位置に表示した。
【００７８】
図８の縦軸は静止した立体画像の観察前後における調節応答の振幅の変化分（差）である。
【００７９】
視差が０度の場合すなわち二次元画像を観察した場合には、観察の前後での調節応答の振幅の変化分が０となっている。これは、二次元画像の観察の前後で焦点の調節能力が低下していないことを示している。
【００８０】
スクリーンから奥側において立体画像の表示位置が視差−１．３６度および−１．９０度と離れるにしたがって、観察の前後での調節応答の振幅が視覚疲労の目安とされる０．５Ｄｉｏｐｔｅｒ低下している。
【００８１】
スクリーンから手前側において立体画像の表示位置が視差１．３６度および１．９０度と離れるにしたがって、観察の前後での調節応答の振幅の変化分が大きくなり、視覚疲労が生じていると推測することができる。
【００８２】
この客観評価の結果からも、静止した立体画像が焦点深度の範囲外に表示されると、視覚疲労の要因となることが確認された。
【００８３】
上記の実施例から立体画像を観察者の焦点深度内に表示することにより、立体画像の観察による視覚疲労が軽減されることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、立体画像を表示する種々の立体画像表示装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】観察者が表示対象を見た場合の視差を説明するための模式図である。
【図２】観察者から表示対象までの絶対距離と視差との関係の計算結果を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る立体画像の表示方法を説明するための模式図である。
【図４】表示対象の奥行き距離から立体画像の表示位置の奥行き距離への非線形変換の例を示す図である。
【図５】表示対象の奥行き距離から立体画像の表示位置の奥行き距離への非線形変換の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る立体画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】両眼融合視による立体画像での視覚疲労の主観評価の結果を示す図である。
【図８】両眼融合視による立体画像での視覚疲労の客観評価の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
ａ  瞳孔間距離
ｄ０，ｄ１  視差
Ｄ０  視距離
Ｐ０，Ｐ１  奥行き距離
ｚ０，ｚ１  絶対距離
Ｌ  左眼
Ｒ  右眼
ＦＤ  焦点深度
１０  表示対象
１１Ｌ，１３Ｌ  左眼用画像の点
１１Ｒ，１３Ｒ  右眼用画像の点
３０  表示位置
１００  スクリーン
２００  画像生成部
３００  第１の係数変換部
４００  第２の係数変換部
５００  画像表示装置
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３  変換関数
ＶＬ  左眼用画像
ＶＲ  右眼用画像
【図１】
2005091508.tif 000004
【図２】
2005091508.tif 000005
【図３】
2005091508.tif 000006
【図４】
2005091508.tif 000007
【図５】
2005091508.tif 000008
【図６】
2005091508.tif 000009
【図７】
2005091508.tif 000010
【図８】
2005091508.tif 000011