JP2000271342A - 位置情報発信装置およびこれを使用した仮想空間映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プレーヤの位置情報の他に、角度情報をもワイ
ヤレスで発信できるようにする。 【解決手段】プレーヤの三次元空間位置を得るための固
有のアドレスを発信する第１の発光素子１６と、プレー
ヤの頭部側に設けられた角度情報を得る角度検出手段１
４と、角度検出手段からの角度情報を発信する第２の発
光素子１８とを有する。第１の発光素子から発信する固
有のアドレス情報から、プレーヤの三次元空間位置情報
が検出される。第２の発光素子から発信する固有のアド
レス情報に乗せられた角度情報からプレーヤの回転情報
が得られる。角度情報をも光発信することでワイヤレス
で角度情報が得られる。これでプレーヤの動きが自由に
なる。角度情報を発信する専用の発光素子があるので、
スループットも劣化しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、仮想三次元ゲー
ムなどのように仮想三次元空間を体験できる仮想空間映
像表示装置およびこれに使用される位置情報発信装置に
関する。詳しくは、位置情報発信装置から三次元空間位
置情報のみならず、プレーヤの角度情報などをも発信で
きるようにしたものである。そしてこの位置情報と角度
情報とに基づいて、より一層精度の高い仮想三次元映像
の制御ができるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】仮想三次元ゲーム、ドライブシミュレー
タ、フライトシミュレータなどのようにディスプレー上
に仮想三次元空間を表示し、この表示内容を見ながらこ
の三次元空間を共有した状態で、プレーヤがプレーを楽
しむことができるようにした仮想空間表示装置が知られ
ている。

【０００３】この場合にはプレーヤの動きに応じて仮想
三次元空間を同時に変化させて、プレーヤがあたかも仮
想三次元空間内に存在するような体験ができるように三
次元画像を制御する必要がある。そのためには、プレー
ヤが位置する現実の少なくとも三次元空間位置（三次元
座標）を仮想三次元空間位置に変換する画像処理を行わ
なければならないので、プレーヤが位置するこの現実の
三次元空間位置を何らかの手段を用いて検出する必要が
ある。

【０００４】従来から知られている方法として、磁気ア
ンテナと検出センサを使用した三次元空間位置検出装置
が挙げられる。図１５はその一例を示すもので、この三
次元空間位置検出装置は天井などに磁気アンテナ２を配
し、プレーヤに装着されたヘルメット（ゲーム用ヘルメ
ット）３などに磁気検出センサ４を取り付け、この磁気
検出センサ４が検出する磁界の強さと向きからプレーヤ
が置かれている空間内の位置（ｘ、ｙ、ｚ）と、その位
置における回転軸（θ、γ、ξ）を検出するものであ
る。

【０００５】検出されたこの６次元空間位置情報（三次
元座標および回転角）に基づいて、プレーヤの面前に装
着された表示装置例えばヘッド・マウンテッド・ディス
プレー（ＨＭＤ）２０に表示されるゲーム用三次元画像
やシミュレーション用画像などの三次元空間座標（基準
軸）が制御され、三次元画像などがプレーヤの動きに応
じて左右に振れたり、傾けたりすることができる。

【０００６】さて、このような三次元空間位置を検出す
る磁気を利用した従来の検出装置は６次元座標を検出で
きるという特徴がある反面、 （１）サービスレンジが狭い。大凡２メータ平方の範囲
に限られる。 （２）磁界を使うため金属の影響を受けやすく、金属で
遮られると三次元空間位置を検出できなくなってしま
う。 （３）磁界を発生させる磁気アンテナ２を天井などに設
置する必要がある。 （４）磁界を検出するための磁気検出センサ４を含めた
受信装置が大きくなり、価格も高い。などといった不都
合な面がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
問題を解決する一つの手段として、特定の発光パターン
（ＩＤパターン）を出力する発光素子を三次元空間位置
検出用発光装置として利用すると共に、この発光パター
ンを撮像することによって、三次元空間位置（三次元座
標とその回転軸）を認識するような三次元空間の位置情
報発信装置が考えられる。

【０００８】この場合には発光素子の他に、発光素子か
らの発光パターンを検出するビデオカメラなどの撮像手
段が必要になる。ビデオカメラを天井などに設置して固
定し、発光素子をプレーヤ側に取り付けた場合、発光素
子からの特定の発光パターンをビデオカメラで撮像して
得たプレーヤの位置情報（三次元空間位置情報）だけで
は、仮想空間を体験するためのコンピュータグラフィッ
クスＣＧの画像をコントロールするには不十分な場合が
起こる。

【０００９】プレーヤの角度情報である三次元の回転情
報（ヨー、ロールおよびピッチ情報）があれば、これに
基づいてコンピュータグラフィックス画像をプレーヤの
動きに応じて回転させるなど三次元軸も回転させること
ができるようになるからである。

【００１０】この角度情報はジャイロなどの角度検出手
段をプレーヤ側に設けることによって達成できる。その
場合通常考えられる構成は有線伝送である。しかし、プ
レーヤとしては自由に動き回れた方が、仮想空間内で自
由に活動できるので、より現実的な体験ができる。した
がって何らかの手段によってワイヤーを使用しないでも
伝送できるようにしなければならない。上述した発光素
子を利用することも考えられるが、そうすると、この発
光素子からは発光パターン情報の他に、ジャイロなどで
検出された角度情報（ヨー、ロールおよびピッチ情報）
をも一緒に送信しなければならないので、送信情報自体
のスループット（情報伝達量）が低下してしまう。

【００１１】そこでこの発明はこのような従来の課題を
解決したものであって、スループットの低下を招くこと
なく、角度情報などを光伝送できるようにした位置情報
発信装置およびこれを使用した仮想空間映像表示装置を
提案するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係る位置情報発信装
置では、プレーヤの三次元空間位置を得るための固有の
アドレスを発信する第１の発光素子と、上記プレーヤの
頭部側に設けられた角度情報を得る角度検出手段と、上
記角度検出手段からの角度情報を発信する第２の発光素
子とを有し、上記第１の発光素子から発信する固有のア
ドレス情報から、上記プレーヤの三次元空間位置情報が
検出されると共に、上記第２の発光素子から発信する固
有のアドレス情報に乗せられた角度情報から上記プレー
ヤの回転情報が得られるようになされたことを特徴とす
る。

【００１３】請求項６に記載したこの発明に係る仮想空
間映像表示装置では、プレーヤの頭部に装着されたヘル
メットの頂部側に設けられたプレーヤの位置情報発信装
置と、上記プレーヤの頭部に装着されて使用される表示
装置と、上記位置情報発信装置をコントロールする位置
情報発信制御手段と、上記位置情報発信装置から発信さ
れた位置情報および角度情報を得る撮像手段と、この撮
像手段からの輝点情報に基づいて上記プレーヤの三次元
位置情報とその回転情報の双方を得ると共に、この位置
情報と回転情報とに基づいて仮想三次元映像を制御する
映像処理装置とで構成され、上記映像処理装置には送信
手段が設けられると共に、上記位置情報発信制御手段に
はその受信手段が設けられ、上記映像処理された信号が
上記受信手段を介して上記表示装置で表示されるように
なされたことを特徴とする。

【００１４】この発明では、ヘルメットに第１と第２の
発光素子と、さらにプレーヤの角度情報を検出する手段
を設ける。プレーヤ固有の発光パターンを第１の発光素
子から発信する。角度情報検出手段で得た角度情報（ヨ
ー、ロールおよびピッチ情報）を第２の発光素子から発
信する。

【００１５】これら情報を撮像手段によって撮像し、そ
の輝点情報から三次元の位置情報と、三次元の角度情報
をそれぞれ検出する。これら情報に基づいてコンピュー
タグラフィックス映像の映像表示領域や三次元軸の回転
などが制御され、制御された映像情報は無線で位置情報
発信制御装置に送られた後表示装置（ＨＭＤ）に表示さ
れる。こうすることによってスループットの低下を来す
ことなく角度情報を光伝送できる。プレーヤはワイヤー
からの煩わしさから解放される。

【００１６】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係る位置情報
発信装置およびこれを使用した仮想空間映像表示装置の
一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。まず、こ
の位置情報発信装置が使用される仮想空間映像表示装置
の概要について説明する。

【００１７】図１はゲーム装置やフライトシミュレータ
などに使用される仮想空間映像表示装置１の概念図であ
る。プレーヤはヘッド・マウンテッド・ディスプレー
（ＨＭＤ）として機能する特殊グラストロン２０（グラ
ストロンは商標名）を頭部に装着してゲームなどを行
う。映像情報は位置情報発信制御手段４０より信号線４
０ａを通じて供給される。

【００１８】プレーヤはゲームをするときはゲーム用ヘ
ルメット３を装着する。ヘルメット３にはその頭部に位
置情報発信装置１０が取り付けられている。この発信装
置１０は図２に示すように、台形をなす取り付け基台１
２のほぼ中央部にジャイロコンパスなどの角度検出手段
１４が取り付けられ、プレーヤの頭の回転情報（ヨー、
ロールおよびピッチの角度情報）が検出される。

【００１９】基台１２にはさらに第１および第２の発光
素子１６，１８が設けられている。第１の発光素子１６
はプレーヤの三次元位置情報を検出するための基準信号
パターンが発信（発光）される。このパターンはその位
置情報発信装置１０が持っている固有の発光パターンで
発光する。発光パターンは位置情報発信制御手段４０で
生成される。

【００２０】第２の発光素子１８はプレーヤの角度情報
を発信するもので、角度検出手段１４で検出されたこれ
ら角度情報が、一旦位置情報発信制御手段４０に供給さ
れて角度情報を含んだ独自の角度情報信号に変換され、
それが発光パターンとして第２の発光素子１８より発信
される。

【００２１】発光素子１６，１８の発光パターンは天井
などに取り付けられた撮像手段によって撮像される。三
次元位置情報を発信する発光素子１６が単一の発光素子
で構成されるときは、この単一の発光パターンより三次
元情報を得るため発光パターンを撮像する手段としては
２台の撮像手段５０，５２が用意される。これら２台の
撮像手段５０，５２は図３のように撮像エリアが互いに
重なった部分Ｗ（斜線図示）が撮像エリアとなるので、
このエリア内であればプレーヤは自由に動き回ることが
できる。

【００２２】撮像手段５０，５２で発光パターンを撮像
した信号は映像処理装置６０に供給される。映像処理装
置６０ではこの撮像信号から輝点情報に変換し、それぞ
れの撮像手段５０，５２からの輝点情報に基づいてまず
プレーヤの三次元位置情報が検出される。そして同じ輝
点情報から角度情報が分離される。

【００２３】２台の撮像手段５０，５２からの輝点情報
に基づいてプレーヤの三次元位置情報を検出できること
は、「画像と空間」Ｐ１４２〜（出口光一郎著、昭晃堂
出版）や、「空間データの整理」Ｐ１６１〜（金谷健一
著、朝倉書店出版）などに記載されている。

【００２４】検出された三次元位置情報と角度情報に基
づいて、コンピュータグラフィックス映像の映像範囲や
三次元軸などが制御され、制御された映像信号がアンテ
ナ８１より無線で、位置情報発信制御手段４０に送信さ
れる。受信した映像信号は上述した表示装置２０に供給
されてグラフィックス映像がプレーヤの動きに応じて制
御される。この映像制御によって、プレーヤがあたかも
仮想空間内を動き回っているようにグラフィックス映像
が表示される。

【００２５】図４は位置情報発信装置１０を含めた位置
情報発信制御装置４０の一実施形態を示す。位置情報発
信装置１０を構成する表示装置２０は図６にも示すよう
にＨＭＤとして構成されている。

【００２６】この表示装置２０はプレーヤの目の前に装
着して使用するものであって、その内部には液晶ディス
プレーなどの小型表示手段２４が一対、左右の目の前に
来るように取り付けられており、三次元コンピュータグ
ラフィック映像などが対応する表示手段２４上に表示さ
れる。

【００２７】装置本体２１には頭部装着用の伸縮自在な
ベルト２２が設けられ、またベルト２２にはヘッドホン
２３（図４参照）が内蔵されている。さらに装置本体２
１の内部にはさらにプレーヤの目の前の映像を映し出せ
るように超小型のビデオカメラ２５が内蔵され、その映
像（現実の映像）が表示手段２４にも表示できるように
なされている。

【００２８】位置情報発信制御装置４０には受信部４２
が設けられ、アンテナ４１で受信された信号（例えばス
ペクトル拡散を利用した変調された映像信号）が受信さ
れ、そして復調される。この映像信号は三次元位置情報
や角度情報に基づいて制御された三次元コンピュータグ
ラフィックス映像信号である。復調された映像信号は映
像信号処理回路４３に供給されて、液晶モニタを利用し
た表示装置２４の映像表示に適した信号形態に変換され
る。その後ミキサ２７で、必要に応じてビデオカメラ２
５からの映像信号がミックスされた状態で左右の表示装
置２４Ｌ、２４Ｒに供給されて三次元コンピュータグラ
フィックス映像が表示される。ビデオカメラ２５からの
映像信号は、偏光ビームスプリッタなどを使用して光学
的に合成することもできる。

【００２９】位置情報発信制御装置４０にはＣＰＵを使
用した制御部４４が設けられ、三次元位置を検出するた
めの発光パターン発生手段４５が制御されると共に、さ
らに角度検出手段１４からの角度情報を発信できるよう
な信号形態（フォーマット）に変換するための信号処理
手段４７が制御される。

【００３０】三次元位置情報信号Ｓａは図５Ａに示すよ
うにヘッダと発光パターンデータとで構成されており、
発光パターンは例えば８ビットデータで構成される。こ
の三次元位置情報信号Ｓａは駆動回路（ドライバ）４６
を経て第１の発光素子１６に供給されて、これが励起さ
れる。第１の発光素子１６は赤外線発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）などを使用することができる。

【００３１】一方、角度情報信号Ｓｂは図５Ｂに示すよ
うに、ヘッダの他に、３つの角度情報（ヨー、ロールお
よびピッチ情報）が含まれる。これら角度情報は何れも
８ビットデータである。このようなフォーマットとなさ
れた角度情報信号Ｓｂは駆動回路４８を経て第２の発光
素子１８に供給されて、これが励起される。第２の発光
素子１８は第１の発光素子１６と同じく赤外線発光ダイ
オード（ＬＥＤ）などを使用することができる。発光パ
ターンおよび角度情報は必ずしも８ビットである必要は
ない。

【００３２】それぞれの発光素子１６，１８で発光した
発光パターンは上述した２台の撮像手段（ビデオカメ
ラ）５０，５２で流し撮りされ、これが図７に示す映像
処理装置６０に導かれる。流し撮りを行うため、ビデオ
カメラ５０，５２は後述するような流し撮り用のＣＣＤ
カメラが使用される。

【００３３】映像処理装置６０もコンピュータ構成であ
って、信号Ｓａ、Ｓｂに対応したそれぞれの流し撮り撮
像信号がビデオキャプチャー６２に供給される。ビデオ
キャプチャー６２はビデオキャプチャー部６３を有し、
信号Ｓａ、Ｓｂによって得られた輝点情報に変換され、
その後Ａ／Ｄ変換部６４でディジタル信号に変換された
のち、フレームメモリ６５を使用して二次元平面にそれ
ぞれの輝点情報がマッピングされる。マッピングされた
輝点情報に基づいてプレーヤの三次元位置情報が算出さ
れる。

【００３４】続いてこの三次元位置情報算出について図
８以下を参照して説明する。上述した流し撮りとは、流
し撮りＣＣＤカメラ５０，５２において、同一フィール
ド期間中に複数回、二次元撮像デバイスであるＣＣＤか
ら信号電荷を読み出す撮影モードをいう。ＣＣＤとして
垂直転送部を有するインターライン転送方式の二次元撮
像デバイスを使用した場合には、同一フィールド期間中
に複数回、光電変換画素から垂直転送部に信号電荷が読
み出される。

【００３５】図８はその一例を示すもので、回路基板３
１上には、光電変換画素であるフォトダイオードＰＨｉ
ｊ（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ）がｎ列×ｍ行のマトリク
ス状に配置されている。回路基板３１の列方向には電荷
転送部としてｍ本の垂直転送部３２が設けられ、フォト
ダイオードＰＨｉｊから読み出した信号電荷が垂直読み
出し信号Ｓ１に基づいて垂直方向（流し撮り方向）に転
送される。

【００３６】垂直転送部３２には水平転送部３３が接続
され、その信号電荷が水平読み出し信号Ｓ２に基づいて
水平方向に転送されるので、出力端子３４に流し撮り信
号ＳOUTが出力される。この例では、流し撮りをするた
めに、少なくとも、同一フィールド期間中に複数回、フ
ォトダイオードＰＨｉｊから垂直転送部３２に信号電荷
が読み出される。

【００３７】例えば図１０のような発光パターン（「１
０１００１１」）で第１の発光素子１６が励起されたと
きには、第１のＣＣＤカメラ５０で撮像して２次元平面
に展開したときの輝点の配列は図１０のようになる。第
２のＣＣＤカメラ５２の設置位置が第１のＣＣＤカメラ
５０とは相違するため、第２のＣＣＤカメラ５２で同一
の発光パターンを撮像した場合でも、そのｘ、ｙ軸の値
が相違するから、そのときの輝点情報を二次元平面に展
開すると図１１のようになる。

【００３８】同じ発光パターンを撮像したときに得られ
るこの輝点情報列から、三次元位置情報を算出するプロ
グラムが内蔵された図７のＣＰＵ使用の制御部６６とワ
ーキング用のメインメモリ６７とを利用して、プレーヤ
の置かれた現実空間（基準平面）が確定される。そして
確定したこの基準平面内に存在する複数、この例では２
つの輝点情報列（図１０および図１１）から基準平面内
の重心が算出される。この重心を算出することで第１の
発光素子１６が置かれた空間情報（三次元座標）を得る
ことができる。このようにして算出された空間情報はメ
インメモリ６７に格納される。

【００３９】上述した流し撮りＣＣＤカメラ２３の光学
系には図１２に示す魚眼レンズ３５が使用されている。
魚眼レンズ３５を使用することによってプレーヤの頭上
のエリアを広範囲に撮像できるから、プレーヤが多少か
がんだりしても第１の発光素子１６からの発光パターン
を確実に捉えることができる。魚眼レンズ３５に代え、
通常のレンズを使用することももちろん可能である。

【００４０】角度情報信号Ｓｂに基づく発光パターンも
同様にこの２台のＣＣＤカメラ５０，５２で撮像され、
それぞれの角度情報信号Ｓｂがディジタル化される。そ
のうち一方のＣＣＤカメラ例えば５２で撮像された角度
情報信号Ｓｂのみがメインメモリ６７に格納される。こ
れは何れも同一の角度情報であるから一方のみを利用す
れば足りるからである。また、角度情報信号Ｓｂはそれ
ぞれを構成する８ビットデータが、そのままヨー情報で
あり、ロール情報であり、そしてピッチ情報であるか
ら、同一フィールドの最初に得られる撮像信号Ｓｂがそ
のまま角度情報として利用できるため、特にデータ処理
をすることなくすぐにメインメモリ６７に格納されるよ
うな構成となされている。図８に示すＣＣＤ撮像デバイ
スとしては、フレーム転送方式の二次元撮像デバイスを
使用することもできる。

【００４１】さて、この映像処理装置６０にはこれらの
構成に加えてさらに仮想三次元映像処理手段７０が設け
られている。この映像処理手段７０はビデオカードやア
クセラレータとして構成されたものであって、ＲＯＭ７
１には仮想空間表示装置１００を制御するためのシステ
ムプログラムや、メモリの読み出し手順などの制御情報
などが格納される。記憶媒体であるＥＥＰＲＯＭ７２に
は、プレーヤの動きに応じてコンピュータグラフィック
ス画像を制御するためのアルゴリズムなどが格納されて
いる。システムプログラムなどが格納されたＲＯＭ７１
やＥＥＰＲＯＭ７２に代えて、ハードディスク装置（Ｈ
ＤＤ）などを使用することもできる。

【００４２】コンピュータグラフィックス映像データは
ＤＶＤ（ディジタル・ビデオ・ディスク）などの蓄積手
段７４にストアされている。仮想三次元映像データは例
えばビデオグラフィックスアダプタ（ＶＧＡ）形式の映
像データとして保存されている。この映像データは６４
０×４８０ドットで１画面が構成され、Ｒ、Ｇ、Ｂデー
タはそれぞれ８ビットである。

【００４３】読み出された仮想三次元映像データはメイ
ンメモリ６７にストアされている三次元座標の位置情報
や角度情報に基づいてその三次元空間が制御される。つ
まり、流し撮りＣＣＤカメラ５０，５２によって得られ
た三次元座標や回転情報によって仮想三次元空間座標が
コントロールされる。現実の空間座標によって制御され
たこの映像信号はビデオバッファメモリ７３に一時的に
ストアされる。

【００４４】ストアされた映像信号はインタフェース７
５およびＶＧＡコネクタ７６を介して送信部８０に導か
れる。送信部８０にはＲ、Ｇ、Ｂアナログ信号に水平お
よび垂直同期信号を付加した映像信号が供給され、この
映像信号が例えばスペクトル拡散処理されて、アンテナ
８１より位置情報発信制御装置４０に向けて送信され
る。

【００４５】このように検出された三次元座標や角度情
報のデータで、コンピュータグラフィックス映像などの
三次元空間が制御される。つまりプレーヤが右を向けば
右側にシフトしたコンピュータグラフィックス画像が得
られ、頭部を回せばコンピュータグラフィックス画像が
回転しながら表示手段２４に表示される。したがってプ
レーヤの三次元座標や角度情報位置を検出することによ
って仮想空間を現実空間に基づいて制御できることにな
り、バーチャル・リアリティー（仮想現実感）を簡単に
体験できる。

【００４６】図１の実施形態では３つの角度情報を１個
の発光素子１８からシリアルに発信するようにしたが、
３つの発光素子で第２の発光素子１８を構成することも
できる。この場合には図１３に示すように角度情報処理
手段４７で、図１４に示すようなフォーマットの個別デ
ータとして生成する。つまりそれぞれヘッダを付けてか
ら８ビット構成のヨー信号（図１４Ｂ）、ロール信号
（図１４Ｃ）およびピッチ信号（図１４Ｄ）を付加して
角度情報信号とする。これら角度情報信号がそれぞれ駆
動回路４８ａ〜４８ｃを介して対応する発光素子１８ａ
〜１８ｃに印加される。こうすれば、スループットを犠
牲にすることなく角度情報を発信できる。位置情報信号
Ｓａは図１４Ａのように前の実施形態と同じである。

【００４７】図１および図４に示した実施形態では、三
次元位置情報を発信する手段として１個の発光素子を使
用した第１の発光素子１６によって行ったが、複数個の
発光素子を用いて第１の発光素子１６を構成してもよ
い。この場合には例えば４個の発光素子を用いて第１の
発光素子１６を構成し、これらを矩形状に配置すると共
に、それらの設置位置を識別できるように別々の発光パ
ターンで発光させる。

【００４８】一方撮像手段としては１台の流し撮り用ビ
デオカメラを用意する。そしてこの流し撮りＣＣＤカメ
ラで４個の発光素子を同時に撮像して二次元空間上に展
開すれば、それぞれの二次元位置から４個の発光素子で
囲まれる基準平面の重心を算出できる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る位置
情報発信装置では、三次元位置情報の他に、これとは別
の情報である角度情報などを付加して発信できるように
したものである。これによれば、信号線などを使用しな
いでも角度情報などを送信できるから、プレーヤの動き
が制約されたりすることがなくなり、プレーヤの自由行
動を確保できる。またこの発明に係る三次元空間映像表
示装置では、位置情報の他に角度情報などを利用して三
次元映像を制御できるようにしたものである。これによ
れば、三次元映像をプレーヤの位置情報のみならず、角
度情報に基づいても制御できるから、よりリアルな仮想
空間映像を楽しむことができるなどの特徴を有する。し
たがってこの発明はゲーム装置や、各種シミュレーショ
ン装置などに適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る仮想空間映像表示装置の一実施
形態を示す概念図である。

【図２】位置情報発信装置の上面図である。

【図３】ビデオカメラの捕獲範囲を示す図である。

【図４】ＨＭＤを含めた位置情報発信制御装置の一実施
形態を示す系統図である。

【図５】位置情報信号と角度情報信号との関係を示すフ
ォーマットの図である。

【図６】表示装置の構成図である。

【図７】映像処理装置の一実施形態を示す要部の系統図
である。

【図８】流し撮りＣＣＤカメラの一実施形態を示す構成
図である。

【図９】発光パターンのビット列を示す図である。

【図１０】発光パターンを流し撮りしたときの輝点情報
を示す二次元展開図である。

【図１１】発光パターンを流し撮りしたときの輝点情報
を示す二次元展開図である。

【図１２】流し撮りＣＣＤカメラの光学系の図である。

【図１３】位置情報発信制御装置の他の実施形態を示す
要部の系統図である。

【図１４】位置情報信号と、角度情報信号との関係を示
す図である。

【図１５】磁気センサを使用したときの空間位置検出例
を示す図である。

【符号の説明】

１０・・・位置情報発信装置、１４・・・角度情報検出
手段、１６，１８・・・発光素子、２０・・・表示装置
（ヘッド・マウンテッド・ディスプレー）、４０・・・
位置情報発信制御装置、５０，５２・・・流し撮りＣＣ
Ｄカメラ、６０・・・映像処理装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレーヤの三次元空間位置を得るための
   固有のアドレスを発信する第１の発光素子と、 上記プレーヤの頭部側に設けられた角度情報を得る角度
   検出手段と、 上記角度検出手段からの角度情報を発信する第２の発光
   素子とを有し、 上記第１の発光素子から発信する固有のアドレス情報か
   ら、上記プレーヤの三次元空間位置情報が検出されると
   共に、 上記第２の発光素子から発信する固有のアドレス情報に
   乗せられた角度情報から上記プレーヤの回転情報が得ら
   れるようになされたことを特徴とする位置情報発信装
   置。
2. 【請求項２】 上記第２の発光素子は、３つの角度情報
   をシリアル発信する単一の発光素子で構成されたことを
   特徴とする請求項１記載の位置情報発信装置。
3. 【請求項３】 上記第２の発光素子は、３つの角度情報
   をそれぞれパラレル発信する３つの発光素子で構成され
   たことを特徴とする請求項１記載の位置情報発信装置。
4. 【請求項４】 上記第１および第２の発光素子は、それ
   ぞれ赤外線発光ダイオードが使用されたことを特徴とす
   る請求項１記載の位置情報発信装置。
5. 【請求項５】 プレーヤの頭部に装着されたヘルメット
   の頂部側に設けられたプレーヤの位置情報発信装置と、 上記プレーヤの頭部に装着されて使用される表示装置
   と、 上記位置情報発信装置をコントロールする位置情報発信
   制御手段と、 上記位置情報発信装置から発信された位置情報および角
   度情報を得る撮像手段と、 この撮像手段からの輝点情報に基づいて上記プレーヤの
   三次元位置情報とその回転情報の双方を得ると共に、こ
   の位置情報と回転情報とに基づいて仮想三次元映像を制
   御する映像処理装置とで構成され、 上記映像処理装置には送信手段が設けられると共に、上
   記位置情報発信制御手段にはその受信手段が設けられ、 上記映像処理された信号が上記受信手段を介して上記表
   示装置で表示されるようになされたことを特徴とする仮
   想空間映像表示装置。
6. 【請求項６】 上記第２の発光素子が１個の発光素子で
   構成されるときには、２台の撮像手段を用いて上記プレ
   ーヤの三次元位置情報が検出され、 ３個の発光素子で構成されるときには、１台の撮像手段
   を用いて上記プレーヤの三次元位置情報が検出されるよ
   うになされたことを特徴とする請求項５記載の仮想空間
   映像表示装置。
7. 【請求項７】 上記映像処理装置には、仮想空間映像格
   納手段が設けられ、この仮想空間映像が上記三次元の位
   置情報と三次元の回転情報とに基づいて処理されるよう
   になされたことを特徴とする請求項５記載の仮想空間映
   像表示装置。