CN103155006A - 图像显示装置、游戏程序、游戏控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像显示装置、游戏程序、游戏控制方法，实施方式的图像显示装置包括图像显示单元，在显示画面上显示视差图像；第一坐标计算单元，计算被所述视差图像的观察者认知的立体影像的虚拟的空间坐标；第二坐标计算单元，计算作为所述观察者的操作对象的操作体的空间坐标；事件发生单元，其中，当通过所述第一坐标计算单元计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算单元计算出的操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下时，所述事件发生单元使伴随着所述视差图像或者除所述视差图像以外的所述显示画面上的图像的至少其中之一变化的规定事件发生。

Description

图像显示装置、游戏程序、游戏控制方法

技术领域

本发明涉及通过显示二维的视差图像使观察者认知虚拟的立体影像、并利用该虚拟立体影像的信息处理技术。

背景技术

过去，公开有通过显示二维的视差图像来使观察者认知虚拟的立体影像的技术。例如，在专利文献1中公开了一种作为图像显示装置的立体影像游戏装置，即，在空间调制元件上显示右眼用图像和左眼用图像，并将从操作者（观察者）的图像得到的半边脸图像显示在照明用图形显示装置上，并将其半边脸图像作为照明，通过透镜，使右眼用图像或者左眼用图像只***作者的右眼或者左眼观察到。根据该装置，操作者不需要带上具有将图像分别分配给操作者的左右眼而使操作者认知立体影像作用的专用眼镜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1特开平7-222866公报

发明内容

根据上述的现有的装置，虽然观察者不用戴上专用眼镜也能够认知立体影像，但现有装置中还不存在能够给观察者带来可直接对立体影像进行操作感觉的装置。

本发明是鉴于上述课题而做出的发明，本发明的目的在于提供图像显示装置的观察者能够得到好像直接针对实际并不存在的立体影像进行操作的感觉的图像显示装置、游戏程序、游戏控制方法。

本发明的图像显示装置包括：图像显示单元，在显示画面上显示视差图像；第一坐标计算单元，计算所述视差图像的被观察者认知的立体影像的虚拟的空间坐标；第二坐标计算单元，计算作为所述观察者的操作对象的操作体的空间坐标；事件发生单元，当通过所述第一坐标计算单元计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算单元计算出的操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离小于规定的临界值时，使伴随着所述视差图像或者除所述视差图像以外的所述显示画面上的图像中的至少其中之一变化的规定事件发生。

观察者看该图像显示装置中显示的视差图像时，用左眼看视差图像中的左眼用图像的同时，用右眼看视差图像中的右眼用图像，由此观察者和显示画面之间的虚拟的立体影像的存在被观察者认知。第一坐标计算单元计算出该立体影像的虚拟的空间坐标。

在该图像显示装置中，预先设定具有作为观察者相对于立体影像的操作对象的操作体。该操作体可以是例如细长的棒状的笔等、与观察者另一体的物理上的实体，还可以是用例如观察者的手或者手指等来代替的作为观察者一部分的物理上的实体。另外，第二坐标计算单元计算出上述操作体的空间坐标。

在该图像显示装置中，当判断为作为观察者的操作对象的操作体和被观察者认知的立体影像非常接近或者接触时，事件发生单元使规定事件发生。该规定事件是伴随上述视差图像或者除了上述视差图像以外的显示画面上的图像中的至少其中之一变化的事件，即，伴随被观察者认知的立体影像以及/或者显示画面上的二维图像的变化的事件，该变化能够被观察者用肉眼认知。因此，根据该图像显示装置，观察者能够体会到好像直接针对实际并不存在的立体影像进行操作的感觉。

例如，假设该图像显示装置适用于如下的游戏装置，该游戏装置对由操作者将***作者虚拟地被认知的立体影像作为对象进行操作的游戏的执行进行控制。这样的游戏的执行是例如通过给操作者赋予好像用操作体（例如笔等）接触***作者认知的立体影像或者非常接近于该立体影像的动机来执行。另外，游戏装置的事件发生单元为了给操作者赋予动机，可以使伴随着与立体影像所对应的视差图像或者除了该视差图像以外的在显示画面上的二维图像的至少一方图像的变化的规定事件发生。此时，作为规定事件可以举出操作体接触或者非常接近的立体影像所对应的视差图像的消失、变形、放大和缩小、移动速度的变化（即，立体影像的消失、变形、放大和缩小、移动速度的变化）、与新的立体影像所对应的视差图像的出现（即，立体影像的出现），或者显示画面上的分数显示的变化（操作者获得的分数的增加）等。如此，将该图像显示装置应用于游戏装置时，操作者执行游戏时能够体会到好像直接对立体影像进行操作的感觉。即，能够给操作者带来立体的操作感觉所带来的游戏的新兴趣性。

本发明的一个实施方式的图像显示装置进一步包括按照下述方式对所述图像显示单元进行控制的第一控制单元：在视差图像被显示之前，被判断为由所述操作者来看通过该视差图像被认知的虚拟的立体影像和所述操作体重叠、且所述操作***于所述虚拟的立体影像和所述显示画面之间时，预先不显示所述视差图像。

从观察者看上去，当操作***于相比被观察者认知的立体影像的虚拟的空间位置靠后侧的位置关系时，由于立体影像而操作体看上去不自然。具体而言，操作体中，只是与立体影像重叠的部分浮现在立体影像前面（观测者一侧）。因此，第一控制单元为了防止这样的看上去不自然的现象发生，通过控制图像显示单元使形成上述位置关系的视差图像预先不显示。由此，能够使用操作体对立体影像的操作感觉变得更加自然。

本发明的一个实施方式的图像显示装置进一步包括按照下述方式对所述图像显示单元进行控制的第二控制单元：在由所述操作者来看所述操作体与所述立体影像重叠、且所述操作体移动至所述立体影像和所述显示画面之间的位置时，不显示与该立体影像所对应的视差图像。

操作体移动的结果是，当从观察者看上去该操作***于相比被观察者认知的立体影像的虚拟的空间位置靠后侧的位置关系时，由于立体影像而操作体看上去不自然。具体而言，操作体中只是与立体影像重叠的部分浮现在立体影像的前面（观察者一侧）。因此，第二控制单元为了防止这样的看上去不自然的现象发生，通过控制图像显示单元，当操作体移动至呈上述位置关系的位置时，使与立体影像所对应的视差图像预先不显示。即，通过消除立体影像本身，避免不自然的显示。由此，能够使通过操作体对立体影像的操作感觉变得更加自然。

本发明的一个实施方式的图像显示装置进一步包括按照下述方式对所述图像显示单元进行控制的第三控制单元：在由操作者来看所述操作体与所述立体影像重叠、且所述操作体移动至所述立体影像和所述显示画面之间的位置时，使与该立体影像所对应的视差图像移动至由操作者来看与视差图像所对应的立体影像与操作体不重叠的位置。

操作体移动的结果是，当从观察者看上去该操作***于相比被观察者所认知的立体影像的虚拟的空间位置靠后侧的位置关系时，由于立体影像而操作体看上去不自然。具体而言，操作体中只是与立体影像重叠的部分浮现在立体影像的前面（观察者一侧）。因此，第三控制单元为了防止这样的看上去不自然的现象发生，通过控制图像显示单元，当操作体移动至呈上述位置关系的位置时，使与立体影像所对应的视差图像移动至不形成上述位置关系的位置。即，按照立体影像的位置从操作体离开的方式移动，由此避免不自然的显示。由此，能够使通过操作体对立体影像的操作感觉变得更加自然。

本发明的一个实施方式的图像显示装置进一步包括按照下述方式对所述事件发生单元进行控制的第四控制单元：当所述操作体实际上没有移动的状态下，所述立体影像的至少一个点的空间坐标和所述操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离在规定的临界值以下时，禁止规定事件发生。

在操作体实际没有移动的状态下，可以理解为对于操作者来说缺少将操作体接近于自己认知的立体影像的积极意愿。因此，在这样的情况下，即使判断为立体影像的至少一个点的空间坐标和操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下，即，两者非常接近的情况下，第四控制单元也会禁止通过事件发生单元的事件的发生。由此，并能够阻止不是根据观察者的积极意愿的情况而是操作体和立体影像偶然接近情况时的事件的发生，能够提高事件发生的实效性。

例如，假设该图像显示装置适用于如下的游戏装置，该游戏装置对由操作者将***作者虚拟地被认知的立体影像作为对象进行操作的游戏的执行进行控制。这样的游戏的执行是例如通过给操作者赋予好像用操作体接触***作者认知的立体影像或者非常接近于该立体影像的动机来执行。另外，游戏装置的事件发生单元为了给操作者赋予动机，可以使伴随着与立体影像所对应的视差图像或者除了该视差图像以外的在显示画面上的二维图像的至少其中之一变化的规定事件发生（立体影像的消失、立体影像的出现、操作者获得的分数的增加等）。在此，在尽管操作者没有移动操作体的情况下通过立体影像和操作体偶然接触或者非常接近而发生事件时，会在操作者没有进行适当操作的情况下发生事件，因此会降低游戏的兴趣性。因此，通过第四控制单元防止在没有操作者的适当操作下发生事件的不合适的情况发生。

在上述图像显示装置中，第一坐标计算单元根据观察者和显示画面之间的第一距离、作为观察者的瞳孔之间的距离预先设定的第二距离、构成视差图像的左眼用图像和右眼用图像的偏差量，计算出与该视差图像所对应的立体影像的虚拟的空间坐标；第二坐标计算单元根据通过一个或者一对摄像单元得到的所述操作体影像的颜色以及/或者形状，计算出操作体的空间坐标。

在该图像显示装置中，用于通过显示在显示画面上的视差图像而被观察者认知成立体影像的观察者的位置，即，从显示画面到观察者的距离为第一距离。换言之，为了使观察者看到图像显示装置的显示画面上的视差图像适当认知与该视差图像所对应的立体影像，预先设定图像显示装置的观察者在从显示画面离开规定的第一距离的位置上看显示画面。

在该图像显示装置中，获得包含操作体在内的图像的一个或者一对摄像单元可以通过内置于图像显示装置内的摄像装置来实现，也可以是与图像显示装置电连接的外部的摄像装置来实现。操作体影像的颜色为了通过一个或者一对摄像单元得到的图像中迅速特定操作体的影像且操作体中将空间坐标的计算范围限定在一部分区域而减轻处理负荷而可利用。

根据该图像显示装置，预先设定相对于显示画面的观察者的位置，由此在观察者和显示画面之间，被观察者认知的立体影像的虚拟的空间位置被特定。另外，通过预先设定相对于显示画面的观察者的位置，按照观察者不用带上专用眼镜就能认知立体影像的方式设定图像显示装置的显示状态。作为这样的显示状态可以举出例如视差屏障方式、柱状透镜方式的视差图像的显示状态。根据这样的图像显示装置，观察者不用带繁琐的专用眼镜的情况下能够舒适的进行对实际并不存在的立体影像的直接操作。

本发明的一个实施方式的图像显示装置将所述操作体的前端部做成与该前端部以外的部分不同的颜色以及/或者形状；所述事件发生单元当通过所述第一坐标计算单元计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算单元计算出的操作体的前端部的至少一个点的空间坐标之间的距离在规定的临界值以下时，使所述规定事件发生。

在该图像显示装置中，预先设定观察者进行使操作体的前端部接近于被观察者认知的立体影像的动作。该操作体的前端部与其它部分的颜色以及/形状不同。作为这样的操作体的颜色以及形状可以考虑各种各样的颜色和形状，例如将整个操作体形状做成细长的棒状笔时，可以只将前端部做成尖锐的形状，除前端部以外的部分做成棒状。或者，只将前端部可以做成图案认知容易的任意的形状，例如星星形状。另外，可以只将前端部的颜色做成红色，除前端部以外的其它部分的颜色做成白色。此时，第二坐标计算单元计算出操作体的前端部的至少一个点的空间坐标，但是由于操作体的前端部的颜色以及/或者形状与前端部以外的其它部分不同，因此能够迅速特定操作体的位置，或者在操作体中能够限定空间坐标的计算对象的区域，因此能够减轻空间坐标的计算处理的负荷。另外，事件发生单元当立体影像的至少一个点的空间坐标和操作体的前端部的至少一个点的空间坐标间的距离为规定的临界值以下时，使规定事件发生。根据该图像显示装置能够减轻空间坐标的计算处理的负荷，从而实现处理的高速化。

本发明的游戏程序，使能够实现由操作者将***作者虚拟地被认知的立体影像作为对象进行操作的游戏的计算机实现以下功能：图像显示功能，在显示画面上显示视差图像；第一坐标计算功能，计算通过观察所述视差图像的操作者被认知的立体影像的虚拟的空间坐标；第二坐标计算功能，计算作为所述操作者的操作对象的操作体的空间坐标；事件发生功能，当通过所述第一坐标计算功能计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算功能计算出的操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下时，使发生伴随着所述视差图像或者除所述视差图像以外的所述显示画面上的图像中的至少其中之一变化的规定事件。

计算机是例如家用游戏机、业务用游戏机、便携式游戏机、手机、便携式信息终端、个人用计算机、服务器计算机、家用服务器等。另外，该游戏程序可以安装于DVD-ROM或者CD-ROM等计算机能够读取的信息存储介质上。

本发明的游戏控制方法，涉及游戏装置中的游戏控制方法，对由操作者将***作者虚拟地被认知的立体影像作为对象进行操作的游戏的执行进行控制，该方法包括如下步骤：图像显示步骤，在显示画面上显示视差图像；第一坐标计算步骤，计算通过观察所述视差图像的操作者被认知的立体影像的虚拟的空间坐标；第二坐标计算步骤，计算作为所述操作者的操作对象的操作体的空间坐标；事件发生步骤，当通过所述第一坐标计算步骤计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算步骤计算出的操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下时，使伴随着所述视差图像或者除所述视差图像以外的所述显示画面上的图像中的至少其中之一变化的规定事件发生。

根据本发明的图像显示装置、游戏程序、游戏控制方法，图像显示装置的观察者能够体会到好像直接对实际并不存在的立体影像进行操作的感觉。

附图说明

图1为表示第一实施方式的游戏装置的外观和操作者的图；

图2为表示第一实施方式的游戏装置的结构的模块图；

图3为用于说明第一实施方式的游戏装置中执行游戏的一个例子的图；

图4为用于说明第一实施方式的游戏装置中执行游戏的一个例子的图；

图5为用于说明在第一实施方式的游戏装置中起到主要作用的功能模块图；

图6为用于说明在第一实施方式的游戏装置中***作者认知的立体影像的虚拟空间坐标的计算方法的图；

图7为用于说明在第一实施方式的游戏装置中操作体的空间坐标的计算方法的图；

图8为表示在第一实施方式中例示的游戏的主要处理流程的图；

图9为表示第二实施方式的游戏装置的结构的模块图；

图10为表示在第二实施方式的游戏装置中不自然地映给操作者时的操作体和立体影像之间位置关系的图；

图11为表示第三实施方式的游戏装置的外观和操作者的图；

图12为表示第三实施方式的游戏装置的结构的模块图。

具体实施方式

（1）第一实施方式

（1-1）游戏装置的结构和运行

图1为表示作为本发明的图像显示装置的一个实施方式的游戏装置1的外观和游戏装置1的操作者的图。游戏装置1是对如下一种游戏执行进行控制的装置，该游戏指操作者将被作为观察者的操作者虚拟认知的立体影像为对象进行操作的游戏。图2为表示本实施方式的游戏装置1的结构的模块图。

如图1所示，在本实施方式的游戏装置1的前面部分设置有显示装置3的液晶显示器3a（显示画面）。在液晶显示器3a的下方平行而等位地配置有将摄像对象朝向操作者一侧的左摄像部20L和右摄像部20R的摄像用透镜。该左摄像部20L和右摄像部20R是为了后述的立体量测而设置的。另外，在图1所示的例子中，各摄像部内置于游戏装置1中，但还可以是另外设置摄像装置并该摄像装置与游戏装置1内的控制装置10电连接的方式。在各摄像部中得到的帧单位的图像数据依次传送给控制装置10的CPU11上。

虽然未在图1中图示，但在游戏装置1上可设置用于接收操作者的操作输入的一个或者多个按钮。这样的按钮可以包括例如用于启动游戏装置1的电源按钮、用于运行设定在游戏装置1的任何应用程序的选择按钮等。在图2所示的输入部4包括设置在游戏装置1的一个或者多个按钮和用于检测相对于该按钮的按下输入或者操作输入的接口电路。

图2的存储介质安装部5（在图1中未图示）可包括例如用于接收设置在游戏装置1的筐体上且接受存储介质17的插槽和用于读取存储介质17的数据或者用于向存储介质17记录数据的接口电路。存储介质17是例如内置闪存器的卡型存储介质、光盘等盘状存储介质等。

参照图2，本实施方式的游戏装置1的控制装置10是为了执行游戏程序或者伴随执行游戏程序的信号传送处理以及进行数据处理而设置的。控制装置10主要包括CPU（Central Processing Unit）11、ROM（Read Only Memory）12、RAM（Random AccessMemory）13、图像处理电路14和音频处理电路15。控制装置10的各部按照能够通过输入部4、左摄像部20L、右摄像部20R以及存储介质安装部5和总线16来传送信号的方式连接。

CPU11解释游戏程序的指令，并根据该指令进行各种数据处理。

图像处理电路14主要进行图像数据的生成加工处理。例如，图像处理电路14进行二维图像的叠加运算或者α混合等透射运算、各种饱和运算。尤其在本实施方式中图像处理电路14进行用于使操作者认知虚拟立体影像的视差图像的生成和显示。另外，图像处理电路14包括将应绘图的图像数据缓冲到每个帧的功能（所谓作为VRAM（显存）的功能）。

存储介质17的设置是为了存储例如游戏程序或在游戏程序中使用的各种数据。从存储介质17读取的各种数据暂时存储于RAM13上。另外，在RAM13上存储有游戏执行所必须的数据，并通过CUP11依次更新、删除和补充。

显示装置3的设置主要是为了将通过图像处理电路14生成的图像（包含视差图像）的数据或者从存储介质17读取的图像（包含视差图像）的数据等向液晶显示器3a以图像的方式输出。另外，在下面的说明中，仅仅称之为“图像”时，包括将立体影像***作者认知用的视差图像，和直接在液晶显示器3a上让操作者认知的二维图像这两种。显示装置3的液晶显示器3a是例如LCD（Liquid Cristal Display）显示器，根据图像数据，通过将矩阵状的像素单元设置的薄膜晶体管水平驱动和垂直驱动来显示图像。

在本实施方式的游戏装置1中，优选的是，按照操作者不用带上立体影像用的专门眼镜能够直接认知到立体影像的方式显示视差图像。作为这样的显示方式，可以举出例如视差屏障方式、柱状透镜方式的视差图像的显示方式。

视差屏障方式是在显示画面（液晶面板）上设置细微的狭缝的方式，柱状透镜方式是在显示画面上设置由多个微小的半圆筒状透镜构成的柱状透镜镜片的方式。在这些方法中，通过狭缝或者半圆筒状的透镜，并根据通过观察者（在这里指的是操作者）的左右眼睛看到的角度（视线角度），能够看到图像上的不同的位置。即，将从与左右眼睛的位置相对应的各视点看到的图像（具有立体视差的图像）在垂直方向上分割，并配置在适当的位置上，由此能够使右眼和左眼看到个别的图像（具有立体视差的图像），从而得到立体影像。

例如参照图1，在本实施方式的游戏装置1的液晶显示器3a上显示有构成视差图像的左眼用图像ImL和右眼用图像ImR。此时，操作者的左眼只能够看见视差图像中的左眼用图像ImL，操作者的右眼只能够看见视差图像中的右眼用图像ImR。结果，观察者的眼里认知到的是在操作者和显示画面之间存在虚拟的立体影像VR。

音频处理电路15的设置主要是为了将从存储介质17读取的声音数据以及/或者自身生成的声音数据作为声音从扬声器22输出。音频处理电路15包括例如解码压缩声音数据的解码电路、将解码的声音信号进行放大的放大电路。

另外，参照图1，表示有作为操作者的操作对象的操作体30。操作体30是用于操作者对于立体影像VR进行操作。该操作体30成为在本实施方式的游戏装置1的前面部上设置的左摄像部20L和右摄像部20R的摄像对象。操作体30的材质、形状以及/或者颜色不做限定，但为了达到通过后述的左摄像部20L和右摄像部20R进行的立体量测中，限定其量测范围而减轻处理负荷的目的，优选的是，将操作体30的前端部做成与该前端部以外的部分不同的颜色以及/或者形状。例如，如图1所示，将操作体30作为整体做成细长的棒状笔时，只将前端部做成尖端形状，除前端部以外的其它部分可以做成棒状。或者，只将前端部可以做成容易认知图案的任意的形状，例如星星形状。另外，只将前端部的颜色做成红色，除前端部以外的其它部分的颜色可以做成白色。

（1-2）在游戏装置中被执行的游戏的例子

接着，作为本实施方式的游戏装置1中被执行的游戏，参照图3和图4说明操作者将***作者虚拟认知的立体影像作为对象进行操作的游戏的一个例子。图3为在该游戏中将看到液晶显示器3a的操作者所认知到的立体影像按照时间经过以（a）、（b）、（c）的顺序例示的图。图4为在该游戏中将操作者的操作和通过该操作所产生的事件的一个例子按照时间经过以（a）、（b）、（c）的顺序表示的图。

首先，参照图3，在该游戏中，在液晶显示器3a上显示多个视差图像，通过这些，操作者会认知到液晶显示器3a和自己之间存在与各视差图像相对应的多个立体影像VR1～5。在此，操作者认知到的各立体影像作为例子可以举出球形的图像。各视差图像随着时间的经过移动而被显示，因此操作者认知到的是球形的各立体影像好像在空间上移动。球形的各立体影像在任意的时点出现并开始移动，出现后随着时间的经过，其影像大小变小，从出现后经过规定时间后会消失。例如，在图3（a）的时点，多个立体影像VR1～5向箭头方向移动。在图3（b）的时点，多个立体影像VR1～5都存在，但与图3（a）的时点相比其位置发生移动、且其大小也变小。在图3（c）的时点，立体影像VR3消失，出现新的立体影像VR6。

另外，图3所示的液晶显示器3a上显示有用于分别表示操作者的游戏时间（TIME）、操作者获得的分数（POINT）的显示区域101、102。

在该游戏中，当判断为操作体30接触到或者非常接近于操作者认知到的虚拟的立体影像时，会产生规定的事件。作为该规定的事件的例子有，使与判断为与操作体30接触到或者非常接近的立体影像相对应的视差图像消失（即，立体影像的消失）、使与新的立体影像相对应的视差图像出现（即，立体影像的出现）、或者使显示画面上的分数显示发生变化（操作者获得的分数会增加）等。例如，该游戏可以是在多位操作者之间进行竞争的游戏，在该游戏中，在分配给操作者的规定的游戏时间内（例如，图3所示的TIME变成零为止），通过更多地使操作体30接触或者非常接近于立体影像，由此使更多的立体影像消失的游戏。

图4为将操作者用操作体30对立体影像VR进行的操作按时间顺序表示的图。在图4（a）的时点，操作者将操作体30向自己认知到的立体影像VR移动，但由于操作体30和立体影像VR的距离大于临界值，因此不发生事件。在图4（b）的时点，操作者将操作体30进一步向自己认知到的立体影像VR移动，但操作体30与立体影像VR的距离大于临界值，因此尚不发生事件。在图4（c）的时点，操作体30与立体影像VR的距离达到临界值以下，判断为操作体30接触到或者非常接近于立体影像。4（c）表示的是，通过这样的判断犹如立体影像VR发生***而消失似地伴随显示在液晶显示器3a上的视差图像的变化而发生事件的例子。作为进一步发生的事件，可以在图3所示的显示区域102内显示的分数发生变化（例如，图3中表示的POINT值的增加）。

（1-3）游戏装置的各功能的概要

下面，关于游戏装置1中实现的功能，通过将参照图3和图4说明的游戏和游戏装置1执行的情况结合来进行说明。图5为用于说明在本实施方式的游戏装置1的控制装置10中发挥主要作用的功能模块图。

游戏执行单元51具有如下功能：根据操作者输入的游戏程序的指令（或者游戏程序的选择输入），准备游戏执行所必要的包含数据设定等的游戏环境。在游戏执行单元51中，如果游戏程序从存储介质17加载至RAM13而通过CPU11来执行，则包括客体和角色的各种数据从存储介质17传送至RAM13。

游戏执行单元51以RAM13内的客体数据为基础，可将客体配置在游戏空间内。

游戏执行单元51具有如下功能：根据游戏的进行，进行分配给操作者的游戏时间管理、操作者分数的管理、游戏状况的显示处理或者与操作者对输入部4进行输入相应的显示处理等。

图像显示单元52具有将视差图像显示在作为游戏装置1的显示画面的液晶显示器3a上的功能。该图像显示单元52通过如下方式实现。即，图像处理电路14在CPU11所指示的时间、在CPU11所指示的液晶显示器3a的位置上显示视差图像。在图3所示的游戏的例子中，CPU11向图像处理电路14发出相对于多个视差图像的每个视差图像分别将视差图像的出现时间、出现后的视差图像的轨迹、出现后的视差图像的形状变化、视差图像的消失时间、视差图像中左眼用图像和右眼用图像之间的偏差量（即，操作者认知的立体影像的纵深方向的位置设定）等的指令。图像处理电路14根据来自CPU11的指令，依次生成包含视差图像的帧单位的图像数据，并输出给显示装置3上。在显示装置3中，根据从图像处理电路14输入的图像数据，将图像向液晶显示器3显示输出。

第一坐标计算单元53具有下述功能：计算通过作为视差图像的观察者的操作者被认知的立体影像的虚拟空间坐标。即，看到视差图像的操作者通过用眼辨认该视差图像中包含的左眼用图像和右眼用图像，由此使操作者认知操作者和显示画面之间存在虚拟的立体影像。第一坐标计算单元计算出该立体影像的虚拟的空间坐标。下面，参照图6说明立体影像的虚拟的空间坐标的计算方法的具体例子。

图6为用于说明操作者认知的立体影像的虚拟的空间坐标的计算方法的图，图中d、D、P、L定义为如下。

d：视差图像的左眼用图像ImL和右眼用图像ImR之间的偏差量

D：操作者和液晶显示器3a（视差图像的显示面）之间的距离（第一距离）

P：操作者瞳孔之间的距离（第二距离）

L：从液晶显示器3a到立体影像VR的距离

此时，式L／d＝（D－L）／P成立，因此CPU11根据下面的式（E1）计算距离L。

L＝d／（P＋d）×D…（E1）

在此，当显示装置3采用前面所述的视差屏障方式、柱状透镜方式的视差图像的显示方式时，可以认为：用于操作者根据液晶显示器3a上的视差图像能够适当地认知虚拟的立体影像的、从液晶显示器3a到操作者的距离D是几乎为固定值。换言之，当采用上述显示方式时，预先设定游戏装置1的操作者从液晶显示器3a离开规定的所述距离D的位置上看液晶显示器3a。这种情况下，在上述式（E1）的计算中可以将距离D设定为固定值。

另外，操作者的瞳孔之间的距离P对于每个操作者来说变化不大，因此在上述式（E1）的计算中可以是预先设定的固定值。

视差图像的左眼用图像ImL和右眼用图像ImR之间的偏差量d，为了设定操作者认知的立体影像的纵深方向的位置，通过CPU11依次被设定，并且该设定值直接利用于上述式（E1）的计算中。

另外，在上述式（E1）的计算方法中，虽然根据操作者视点的上下方向位置而***作者认知的虚拟的立体影像VR的上下方向的空间位置也发生变化，但是可以认为根据设置在游戏装置1的液晶显示器3a位置而操作者的视点位置大体上是固定位置。因此，在根据上述式（E1）进行计算时，操作者两个眼睛瞳孔的空间位置可以设为预先决定的规定值。

第一坐标计算单元53按照以下方式实现。即，CPU11通过依次（以帧单位）运算上述式（E1）的计算，以视差图像的显示面（液晶显示器3a的显示面）的规定位置为基准，计算出***作者认知的立体影像VR的虚拟的空间坐标。例如，如果将视差图像的显示面的规定位置作为原点，将该显示面定义为X-Y平面，从该原点朝向操作者的轴定义为+Z轴，则CPU11掌握住时时刻刻变化的视差图像的左眼用图像ImL和右眼用图像ImR的中心位置（在该例子中几乎是圆形的中心位置）的X坐标和Y坐标，依次计算出作为上述式（E1）的计算结果的立体影像VR的中心位置的Z坐标。因此，能够从图6所示的几何学条件计算出以原点为基准的立体影像VR的X、Y和Z坐标。另外，由于立体影像VR是将视差图像的左眼用图像ImL和右眼用图像ImR投影的影像，因此立体影像VR的大小可以认为是与左眼用图像ImL和右眼用图像ImR相同半径的球形。根据以上内容，可以计算出以显示面的规定位置作为原点的、***作者认知的球形的立体影像VR的表面上的任意点的虚拟空间坐标。

第二坐标计算单元54具有以下功能：计算作为操作者的操作对象的操作体30的空间坐标。第二坐标计算单元54通过如下方式实现。CPU11根据从左摄像部20L和右摄像部20R分别依次（以帧单位）获得的左图像和右图像，通过公知的立体量测计算出操作体30的空间坐标。下面，参照图7说明操作体30的空间坐标的计算方法（三维信息获得方法）。

图7为用于说明操作体30的空间坐标的计算方法的图，举出操作体30或者操作体30的一部分（例如前端部）为四角锥的情况的例子。

通过立体量测的三维信息获得方法是，从不同的视点获得对象物体的图像，从各视点的位置关系和各图像的不同的外观得到对象物体的三维信息的方法。图7中，fL表示左摄像部20L的焦点位置，fR表示右摄像部20R的焦点位置。

在本实施方式的游戏装置1中，获得来自摄像用透镜平行而等位地配置的左摄像部20L和右摄像部20R的两个图像（左图像、右图像），将其中一个图像例如左图像作为基准图像。另外，在图7所示的例子中，从对应于量测对象的操作体30上的点A、B的基准图像（左图像）的坐标上的位置AL、BL（点A、B投影到左摄像部20L的点）和、右图像的坐标上的位置AR、BR（点A、B投影到右摄像部20R的点）的差（视差）和、左右的焦点位置fL、fR，根据三角检测原理计算出点A、B的空间坐标。例如，计算操作体30的A点的空间坐标时，CPU11根据A点的对应于左图像的位置AL和、A点的对应于右图像的位置AR和、已知的焦点位置fL、fR，计算出例如以焦点位置fL、fR的任意位置为基准的A点的空间坐标。

通常，在获得立体的三维信息时，通过对应点搜索（匹配计算）认知作为基准的图像上的一个点对应于其它图像上的哪个点。另外，相对于一个图像上的点，其对应点存在于另一个图像内的直线上。通常，将该直线称之为核线（Epipolar Line）。在本实施方式的游戏装置1中，如图1所示，左摄像部20L和右摄像部20R平行而等位地配置，因此，核线呈水平，用水平方向的一维搜索取得匹配。

第二坐标计算单元54通过如下方式实现。即，CPU11依次（以帧单位）通过上述的立体量测来计算出构成操作体30的各点的空间坐标。另外，优选的是，此时所计算出的操作体30的空间坐标的原点与第一坐标计算单元53中计算出的立体影像的空间坐标的原点要一致。在第一坐标计算单元53中，作为原点的显示面上的规定位置和左摄像部20L和右摄像部20R的各焦点位置之间的位置关系为固定，因此能够很容易进行这样的坐标转换处理。

在上述的立体量测中，优选的是根据左图像和右图像迅速特定与操作体30所对应的影像。另外，上述立体量测中的对应点搜索处理的负荷是搜索对象的点越多其计算量变得越大。因此，为了根据左图像和右图像迅速特定操作体30的影像、且在操作体30中限定空间坐标的计算范围而减轻对应点搜索处理的负荷，可以利用操作体30影像的颜色。例如，在仅仅将操作体30前端部的颜色做成红色、除前端部以外的其它部分的颜色做成白色时，根据左图像和右图像的亮度信息能够迅速特定各图像内的操作体30的影像，同时能够限定操作体30的空间坐标的计算范围，因此能够实现更加高速的处理。

事件发生单元55具有如下功能：当通过第一坐标计算单元53计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过第二坐标计算单元54计算出的操作体30的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下时，使其发生伴随着视差图像或者除视差图像以外的液晶显示器3a上的图像的至少其中之一的变化的规定事件。在此，为了对于本实施方式的游戏装置1所执行的游戏种类或者是否发生事件设置适当的游戏，适当地设定规定的临界值。

事件发生单元55当判断为作为操作者的操作对象的操作体30和***作者认知的立体影像非常接近时，使规定事件发生。事件发生单元55通过如下方式实现。即，CPU11以规定的原点为基准依次（以帧单位）对***作者认知的立体影像的各点（例如，如果是图3所示的球状的立体影像，则其上面的多个代表点）的虚拟空间坐标的计算结果和操作体30的各点的空间坐标的计算结果进行比较，由此计算出两个点之间的距离。另外，CPU11对所计算出的距离与规定的临界值进行比较，当判断为计算出的距离为规定的临界值以下时，进行用于使规定的事件发生的显示上的控制。

该规定的事件是伴随着液晶显示器3a上的视差图像或者除视差图像以外的液晶显示器3a上的图像的至少其中之一的变化的事件，即，伴随着***作者认知的立体影像以及/或者液晶显示器3a上的二维图像的变化的事件，操作者能够视认该变化。例如，在图4所示的例子中，作为规定事件，CPU11可以按照犹如立体影像VR发生***而消失似地使液晶显示器3a上显示的视差图像发生变化的方式控制图像处理电路14。另外，作为规定事件，CPU11可以按照在图3所示的显示区域102内显示的分数发生变化、即，发生分数增加的方式控制图像处理电路14。规定事件可以根据所执行的游戏内容任意地设定，例如，可以是伴随着操作体30接触或者非常接近的立体影像所对应的视差图像的消失、变形、扩大和缩小、移动速度的变化（即，立体影像的消失、变形、扩大和缩小、移动速度的变化）、新的立体影像所对应的视差图像的出现（即，立体影像的出现）的事件。在此，移动速度的变化是指，例如移动的立体影像的速度上升、下降、停止的情况，或者是与之相反停止的立体影像开始移动的情况。

在本实施方式的游戏装置1中，当被判断为作为操作者的操作对象的操作体30与***作者认知的立体影像非常接近时，通过事件发生单元55发生规定事件，因此游戏装置1的操作者期待伴随着显示上的变化的规定事件的发生，或者以规定事件发生为目标，积极地使作为操作对象的操作体30接近于自己所认知的立体影像。此时，如图3所示，如果***作者认知的立体影像发生移动，则对操作者将操作体30接近立体影像方面，希望发挥操作者的技能，在游戏的设定上令人满意的。此时，操作者玩游戏的过程中能够体会到好像直接对实际不存在的立体影像进行操作的感觉。即，能够给操作者带来伴随立体操作感觉的游戏的新兴趣感。

（1-4）游戏的主要处理流程

接着，参照图8的流程图说明执行图3和图4中例示的游戏时的本实施方式的游戏装置1的主要的处理流程的一个例子。

在这里首先，除了游戏程序之外，各客体的各种数据从存储介质17加载至RAM13，并存储在RAM13上（步骤S100）。CPU11解释所加载的游戏程序时，首先游戏执行单元51被执行。游戏执行单元51参照RAM13内的客体数据，设定将客体配置在规定位置的游戏空间（步骤S102）。

接着，游戏执行单元51发出游戏开始命令（步骤S104），然后，根据游戏的执行，开始进行分配给操作者的游戏时间的管理、操作者分数的管理、根据游戏执行状况或者操作者通过输入部4输入的指令的显示处理等。进一步，伴随所发出的游戏开始指令，图像显示单元52开始显示视差图像（步骤S106）。更加具体地说，图像显示单元52按照多个球形的立体影像在任意时间出现并开始移动、从出现后随着时间的经过其图像的大小从大变小、从出现后经过规定时间会消失的方式将与立体影像所对应的多个视差图像显示在液晶显示器3a上。

另外，伴随所发出的游戏开始指令，左摄像部20L和右摄像部20R开始获得液晶显示器3a前方的图像（左图像和右图像）（步骤S108），图像显示单元52以帧单位依次向CPU11传送图像。

如果在步骤S106中开始显示视差图像，则第一坐标计算单元53对***作者认知的多个球状的立体影像中的各图像计算出其表面上的多个点（例如，预先设定的代表点）的虚拟的空间坐标（在此用“P1”表示）（步骤S110）。在此，第一坐标计算单元53根据以帧单位变化的视差图像的位置、构成视差图像的左眼用图像和右眼用图像的偏差量，用上述式（E1）依次计算出球状的立体影像的中心位置，并计算出相对于该中心位置的规定半径（与圆形的视差图像的半径相同）的球表面的虚拟的空间坐标P1。

接着，第二坐标计算单元54根据在步骤S108中以帧单位依次获得的来自左摄像部20L和右摄像部20R的左图像和右图像，进行立体量测，并计算出操作体30的各点的空间坐标（在此用“P2”表示）（步骤S112）。在此，如前面所述，根据操作体30的点投影为左图像和右图像的投影点和左右的焦点位置fL、fR用三角测量的原理，计算出操作体30的点的空间坐标。此时，为了在后述的步骤S114中的判断，进行使在步骤S110中计算出的空间坐标的原点和在步骤S112中计算出的空间坐标的原点一致的处理。

该游戏是比赛例如在分配给操作者的规定时间内使操作体30尽量与更多的立体影像接触或者非常接近的游戏，可以设想给操作者赋给下述动机，即，对在移动的立体影像，配合时机使操作体30接触或者非常接近于立体影像。并且，事件发生单元55计算出在步骤S110中计算出的球状的各立体影像的各点的虚拟的空间坐标P1和在步骤S112中计算出的操作体30的各点的空间坐标P2的距离，并将该距离与临界值进行比较（步骤S114）。结果，当判断为所计算出的距离为规定的临界值以下时，即，判断为操作者使操作体30非常接近于***作者认知的任何一个立体影像（即，通过液晶显示器3a上显示的视差图像认知的立体影像）时，事件发生单元55使包含对应于该立体影像的视差图像发生变化的情况在内的规定事件发生（步骤S116）。作为包含在规定事件的视差图像的变化的一个例子，如图4所示，可以举出如立体影像VR发生***而消失一样的视差图像发生变化的情况。进一步，作为所发生的事件，还可以是在图3所示的显示区域102内显示的分数的变化，即操作者获得分数的增加。如上所述，该游戏比赛在规定游戏时间内使操作体30接触或者非常接近于立体影像而使其消失的立体影像的数量。此时，操作者在游戏过程中能够体会到好像直接对实际不存在的立体影像进行操作的感觉。即，能够给操作者带来伴随立体的操作感觉的游戏的新兴趣感。

（2）第二实施方式

下面，说明本发明的第二实施方式。另外，在下面的各实施方式中，只要不做特别说明，游戏装置的结构和运行，通过游戏装置执行的各单元、游戏的主要处理流程都与在第一实施方式中说明的内容相同。

图9为用于说明在本实施方式的控制装置10中发挥主要作用的功能模块图。将图9所示的功能模块图与图2所示的功能模块图比较，不同之处在于增加了第一控制单元56、第二控制单元57、第三控制单元58和第四控制单元59。另外，为了方便，在图2所示的本实施方式的控制装置10将第一控制单元56、第二控制单元57、第三控制单元58和第四控制单元59全部包括，但并不限定于这样的构成。只要包括第一控制单元56、第二控制单元57、第三控制单元58和第四控制单元59中的至少一种单元即可。

第一控制单元56具有如下的功能：当判断为在显示视差图像之前操作者看上去根据该上视差图像认知的虚拟的立体影像与操作体30重叠在一起，且操作体30位于虚拟的立体影像和液晶显示器3a之间时，按照预先不显示视差图像的方式控制图像显示单元52。

图10为表示从操作者的视角看上去通过视差图像（左眼用图像ImL、右眼用图像ImR）认知的虚拟的立体影像和操作体30叠加在一起、且操作***于虚拟的立体影像VR和液晶显示器3a之间的状态的图，图10（a）为表示其状态的俯视图，图10（b）为表示从操作者的视角看到的立体影像VR和操作体30的图。如图10所示，当从操作者的视角看上去，通过视差图像被认知的虚拟的立体影像VR和操作体30叠加在一起、且操作体30位于虚拟的立体影像VR和液晶显示器3a之间的状态时，即，操作体存在于***作者认知的立体影像VR的虚拟的空间位置的后面时，从操作者的视角看上去操作体30穿过立体影像VR而不自然地映射进来。

具体而言，看上去只有图10（b）中用斜线表示的操作体30的前端部浮现在立体影像VR的前面（操作者一侧）。其原因如下：相对于操作体30是实际存在的物体，立体影像VR是实际上不存在、而在人的大脑里形成的虚拟的存在。因此，如图10（a）所示，如果操作体30切断视差图像和人的眼睛之间的线，则由于操作体30的存在而立体影像VR的一部分无法清楚地被认知。

因此，为了预先防止这种不自然的显示，第一控制单元56通过控制图像显示单元52来使要形成上述位置关系的视差图像预先不显示。通过这样的处理，能够使对于立体影像的操作体的操作性变得更加自然。

具体而言，在第一控制单元56通过如下方式实现。

CPU11计算出以帧单位依次计算出的操作体30的各点的空间坐标。另外，CPU11计算出第一坐标计算单元53中计算立体影像VR的虚拟的空间位置时作为前提的从操作者的两个眼睛的瞳孔的空间位置看到的操作体30的各点的空间坐标投影到液晶显示器3a的投影位置。该投影位置是操作者看到的操作体30投影在液晶显示器3a上的位置，通过这些，从操作者看到的操作体30在液晶显示器3a上的区域（下面，称之为“投影区域”）被划定。CPU11还进一步调整视差图像的左眼用图像和右眼用图像之间的偏差量（图6中的d），以使在液晶显示器3a中在依次计算的操作体30的投影区域内不显示视差图像，或者在操作体30的投影区域内显示视差图像时从操作者的视角看上去不让操作体30位于立体影像VR的后侧。即，由于已知操作体30各点的空间坐标，因此通过调整所显示的视差图像的左眼用图像和右眼用图像之间的偏差量，使得所认知的立体影像VR位于比操作体30更靠近液晶显示器3a一侧。

第二控制单元57按照操作者看上去操作体30与立体影像叠加、且当操作体30移动至立体影像和显示器3a之间的位置时，不显示立体影像所对应的视差图像的方式控制图像显示单元52。

如上所示，作为操作体30移动的结果，当其位置关系（图10中所示的位置关系）为操作者看上去操作体30存在于***作者认知的立体影像的虚拟的空间位置的后侧时，操作者看到的操作体30由于立体影像30而显示得不自然。具体而言，操作体30中仅仅与立体影像叠加的部分浮现在立体影像的前面（操作者一侧）。因此，为了预先防止这样的不自然的显示，第二控制单元57按照当操作体30移动至上述位置关系的位置时，不显示立体影像所对应的视差图像的方式控制图像显示单元52。即，通过消除立体影像本身来避免不自然的显示。由此，能够使对于立体影像的操作体的操作性变得更加自然。

具体而言，在第2控制装置57通过如下方式实现。

CPU11计算出以帧单位依次计算出的操作体30的各点的空间坐标。另外，CPU11还计算出第一坐标计算单元53中计算立体影像VR的虚拟的空间位置时作为前提的从操作者的两个眼睛的瞳孔的空间位置（已知的位置）看到的操作体30的各点的空间坐标投影到液晶显示器3a的投影位置。该投影位置是操作者看到的操作体30投影在液晶显示器3a上的位置，通过这些，从操作者看到的操作体30在液晶显示器3a上的区域被划定。CPU11依次监视操作体30的投影区域。另外，当视差图像移动至该投影区域、且通过该视差图像在第一坐标计算单元53中计算出的立体影像的虚拟的空间位置判断为比操作体30更靠近于操作者一侧时，禁止显示该视差图像。

第三控制单元58按照下述方式控制图像显示单元52，操作者看上去操作体30与立体影像重叠、且当操作体30移动至立体影像和显示器3a之间的位置时，使该立体影像所对应的视差图像移动至从操作者看上去该视差图像所对应的立体影像与操作体30不重叠的位置。

如上所示，作为操作体30移动的结果，当其位置关系为操作者看上去操作体30存在于***作者认知的立体影像的虚拟的空间位置的后侧时，操作者看到的操作体30由于立体影像30而显示得不自然。具体而言，操作体30中仅仅与立体影像重叠的部分浮现在立体影像的前面（操作者一侧）。因此，为了预先防止这样的不自然的显示，第三控制装置58按照当操作体30移动至上述位置关系的位置时，不显示立体影像所对应的视差图像的方式控制图像显示单元52。即，通过按照将立体影像的位置从操作体离开的方式进行移动，由此避免不自然的显示。由此，能够使对于立体影像的操作体的操作性变得更加自然。

具体而言，在第3控制装置58通过如下方式实现。

CPU11计算出以帧单位依次计算出的操作体30的各点的空间坐标。另外，CPU11还计算出第一坐标计算单元53中计算立体影像的虚拟的空间位置时作为前提的从操作者的两个眼睛的瞳孔的空间位置（已知的位置）看到的操作体30的各点的空间坐标投影到液晶显示器3a的投影位置。该投影位置是操作者看到的操作体30投影在液晶显示器3a上的位置，通过这些，从操作者看到的操作体30在液晶显示器3a上的区域被划定。CPU11依次监视操作体30的投影区域。另外，当视差图像移动至该投影区域、且通过该视差图像在第一坐标计算单元53中计算出的立体影像的虚拟的空间位置判断为比操作体30更靠近于操作者一侧时，CPU11按照使该视差图像移动至投影区域以外的区域的方式对图像处理电路14发出指令。

第四控制单元59按照当操作体30实际上没有移动的状态下立体影像的至少一个点的空间坐标和操作体30的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下时，禁止规定事件发生的方式控制事件发生单元55。

操作体30实际上没有移动的状态下，可以理解为对于操作者来说缺乏将操作体30接近于自己认知的立体影像的意愿。因此，在这样的情况下，即使判断为立体影像的至少一个点的空间坐标和操作体30的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下，即，两者非常接近，但第四控制单元59禁止通过事件发生单元55发生事件。由此，能够阻止并不是根据操作者主动的意愿而是操作体和立体影像偶然地接触或者接近时的事件的发生，从而能够提高事件发生的实效性。

例如，参照图3和图4说明的游戏的情况，尽管操作者没有移动操作体30，如果由于立体影像和操作体偶然地接触或者非常接近（即，移动的立体影像非常接近于静止的操作体30）而导致立体影像消失或者获得分数，则由于立体影像VR消失或者获得分是没有通过操作者的适当操作来完成，因此游戏的兴趣性会下降。因此，第四控制单元59防止没有通过操作者的适当操作就发生事件的不恰当的事件的发生。

具体而言，在第四控制单元59通过如下方式实现。

CPU11根据通过第二坐标计算单元54依次计算出的构成操作体30的各点的空间坐标，以帧单位计算出操作体30的移动速度。即，根据一个帧期间的操作体30的坐标变化，依次计算出操作体30的移动速度。另外，当判断为操作体30和***作者认知的立体影像非常接近时的时点上，如果操作体30的移动速度为规定的临界值以上，则允许事件发生单元55发生规定的事件。另外，在该时点上，如果操作体30的移动速度小于规定的临界值，则不允许事件发生单元55发生规定的事件。

（3）第三实施方式

下面，说明第三实施方式。

图11为表示作为本发明的图像显示装置的其它实施方式的游戏装置2的外观和游戏装置2的操作者的图。游戏装置2与图1所示的游戏装置1一样，是对操作者将***作者认知的虚拟的立体影像作为对象进行操作的游戏进行控制的游戏装置，与游戏装置1的不同之处在于，游戏装置2设定为比较小型的便携式游戏装置。图12为表示本实施方式的游戏装置2的结构的模块图。另外，在图12所示的模块图中，对于与图2中所示的模块图中，与图2的结构相同的部分，基本上采用相同的符号，不再重复说明，对于那些虽然与图2中所示的符号相同但功能不同的部分，下面对其不同的部分进行说明。

如图11所示，本实施方式的游戏装置2包括上部筐体2a和下部筐体2b，上部筐体2a和下部筐体2b以相互自由开启和关闭的方式连接。在本实施方式的游戏装置2的显示装置3包括设置在上部筐体2a的上部液晶显示器3a和设置在下部筐体2b的下部液晶显示器3b。

输入部4包括接受操作者的操作输入的多个按钮。根据图11中所示的配置在筐体上的按钮的例子，多个按钮设置在下部筐体2b上，这些按钮包括：配置在下部液晶显示器3b的左侧的“十字”形状的方向指示按钮4a、配置在下部液晶显示器3b的右侧的选择按钮4b、开始按钮4c和多个指示按钮4d。输入部4还可以包括图中未表示的电源按钮。

如图11所示，在上部液晶显示器3a上，显示由各个左眼用图像ImL和右眼用图像ImR组成的一个或多个视差图像，看到该视差图像的操作者会认知在操作者和上部液晶显示器3a之间存在立体影像VR。

与前面所述的游戏装置1不同，在本实施方式的游戏装置2中，在上部筐体2a中的上部液晶显示器3a的下方的中央附近配置有使摄像对象朝向操作者方向的单一摄像部20的摄像用透镜。即，与游戏装置1不同，在本实施方式的游戏装置2中，根据通过单一摄像部20获得的图像，不用使用立体量测的情况下特定操作体30的空间坐标。另外，在图11中所示的例子中，表示摄像部20内置于游戏装置2内的形态，但其形态还可以是另设摄像装置，且该摄像装置与游戏装置2内的控制装置10电连接的形态。在摄像部20中得到的帧单位的图像数据被依次传送至控制装置10的CPU11。

第一、第二实施方式中参照的图5、图9的功能模块图中的各单元也可以通过图11和图12中所示的游戏装置2的结构来实现。在此，本实施方式的游戏装置2的硬件结构与图1和图2中所示的游戏装置1的硬件结构的主要不同点在于只有一个摄像部。因此，下面说明本实施方式中第二坐标计算单元54如何利用单一摄像部来运行。图5和图9中所示的单元中，除了第二坐标计算单元54之外的其它各单元与操作体30的空间坐标的计算没关系或者只要是计算出操作体30的空间坐标，则与第一实施方式中所述的方法相同地运行，因此，在这里省略这些单元的重复说明。

关于利用单一图像的物体（在本实施方式中的操作体30）的位置特定方法，已有各种各样的公知技术，在这里可以使用任何一种公知技术。作为公开了这样的技术的公知文献的一个例子，可以举出特开平5-157518号公报，在这里参照该公报。在该公报中公开的物体的位置特定方法大致如下。首先，根据所获得的图像的边缘检测结果，特定作为对象的物体的特征点的图像内的位置。接着，如果物体的特征点或者特征部的位置被特定，则将所获得的图像上的物体特征点的二维坐标转换成物体特征点的实际空间（三维空间）上的坐标。在该坐标转换中，可参照特征部的图像内的大小、图像倍数、摄像角度、摄像部的位置等的参数。

在本实施方式中，从所获得的图像中特定操作体30的形状时，还可以将如上所述的边缘检测结果和以预先登记的作为操作体30形状的多个形状为基础的图案认知结果进行组合。另外，从容易特定操作体30的特征部的方面考虑，优选的是将所获得的图像内的操作体30的一部分（例如前端部）的形状做成与其它部分的形状不同的特殊的形状。此时，操作体30的前端部成为特征部。更加优选的是，将该前端部的颜色做成与其它部分的颜色不同的颜色，由此从所获得的图像中的亮度信息能够容易且高速地特定操作体30的特征部。

以上，说明了本发明的多个实施方式，但本发明并不限定于上述的各实施方式。另外，只要不脱离本发明的主要内容，上述各实施方式可以进行多种改进或变更。

例如，在上述的各实施方式中，关于操作体30针对细长的棒状笔等与操作者单独的物理上的实体的情况进行了说明，但该操作体30并不局限于此。操作体还可以是操作者的手指或手等作为操作者的一部分的物理上的实体。例如，将操作者的手作为操作体时，通过安装从游戏装置的摄像部获得的图像中肤色亮度信息的像素中认知手的形状的算法，能够从上述图像中获得作为操作体的手的位置。从该图像中的手的位置计算出作为操作体的手的空间坐标就可以。

在上述的各实施方式中，主要说明了本发明的图像显示装置适用于游戏装置的情况，但该装置理所当然也能够适用于游戏装置以外的其它用途上。例如，作为本发明的图像显示装置的游戏装置以外的用途，可以作为如下的输入装置起作用，即，以观察者对在观察者和显示画面之间被认知的立体影像进行虚拟的输入操作的方式由观察者对图像显示装置进行输入。。

在上述的实施方式中，虽然以图3和图4中所示的游戏为例子进行了说明，但该游戏只不过是表示本发明适用例的单纯的一个例子，理所当然，本发明可以适用于各种应用上。即，作为本发明的图像显示装置的游戏装置所执行的游戏，除了有图3和图4中例示的游戏以外，只要是伴随操作者通过操作体直接对***作者认知的立体影像进行操作的行为，游戏的种类并不限定。

例如，可以是如下的互动游戏，即，按照操作者将作为操作体的触摸笔接触（虚拟地进行抚摸行为）到作为立体影像被认知的动物（宠物）以使被认知为作为立体影像的动物做出规定的动作的方式，使作为立体影像的动物所对应的视差图像发生变化。

另外，还可以是如下的棒球游戏，即，按照操作者将作为操作体的触摸笔当作球棒接触（虚拟地进行击打的行为）到作为立体影像被认知的球以使被认知为作为立体影像的球移动的方式，使作为立体影像的球所对应的视差图像发生变化。

还可以是如下的角色扮演游戏，按照操作者将作为操作体的触摸笔接触（虚拟地选择并打开宝箱的行为）到作为立体影像被认知的宝箱以使被认知为作为立体影像的宝箱被打开方式，使作为立体影像的宝箱所对应的视差图像发生变化。

附图标号说明

1、2 游戏装置

3    显示装置

3a   液晶显示器、上部液晶显示器

3b   下部液晶显示器

4    输入部

5    存储介质安装部

10   控制装置

11   CPU

12   ROM

13   RAM

14   图像处理电路

15   音频处理电路

16   总线

17   存储介质

20   摄像部

20L  左摄像部

20R  右摄像部

22   扬声器

51   游戏执行单元

52   图像显示单元

53   第一坐标计算单元

54   第二坐标计算单元

55   事件发生单元

56   第一控制单元

57   第二控制单元

58   第三控制单元

59   第四控制单元

Claims (9)

1.一种图像显示装置，包括：

图像显示单元，在显示画面上显示视差图像；

第一坐标计算单元，计算所述视差图像的被观察者认知的立体影像的虚拟的空间坐标；

第二坐标计算单元，计算作为所述观察者的操作对象的操作体的空间坐标；

事件发生单元，当通过所述第一坐标计算单元计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算单元计算出的操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离小于规定的临界值时，使伴随着所述视差图像或者除所述视差图像以外的所述显示画面上的图像中的至少其中之一变化的规定事件发生。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置进一步包括按照下述方式对所述图像显示单元进行控制的第一控制单元：在视差图像被显示之前，被判断为由所述操作者来看通过该视差图像被认知的虚拟的立体影像和所述操作体重叠、且所述操作***于所述虚拟的立体影像和所述显示画面之间时，预先不显示所述视差图像。

3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置进一步包括按照下述方式对所述图像显示单元进行控制的第二控制单元：在由所述操作者来看所述操作体与所述立体影像重叠、且所述操作体移动至所述立体影像和所述显示画面之间的位置时，不显示与该立体影像所对应的视差图像。

4.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置进一步包括按照下述方式对所述图像显示单元进行控制的第三控制单元：在由操作者来看所述操作体与所述立体影像重叠、且所述操作体移动至所述立体影像和所述显示画面之间的位置时，使与该立体影像所对应的视差图像移动至由操作者来看与视差图像所对应的立体影像与操作体不重叠的位置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置进一步包括按照下述方式对所述事件发生单元进行控制的第四控制单元：当所述操作体实际上没有移动的状态下，所述立体影像的至少一个点的空间坐标和所述操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离在规定的临界值以下时，禁止规定事件发生。

6.根据权利要求1至5任一项所述的图像显示装置，其特征在于，

所述第一坐标计算单元根据所述观察者和所述显示画面之间的第一距离、作为观察者的瞳孔之间的距离预先设定的第二距离、构成视差图像的左眼用图像和右眼用图像的偏差量，计算出与该视差图像所对应的立体影像的虚拟的空间坐标；

所述第二坐标计算单元根据通过一个或者一对摄像单元得到的所述操作体影像的颜色以及/或者形状，计算出操作体的空间坐标。

7.根据权利要求1至6任一项所述的图像显示装置，其特征在于，

将所述操作体的前端部做成与该前端部以外的部分不同的颜色以及/或者形状；

所述事件发生单元当通过所述第一坐标计算单元计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算单元计算出的操作体的前端部的至少一个点的空间坐标之间的距离在规定的临界值以下时，使所述规定事件发生。

8.一种游戏程序，使能够实现由操作者将***作者虚拟地被认知的立体影像作为对象进行操作的游戏的计算机实现以下功能：

图像显示功能，在显示画面上显示视差图像；

第一坐标计算功能，计算通过观察所述视差图像的操作者被认知的立体影像的虚拟的空间坐标；

第二坐标计算功能，计算作为所述操作者的操作对象的操作体的空间坐标；

事件发生功能，当通过所述第一坐标计算功能计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算功能计算出的操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下时，使伴随着所述视差图像或者除所述视差图像以外的所述显示画面上的图像中的至少其中之一变化的规定事件发生。

9.一种游戏控制方法，涉及游戏装置中的游戏控制方法，对由操作者将***作者虚拟地被认知的立体影像作为对象进行操作的游戏的执行进行控制，该方法包括如下步骤：

图像显示步骤，在显示画面上显示视差图像；

第一坐标计算步骤，计算通过观察所述视差图像的操作者被认知的立体影像的虚拟的空间坐标；

第二坐标计算步骤，计算作为所述操作者的操作对象的操作体的空间坐标；

事件发生步骤，当通过所述第一坐标计算步骤计算出的立体影像的至少一个点的空间坐标和通过所述第二坐标计算步骤计算出的操作体的至少一个点的空间坐标之间的距离为规定的临界值以下时，使伴随着所述视差图像或者除所述视差图像以外的所述显示画面上的图像中的至少其中之一变化的规定事件发生。

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