特開2024-162610温覚提示装置、温覚提示制御装置および温覚提示制御プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162610
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】温覚提示装置、温覚提示制御装置および温覚提示制御プログラム
(51)【国際特許分類】
G06F 3/01 20060101AFI20241114BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20241114BHJP
H04N 5/64 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
G06F3/01 560
G02B27/02 Z
H04N5/64 511A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023078300
(22)【出願日】2023-05-11
(71)【出願人】
【識別番号】000004352
【氏名又は名称】日本放送協会
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】西澤 昌宏
(72)【発明者】
【氏名】小峯 一晃
(72)【発明者】
【氏名】界 瑛宏
【テーマコード（参考）】
2H199
5E555
【Ｆターム（参考）】
2H199CA04
2H199CA30
2H199CA66
2H199CA75
2H199CA77
2H199CA89
2H199CA91
5E555AA07
5E555AA08
5E555AA27
5E555BA01
5E555BA38
5E555BB38
5E555BC04
5E555BC08
5E555BE17
5E555CB74
5E555CC22
5E555DA08
5E555DA13
5E555DA24
5E555DA40
5E555DB53
5E555DB57
5E555DC13
5E555DD06
5E555FA00
(57)【要約】
【課題】ＨＭＤの姿勢が変化しても、仮想的な熱源の方向を非接触で提示することが可能な温覚提示装置を提供する。
【解決手段】温覚提示装置２は、ＬＥＤ光を伝達する複数の光ファイバ２０と、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１の下部に備えられ、人物の頬の周囲に複数の光ファイバ２０の出射端を人物側に向けて保持する光ファイバ保持部２１と、ＨＭＤ１の位置および姿勢に応じた光ファイバごとの輝度を制御する輝度制御情報に基づいて、光ファイバごとの入射端に輝度を変えてＬＥＤ光を入射するＬＥＤ発光装置２２と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】温覚提示装置２は、ＬＥＤ光を伝達する複数の光ファイバ２０と、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１の下部に備えられ、人物の頬の周囲に複数の光ファイバ２０の出射端を人物側に向けて保持する光ファイバ保持部２１と、ＨＭＤ１の位置および姿勢に応じた光ファイバごとの輝度を制御する輝度制御情報に基づいて、光ファイバごとの入射端に輝度を変えてＬＥＤ光を入射するＬＥＤ発光装置２２と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＬＥＤ光により温覚を提示する温覚提示装置であって、
前記ＬＥＤ光を伝達する複数の光ファイバと、
ヘッドマウントディスプレイの下部に備えられ、人物の頬の周囲に前記複数の光ファイバの出射端を前記人物側に向けて保持する光ファイバ保持部と、
前記ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢に応じた前記光ファイバごとの輝度を制御する輝度制御情報により、前記光ファイバごとの入射端に輝度を変えて前記ＬＥＤ光を入射するＬＥＤ発光部と、
を備えることを特徴とする温覚提示装置。
前記ＬＥＤ光を伝達する複数の光ファイバと、
ヘッドマウントディスプレイの下部に備えられ、人物の頬の周囲に前記複数の光ファイバの出射端を前記人物側に向けて保持する光ファイバ保持部と、
前記ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢に応じた前記光ファイバごとの輝度を制御する輝度制御情報により、前記光ファイバごとの入射端に輝度を変えて前記ＬＥＤ光を入射するＬＥＤ発光部と、
を備えることを特徴とする温覚提示装置。
【請求項2】
前記ヘッドマウントディスプレイの下部に備えられ、前記人物の首元の後ろ側周囲に前記複数の光ファイバの出射端を前記人物側に向けて保持する第２の光ファイバ保持部を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の温覚提示装置。
【請求項3】
前記輝度制御情報は、前記光ファイバごとの前記ＬＥＤ光のデューティ比であって、
前記ＬＥＤ発光部は、
前記光ファイバの数に対応したＬＥＤ光源部と、
前記輝度制御情報である前記ＬＥＤ光のデューティ比によりＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号により前記ＬＥＤ光源部の光ファイバごとのＬＥＤ光の輝度を制御するＬＥＤ輝度制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温覚提示装置。
前記ＬＥＤ発光部は、
前記光ファイバの数に対応したＬＥＤ光源部と、
前記輝度制御情報である前記ＬＥＤ光のデューティ比によりＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号により前記ＬＥＤ光源部の光ファイバごとのＬＥＤ光の輝度を制御するＬＥＤ輝度制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温覚提示装置。
【請求項4】
少なくとも人物の頬の周囲に複数の光ファイバの出射端を前記人物側に向けて保持する光ファイバ保持部をヘッドマウントディスプレイの下部に備えるとともに、前記光ファイバごとの入射端にＬＥＤ光を入射するＬＥＤ発光部を備えた温覚提示装置を制御する温覚提示制御装置であって、
仮想熱源の強さと、前記出射端から出射されるＬＥＤ光の照射点から前記仮想熱源への方向と前記照射点における法線方向とのなす角の大きさとによって、前記光ファイバごとに輝度を算出する光ファイバ別輝度算出部と、
前記光ファイバの最大輝度に対する前記光ファイバ別輝度算出部で算出された輝度の割合により、前記ＬＥＤ発光部においてＬＥＤが発光する輝度を制御する輝度制御情報を生成する輝度制御情報生成部と、
を備えることを特徴とする温覚提示制御装置。
仮想熱源の強さと、前記出射端から出射されるＬＥＤ光の照射点から前記仮想熱源への方向と前記照射点における法線方向とのなす角の大きさとによって、前記光ファイバごとに輝度を算出する光ファイバ別輝度算出部と、
前記光ファイバの最大輝度に対する前記光ファイバ別輝度算出部で算出された輝度の割合により、前記ＬＥＤ発光部においてＬＥＤが発光する輝度を制御する輝度制御情報を生成する輝度制御情報生成部と、
を備えることを特徴とする温覚提示制御装置。
【請求項5】
前記仮想熱源は点熱源であって、前記光ファイバ別輝度算出部は、
前記照射点から前記点熱源への方向と、前記照射点における法線方向とのなす角をθとしたとき、前記照射点ごとにｃｏｓθの値を算出する熱源方向算出部と、
前記ｃｏｓθの値と、前記点熱源の強さと、前記点熱源から前記照射点までの距離とにより、前記照射点における照度を算出する照射点照度算出部と、
前記照射点の照度から、前記照射点に対応する光ファイバの前記輝度を算出する輝度算出部と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の温覚提示制御装置。
前記照射点から前記点熱源への方向と、前記照射点における法線方向とのなす角をθとしたとき、前記照射点ごとにｃｏｓθの値を算出する熱源方向算出部と、
前記ｃｏｓθの値と、前記点熱源の強さと、前記点熱源から前記照射点までの距離とにより、前記照射点における照度を算出する照射点照度算出部と、
前記照射点の照度から、前記照射点に対応する光ファイバの前記輝度を算出する輝度算出部と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の温覚提示制御装置。
【請求項6】
前記仮想熱源は平行熱源であって、前記光ファイバ別輝度算出部は、
前記照射点から前記平行熱源への方向と、前記照射点における法線方向とのなす角をθとしたとき、前記照射点ごとにｃｏｓθの値を算出する熱源方向算出部と、
前記ｃｏｓθの値と、前記平行熱源の強さとにより、前記照射点における照度を算出する照射点照度算出部と、
前記照射点の照度から、前記照射点に対応する光ファイバの前記輝度を算出する輝度算出部と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の温覚提示制御装置。
前記照射点から前記平行熱源への方向と、前記照射点における法線方向とのなす角をθとしたとき、前記照射点ごとにｃｏｓθの値を算出する熱源方向算出部と、
前記ｃｏｓθの値と、前記平行熱源の強さとにより、前記照射点における照度を算出する照射点照度算出部と、
前記照射点の照度から、前記照射点に対応する光ファイバの前記輝度を算出する輝度算出部と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の温覚提示制御装置。
【請求項7】
コンピュータを、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の温覚提示制御装置として機能させるための温覚提示制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、温覚提示装置、温覚提示制御装置および温覚提示制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
バーチャルリアリティ（ＶＲ）技術の発達によって、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を装着することで、没入感の高い全周映像コンテンツを体験できるようになってきている。
近年では、視聴覚のみならず触覚メディアをＨＭＤに搭載するシステムが様々開示されており（例えば、非特許文献１）、これまで以上の没入感でＶＲ空間あるいはメタバースを体験できるようになることが期待されている。
特に温覚については、ペルチェ素子を用いて接触面の皮膚表面温度を制御することで温冷感の提示を試みる技術が開示されている（非特許文献２）。この技術では、人物の首回りにペルチェ素子を肌に接触させて配置し、ＶＲ空間上の仮想的な熱源となるオブジェクトの方向に対応したペルチェ素子を加熱することで熱による方向提示を行う。
また、手にＬＥＤ光を照射し、皮膚表面温度を上昇させて温覚を提示する手法も開示されている（非特許文献３）。
近年では、視聴覚のみならず触覚メディアをＨＭＤに搭載するシステムが様々開示されており（例えば、非特許文献１）、これまで以上の没入感でＶＲ空間あるいはメタバースを体験できるようになることが期待されている。
特に温覚については、ペルチェ素子を用いて接触面の皮膚表面温度を制御することで温冷感の提示を試みる技術が開示されている（非特許文献２）。この技術では、人物の首回りにペルチェ素子を肌に接触させて配置し、ＶＲ空間上の仮想的な熱源となるオブジェクトの方向に対応したペルチェ素子を加熱することで熱による方向提示を行う。
また、手にＬＥＤ光を照射し、皮膚表面温度を上昇させて温覚を提示する手法も開示されている（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】亀岡嵩幸，“触覚とＨＭＤ：Ｈａｐｔｏｐｕｓの提案”，日本バーチャルリアリティ学会誌，２６巻３号，ｐｐ．１７－２０，２０２１年９月３０日発行
【非特許文献2】小野龍一，伊藤亘輝，“首への熱刺激によるＶＲ体験者への方向提示の提案”，エンタテインメントコンピューティングシンポジウム２０１８論文集，Ｖｏｌ２０１８，ｐｐ．２２０－２２３，２０１８年９月６日発行
【非特許文献3】界瑛宏，山口勉，三武裕玄，長谷川晶一，“ＨＭＤＶＲのための可視光ＬＥＤによる手への非接触型温覚提示”，日本バーチャルリアリティ学会論文誌，２４巻１号，ｐｐ．８３－９２，２０１９年３月３１日公開
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
非特許文献２に記載の技術のようにペルチェ素子を用いた場合、ペルチェ素子を肌に接触させ違和感が生じるため、非接触な温覚提示の手法が望まれていた。
また、非特許文献２に記載の技術のように、人物の首回りにペルチェ素子を配置する手法では、人物が頭部を動かしてＨＭＤの姿勢が変わった場合、ＨＭＤの正面方向と首の正面方向とが一致しなくなるため、正しく熱源の方向を提示することができないという問題がある。
また、非特許文献３に記載の技術は、仮想的な熱源の温覚を非接触で提示することは可能であるが、熱源の方向を提示することができないという問題がある。
また、非特許文献２に記載の技術のように、人物の首回りにペルチェ素子を配置する手法では、人物が頭部を動かしてＨＭＤの姿勢が変わった場合、ＨＭＤの正面方向と首の正面方向とが一致しなくなるため、正しく熱源の方向を提示することができないという問題がある。
また、非特許文献３に記載の技術は、仮想的な熱源の温覚を非接触で提示することは可能であるが、熱源の方向を提示することができないという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、ＨＭＤの姿勢が変化しても、仮想的な熱源の方向を非接触で提示することが可能な温覚提示装置、温覚提示制御装置および温覚提示制御プログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するため、本発明に係る温覚提示装置は、ＬＥＤ光により温覚を提示する温覚提示装置であって、光ファイバと、光ファイバ保持部と、ＬＥＤ発光部と、を備える構成とした。
【0007】
かかる構成において、温覚提示装置は、ヘッドマウントディスプレイの下部に備えられた光ファイバ保持部によって、ＬＥＤ光を伝達する複数の光ファイバの出射端を、人物の頬の周囲に人物側に向けて保持する。
これによって、温覚提示装置は、光ファイバの出射端を、人物の頬の周囲に離間して、非接触の状態で固定することができる。
そして、温覚提示装置は、ＬＥＤ発光部によって、ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢に応じた光ファイバごとの輝度を制御する輝度制御情報により、光ファイバごとの入射端に輝度を変えてＬＥＤ光を入射する。
これによって、温覚提示装置は、ヘッドマウントディスプレイの位置や姿勢が変化しても、輝度制御情報によって、それぞれの光ファイバの輝度を制御することができるため、仮想的な熱源の方向に対応した温覚を提示することができる。
これによって、温覚提示装置は、光ファイバの出射端を、人物の頬の周囲に離間して、非接触の状態で固定することができる。
そして、温覚提示装置は、ＬＥＤ発光部によって、ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢に応じた光ファイバごとの輝度を制御する輝度制御情報により、光ファイバごとの入射端に輝度を変えてＬＥＤ光を入射する。
これによって、温覚提示装置は、ヘッドマウントディスプレイの位置や姿勢が変化しても、輝度制御情報によって、それぞれの光ファイバの輝度を制御することができるため、仮想的な熱源の方向に対応した温覚を提示することができる。
【0008】
また、前記課題を解決するため、本発明に係る温覚提示制御装置は、少なくとも人物の頬の周囲に複数の光ファイバの出射端を前記人物側に向けて保持する光ファイバ保持部をヘッドマウントディスプレイの下部に備えるとともに、前記光ファイバごとの入射端にＬＥＤ光を発光するＬＥＤ発光部を備えた温覚提示装置を制御する温覚提示制御装置であって、光ファイバ別輝度算出部と、輝度制御情報生成部と、を備える。
【0009】
かかる構成において、温覚提示制御装置は、光ファイバ別輝度算出部によって、仮想熱源の強さと、出射端から出射されるＬＥＤ光の照射点から仮想熱源への方向と照射点における法線方向とのなす角の大きさとによって、光ファイバごとの輝度を算出する。
そして、温覚提示制御装置は、輝度制御情報生成部によって、光ファイバの最大輝度に対する光ファイバ別輝度算出部で算出された輝度の割合により、ＬＥＤが発光する輝度を制御する輝度制御情報を生成し、温覚提示装置のＬＥＤ発光部に出力する。
これによって、温覚提示制御装置は、照射点から仮想熱源への方向と照射点における法線方向とのなす角が小さいほど輝度を強くすることで、温覚提示装置を介して、仮想熱源の方向を非接触で温覚提示することができる。
なお、温覚提示制御装置は、コンピュータを、温覚提示制御装置として機能させるためのプログラムで動作させることができる。
そして、温覚提示制御装置は、輝度制御情報生成部によって、光ファイバの最大輝度に対する光ファイバ別輝度算出部で算出された輝度の割合により、ＬＥＤが発光する輝度を制御する輝度制御情報を生成し、温覚提示装置のＬＥＤ発光部に出力する。
これによって、温覚提示制御装置は、照射点から仮想熱源への方向と照射点における法線方向とのなす角が小さいほど輝度を強くすることで、温覚提示装置を介して、仮想熱源の方向を非接触で温覚提示することができる。
なお、温覚提示制御装置は、コンピュータを、温覚提示制御装置として機能させるためのプログラムで動作させることができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ＨＭＤの姿勢が変化しても、仮想的な熱源の方向を非接触で提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る温覚提示装置および温覚提示制御装置を備えた温覚提示システムの全体構成図である。
【図2】ＨＭＤを透視して斜視する温覚提示装置の光ファイバ保持部の斜視図である。
【図3】温覚提示装置の光ファイバ保持部の上面図である。
【図4】温覚提示装置のＬＥＤ発光部の構成を示す構成図である。
【図5】本発明の第１実施形態に係る温覚提示制御装置の構成を示すブロック構成図である。
【図6】第１実施形態における人物の頭部に対する光ファイバの配置と点熱源との関係を示す模式図である。
【図7】頭部を楕円柱でモデル化した図であって、（ａ）は頭部座標系の原点に対する楕円の長軸半径および短軸半径を示す図、（ｂ）は頭部座標系の原点に対する光ファイバの下方照射位置を示す図である。
【図8】人物の頭部に対する１つの光ファイバと点熱源との関係を示す模式図である。
【図9】本発明の第１実施形態に係る温覚提示制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図10】本発明の第２実施形態に係る温覚提示制御装置の構成を示すブロック構成図である。
【図11】第２実施形態における人物の頭部に対する光ファイバの配置と平行熱源との関係を示す模式図である。
【図12】本発明の第２実施形態に係る温覚提示制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図13】温覚提示装置の変形例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
【0013】
温覚提示システム１００は、ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤ）１を装着した人物Ｈに対して、仮想の熱源により温覚を提示するものである。ここで、温覚とは、仮想の熱源となるオブジェクトの温かさを感じる温度感覚である。
温覚提示システム１００は、ＨＭＤ１と、温覚提示装置２と、温覚提示制御装置３と、を備える。
温覚提示システム１００は、ＨＭＤ１と、温覚提示装置２と、温覚提示制御装置３と、を備える。
【0014】
ＨＭＤ１は、人物Ｈの頭部に装着され、人物Ｈの頭の位置や姿勢（方向）に応じて、仮想空間の映像（ＶＲ［Virtual Reality：仮想現実］映像）を表示するものである。ここでは、ＨＭＤ１を、ＶＲ映像を表示するＶＲ用ＨＭＤの例で説明するが、現実世界の映像に仮想物体を重畳させるＭＲ（Mixed Reality：複合現実）映像を表示するＭＲ用ＨＭＤであっても構わない。
【0015】
温覚提示装置２は、ＬＥＤ光により温覚を提示するものである。
ここでは、温覚提示装置２は、ＬＥＤ光を人物Ｈの肌に照射し、光エネルギーにより非接触で肌に熱を発生させることで、温覚を提示する。
温覚提示装置２は、光ファイバ保持部２１によりＨＭＤ１の下部の顔（頬）周囲部分に固定した複数の光ファイバ２０の出射端から、ＬＥＤ発光装置２２が発光するＬＥＤ光を照射する。
ここでは、温覚提示装置２は、ＬＥＤ光を人物Ｈの肌に照射し、光エネルギーにより非接触で肌に熱を発生させることで、温覚を提示する。
温覚提示装置２は、光ファイバ保持部２１によりＨＭＤ１の下部の顔（頬）周囲部分に固定した複数の光ファイバ２０の出射端から、ＬＥＤ発光装置２２が発光するＬＥＤ光を照射する。
【0016】
温覚提示制御装置３は、温覚提示装置２が発光するＬＥＤ光の輝度を制御するものである。
温覚提示制御装置３は、ＨＭＤ１の位置および姿勢に応じて、仮想の熱源に対して、ＬＥＤ発光装置２２が発光するＬＥＤ光の輝度を光ファイバ２０（２０１，２０２，…，２０ｎ；ｎは予め定めた光ファイバの本数）ごとに制御する。
温覚提示制御装置３は、ＨＭＤ１の位置および姿勢に応じて、仮想の熱源に対して、ＬＥＤ発光装置２２が発光するＬＥＤ光の輝度を光ファイバ２０（２０１，２０２，…，２０ｎ；ｎは予め定めた光ファイバの本数）ごとに制御する。
【0017】
これによって、温覚提示システム１００は、人物Ｈが装着したＨＭＤ１の位置および姿勢に応じて光ファイバ２０から照射されるＬＥＤ光を制御することで、仮想の熱源からの温覚を非接触で人物Ｈに提示することができる。
以下、温覚提示システムの各構成について説明する。なお、ＨＭＤ１は、一般的な公知のものを使用することができるため、ここでは、詳細な説明を省略する。
以下、温覚提示システムの各構成について説明する。なお、ＨＭＤ１は、一般的な公知のものを使用することができるため、ここでは、詳細な説明を省略する。
【0018】
［温覚提示装置の構成］
まず、温覚提示装置２の構成について説明する。
図１に示すように、温覚提示装置２は、光ファイバ２０（２０１，２０２，…，２０ｎ）と、光ファイバ保持部２１と、ＬＥＤ発光装置２２と、を備える。
まず、温覚提示装置２の構成について説明する。
図１に示すように、温覚提示装置２は、光ファイバ２０（２０１，２０２，…，２０ｎ）と、光ファイバ保持部２１と、ＬＥＤ発光装置２２と、を備える。
【0019】
（光ファイバ）
光ファイバ２０（２０１，２０２，…，２０ｎ）は、ＬＥＤ発光装置２２が発光するＬＥＤ光を伝達するものである。
光ファイバ２０は、ＬＥＤ光の入射端がＬＥＤ発光装置２２内部に組み込まれ、出射端が光ファイバ保持部２１によってＨＭＤ１の下部で人物Ｈの顔周辺を照射する位置に保持される。
光ファイバ２０（２０１，２０２，…，２０ｎ）は、ＬＥＤ発光装置２２が発光するＬＥＤ光を伝達するものである。
光ファイバ２０は、ＬＥＤ光の入射端がＬＥＤ発光装置２２内部に組み込まれ、出射端が光ファイバ保持部２１によってＨＭＤ１の下部で人物Ｈの顔周辺を照射する位置に保持される。
【0020】
ここでは、光ファイバ２０を保護するため、光ファイバ２０１，２０２，…，２０ｎを、ＨＭＤ１の上部からＬＥＤ発光装置２２までを、網組チューブ２０Ｔによって纏めている。また、ここでは、光ファイバ２０がＨＭＤ１の前面を経由しているが、ＨＭＤ１をＭＲ用ＨＭＤとする場合、人物Ｈの視界に入らないように、光ファイバ２０をＨＭＤ１の側面を経由させて上部で纏めてもよい。
【0021】
（光ファイバ保持部）
光ファイバ保持部２１は、ＨＭＤ１の下部に、複数の光ファイバ２０の出射端を、人物Ｈの顔（頬）の周囲に肌から離間して保持するものである。
光ファイバ保持部２１は、図２，図３に示すように、光ファイバ終端保持部２１０と、照射位置固定部２１１と、ＨＭＤ接続部２１２と、を備える。
図２は、ＨＭＤ１を透視して斜視する光ファイバ保持部２１の斜視図である。図３は、光ファイバ保持部２１の上面図である。
光ファイバ保持部２１は、ＨＭＤ１の下部に、複数の光ファイバ２０の出射端を、人物Ｈの顔（頬）の周囲に肌から離間して保持するものである。
光ファイバ保持部２１は、図２，図３に示すように、光ファイバ終端保持部２１０と、照射位置固定部２１１と、ＨＭＤ接続部２１２と、を備える。
図２は、ＨＭＤ１を透視して斜視する光ファイバ保持部２１の斜視図である。図３は、光ファイバ保持部２１の上面図である。
【0022】
光ファイバ終端保持部２１０は、光ファイバ２０の光が出射する終端である出射端を保持するものである。
光ファイバ終端保持部２１０は、光ファイバ２０の出射端を保持し、光を通過させる開口部２１０Ａを有する。なお、光ファイバ終端保持部２１０は、図示を省略するが、光ファイバ２０の軸方向に二重化したり、軸方向の厚みを大きくしたり等、光ファイバ２０の曲げへの負荷を防止する構造が好ましい。
光ファイバ終端保持部２１０は、光ファイバ２０の出射端を保持し、光を通過させる開口部２１０Ａを有する。なお、光ファイバ終端保持部２１０は、図示を省略するが、光ファイバ２０の軸方向に二重化したり、軸方向の厚みを大きくしたり等、光ファイバ２０の曲げへの負荷を防止する構造が好ましい。
【0023】
照射位置固定部２１１は、人物の顔の水平方向の頬近傍に沿って、光ファイバ２０の出射端を固定して配置するものである。
照射位置固定部２１１は、例えば、平均的な青年男性の頭部の前後の長さである頭長を長径、顔の幅である頬弓幅を短径とする楕円形状に対して、数ｃｍ（２～３ｃｍ）程度、径の長さを大きくした楕円形状の一部（ここでは、半楕円形状）とする。この形状は、円形状の一部（例えば、半円形状）であっても構わない。
なお、頭部のモデル化については、図７を参照して後記する。
照射位置固定部２１１は、例えば、平均的な青年男性の頭部の前後の長さである頭長を長径、顔の幅である頬弓幅を短径とする楕円形状に対して、数ｃｍ（２～３ｃｍ）程度、径の長さを大きくした楕円形状の一部（ここでは、半楕円形状）とする。この形状は、円形状の一部（例えば、半円形状）であっても構わない。
なお、頭部のモデル化については、図７を参照して後記する。
【0024】
照射位置固定部２１１は、光ファイバ終端保持部２１０を予め定めた光ファイバ２０の数ｎ（例えば、ｎ＝７）に応じて、光ファイバ終端保持部２１０を光ファイバ２０の出射端が内側（人物側）に向くように離間して配置する。ここで、各光ファイバ２０の光の照射方向は、楕円形状で頭部を模式化した楕円の法線に沿って内側の向きとする。
【0025】
ＨＭＤ接続部２１２は、光ファイバ保持部２１本体をＨＭＤ１の下部に接続するものである。例えば、ＨＭＤ接続部２１２は、ネジ穴２１２Ａを介して、ＨＭＤ１の下部にネジ止めする。もちろん、ＨＭＤ接続部２１２は、ネジ以外でＨＭＤ１と着脱自在に構成してもよい。
これによって、光ファイバ保持部２１は、ＨＭＤ１の下部である人物の頬周囲部分に、一例として、光ファイバ２０の出射端を楕円形状に沿って一列に非接触で配置することができる。
これによって、光ファイバ保持部２１は、ＨＭＤ１の下部である人物の頬周囲部分に、一例として、光ファイバ２０の出射端を楕円形状に沿って一列に非接触で配置することができる。
【0026】
（ＬＥＤ発光装置）
次に、図４を参照して、ＬＥＤ発光装置２２の構成について説明する。
ＬＥＤ発光装置（ＬＥＤ発光部）２２は、温覚提示制御装置３から入力される輝度制御情報により、光ファイバ２０ごとの入射端に輝度を変えてＬＥＤ光を入射するものである。ＬＥＤ発光装置２２は、ＬＥＤ光源アレイ２２０と、ＬＥＤ輝度制御部２３０と、を備える。
次に、図４を参照して、ＬＥＤ発光装置２２の構成について説明する。
ＬＥＤ発光装置（ＬＥＤ発光部）２２は、温覚提示制御装置３から入力される輝度制御情報により、光ファイバ２０ごとの入射端に輝度を変えてＬＥＤ光を入射するものである。ＬＥＤ発光装置２２は、ＬＥＤ光源アレイ２２０と、ＬＥＤ輝度制御部２３０と、を備える。
【0027】
ＬＥＤ光源アレイ２２０は、接続する光ファイバ２０の数だけＬＥＤ光源部２２１を配列したものである。
ＬＥＤ光源部２２１は、ＬＥＤ輝度制御部２３０から入力される輝度制御信号に基づいて、ＬＥＤの輝度を調整した光を発光するものである。
ＬＥＤ光源部２２１は、発光部２２２と、集光部２２３と、を備える。
ＬＥＤ光源部２２１は、ＬＥＤ輝度制御部２３０から入力される輝度制御信号に基づいて、ＬＥＤの輝度を調整した光を発光するものである。
ＬＥＤ光源部２２１は、発光部２２２と、集光部２２３と、を備える。
【0028】
発光部２２２は、光を発光するものであって、複数のＬＥＤで構成される。例えば、発光部２２２は、平面発光ＬＥＤ等のＬＥＤモジュールである。
発光部２２２が発光する光の波長分布は可視光領域とするが、赤外領域を伝達可能な光ファイバ２０を用いる場合、赤外領域を含んでもよい。
発光部２２２は、ＬＥＤ輝度制御部２３０から入力される輝度制御信号に応じて発光する輝度が調節される。
発光部２２２が発光する光の波長分布は可視光領域とするが、赤外領域を伝達可能な光ファイバ２０を用いる場合、赤外領域を含んでもよい。
発光部２２２は、ＬＥＤ輝度制御部２３０から入力される輝度制御信号に応じて発光する輝度が調節される。
【0029】
ここでは、発光部２２２は、ＬＥＤ輝度制御部２３０から入力される輝度制御信号として、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を入力し、デューティ（Duty）比（オン時間とオフ時間との割合）に応じた光を発光する。
発光部２２２は、発光した光を集光部２２３に照射する。
発光部２２２は、発光した光を集光部２２３に照射する。
【0030】
集光部２２３は、発光部２２２では発光された光を集光させるものである。
集光部２２３は、発光部２２２では発光された光を、光ファイバ２０の入射端に集光させる。
この集光部２２３は、例えば、凸レンズとして機能するフレネルレンズで構成することができる。また、配置の例として、集光部２２３は、光ファイバ２０の入射端から集光部２２３の焦点距離だけ離間して配置する。
なお、発光部２２２および集光部２２３は、光路上を、可視光を吸収しない白色のカバー等で覆い、光を効率的に光ファイバ２０に集光させることが好ましい。
さらに、ＬＥＤ発光装置２２は、紫外線を遮断するフィルタを光路上に配置して人体に悪影響がないように構成されることが好ましい。
集光部２２３は、発光部２２２では発光された光を、光ファイバ２０の入射端に集光させる。
この集光部２２３は、例えば、凸レンズとして機能するフレネルレンズで構成することができる。また、配置の例として、集光部２２３は、光ファイバ２０の入射端から集光部２２３の焦点距離だけ離間して配置する。
なお、発光部２２２および集光部２２３は、光路上を、可視光を吸収しない白色のカバー等で覆い、光を効率的に光ファイバ２０に集光させることが好ましい。
さらに、ＬＥＤ発光装置２２は、紫外線を遮断するフィルタを光路上に配置して人体に悪影響がないように構成されることが好ましい。
【0031】
ＬＥＤ輝度制御部２３０は、温覚提示制御装置３から入力されるＬＥＤ光源部２２１ごとの輝度制御情報に基づいて、それぞれのＬＥＤ光源部２２１が発光するＬＥＤ光の輝度を制御するものである。
ここでは、輝度制御情報は、ＰＷＭ信号のデューティ比（０．０～１．０）とする。
ＬＥＤ輝度制御部２３０は、デューティ比に応じたＰＷＭ信号を生成し、それぞれのＬＥＤ光源部２２１に出力する。
ここでは、輝度制御情報は、ＰＷＭ信号のデューティ比（０．０～１．０）とする。
ＬＥＤ輝度制御部２３０は、デューティ比に応じたＰＷＭ信号を生成し、それぞれのＬＥＤ光源部２２１に出力する。
【0032】
以上説明した構成によって、温覚提示装置２は、温覚提示制御装置３から入力される輝度制御情報によって、光ファイバ２０ごとに異なる輝度の光を人物Ｈの肌に照射して、人物Ｈに温覚を提示することができる。
【0033】
［温覚提示制御装置の構成］
次に、図５を参照して、温覚提示制御装置３の構成について説明する。
温覚提示制御装置３は、外部から熱源情報と頭部情報とを入力し、光ファイバ２０ごとのＬＥＤ光の輝度を制御する輝度制御情報を出力する。
次に、図５を参照して、温覚提示制御装置３の構成について説明する。
温覚提示制御装置３は、外部から熱源情報と頭部情報とを入力し、光ファイバ２０ごとのＬＥＤ光の輝度を制御する輝度制御情報を出力する。
【0034】
図６に、人物の頭部ＨＤに対する光ファイバ２０の配置と仮想熱源である点熱源Ｐｏとの関係を模式的に示す。
図６に示すように、人物の頬周囲部分を楕円形状とする頭部ＨＤに対して、各光ファイバ２０の出射端の向きは、楕円形状の法線Ｎの向き（法線方向）と同じである。
そして、温覚提示制御装置３は、頭部ＨＤにおける光ファイバ２０のＬＥＤ光の照射点ＥＰの照度により、照射点ＥＰにおける点熱源Ｐｏからの光線Ｒによる温覚を提示するように各光ファイバ２０の輝度を制御する。例えば、温覚提示制御装置３は、光ファイバ２０１が照射するＬＥＤ光によって、照射点ＥＰ１における法線Ｎとのなす角θ１の方向から照射する点熱源Ｐｏの光線Ｒによる温覚を提示するように、光ファイバ２０１の輝度を制御する。
図６に示すように、人物の頬周囲部分を楕円形状とする頭部ＨＤに対して、各光ファイバ２０の出射端の向きは、楕円形状の法線Ｎの向き（法線方向）と同じである。
そして、温覚提示制御装置３は、頭部ＨＤにおける光ファイバ２０のＬＥＤ光の照射点ＥＰの照度により、照射点ＥＰにおける点熱源Ｐｏからの光線Ｒによる温覚を提示するように各光ファイバ２０の輝度を制御する。例えば、温覚提示制御装置３は、光ファイバ２０１が照射するＬＥＤ光によって、照射点ＥＰ１における法線Ｎとのなす角θ１の方向から照射する点熱源Ｐｏの光線Ｒによる温覚を提示するように、光ファイバ２０１の輝度を制御する。
【0035】
ここでは、図５に示すように、温覚提示制御装置３は、記憶部３０と、熱源情報取得部３１と、頭部情報取得部３２と、熱源位置算出部３３と、光ファイバ別輝度算出部３４と、輝度制御情報生成部３５と、を備える。
【0036】
記憶部３０は、頭部座標系における頭部の照射点位置と、照射点の法線方向と、光ファイバ２０の出射端位置とを予め記憶するものである。
なお、頭部は楕円柱でモデル化しておく。具体的には、図７（ａ）に示すように、原点ＨＤｏｒｇを楕円注の中心とし、頭部ＨＤの前後方向の長軸半径をａ、短軸半径をｂとする。また、図７（ｂ）に示すように原点ＨＤｏｒｇから、下方に距離ｚだけ離間した位置に光ファイバ２０の出射端が存在することとする。例えば、ａ＝１８９．１／２［ｍｍ］、ｂ＝１４５．１／２［ｍｍ］、ｚ＝５３．０［ｍｍ］とする。
ここでは、頭部座標系は、ＨＤｏｒｇを原点とする座標系とする。
なお、頭部は楕円柱でモデル化しておく。具体的には、図７（ａ）に示すように、原点ＨＤｏｒｇを楕円注の中心とし、頭部ＨＤの前後方向の長軸半径をａ、短軸半径をｂとする。また、図７（ｂ）に示すように原点ＨＤｏｒｇから、下方に距離ｚだけ離間した位置に光ファイバ２０の出射端が存在することとする。例えば、ａ＝１８９．１／２［ｍｍ］、ｂ＝１４５．１／２［ｍｍ］、ｚ＝５３．０［ｍｍ］とする。
ここでは、頭部座標系は、ＨＤｏｒｇを原点とする座標系とする。
【0037】
そして、記憶部３０には、図８に示すように、頭部ＨＤの照射点ＥＰｉ（ｉは光ファイバ２０の識別番号）の位置である位置ベクトルｑｉと、照射点ＥＰｉの法線Ｎの方向である法線ベクトルｎｉ（単位ベクトル）と、光ファイバ２０ｉの出射端の位置である位置ベクトルｐｉとを予め算出して記憶しておく。
なお、照射点ＥＰｉの位置ベクトルｑｉは、ＨＤｏｒｇを原点とする頭部ＨＤの正面方向から照射点ＥＰｉの方向までの角度をφｉとしたとき、以下の式（１）で算出することができる。
なお、照射点ＥＰｉの位置ベクトルｑｉは、ＨＤｏｒｇを原点とする頭部ＨＤの正面方向から照射点ＥＰｉの方向までの角度をφｉとしたとき、以下の式（１）で算出することができる。
【0038】
【数1】
【0039】
また、照射点ＥＰｉにおける法線ベクトルｎｉは、以下の式（２）で算出することができる。
【0040】
【数2】
【0041】
また、照射点ＥＰｉに対応する光ファイバ２０ｉの出射端の位置ベクトルｐｉは、光ファイバ２０ｉの出射端と照射点ＥＰｉとの距離をｈｉとしたとき、以下の式（３）で算出することができる。
【0042】
【数3】
【0043】
熱源情報取得部３１は、外部から熱源情報を取得するものである。
熱源情報は、仮想空間における仮想熱源である点熱源の強さ（光度［ｃｄ］で指定）およびワールド座標系の位置を示す情報である。ワールド座標系は、仮想空間の予め定めた位置を原点とする座標系である。
この熱源情報は、ＶＲコンテンツ製作者によって、ＶＲコンテンツに付加されている情報である。なお、仮想熱源の強さや位置が変化する場合は、変化するタイミングで熱源情報が入力される。この熱源情報は、ＨＭＤ１にＶＲ映像を表示する図示を省略したコンテンツ提示装置から有線または無線通信により入力される。
熱源情報は、仮想空間における仮想熱源である点熱源の強さ（光度［ｃｄ］で指定）およびワールド座標系の位置を示す情報である。ワールド座標系は、仮想空間の予め定めた位置を原点とする座標系である。
この熱源情報は、ＶＲコンテンツ製作者によって、ＶＲコンテンツに付加されている情報である。なお、仮想熱源の強さや位置が変化する場合は、変化するタイミングで熱源情報が入力される。この熱源情報は、ＨＭＤ１にＶＲ映像を表示する図示を省略したコンテンツ提示装置から有線または無線通信により入力される。
【0044】
熱源情報取得部３１は、取得した熱源情報のうち、点熱源の強さを光ファイバ別輝度算出部３４に出力する。
また、熱源情報取得部３１は、取得した熱源情報のうち、ワールド座標系における点熱源の位置を熱源位置算出部３３に出力する。
また、熱源情報取得部３１は、取得した熱源情報のうち、ワールド座標系における点熱源の位置を熱源位置算出部３３に出力する。
【0045】
頭部情報取得部３２は、外部から頭部情報を取得するものである。
頭部情報は、ＨＭＤ１の動きに伴って変化するワールド座標系におけるＨＭＤ１の位置（予め定めた頭部の原点位置）およびＨＭＤ１の姿勢（頭部姿勢）を示す情報である。この頭部情報は、ＨＭＤ１のヘッドトラッキング機能により得られる情報であって、ＨＭＤ１から無線通信または有線通信によって頭部情報取得部３２が取得する。
頭部情報取得部３２は、取得した頭部情報を熱源位置算出部３３に出力する。
頭部情報は、ＨＭＤ１の動きに伴って変化するワールド座標系におけるＨＭＤ１の位置（予め定めた頭部の原点位置）およびＨＭＤ１の姿勢（頭部姿勢）を示す情報である。この頭部情報は、ＨＭＤ１のヘッドトラッキング機能により得られる情報であって、ＨＭＤ１から無線通信または有線通信によって頭部情報取得部３２が取得する。
頭部情報取得部３２は、取得した頭部情報を熱源位置算出部３３に出力する。
【0046】
熱源位置算出部３３は、頭部座標系における点熱源の位置を算出するものである。
熱源位置算出部３３は、熱源情報取得部３１から入力されるワールド座標系における点熱源の位置と、頭部情報取得部３２から入力されるワールド座標系における頭部の原点位置および姿勢とにより、頭部座標系における点熱源の位置を算出する。
熱源位置算出部３３は、熱源情報取得部３１から入力されるワールド座標系における点熱源の位置と、頭部情報取得部３２から入力されるワールド座標系における頭部の原点位置および姿勢とにより、頭部座標系における点熱源の位置を算出する。
【0047】
ここで、ワールド座標系における点熱源の位置を位置ベクトルｐｈｅａｔ
Ｗ、ワールド座標系における頭部の原点位置を位置ベクトルｐｈｅａｄ
Ｗ、ワールド座標系から見た頭部の姿勢（３次元姿勢）を回転行列ＲＨ
Ｗとしたとき、熱源位置算出部３３は、頭部座標系における点熱源の位置ベクトルｐｈｅａｔ
Ｈを、以下の式（４）により算出する。
【0048】
【数4】
【0049】
熱源位置算出部３３は、算出した頭部座標系における点熱源の位置（位置ベクトルｐｈｅａｔ
Ｈ）を光ファイバ別輝度算出部３４に出力する。
【0050】
光ファイバ別輝度算出部３４は、仮想熱源の強さと、光ファイバの出射端から出射されるＬＥＤ光の照射点から仮想熱源への方向と照射点における法線方向とのなす角の大きさとによって、光ファイバの輝度を光ファイバごとに算出するものである。
ここでは、光ファイバ別輝度算出部３４は、熱源方向算出部３４０と、照射点照度算出部３４１と、輝度算出部３４２と、を備える。
ここでは、光ファイバ別輝度算出部３４は、熱源方向算出部３４０と、照射点照度算出部３４１と、輝度算出部３４２と、を備える。
【0051】
熱源方向算出部３４０は、頭部の照射点ごとに、点熱源の方向を算出するものである。
図８に示すように、照射点ＥＰｉ（ｉは光ファイバ２０の識別番号）から点熱源Ｐｏまでの光線ベクトルｄｉは、以下の式（５）に示すように、点熱源Ｐｏの位置ベクトルｐｈｅａｔ Ｈと頭部座標系における照射点ＥＰの位置ベクトルｑｉとの差により求めることができる。
図８に示すように、照射点ＥＰｉ（ｉは光ファイバ２０の識別番号）から点熱源Ｐｏまでの光線ベクトルｄｉは、以下の式（５）に示すように、点熱源Ｐｏの位置ベクトルｐｈｅａｔ Ｈと頭部座標系における照射点ＥＰの位置ベクトルｑｉとの差により求めることができる。
【0052】
【数5】
【0053】
そして、熱源方向算出部３４０は、照射点から点熱源への光線ベクトルと、照射点における法線とのなす角により熱源方向を算出する。
すなわち、熱源方向算出部３４０は、照射点ＥＰｉから点熱源Ｐｏへの光線ベクトルｄｉと照射点ＥＰｉにおける法線ベクトルｎｉとのなす角をθiとしたとき、以下の式（６）により、点熱源Ｐｏの方向を示す値をｃｏｓθiとして算出する。
すなわち、熱源方向算出部３４０は、照射点ＥＰｉから点熱源Ｐｏへの光線ベクトルｄｉと照射点ＥＰｉにおける法線ベクトルｎｉとのなす角をθiとしたとき、以下の式（６）により、点熱源Ｐｏの方向を示す値をｃｏｓθiとして算出する。
【0054】
【数6】
【0055】
熱源方向算出部３４０は、算出した照射点ＥＰｉの点熱源Ｐｏの方向（ｃｏｓθi）を、照射点照度算出部３４１に出力する。
【0056】
照射点照度算出部３４１は、点熱源の方向（ｃｏｓθ）と、点熱源の強さと、点熱源から照射点までの距離とにより、照射点における照度を算出するものである。
ここで、点熱源の方向を示す値は、熱源方向算出部３４０から入力される。また、点熱源の強さは、熱源情報取得部３１から入力される。また、点熱源から照射点までの距離は、前記式（５）により算出される光線ベクトルｄｉを熱源方向算出部３４０から入力、あるいは、照射点照度算出部３４１が前記式（５）により光線ベクトルｄｉを算出し、光線ベクトルの長さとして求めることができる。
ここで、点熱源の方向を示す値は、熱源方向算出部３４０から入力される。また、点熱源の強さは、熱源情報取得部３１から入力される。また、点熱源から照射点までの距離は、前記式（５）により算出される光線ベクトルｄｉを熱源方向算出部３４０から入力、あるいは、照射点照度算出部３４１が前記式（５）により光線ベクトルｄｉを算出し、光線ベクトルの長さとして求めることができる。
【0057】
照射点照度算出部３４１は、光ファイバの識別番号ｉごとに、点熱源の方向を示す値ｃｏｓθiと、点熱源の強さ（光度）Ｉ［ｃｄ］と、点熱源から照射点までの距離（光線ベクトルｄｉの長さ［ｍ］）とにより、以下の式（７）で照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉ［ｌｘ］を算出する。
【0058】
【数7】
【0059】
この式（７）により、θｉ＝０°の場合、照度Ｅｉは最大値となり、±９０°に近づくほど照度が弱くなる。
照射点照度算出部３４１は、算出した光ファイバの識別番号ｉに対応する照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉを、輝度算出部３４２に出力する。
照射点照度算出部３４１は、算出した光ファイバの識別番号ｉに対応する照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉを、輝度算出部３４２に出力する。
【0060】
輝度算出部３４２は、照射点照度算出部３４１で算出された照射点の照度に基づいて、照射点に対応する光ファイバの輝度を算出するものである。
具体的には、輝度算出部３４２は、図８に示すように、光ファイバ２０の識別番号ｉごとに、照射点ＥＰｉから光ファイバ２０ｉの出射端までの距離をｈｉ［ｍ］、光ファイバ２０ｉの半径をｒ［ｍ］、照射点ＥＰｉにおける照度をＥｉ［ｌｘ］としたとき、以下の式（８）により、光ファイバ２０ｉの輝度Ｌｉ［ｃｄ／ｍ２］を算出する。
具体的には、輝度算出部３４２は、図８に示すように、光ファイバ２０の識別番号ｉごとに、照射点ＥＰｉから光ファイバ２０ｉの出射端までの距離をｈｉ［ｍ］、光ファイバ２０ｉの半径をｒ［ｍ］、照射点ＥＰｉにおける照度をＥｉ［ｌｘ］としたとき、以下の式（８）により、光ファイバ２０ｉの輝度Ｌｉ［ｃｄ／ｍ２］を算出する。
【0061】
【数8】
【0062】
なお、光ファイバ２０ｉの半径ｒは、予め記憶部３０に記憶しておく。
輝度算出部３４２は、算出した光ファイバごとの輝度を輝度制御情報生成部３５に出力する。
輝度算出部３４２は、算出した光ファイバごとの輝度を輝度制御情報生成部３５に出力する。
【0063】
輝度制御情報生成部３５は、光ファイバ別輝度算出部３４で算出された光ファイバごとの輝度から、ＬＥＤ発光装置２２（図４）が発光するＬＥＤの輝度を制御する輝度制御情報を生成するものである。
ここでは、輝度制御情報生成部３５は、ＬＥＤ発光装置２２（図４）に備えられたＬＥＤの最大輝度に対する光ファイバ別輝度算出部３４で算出された輝度の割合により、輝度制御情報を生成する。
すなわち、輝度制御情報生成部３５は、ＰＷＭ信号のデューティ比を輝度制御情報とする。ＰＷＭ信号のデューティ比と輝度とは線形関係がある。
そこで、輝度制御情報生成部３５は、光ファイバごとの輝度制御情報ｋを、以下の式（９）により算出し生成する。
ここでは、輝度制御情報生成部３５は、ＬＥＤ発光装置２２（図４）に備えられたＬＥＤの最大輝度に対する光ファイバ別輝度算出部３４で算出された輝度の割合により、輝度制御情報を生成する。
すなわち、輝度制御情報生成部３５は、ＰＷＭ信号のデューティ比を輝度制御情報とする。ＰＷＭ信号のデューティ比と輝度とは線形関係がある。
そこで、輝度制御情報生成部３５は、光ファイバごとの輝度制御情報ｋを、以下の式（９）により算出し生成する。
【0064】
【数9】
【0065】
ここでは、Ｌｉは輝度算出部３４２で算出された光ファイバごとの輝度である。また、Ｌｍａｘは光ファイバの最大輝度である。なお、最大輝度は、予め測定により求めておけばよい。また、最大輝度が光ファイバごとに違いがある場合、Ｌｍａｘとして、光ファイバごと最大輝度の値Ｌｉ，ｍａｘを用いればよい。
なお、前記式（９）において、Ｌｉ≦Ｌｍａｘである。
そこで、仮想熱源の強さ（光度）Ｉ［ｃｄ］は、前記式（７）～式（９）からＬｉ≦Ｌｍａｘを満たすＩを予め計算し、ＶＲコンテンツに設定することが好ましい。
輝度制御情報生成部３５は、生成した輝度制御情報を、無線または有線により、温覚提示装置２のＬＥＤ発光装置２２（図４）に出力する。
なお、前記式（９）において、Ｌｉ≦Ｌｍａｘである。
そこで、仮想熱源の強さ（光度）Ｉ［ｃｄ］は、前記式（７）～式（９）からＬｉ≦Ｌｍａｘを満たすＩを予め計算し、ＶＲコンテンツに設定することが好ましい。
輝度制御情報生成部３５は、生成した輝度制御情報を、無線または有線により、温覚提示装置２のＬＥＤ発光装置２２（図４）に出力する。
【0066】
以上説明した構成によって、温覚提示制御装置３は、ＨＭＤ１を装着した人物Ｈの頭部の動きに応じて、光ファイバ２０ごとに異なる輝度の光を人物Ｈの肌に照射するように、温覚提示装置２を制御することができる。
なお、温覚提示制御装置３は、図示を省略したコンピュータを各部として機能させるためのプログラム（温覚提示制御プログラム）で動作させることができる。
なお、温覚提示制御装置３は、図示を省略したコンピュータを各部として機能させるためのプログラム（温覚提示制御プログラム）で動作させることができる。
【0067】
［温覚提示制御装置の動作］
次に、図９を参照（適宜図５，図８参照）して、温覚提示制御装置３の動作について説明する。なお、記憶部３０には、予め頭部座標系における頭部の照射点位置と、照射点の法線方向と、光ファイバ２０の出射端位置と、光ファイバの半径の値とが記憶されているものとする。
次に、図９を参照（適宜図５，図８参照）して、温覚提示制御装置３の動作について説明する。なお、記憶部３０には、予め頭部座標系における頭部の照射点位置と、照射点の法線方向と、光ファイバ２０の出射端位置と、光ファイバの半径の値とが記憶されているものとする。
【0068】
ステップＳ１において、熱源情報取得部３１は、熱源情報として、ワールド座標系における点熱源の位置および点熱源の強さを取得する。
ステップＳ２において、頭部情報取得部３２は、頭部情報として、ワールド座標系におけるＨＭＤ１の位置（頭部位置：予め定めた頭部の原点位置）およびＨＭＤ１の姿勢（頭部姿勢）を取得する。
ステップＳ２において、頭部情報取得部３２は、頭部情報として、ワールド座標系におけるＨＭＤ１の位置（頭部位置：予め定めた頭部の原点位置）およびＨＭＤ１の姿勢（頭部姿勢）を取得する。
【0069】
ステップＳ３において、熱源位置算出部３３は、ステップＳ１で取得したワールド座標系における点熱源の位置と、ステップＳ２で取得したワールド座標系における頭部位置および頭部姿勢とにより、頭部座標系における点熱源の位置を算出する。すなわち、熱源位置算出部３３は、前記式（４）により、頭部座標系における点熱源の位置を算出する。
【0070】
ステップＳ４において、熱源方向算出部３４０は、頭部の照射点ごとに、点熱源の方向を算出する。すなわち、熱源方向算出部３４０は、点熱源Ｐｏから照射点ＥＰｉへの光線ベクトルｄｉと照射点ＥＰｉにおける法線ベクトルｎｉとのなす角をθiとしたとき、前記式（５），式（６）により、点熱源の方向を示す値をｃｏｓθiとして算出する。
【0071】
ステップＳ５において、照射点照度算出部３４１は、点熱源の方向と、点熱源の強さと、点熱源から照射点までの距離とにより、照射点における照度を算出する。すなわち、照射点照度算出部３４１は、前記式（７）により、照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉを算出する。
【0072】
ステップＳ６において、輝度算出部３４２は、照射点の照度に基づいて、照射点に対応する光ファイバの輝度を算出する。すなわち、輝度算出部３４２は、前記式（８）により、光ファイバ２０ｉの輝度Ｌｉを算出する。
【0073】
ステップＳ７において、輝度制御情報生成部３５は、光ファイバごとの輝度から、ＬＥＤ発光装置２２（図４）が発光するＬＥＤの輝度を制御する輝度制御情報を生成する。ここでは、輝度制御情報生成部３５は、前記式（９）により、ＰＷＭ信号のデューティ比を輝度制御情報として生成する。
【0074】
ステップＳ８において、輝度制御情報生成部３５は、生成した輝度制御情報を温覚提示装置２のＬＥＤ発光装置２２（図４）に出力する。
これによって、温覚提示装置２において、光ファイバ２０ごとに人物Ｈの肌に照射する光の輝度を制御することができる。
これによって、温覚提示装置２において、光ファイバ２０ごとに人物Ｈの肌に照射する光の輝度を制御することができる。
【0075】
ステップＳ９において、温覚提示制御装置３は、図示を省略したスイッチ等により動作終了を指示されたか否かを判定する。
ここで、動作の終了が指示されなかった場合（ステップＳ９でＮｏ）、温覚提示制御装置３は、ステップＳ１に戻って動作を継続する。なお、ＶＲコンテンツにおいて、点熱源の位置を固定とする場合、温覚提示制御装置３は、ステップＳ２に戻って動作を継続すればよい。
一方、動作の終了が指示された場合（ステップＳ９でＹｅｓ）、温覚提示制御装置３は、動作を終了する。
ここで、動作の終了が指示されなかった場合（ステップＳ９でＮｏ）、温覚提示制御装置３は、ステップＳ１に戻って動作を継続する。なお、ＶＲコンテンツにおいて、点熱源の位置を固定とする場合、温覚提示制御装置３は、ステップＳ２に戻って動作を継続すればよい。
一方、動作の終了が指示された場合（ステップＳ９でＹｅｓ）、温覚提示制御装置３は、動作を終了する。
【0076】
以上の動作によって、温覚提示制御装置３は、温覚提示装置２の光ファイバごとの輝度を、ＨＭＤ１を装着した人物Ｈの頭部の動きに応じて制御することができる。
これによって、温覚提示制御装置３は、ＨＭＤ１の姿勢が変化しても、仮想的な熱源の方向を提示するように温覚提示装置２を制御することができる。
これによって、温覚提示制御装置３は、ＨＭＤ１の姿勢が変化しても、仮想的な熱源の方向を提示するように温覚提示装置２を制御することができる。
【0077】
［温覚提示制御装置の構成（第２実施形態）］
図５で説明した温覚提示制御装置３は、仮想熱源を点熱源として温覚を提示するものであった。しかし、仮想熱源は、太陽光を模擬した平行熱源であってもよい。
以下、仮想熱源を平行熱源とした場合の温覚提示制御装置について説明する。
図５で説明した温覚提示制御装置３は、仮想熱源を点熱源として温覚を提示するものであった。しかし、仮想熱源は、太陽光を模擬した平行熱源であってもよい。
以下、仮想熱源を平行熱源とした場合の温覚提示制御装置について説明する。
【0078】
図１０を参照して、仮想熱源を平行熱源とした場合の温覚提示制御装置３Ｂの構成について説明する。
温覚提示制御装置３Ｂは、外部から熱源情報と頭部情報とを入力し、光ファイバ２０ごとのＬＥＤを制御する輝度制御情報を出力する。
温覚提示制御装置３Ｂは、外部から熱源情報と頭部情報とを入力し、光ファイバ２０ごとのＬＥＤを制御する輝度制御情報を出力する。
【0079】
図１１に、人物の頭部ＨＤに対する光ファイバ２０の配置と仮想熱源である平行熱源Ｐａとの関係を模式的に示す。
図１１に示すように、人物の頬周囲部分を楕円形状とする頭部ＨＤに対して、各光ファイバ２０の出射端の向きは、楕円形状の法線Ｎの向きと同じである。
そして、温覚提示制御装置３Ｂは、頭部ＨＤにおける光ファイバ２０のＬＥＤ光の照射点ＥＰの照度により、照射点ＥＰにおける平行熱源Ｐａからの光線Ｒによる温覚を提示するように各光ファイバ２０の輝度を制御する。例えば、温覚提示制御装置３Ｂは、光ファイバ２０１が照射するＬＥＤ光によって、照射点ＥＰ１における法線Ｎとのなす角θ１の方向から照射する平行熱源Ｐａの光線Ｒによる温覚を提示するように、光ファイバ２０１の輝度を制御する。
図１１に示すように、人物の頬周囲部分を楕円形状とする頭部ＨＤに対して、各光ファイバ２０の出射端の向きは、楕円形状の法線Ｎの向きと同じである。
そして、温覚提示制御装置３Ｂは、頭部ＨＤにおける光ファイバ２０のＬＥＤ光の照射点ＥＰの照度により、照射点ＥＰにおける平行熱源Ｐａからの光線Ｒによる温覚を提示するように各光ファイバ２０の輝度を制御する。例えば、温覚提示制御装置３Ｂは、光ファイバ２０１が照射するＬＥＤ光によって、照射点ＥＰ１における法線Ｎとのなす角θ１の方向から照射する平行熱源Ｐａの光線Ｒによる温覚を提示するように、光ファイバ２０１の輝度を制御する。
【0080】
ここでは、図１０に示すように、温覚提示制御装置３Ｂは、記憶部３０と、熱源情報取得部３１Ｂと、頭部情報取得部３２と、光ファイバ別輝度算出部３４Ｂと、輝度制御情報生成部３５と、を備える。
記憶部３０、頭部情報取得部３２および輝度制御情報生成部３５は、図５で説明した温覚提示制御装置３と同じ構成であるため、説明を省略する。
記憶部３０、頭部情報取得部３２および輝度制御情報生成部３５は、図５で説明した温覚提示制御装置３と同じ構成であるため、説明を省略する。
【0081】
熱源情報取得部３１Ｂは、外部から熱源情報を取得するものである。
熱源情報は、仮想空間における仮想熱源である平行熱源の強さ（照度［ｌｘ］で指定）およびワールド座標系における平行熱源の方向（単位ベクトル）を示す情報である。
この熱源情報は、ＶＲコンテンツ製作者によって、ＶＲコンテンツに付加されている情報である。なお、平行熱源の強さや方向が変化する場合は、変化するタイミングで熱源情報が入力される。この熱源情報は、ＨＭＤ１にＶＲ映像を表示する図示を省略したコンテンツ提示装置から有線または無線通信により入力される。
熱源情報取得部３１Ｂは、取得した熱源情報を光ファイバ別輝度算出部３４Ｂに出力する。
熱源情報は、仮想空間における仮想熱源である平行熱源の強さ（照度［ｌｘ］で指定）およびワールド座標系における平行熱源の方向（単位ベクトル）を示す情報である。
この熱源情報は、ＶＲコンテンツ製作者によって、ＶＲコンテンツに付加されている情報である。なお、平行熱源の強さや方向が変化する場合は、変化するタイミングで熱源情報が入力される。この熱源情報は、ＨＭＤ１にＶＲ映像を表示する図示を省略したコンテンツ提示装置から有線または無線通信により入力される。
熱源情報取得部３１Ｂは、取得した熱源情報を光ファイバ別輝度算出部３４Ｂに出力する。
【0082】
光ファイバ別輝度算出部３４Ｂは、仮想熱源の強さと、光ファイバの出射端から出射されるＬＥＤ光の照射点から仮想熱源への方向と照射点における法線方向とのなす角の大きさとによって、光ファイバの輝度を光ファイバごとに算出するものである。
ここでは、光ファイバ別輝度算出部３４Ｂは、熱源方向算出部３４０Ｂと、照射点照度算出部３４１Ｂと、輝度算出部３４２と、を備える。
輝度算出部３４２は、図５で説明した温覚提示制御装置３と同じ構成であるため、説明を省略する。
ここでは、光ファイバ別輝度算出部３４Ｂは、熱源方向算出部３４０Ｂと、照射点照度算出部３４１Ｂと、輝度算出部３４２と、を備える。
輝度算出部３４２は、図５で説明した温覚提示制御装置３と同じ構成であるため、説明を省略する。
【0083】
熱源方向算出部３４０Ｂは、頭部の照射点ごとに、平行熱源の平行光線の方向を算出するものである。
熱源方向算出部３４０Ｂは、ワールド座標系における平行熱源の方向を、頭部座標系における方向に変換した後、それぞれの照射点ごとに、頭部座標系における平行熱源の方向と、照射点における法線とのなす角により熱源方向を算出する。
ここで、ワールド座標系における平行熱源の方向を単位ベクトルｅｄ Ｗ、ワールド座標系における頭部の姿勢（３次元姿勢）を回転行列ＲＨ Ｗとしたとき、熱源方向算出部３４０Ｂは、頭部座標系における原点位置から平行熱源への方向の単位ベクトルｄＨを、以下の式（１０）により算出する。
熱源方向算出部３４０Ｂは、ワールド座標系における平行熱源の方向を、頭部座標系における方向に変換した後、それぞれの照射点ごとに、頭部座標系における平行熱源の方向と、照射点における法線とのなす角により熱源方向を算出する。
ここで、ワールド座標系における平行熱源の方向を単位ベクトルｅｄ Ｗ、ワールド座標系における頭部の姿勢（３次元姿勢）を回転行列ＲＨ Ｗとしたとき、熱源方向算出部３４０Ｂは、頭部座標系における原点位置から平行熱源への方向の単位ベクトルｄＨを、以下の式（１０）により算出する。
【0084】
【数10】
【0085】
そして、熱源方向算出部３４０Ｂは、照射点ＥＰｉ（ｉは光ファイバ２０の識別番号）から平行熱源Ｐａへの光線ベクトル（単位ベクトル）と、照射点ＥＰｉにおける法線Ｎとのなす角により熱源方向を算出する。なお、平行熱源Ｐａの光線は平行であるため、照射点ＥＰｉから平行熱源Ｐａへの光線ベクトル（単位ベクトル）は、式（１０）で算出された単位ベクトルｄＨである。
熱源方向算出部３４０Ｂは、照射点ＥＰｉから点熱源Ｐｏへの単位ベクトルｄＨと照射点ＥＰｉにおける法線ベクトルｎｉとのなす角をθiとしたとき、以下の式（１１）により、平行熱源Ｐａの方向を示す値をｃｏｓθiとして算出する。
熱源方向算出部３４０Ｂは、照射点ＥＰｉから点熱源Ｐｏへの単位ベクトルｄＨと照射点ＥＰｉにおける法線ベクトルｎｉとのなす角をθiとしたとき、以下の式（１１）により、平行熱源Ｐａの方向を示す値をｃｏｓθiとして算出する。
【0086】
【数11】
【0087】
熱源方向算出部３４０Ｂは、算出した照射点ＥＰｉの平行熱源Ｐａの方向（ｃｏｓθi）を、照射点照度算出部３４１Ｂに出力する。
【0088】
照射点照度算出部３４１Ｂは、平行熱源の方向と、平行熱源の強さとにより、照射点における照度を算出するものである。
ここで、平行熱源の方向および強さは、熱源情報取得部３１Ｂから入力される。
照射点照度算出部３４１Ｂは、光ファイバの識別番号ｉごとに、平行熱源の方向を示す値ｃｏｓθiと、平行熱源の強さ（照度）Ｅｐ［ｌｘ］とにより、以下の式（１２）で照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉ［ｌｘ］を算出する。
ここで、平行熱源の方向および強さは、熱源情報取得部３１Ｂから入力される。
照射点照度算出部３４１Ｂは、光ファイバの識別番号ｉごとに、平行熱源の方向を示す値ｃｏｓθiと、平行熱源の強さ（照度）Ｅｐ［ｌｘ］とにより、以下の式（１２）で照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉ［ｌｘ］を算出する。
【0089】
【数12】
【0090】
この式（１２）により、θｉ＝０°の場合、照度Ｅｉは最大値となり、±９０°に近づくほど照度が弱くなる。
照射点照度算出部３４１Ｂは、算出した光ファイバの識別番号ｉに対応する照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉを、輝度算出部３４２に出力する。
照射点照度算出部３４１Ｂは、算出した光ファイバの識別番号ｉに対応する照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉを、輝度算出部３４２に出力する。
【0091】
なお、輝度算出部３４２および輝度制御情報生成部３５は、それぞれ、前記式（８），式（９）の計算を行うが、前記式（９）において、Ｌｉ≦Ｌｍａｘである。
そこで、仮想熱源の強さ（照度）Ｅｐ［ｌｘ］は、前記式（８），式（９），式（１２）からＬｉ≦Ｌｍａｘを満たすＥｐを予め計算し、ＶＲコンテンツに設定することが好ましい。
そこで、仮想熱源の強さ（照度）Ｅｐ［ｌｘ］は、前記式（８），式（９），式（１２）からＬｉ≦Ｌｍａｘを満たすＥｐを予め計算し、ＶＲコンテンツに設定することが好ましい。
【0092】
また、仮想熱源を、太陽光を模擬した平行熱源とする場合、天候や遮蔽による減衰によって熱源の強さを調整することが好ましい。
その場合、輝度算出部３４２は、前記式（８）で算出した輝度Ｌｉに対して、天候や遮蔽の減衰効果を表す係数によって調整すればよい。
例えば、天候による太陽光の減衰効果を示す係数をＫｗｅａｔｈｅｒ（０～１）、遮蔽など他のオブジェクト（例えば、すりガラス等）による太陽光の減衰効果を示す係数をＫｓｈａｄｏｗ（０～１）、太陽光の最大照度（約１．０×１０６［ｌｘ］）をＥｓｕｎ、照射点の最大照度［ｌｘ］をＥｍａｘとしたとき、輝度算出部３４２は、以下の式（１３）により、調整後の輝度Ｌｉ，ｃｏｎを算出すればよい。なお、係数Ｋｗｅａｔｈｅｒ、Ｋｓｈａｄｏｗは、ＨＭＤ１にＶＲ映像を表示する図示を省略したコンテンツ提示装置から、頭部位置に対応して入力される情報である。
その場合、輝度算出部３４２は、前記式（８）で算出した輝度Ｌｉに対して、天候や遮蔽の減衰効果を表す係数によって調整すればよい。
例えば、天候による太陽光の減衰効果を示す係数をＫｗｅａｔｈｅｒ（０～１）、遮蔽など他のオブジェクト（例えば、すりガラス等）による太陽光の減衰効果を示す係数をＫｓｈａｄｏｗ（０～１）、太陽光の最大照度（約１．０×１０６［ｌｘ］）をＥｓｕｎ、照射点の最大照度［ｌｘ］をＥｍａｘとしたとき、輝度算出部３４２は、以下の式（１３）により、調整後の輝度Ｌｉ，ｃｏｎを算出すればよい。なお、係数Ｋｗｅａｔｈｅｒ、Ｋｓｈａｄｏｗは、ＨＭＤ１にＶＲ映像を表示する図示を省略したコンテンツ提示装置から、頭部位置に対応して入力される情報である。
【0093】
【数13】
【0094】
以上説明した構成によって、温覚提示制御装置３Ｂは、ＨＭＤ１を装着した人物Ｈの頭部の動きに応じて、光ファイバ２０ごとに異なる輝度の光を人物Ｈの肌に照射するように、温覚提示装置２を制御することができる。
なお、温覚提示制御装置３Ｂは、図示を省略したコンピュータを各部として機能させるためのプログラム（温覚提示制御プログラム）で動作させることができる。
なお、温覚提示制御装置３Ｂは、図示を省略したコンピュータを各部として機能させるためのプログラム（温覚提示制御プログラム）で動作させることができる。
【0095】
［温覚提示制御装置の動作（第２実施形態）］
次に、図１２を参照（適宜図１０参照）して、温覚提示制御装置３Ｂの動作について説明する。なお、記憶部３０には、予め頭部座標系における頭部の照射点位置と、照射点の法線方向と、光ファイバ２０の出射端位置と、光ファイバの半径の値とが記憶されているものとする。
次に、図１２を参照（適宜図１０参照）して、温覚提示制御装置３Ｂの動作について説明する。なお、記憶部３０には、予め頭部座標系における頭部の照射点位置と、照射点の法線方向と、光ファイバ２０の出射端位置と、光ファイバの半径の値とが記憶されているものとする。
【0096】
ステップＳ１０において、熱源情報取得部３１Ｂは、熱源情報として、ワールド座標系における平行熱源の方向および平行熱源の強さを取得する。
ステップＳ１１において、頭部情報取得部３２は、頭部情報として、ワールド座標系におけるＨＭＤ１の位置（頭部位置：予め定めた頭部の原点位置）およびＨＭＤ１の姿勢（頭部姿勢）を取得する。
ステップＳ１１において、頭部情報取得部３２は、頭部情報として、ワールド座標系におけるＨＭＤ１の位置（頭部位置：予め定めた頭部の原点位置）およびＨＭＤ１の姿勢（頭部姿勢）を取得する。
【0097】
ステップＳ１２において、熱源方向算出部３４０Ｂは、頭部の照射点ごとに、平行熱源の平行光線の方向を算出する。すなわち、熱源方向算出部３４０Ｂは、頭部座標系における原点位置から平行熱源への方向の単位ベクトルｄＨを、前記式（１０）により算出する。そして、熱源方向算出部３４０Ｂは、単位ベクトルｄＨと照射点ＥＰｉにおける法線ベクトルｎｉとのなす角をθiとしたとき、前記式（１１）により、平行熱源Ｐａの方向を示す値をｃｏｓθiとして算出する。
【0098】
ステップＳ１３において、照射点照度算出部３４１Ｂは、平行熱源の方向と、平行熱源の強さとにより、照射点における照度を算出する。すなわち、照射点照度算出部３４１Ｂは、前記式（１２）で照射点ＥＰｉにおける照度Ｅｉ［ｌｘ］を算出する。
ステップＳ１４以降の動作については、図９で説明した温覚提示制御装置３のステップＳ６以降の動作と同じであるため、説明を省略する。
ステップＳ１４以降の動作については、図９で説明した温覚提示制御装置３のステップＳ６以降の動作と同じであるため、説明を省略する。
【0099】
以上の動作によって、温覚提示制御装置３Ｂは、仮想熱源を平行熱源とした場合の温覚提示装置２の光ファイバごとの輝度を、ＨＭＤ１を装着した人物Ｈの頭部の動きに応じて制御することができる。
これによって、温覚提示制御装置３Ｂは、ＨＭＤ１の姿勢が変化しても、仮想的な熱源の方向を提示するように温覚提示装置２を制御することができる。
これによって、温覚提示制御装置３Ｂは、ＨＭＤ１の姿勢が変化しても、仮想的な熱源の方向を提示するように温覚提示装置２を制御することができる。
【0100】
以上、本発明の実施形態に係る温覚提示システム１００について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【0101】
（変形例１）
例えば、ここでは、図１から図３に示したように、温覚提示装置２の光ファイバ保持部２１において、照射位置固定部２１１と光ファイバ終端保持部２１０とを個別の部材とし、照射位置固定部２１１に光ファイバ終端保持部２１０を離間して配置した構成とした。
しかし、照射位置固定部２１１において顔の上下方向の厚みを増やし、照射位置固定部２１１に光ファイバ終端保持部２１０の開口部２１０Ａのみを離間して配置し、照射位置固定部２１１が光ファイバ終端保持部２１０を兼ねる構成としてもよい。
例えば、ここでは、図１から図３に示したように、温覚提示装置２の光ファイバ保持部２１において、照射位置固定部２１１と光ファイバ終端保持部２１０とを個別の部材とし、照射位置固定部２１１に光ファイバ終端保持部２１０を離間して配置した構成とした。
しかし、照射位置固定部２１１において顔の上下方向の厚みを増やし、照射位置固定部２１１に光ファイバ終端保持部２１０の開口部２１０Ａのみを離間して配置し、照射位置固定部２１１が光ファイバ終端保持部２１０を兼ねる構成としてもよい。
【0102】
（変形例２）
また、ここでは、温覚提示装置２の光ファイバ保持部２１が、楕円形状の一部として、少なくとも人物の頬の周囲である顔の前面部分に光ファイバ２０の出射端を配置する構成とした。
しかし、図１３の温覚提示装置２Ｂに示すように、人物Ｈの首元の後ろ側周囲に光ファイバ２０の出射端を楕円形状の一部として配列する第２の光ファイバ保持部２１Ｂをさらに備えてもよい。
これによって、温覚提示装置２Ｂは、後方に位置する仮想熱源を温覚として提示することができる。
また、ここでは、温覚提示装置２の光ファイバ保持部２１が、楕円形状の一部として、少なくとも人物の頬の周囲である顔の前面部分に光ファイバ２０の出射端を配置する構成とした。
しかし、図１３の温覚提示装置２Ｂに示すように、人物Ｈの首元の後ろ側周囲に光ファイバ２０の出射端を楕円形状の一部として配列する第２の光ファイバ保持部２１Ｂをさらに備えてもよい。
これによって、温覚提示装置２Ｂは、後方に位置する仮想熱源を温覚として提示することができる。
【0103】
（変形例３）
また、ここでは、温覚提示制御装置３，３Ｂの光ファイバ別輝度算出部３４，３４Ｂは、頭部座標系で各種の計算を行った。
しかし、光ファイバ別輝度算出部３４，３４Ｂは、ワールド座標系で計算を行ってもよい。その場合、熱源位置算出部３３を構成から省略することができる。また、その場合、光ファイバ別輝度算出部３４，３４Ｂは、記憶部３０に記憶されている頭部座標系における頭部の照射点位置および照射点の法線方向を、ワールド座標系に変換して使用すればよい。
また、ここでは、温覚提示制御装置３，３Ｂの光ファイバ別輝度算出部３４，３４Ｂは、頭部座標系で各種の計算を行った。
しかし、光ファイバ別輝度算出部３４，３４Ｂは、ワールド座標系で計算を行ってもよい。その場合、熱源位置算出部３３を構成から省略することができる。また、その場合、光ファイバ別輝度算出部３４，３４Ｂは、記憶部３０に記憶されている頭部座標系における頭部の照射点位置および照射点の法線方向を、ワールド座標系に変換して使用すればよい。
【0104】
（変形例４）
また、ここでは、温覚提示制御装置３は、仮想熱源として１つの点熱源を対象として温覚を提示するものであった。
しかし、点熱源は複数、あるいは、ある大きさをもった点熱源の集合であっても構わない。その場合、温覚提示制御装置３は、光ファイバ別輝度算出部３４において、点熱源ごとに光ファイバ別の輝度を算出し、同じ光ファイバで最大の輝度を当該光ファイバの輝度として算出すればよい。
また、ここでは、温覚提示制御装置３は、仮想熱源として１つの点熱源を対象として温覚を提示するものであった。
しかし、点熱源は複数、あるいは、ある大きさをもった点熱源の集合であっても構わない。その場合、温覚提示制御装置３は、光ファイバ別輝度算出部３４において、点熱源ごとに光ファイバ別の輝度を算出し、同じ光ファイバで最大の輝度を当該光ファイバの輝度として算出すればよい。
【符号の説明】
【0105】
１ ＨＭＤ
２ 温覚提示装置
２０ 光ファイバ
２１ 光ファイバ保持部
２１０ 光ファイバ終端保持部
２１１ 照射位置固定部
２１２ ＨＭＤ接続部
２２ ＬＥＤ発光装置（ＬＥＤ発光部）
２２０ ＬＥＤ光源アレイ
２２１ ＬＥＤ光源部
２２２ 発光部
２２３ 集光部
２３０ ＬＥＤ輝度制御部
３ 温覚提示制御装置
３０ 記憶部
３１ 熱源情報取得部
３２ 頭部情報取得部
３３ 熱源位置算出部
３４ 光ファイバ別輝度算出部
３４０ 熱源方向算出部
３４１ 照射点照度算出部
３４２ 輝度算出部
３５ 輝度制御情報生成部
１００ 温覚提示システム
２ 温覚提示装置
２０ 光ファイバ
２１ 光ファイバ保持部
２１０ 光ファイバ終端保持部
２１１ 照射位置固定部
２１２ ＨＭＤ接続部
２２ ＬＥＤ発光装置（ＬＥＤ発光部）
２２０ ＬＥＤ光源アレイ
２２１ ＬＥＤ光源部
２２２ 発光部
２２３ 集光部
２３０ ＬＥＤ輝度制御部
３ 温覚提示制御装置
３０ 記憶部
３１ 熱源情報取得部
３２ 頭部情報取得部
３３ 熱源位置算出部
３４ 光ファイバ別輝度算出部
３４０ 熱源方向算出部
３４１ 照射点照度算出部
３４２ 輝度算出部
３５ 輝度制御情報生成部
１００ 温覚提示システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
