JP2001296501A - 立体画像表示制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体画像表示装置を、観察者が疲労を生じ易
い姿勢で立体画像を見ている場合には、立体画像の表示
を中断し疲労を生じないように制御する。 【解決手段】 少なくとも２種類の左目用および右目用
の視差のある画像を１つのスクリーン上に表示し、レン
ズや回析格子による屈折作用、または、装着した立体視
メガネの作用によって、観察者の左目には左目用、右目
には右目用の表示画像の光が入射するようにした立体画
像表示方法において、前記観察者を撮像し、前記撮像し
て得られた画像信号から前記観察者の顔の傾き量を測定
し、前記測定された顔の傾き量から前記観察者の左右の
目が水平に並んでいるか否かを決定し、前記観察者の左
右の目が水平に並んでいないと決定した場合に、前記観
察者の左右の目に前記左目用あるいは前記右目用のいず
れか一方の表示画像の光を入射するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体画像表示装置
に付加し、疲労を生じさせ易い見え方にならないように
制御する制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明の制御装置を付加する対象である
従来の立体画像表示装置について、４種類の例を示し、
説明する。

【０００３】まず、図１を参照しながら、第１の従来例
を説明する。第１の従来装置は、入力された２つの画像
信号から後述するストライプ画像１１２信号を生成する
ストライプ像生成装置１１１と、生成されたストライプ
像信号１１２を表示する平面ディスプレイ１１３と、該
平面ディスプレイ１１３より観察者１１０側に配置され
たレンチキュラーレンズ１１４を具備している。

【０００４】左目用画像１Ｌおよび右目用画像１Ｒの信
号は、ストライプ像生成装置１１１のそれぞれ左画像入
力端子１１１Ｌと右画像入力端子１１１Ｒに入力され
る。入力された左目用および右目用の画像信号から、ス
トライプ像生成装置１１１によってストライプ像信号１
１２が生成される。その様子を、図２を参照しながら説
明する。ストライプ像生成装置１１１に入力された左目
用画像１Ｌ（図２（ａ））の表す信号を処理し、縦長の
複数の領域１２１Ｌに分割する（図２（ｂ））。分割の
数は、レンチキュラーレンズを構成するレンズの個数に
等しい。同様に、ストライプ像生成装置１１１に入力さ
れた右目用画像１Ｒ（図２（ｃ））を表す信号を処理
し、縦長の複数の領域１２１Ｒに分割する（図２
（ｄ））。それらの縦長の複数の領域１２１Ｌ、Ｒを図
２（ｅ）のように交互に並べた画像１２２を表す信号を
生成する。最後に画面の横方向の長さを元に戻すために
横方向に１／２に圧縮し、ストライプ像信号１１２を得
る（図２（ｆ））。

【０００５】図３は、第１の従来装置が立体画像を表示
する様子を示し、図１の装置の平面ディスプレイ１１３
とレンチキュラーレンズ１１４部分を上から見た図であ
る。生成されたストライプ像１１２は平面ディスプレイ
１１３上に表示される。図中で文字ＬおよびＲは、スト
ライプ像１１２の各部分が左目用画像１Ｌから作られた
のか、右目用画像１Ｒから作られたのかを示す。平面デ
ィスプレイ１１３はＣＲＴ、ＰＤＰ、ＬＣＤ等どのよう
な方式のものでも良い。平面ディスプレイ１１３より観
察者１１０側に、ストライプ像一組の長さより少し小さ
いピッチのレンチキュラーレンズ１１４を置くと、スト
ライプ像１１２のうちの左目用画像１Ｌから生成された
部分の光１３１Ｌは観察者の左目１１０Ｌに向かい、右
目用画像１Ｒから生成された部分の光１３１Ｒは観察者
の右目１１０Ｒに向かう。結果として、観察者の左右の
目には、右目用画像１Ｒおよび左目用画像１Ｌが分離さ
れて入射し、視差を持つ左右の画像を立体的に見ること
ができる。

【０００６】つぎに、図４を参照しながら、第２の従来
装置を説明する。第２の従来装置は、観察者１４０の像
を撮影する観察者撮影カメラ１４１と、該カメラ１４１
で撮影された画像信号１５１ａ中のどこに観察者１４０
の目があるか検出する観察者位置検出装置１４２と、検
出された観察者の目の位置の情報を表す信号１５１ｂに
基づいて、前記観察者撮影カメラ１４１で撮影された画
像１５１ａ中の右目部分を含む狭い領域を白画像に、そ
れ以外の部分を黒画像に差し替えた照明画像１５１ｃを
表す信号を生成する照明画像生成装置１４３と、前記照
明画像１５１ｃの白黒画像を反転させた画像を表す信号
を生成する白黒反転装置１４４と、前記照明画像を表示
する照明画像表示装置１４５と、該照明画像表示装置１
４５によって照明される透過型ＬＣＤ１４６で表示され
る画像を時分割で切り替える画像切替装置１４８と凸レ
ンズ１４７を具備している。

【０００７】ここで、観察者位置検出装置１４２は、観
察者１４０の目の位置を検出するどのような方法のもの
でも良い。たとえば。「撮影された観察者の画像１５１
ａと、一般的な目の形状（ラグビーボール形で、黒い部
分の周りに白い部分がある等）との間でパターンマッチ
ングすることにより目の位置を検出し、さらに横に２つ
並んで目が検出されたときは、画像中で左側に映ってい
るほうが右目、右側に映っているほうが左目であると判
定する」という方式でも良い。

【０００８】また、照明画像生成装置１４３は、以下の
ように動作する。撮影された観察者１４０の画像１５１
ａ（図５（ａ））中の位置１５２Ｌ、１５２Ｒが、観察
者位置検出装置１４２により、それぞれの観察者の左目
１４０Ｌおよび右目１４０Ｒであると判定されたとす
る。照明画像生成装置１４３は、まず位置１５２Ｒを含
み位置１５２Ｌを含まない領域１５３（形は任意）を生
成する（図５（ｂ））。つぎに領域１５３の内部が白画
像１５４Ｗ、その他の画像が黒画像１５４Ｂとなるよう
に画像１５１ｃ（照明画像という）を生成する（図５
（ｃ））。生成された照明画像１５１ｃは、そのまま照
明画像表示装置１４５で表示されるか、もしくは、白黒
反転装置１４４を通して図５（ｄ）のような画像１５１
ｄとして、照明画像表示装置１４５で表示される。

【０００９】つぎに、第２の従来装置の立体表示画像を
表示する様子を説明する。

【００１０】ある時刻において、図４（ａ）に示したよ
うに、画像切替装置１４８は、入力された左目用画像１
Ｌおよび右目用画像１Ｒの中から右目用画像１Ｒを選択
し、透過型ＬＣＤ１４６に送る。同時に画像切替装置１
４８は、照明画像生成装置１４３が生成した照明画像１
５１ｃをそのまま照明画像表示装置１４５に送る。

【００１１】図６（ａ）は、図４（ａ）の装置の照明画
像表示装置１４５、透過型ＬＣＤ１４６、凸レンズ１４
７部分を上から見た図である。ただし、１５１Ｃで示す
図は、照明画像表示装置１４５のある断面の照明状態の
様子を説明するために付記したものである。観察者の左
目１４０Ｌ、および右目１４０Ｒと照明画像表示装置１
４５が、凸レンズ１４７によって結像関係になるように
調整されている。照明画像表示装置１４５上の位置１６
１Ｌ、Ｒは、それぞれ、観察者の左右の目１４０Ｌ、Ｒ
と結像関係にある点である。ここで、画像１５１ｃが照
明画像表示装置１４５上に表示される大きさを適当に選
ぶと、位置１６１Ｒには、観察者１４０の位置に対応し
て、白画像１５４Ｗが表示されることになる。言い換え
れば、観察者１４０が移動すると、観察者の右目１４０
Ｒが移動し、当然に、右目と結像関係にある位置１６１
Ｒも移動する。これと同時に、観察者の右目１４０Ｒの
移動は、観察者位置検出装置１４２によって検出されて
おり、対応する白画像１５４Ｗも移動する。結果とし
て、位置１６１Ｒには観察者１４０の位置に対応して白
画像１５４Ｗが表示される。と言うよりも、位置１６１
Ｒに相当する位置に白画像１５４Ｗが表示されるよう
に、観察者位置検出装置１４２と照明画像生成装置１４
３とにおいて信号生成されている。

【００１２】位置１６１Ｒにおいて発光した白画像１５
４Ｗの拡散光は、凸レンズ１４７の作用により集光され
て観察者の右目１４０Ｒに向かう。観察者の右目１４０
Ｒにとっては、透過型ＬＣＤ１４６が一様に照明されて
いると見做されるので、そのときに透過型ＬＣＤ１４６
上に表示されている右目用画像１Ｒが見える。同様に、
位置１６１Ｌには、観察者１４０の位置に関わりなく、
黒画像１５４Ｂが表示されるので、観察者の左目１４０
Ｌには光が届かず、透過型ＬＣＤ１４６上に表示されて
いる右目用画像１Ｒを見ることができない。

【００１３】つぎに、別の時刻においては、図４（ｂ）
に示すように、画像切替装置１４８は、入力された左目
用画像１Ｌおよび右目用画像１Ｒの中から左目用画像１
Ｌを選択し、透過型ＬＣＤ１４６に送る。同時に画像切
替装置１４８は、照明画像生成装置１４３が生成した照
明画像１５１ｃを白黒反転させた画像１５１ｄを照明画
像表示装置１４５に送る。

【００１４】図６（ｂ）は、図４（ｂ）の装置の照明画
像表示装置１４５、透過型ＬＣＤ１４６、凸レンズ１４
７部分を上から見た図である。ただし、１５１ｄで示す
図は、照明画像表示装置１４５のある断面の照明状態の
様子（画像）を説明するために付記したものである。図
６（ａ）の場合と同様の原理により、左目と結像関係に
ある位置１６１Ｌには、観察者１４０の位置に対応して
白画像１５５Ｗが表示される。位置１６１Ｌで発光した
白画像１５５Ｗの拡散光は、凸レンズ１４７の作用によ
り集光されて観察者の左目１４０Ｌに向かう。観察者の
左目１４０Ｌにとっては、透過型ＬＣＤ１４６が一様に
照明されていると見做されるので、左目用画像１Ｌが見
える。同様に１６１Ｒには、観察者１４０の位置に対応
して黒画像１５５Ｂが表示されるので、観察者の右目１
４０Ｒには光が届かず、透過型ＬＣＤ１４６上に表示さ
れている左目用画像１Ｌを見ることはできない。

【００１５】図４（ａ）と図４（ｂ）の状態を、人がフ
リッカを感じない程度の周期で繰り返すことにより、観
察者の左右の目には、それぞれ左目用または右目用の画
像だけが入射し、視差を持つ左右の画像を立体的に見る
ことができる。

【００１６】第２の従来装置の変型として、特開平７−
１５９７２３のように、観察者の右顔面に強い赤外光を
照射し、これを赤外線だけを撮影するカメラで撮影して
も良い。このとき、右顔面部分が白画像となり、他は黒
画像となるので、上述の第２の従来装置における照明画
像１５１ｃを直接得ることができる。

【００１７】ここで、観察者撮影カメラ１４１は、透過
型ＬＣＤ１４６の中央の上部に配置されていることが理
解されよう。原理的には、透過型ＬＣＤ１４６の中央部
から、そのスクリーン面に垂直の光軸を持つように撮影
レンズが配置されたカメラが望ましいが、この方式は実
際面では不可能である。このスクリーン中央からずれた
場合、そして、スクリーン中央上部からの撮影となる場
合、観察者の画像は上下方向にずれを生じてしまう。こ
の上下方向のズレを補償するために、図５における領域
１５４Ｗ、１５５Ｗは、上下方向に細長くしている。し
たがって、このズレが問題になる場合は、図５における
楕円をより上下に引き伸ばした形状にすれば良い。

【００１８】つぎに、図７を参照しながら、第３の従来
装置を説明する。第３の従来装置は、左目用画像１Ｌを
投射する左プロジェクタ１７１Ｌ、該左プロジェクタ１
７１Ｌの光を左旋回の円偏光にする円偏光フィルタ１７
２Ｌと、右目用画像１Ｒを投射する右プロジェクタ１７
１Ｒと、該右プロジェクタ１７１Ｒの光を右旋回の円偏
光にする円偏光フィルタ１７２Ｒと、該２つのプロジェ
クタから投射された画像光を映すスクリーン１７３と、
観察者の左目１７０Ｌおよび右目１７０Ｒに対応する部
分がそれぞれ左および右旋回の円偏光フィルタ１７４
Ｌ、１７４Ｒにより構成されている偏光メガネ１７４を
具備している。スクリーン１７３は、投射された光の偏
光の状態を維持したまま光を透過し拡散させる種類のも
のである。

【００１９】左プロジェクタ１７１Ｌによって投射され
た左目用画像１Ｌは、円偏光フィルタ１７２Ｌによっ
て、左旋回の円偏光の光となり、スクリーン１７３に映
る。同様に右目用画像１Ｒは、円偏光フィルタ１７２Ｒ
によって、右旋回の円偏光の光となり、スクリーン１７
３に映る。観察者は、上述の偏光メガネ１７４を装着し
てスクリーン１７３を見る。このとき、観察者の左目１
７０Ｌには、左旋回の円偏光フィルタ１７４Ｌを通過す
る光１７５Ｌ、すなわち左目用画像１Ｌだけが入射し、
観察者の右目１７０Ｒには、右旋回の円偏光フィルタ１
７４Ｒを通過する光、すなわち右目用画像１Ｒだけが入
射する。

【００２０】以上のようにして、観察者の左右の目に
は、それぞれ左目用または右目用の画像だけが入射し、
視差を持つ左右の画像を立体的に見ることができる。

【００２１】この装置の簡略化した変型例として、左お
よび右旋回の円偏光フィルタを用いるのではなく、縦お
よび横の直線偏光フィルタを用いても良い。この場合、
観察者が首を傾げて見た場合に、偏光フィルタが画像光
の偏光面に対して斜めになるので、左右画像の分離が悪
くなるが、廉価に偏光フィルタメガネを製作できるとい
う利点がある。

【００２２】つぎに、図８を参照しながら、第４の従来
装置を説明する。第４の従来装置は、左目用画像１Ｌと
右目用画像１Ｒを時分割で交互に切り替える画像切替装
置１８１と、該画像切替装置１８１が切り替えた画像を
表示する画像表示装置１８２と、前記画像切替装置１８
１に連動して、光を透過または遮光するシャッタ１８４
Ｌ、１８４Ｒからなるシャッタメガネ１８４と、該シャ
ッタ１８４Ｌ、１８４Ｒを駆動する信号を生成する左お
よび右シャッタ駆動装置１８３Ｌ、１８３Ｒを具備して
いる。

【００２３】ある時刻において、画像切替装置１８１は
右目用画像１Ｒを選択し、画像表示装置１８２は、選択
された右目用画像１Ｒを表示する（図８（ａ））。この
とき、画像切替装置１８１が右目用画像１Ｒを選択して
いるという情報１８６Ｒに基づいて、左シャッタ駆動装
置１８３Ｌは、シャッタに対して光を遮光させる駆動信
号を出力し、左シャッタ１８４Ｌはそれにしたがって偏
光特性が変化し、光を遮断する。一方、右シャッタ駆動
装置１８４Ｒは、シャッタに対して光を通過させる駆動
信号を出力し、右シャッタ１８４Ｒはそれにしたがって
偏光特性が変化し、光を透過する。図中で、○印および
×印は、それぞれシャッタが光を透過する状態および遮
光する状態であることを示す。結果的に、画像表示装置
上に表示された右目用画像１Ｒの光１８５Ｒは右目１８
０Ｒだけに入射する。

【００２４】つぎに、画像切替装置１８１を制御して左
目用画像１Ｌを選択し、画像表示装置１８２は選択され
た左目用画像１Ｌを表示する（図８（ｂ））。このと
き、画像切替装置１８１が左目用画像１Ｌを選択してい
るという情報１８６Ｌに基づいて、左シャッタ駆動装置
１８３Ｌは、シャッタに対して光を透過させる駆動信号
を出力し、左シャッタ１８４Ｌはそれにしたがって偏光
特性が変化し、光を透過する。一方、右シャッタ駆動装
置１８３Ｒは、シャッタが光を遮光させる駆動信号を出
力し、右シャッタ１８４Ｒはそれにしたがって偏光特性
が変化し、光を遮光する。結果的に、画像表示装置１８
２上に表示された左目用画像１Ｌの光１８５Ｌは左目１
８０Ｌだけに入射する。

【００２５】上述の説明をタイミングチャートに纏める
と、図９のようになる。

【００２６】図８（ａ）と図８（ｂ）の状態を、人がフ
リッカを感じない程度の周期で、映像信号のフレーム周
期に同期して繰り返すことにより、観察者の左右の目に
は、それぞれ左目用または右目用の画像だけが入射し、
視差を持つ左右の画像を立体的に見ることができる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】上述した全ての従来方
式に共通して、その原理は、観察者の左目には左目用の
画像を入射させ、観察者の右目には右目用画像を入射さ
せるというものである。一例として、近景に円柱２１
１、遠景に球２１３、その間に円錐２１２がある立体画
像を考える。そして、立体撮影用カメラにより、円錐２
１２の垂直方向の中心軸に左右のカメラ光軸を合わせて
撮影した場合を例として採り上げる。

【００２８】ここで、立体画像表示装置に入力される左
目用および右目用の画像は、画面の左右方向のみに視差
を持つように、そして画面の垂直方向には視差を持たな
いように撮影されたものとする。立体撮影用のカメラに
おいては、通常このような設定で撮影されている。

【００２９】このとき、立体撮影用カメラから得られる
左目用および右目用画像は、たとえば、図１０（ａ）、
図１０（ｂ）に示すような画像となる。被写体２１１、
２１２、２１３をより左から見た画像が左目用画像２１
４Ｌ、より右から見た画像が右目用画像２１４Ｒであ
る。左目用画像２１４Ｌに映っている被写体２１１、２
１２、２１３の像をそれぞれ符号２１１Ｌ、２１２Ｌ、
２１３Ｌで表す。また、右目用画像２１４Ｒに映ってい
る被写体２１１、２１２、２１３の像をそれぞれ符号２
１１Ｒ、２１２Ｒ、２１３Ｒで表す。

【００３０】ここで、被写体である円柱２１１、円錐２
１２および球２１３が、左目用画像２１４Ｌおよび右目
用画像２１４Ｒでどこに映っているかを比較する。左目
用画像２１４Ｌと右目用画像２１４Ｒを重ねて描いた図
である図１０（ｃ）を参照すると、円錐２１２Ｒ、Ｌ
は、カメラの光軸上にあるので左右の画像で同じ位置に
映っているが、円柱２１１Ｌ、Ｒと球２１３Ｌ、Ｒは、
左右の画像で異なる位置に映っており、ズレを生じてい
る。このズレは視差によって生じている。図中の矢印
は、左目用画像中の被写体２１１Ｌ、２１３Ｌを基準と
した、右目用画像中の対応する被写体２１１Ｒ、２１３
Ｒの位置のズレ２１５、２１６、すなわち視差によるズ
レを示す。視差をともなって表示される円柱２１１は、
円錐２１２よりも手前に見える。一方、円柱２１１とは
逆向きの視差をともなって表示される球２１３は、円錐
２１２より遠くに見える。当然ながら、円錐２１２は、
奥行き方向において、この画像が表示されるスクリーン
上に位置するように見える。

【００３１】ここで、観察者が、従来方式の画像を表示
するスクリーンに面した姿勢を保ち、スクリーンの面に
垂直な線を軸として、時計回りに３０度だけ首を傾げた
場合を考える。このとき、観察者の左目および右目に入
射する画像は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示す画像
２１４Ｌ，Ｒをそれぞれ半時計回りに３０度回転させた
ものであり、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示す画像２
２４Ｌ、Ｒが、それぞれ観察者の左右の目に見える。画
像２２４Ｌ、Ｒを重ねて描いた図１１（ｃ）を参照する
と、視差２２５，２２６が斜めになっている。ここで紙
面の横方向は目の左右の方向である。人の左右の目を結
ぶ方向と異なる、斜めの視差は自然界には存在しない
し、不自然である。したがって、画像２２４Ｌ、Ｒのよ
うに、左右の目の方向と異なる方向の視差をともなう立
体画像を見ると、観察者は疲労を生じる。このことは、
左右の画像が、上下方向にずれて表示される場合と同様
である。通常、従来例３のような、左右の独立したプロ
ジェクタで画像を表示する方式においては、同一画像を
表示した際に、画像の左右方向のズレよりも上下方向の
ズレが重視されて光学的、あるいは電気的な設定がなさ
れている。

【００３２】本発明の目的は上述した問題に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、従来の技術の項で述
べた各種の立体画像表示装置を、観察者が疲労を生じ易
い姿勢で立体画像を見ている場合にはそのことを検出
し、観察者に疲労を生じさせないように立体画像の表示
を中断するように制御する立体画像表示装置を提供する
ことである。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの本発明の立体画像表示方法は、少なくとも２種類の
左目用および右目用の視差のある画像を１つのスクリー
ン上に表示し、レンズや回析格子による屈折作用、また
は、装着した立体視メガネの作用によって、観察者の左
目には左目用、右目には右目用の表示画像の光が入射す
るようにした立体画像表示方法において、前記観察者を
撮像し、前記撮像して得られた画像信号から前記観察者
の顔の傾き量を測定し、前記測定された顔の傾き量から
前記観察者の左右の目が水平に並んでいるか否かを決定
し、前記観察者の左右の目が水平に並んでいないと決定
した場合に、前記観察者の左右の目に前記左目用あるい
は前記右目用のいずれか一方の表示画像の光を入射する
ように制御する。

【００３４】また、上述の課題を解決するための本発明
の第１の立体画像表示制御装置は、左目用および右目用
の画像信号を入力し、前記左目用および右目用の画像そ
れぞれのスクリーン上に光学的に表現された光を、前記
スクリーン前方のそれぞれ異なる方向に光を出射するよ
うに光学的に構成し、前記出射された光を受ける観察者
が立体視のためのメガネを装着すること無しに、前記観
察者の左目には左目用、右目には右目用の表示画像の光
が入射するようにした立体画像表示装置、に付加される
立体画像表示制御装置であって、前記観察者を撮像する
観察者撮影カメラと、前記観察者撮影カメラの出力信号
を基に前記観察者の顔の傾き量を測定する顔傾き量測定
装置と、前記測定された前記顔の傾き量から前記観察者
の左右の目が水平に並んでいるか否かを決定する水平判
定装置と、前記左目用および右目用の画像信号を入力
し、前記水平判定装置の出力によりいずれか一方を出力
する画像選択装置とを含み、前記水平判定装置が前記観
察者の左右の目が水平に並んでいないと決定したとき、
前記観察者の左右の目に前記左目用あるいは前記右目用
のいずれか一方の表示画像の光を入射するように、前記
画像選択装置を制御する。

【００３５】また、上述の課題を解決するための本発明
の第２の立体画像表示制御装置は、観察者を撮像する観
察者撮影カメラと、前記観察者撮影カメラの出力信号を
もとに観察者の左右の眼の位置を検出する観察者位置検
出装置と、前記検出された左右の目の位置に応じて照明
装置上の発光する位置を表す画像信号を生成する照明画
像生成装置と、前記照明画像生成装置の出力信号を受け
て照明する照明装置と、前記照明装置で発光した光を前
記観察者の左あるいは右の目に集光させる光学手段と、
前記光学手段の観察者側に配置された透過型ディスプレ
イとを具備し、前記透過型ディスプレイには左目用およ
び右目用画像を交互に表示するように制御するととも
に、前記透過型ディスプレイに左目用画像が表示されて
いるときには左目に集光する照明光を前記照明装置で発
生させ、前記透過型ディスプレイに右目用画像が表示さ
れているときは右目に集光する照明光を前記照明装置で
発生させるように制御する切替装置を備えた立体画像表
示装置、に付加される立体画像表示制御装置であって、
前記検出された左右の眼の位置情報をもとに、観察者の
左右の目が水平に並んでいるか否かを判定する水平判定
装置と、前記照明画像生成装置の出力信号を入力し、前
記水平判定装置の出力信号に応じて処理した信号を前記
切替装置に出力する信号処理装置を備え、前記水平判定
装置が観察者の左右の目が水平に並んでいないと決定し
たときに、前記観察者の左右の目に前記左目用あるいは
前記右目用のいずれか一方の表示画像の光を入射するよ
うに、前記信号処理装置において前記照明画像生成装置
の出力信号を処理する。

【００３６】また、上述の課題を解決するための本発明
の第３の立体画像表示制御装置は、左目用および右目用
の画像をそれぞれ異なる光学系を経由し同一スクリーン
上に投射し、前記投射されたスクリーン画像の光を立体
視用偏光メガネの光学部材によって左目用と右目用の光
に分離し、それぞれが観察者の左目および右目に入射す
るように構成されている立体視偏光メガネ式立体画像表
示装置において、前記立体視偏光メガネ用の立体画像表
示制御装置であって、前記光学部材の左右いずれか一方
の光学部材は固定の偏光特性を有し、他方は前記固定の
偏光特性と、これとは異なる偏光特性とに可変可能な偏
光特性可変部材で構成され、前記立体視偏光メガネの傾
き量を検出する傾きセンサを有し、前記傾きセンサから
の信号を基に、あらかじめ設定した傾き量を超えた傾き
量を検出した場合に前記偏光特性可変部材の特性を一方
の固定偏光特性と同様特性に制御し、傾いていないと決
定した場合に前記偏光特性可変部材の特性を一方の固定
偏光特性と異なるように制御する。

【００３７】また、上述の課題を解決するための本発明
の第４の立体画像表示制御装置は、左目用および右目用
の画像が、時分割で交互に同一スクリーン上に表示さ
れ、観察者は表示された画像に同期して交互に開閉する
２つのシャッタからなるシャッタメガネを装着し、前記
シャッタメガネの開閉によって左目用と右目用の画像光
を分離し、それぞれ左目および右目に入射するように構
成されている時分割シャッタメガネ式立体画像表示装置
において、前記時分割シャッタメガネ用の立体画像表示
制御装置であって、時分割シャッタメガネの傾きを検出
する傾きセンサを有し、前記傾きセンサからの信号を基
に、あらかじめ設定した傾き量を超えた傾き量を検出し
た場合に、前記観察者の左右の目に前記左目用あるいは
前記右目用のいずれか一方の表示画像の光を入射するよ
うに該シャッタの開閉状態を制御する。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を、図１
２（ａ）を参照しながら説明する。第１の実施形態の装
置は、第１の従来装置に付け加わえて、観察者１０の像
を撮影する観察者撮影カメラ１１と、該カメラ１１で撮
影された画像１２中のどこに観察者１０の目があるのか
を検出する観察者位置検出装置１３と、検出された観察
者の目の位置情報１４を基に、観察者の左右の目が水平
に並んでいるかを判定する水平判定装置１５と、画像選
択装置１７を備えたものである。本実施形態の装置で、
第１の従来装置と同一の部分（図中で破線Ｆ１１で囲
む）は図１と同一の番号を表し、その説明を省略する。

【００３９】観察者撮影カメラ１１と観察者位置検出装
置１３によって、観察者の目の位置が測定されるまで
は、第２の従来装置における観察者撮影カメラ１４１、
観察者位置検出装置１４２と同様である。すなわち、図
１３（ａ）、図１３（ｂ）のような画像１２（１２’）
が観察者撮影カメラ１１によって撮影され、位置２３Ｌ
（２３Ｌ’）２３Ｒ（２３Ｒ’）がそれぞれ観察者１０
（１０’）の左目１０Ｌ（１０’Ｌ）と右目１０Ｒ（１
０’Ｒ）であると検出されたとする。検出された観察者
１０（１０’）の左右の目を結ぶ直線２１（２１’）
が、水平線２２となす角θを測定する。｜θ｜が所定の
角度、たとえば２０度以下の場合に、水平判定装置１５
は、論理値「真」を出力し、それ以外の場合は論理値
「偽」を出力する。

【００４０】つぎに、画像選択装置１７は、入力された
左目用画像１Ｌおよび右目用画像１Ｒのいずれか一方
を、水平判定装置１５の出力に応じて選択する。具体的
には、水平判定装置１５が論理値「真」１６Ｔを出力す
るときには右目用画像１Ｒを、論理値「偽」１６Ｆを出
力するときには左目用画像１Ｌを、それぞれ選択出力す
る。

【００４１】つぎに、本実施形態の装置により、観察者
の左右の目にどのような画像が見えるのかについて説明
する。

【００４２】図１２（ａ）、図１３（ａ）は、観察者１
０の左右の目の並びが水平に対して傾いていない場合を
示す。直線２１と２２は平行（θ＝０）であるので、水
平判定装置１５は、論理値「真」１６Ｔを出力する。こ
れを受けて、画像選択装置１７は、右目用画像を選択す
る。選択された右目用画像１Ｒは、第１の従来装置部分
の右目用画像入力端子１１１Ｒに入力される。一方、左
目用画像入力端子１１１Ｌには常に左目用画像１Ｌが入
力される。これは、従来の技術の項で説明した第１の従
来装置と同じであり、画面の左右方向に視差を持つ左右
の画像を立体的に見ることができる。

【００４３】図１２（ｂ）および図１３（ｂ）は、観察
者１０の左右の目１０Ｌ、１０Ｒの並びが水平に対して
所定の角度（本実施形態では２０度）を超えて傾いてい
る場合を示す。観察者位置検出装置１３により検出され
た観察者１０’の左右の目１０’Ｌ、１０’Ｒを結ぶ直
線２１’が水平線２２となす角をθとすれば、｜θ｜は
２０度を超えるので、この場合、水平判定装置１５は論
理値「偽」を出力する。これを受けて、画像選択装置１
７は、左目用画像１Ｌを選択する。選択された左目用画
像１Ｌは、第１の従来装置部分の右目用画像入力端子１
１１Ｒに入力される。左右の目に同じ画像が（左目用画
像１Ｌ）が見える。この状態は、現在の（立体画像でな
い）通常のテレビと同じであり、疲労の原因にならな
い。

【００４４】このように、本実施形態の装置では、疲労
を生じるほどに観察者の顔が傾いたことを検出した場合
に、立体画像の表示を中断し、通常のテレビと同じ状態
で表示することができる。

【００４５】本実施形態の変型として観察者の左右の目
の位置を測定し、左右の目の位置から観察者の顔の傾き
を求める代わりに、撮影された観察者の画像信号１２か
ら顔画像認識等の方法により、直接顔の傾きを測定して
も良い。また、観察者が、後述する第３、第４の実施形
態の様に、傾きセンサを装着し、傾きを直接測定しても
良い。

【００４６】つぎに、第２の実施形態を、図１４を参照
しながら説明する。第２の実施形態の装置は、第２の従
来装置に付け加わえて、検出された観察者の目の位置情
報１５１ｂを基に、観察者の左右の目が水平に並んでい
るかを判定する水平判定装置１５と、検出された右目部
分を消去する右目部分消去装置３２を具備したものであ
る本実施形態の装置は請求項３に記載の立体画像表示装
置の１例であり、右目部分消去装置３２は、請求項中の
信号処理装置に対応する。本実施形態の装置で、第２の
従来装置と同一の部分（図中で破線Ｆ１４で囲む）は図
４と同一の番号を表し、その説明を省略する。また、図
１４において、画像切替装置１４８は一方の画像１Ｒ、
３４を固定的に選択するように図示されているが、別の
時刻には他方の画像１Ｌ、３５を選択するように制御さ
れることは、第２の従来装置と同様である。

【００４７】第１の実施形態の装置と同様に、図１３
（ａ）、図１３（ｂ）のような画像が観察者撮影カメラ
１４１によって撮影され、位置２３Ｌ（２３Ｌ’）２３
Ｒ（２３Ｒ’）がそれぞれ観察者１０（１０’）の左目
１０Ｌ（１０’Ｌ）と右目１０Ｒ（１０Ｒ’）であると
検出されたとする。これを受けて、水平判定装置１５は
以下のような動作をする。検出された観察者１０（１
０’）の左右の目を結ぶ直線２１（２１’）が、水平線
２２となす角θを測定する。｜θ｜が所定の角度、たと
えば２０度以下の場合に、水平判定装置１５は、論理値
「真」１６Ｔを出力し、それ以外の場合は論理値「偽」
１６Ｆを出力する。ここまでは、第１の実施形態の装置
と同様である。つぎに、水平判定装置１５が論理値
「偽」１６Ｆを出力した場合に限り、右目部分消去装置
は、照明画像生成装置１４３が生成した右目に対応する
領域の白画像を消去する（黒画像とする）。この消去処
理の詳しい説明は、後述する。水平判定装置１５が論理
値「真」１６Ｔを出力した場合は、照明画像生成装置１
４３が生成した照明画像１５１ｃをそのまま出力する。
このようにして右目部分消去装置３２によって加工され
た照明画像３４、または該画像３４を白黒反転装置１４
４に通した画像３５を、照明画像表示装置１４５上に表
示し、透過型ＬＣＤ１４６の照明とする。

【００４８】つぎに、本実施形態の装置により、観察者
１０の左右の目にどのような画像が見えるのかについて
説明する。

【００４９】図１４（ａ）は、観察者１０の左右の目１
０Ｌ、１０Ｒの並びが水平に対して傾いていない場合を
示す。このとき、観察者位置検出装置１４２および照明
画像生成装置１４３によって照明画像１５１ｃが生成さ
れる様子は、第２の従来装置と同様であるので省略す
る。水平判定装置１５は、論理値「真」１６Ｔを出力す
るので、右目部分消去装置３２は何も作用しない。よっ
て、右目部分消去装置３２の出力画像３４は、照明画像
生成装置１４３が生成した照明画像１５１ｃと同一であ
る。該画像３４（１５１ｃ）、または該画像３４（１５
１ｃ）を白黒反転装置１４４に通した画像３５（１５１
ｄ）を、照明画像表示装置１４５上に表示し、透過型Ｌ
ＣＤ１４６の照明とする。これは、従来の技術の項で説
明した第２の従来装置と同じであり、立体画像が見え
る。

【００５０】図１４（ｂ）は、観察者１０の左右の目１
０’Ｌ、１０’Ｒの並びが水平に対して所定の角度（本
実施形態では２０度）を超えて傾いている場合を示す。
このとき、照明画像表示装置１４５に表示される画像が
生成される様子を、図１５を参照しながら説明する。図
１５（ａ）は、観察者撮影カメラ１４１によって撮影さ
れた、観察者１０’の像１５１ａ’である。観察者位置
検出装置は、該画像から観察者１０’の左右の目１０’
Ｌ、１０’Ｒの位置を検出する。つぎに、照明画像生成
装置は、右目１０’Ｒを含み左目１０’Ｌを含まない任
意の領域４１を生成し、領域４１の内部が白画像４２
Ｗ、その他が黒画像４２Ｂとなるような照明画像１５
１’ｃを生成する。該画像１５１’ｃは、右目部分消去
装置３２に入力される。水平判定装置１５は、観察者位
置検出装置によって検出された観察者の左右の目１０’
Ｌ、１０’Ｒの位置に基づいて、論理値「偽」１６Ｆを
出力するので、右目用部分消去装置３２は、入力画像１
５１’ｃの右目部分に対応する白画像４２Ｗの部分を消
去し、図１５（ｄ）のような画像を出力する。該画像３
４、または該画像３４を白黒反転装置１４４に通した画
像３５を、照明画像表示装置１４５上に表示し、透過型
ＬＣＤ１４６の照明とする。

【００５１】このように、観察者位置検出装置１４２に
よって右目として検出された観察者１０’の右目は、左
目として取り扱われる。結果として、観察者１０’の左
目だけでなく右目にも左目用画像１Ｌが見える。この状
態は、現在の（立体画像でない）通常のテレビと同じで
あり、疲労の原因にならない。

【００５２】このように、本実施形態の装置では、疲労
を生じる程に観察者の顔が傾いたことを検出した場合
に、立体画像の表示を中断し、通常のテレビと同じ状態
で表示することができる。

【００５３】本実施形態においては、理解を容易とする
ため、観察者を一人とした。しかし、観察者撮影カメラ
１４１に複数の観察者が映った場合、観察者の目の位置
の検出、水平の判定、照明画像の生成、右目部分の消去
を観察者ごとに行うことにより、複数の観察者が同時に
本実施形態の装置を観察することができる。しかも、顔
を傾けずに観察する人は立体画像を観察することがで
き、顔を傾けて観察する人は通常のテレビと同じ状態で
観察することができる。

【００５４】つぎに、本発明の第３の実施形態を、図１
６を参照しながら説明する。第３の実施形態の装置は、
第３の従来装置における偏光フィルタメガネ１７４の右
目に対応する円偏光フィルタ１７４Ｒの代わりに円偏光
の旋回方向が変えられる旋回方向可変円偏光フィルタ５
２Ｒを具備し、くわえて新たに、メガネ５２の傾きを検
出する傾きセンサ５１を具備したものである。そして、
この傾きセンサ５１がメガネ５２の傾きを検出するかし
ないかに応じて、右目に対応する円偏光フィルタ５２の
旋回の方向を変えるように制御する。本実施形態の装置
で第３の従来装置と同一の部分は、図７と同一の符号で
表し、その説明を省略する。

【００５５】スクリーン上１７３に、左旋回の円偏光の
左目用画像１Ｌと、右旋回の円偏光の右目用画像１Ｒが
表示されるまでは、第３の従来装置と同様である。メガ
ネ５２の左目に対応する円偏光フィルタ部分は、第３の
従来装置と同様に、左旋回の円偏光フィルタ１７４Ｌで
できている。

【００５６】一方、メガネ５２の右目に対応する円偏光
フィルタ部分５２Ｒは、傾きセンサ５１がメガネ５２の
傾きを検出するか否かに応じて、左旋回の円偏光の光が
通過する状態、または、右旋回の円偏光の光が通過する
状態に制御される。この様子を、図１７を参照しながら
説明する。メガネ５２に取り付けられた傾きセンサ５１
は、メガネ５２が所定の角度、たとえば２０度以上傾い
たかどうかを検出するセンサである。該センサ５１の検
出結果を基にして、液晶駆動装置６１は、液晶５２ａを
駆動する電気信号を生成する。液晶５２ａは、入力され
た電気信号により、右下がり４５度偏光面の光の光路長
をλ／２だけ長くする図１７（ｂ）の状態と、右上がり
４５度の偏光面の光路長をλ／２だけ長くする図１７
（ｃ）の状態のいずれかを取る。ここで、λは光の波長
である。このような液晶は、強誘電性液晶で実現するこ
とができる。また、偏光板５２ｂは縦の偏光面の光だけ
を通す光学素子である。液晶５２ａと偏光板５２ｂを図
１７（ａ）のように重ねると、左または右旋回の円偏光
の光だけを通す円偏光フィルタ５２Ｒとなる。ここで、
改めて液晶駆動装置６１の動作を説明する。傾きセンサ
５１がメガネ５２の傾きを検出しない場合、液晶駆動装
置６１が液晶５２ａを駆動することにより、円偏光フィ
ルタ５２Ｒが右旋回の円偏光の光、すなわち右目用画像
１Ｒを通すようになる。一方、傾きセンサがメガネ５２
の傾きを検出した場合、液晶駆動装置６１が液晶５２ａ
を駆動することにより、円偏光フィルタ５２Ｒが左旋回
の円偏光の光、すなわち左目用画像１Ｌを通すようにな
る。

【００５７】つぎに、本実施形態の装置により、観察者
５０の左右の目５０Ｌ、５０Ｒにどのような画像が見え
るのかについて説明する。

【００５８】観察者５０の左右の目の並びが水平に対し
て傾いていない場合、当然に、観察者５０が装着してい
るメガネ５２も傾かない。上述の様に、左目は左旋回の
円偏光フィルタを通して、右目は右旋回の円偏光フィル
タを通して、それぞれ画像を見る。すなわち、左目には
左目用画像１Ｌ、右目には右目用画像１Ｒがそれぞれ入
射する。これは、従来の技術の項で説明した第３の従来
装置と同一であり、立体画像が見える。

【００５９】観察者５０の左右の目が水平に対して傾い
ている場合、当然に、観察者５０が装着しているメガネ
５２も傾く。上述の様に、左目５０Ｌと右目５０Ｒはい
ずれも左旋回の円偏光フィルタを通して画像を見る。す
なわち、左目と右目の両方に左目用画像１Ｌが入射す
る。この状態は現在の（立体画像ではない）通常のテレ
ビと同じであり、疲れない。

【００６０】このように、本実施形態の装置では、疲労
を生じるほどに観察者の顔が傾いたことを検出した場合
に、立体画像の表示を中断し、通常のテレビと同じ状態
で表示することができる。

【００６１】本実施形態の変型として、左目用と右目用
の画像をそれぞれ縦と横の直線偏光でスクリーン上に表
示し、円偏光の旋回方向が変えられる旋回方向可変円偏
光フィルタの代わりに偏光面が縦または横に変えられる
偏光面可変直線偏光フィルタを用いても良い。

【００６２】つぎに、本発明の第４の実施形態を、図１
８を参照しながら説明する。第４の実施形態の装置は、
第４の従来装置における時分割シャッタメガネ１８４に
くわえて、メガネの傾きを検出する傾きセンサ７１を具
備し、さらに右シャッタ１８４Ｒを左シャッタ駆動装置
１８３Ｌに接続するか右のシャッタ駆動装置１８３Ｒに
接続するかを切り替える駆動選択装置７３を具備したも
のである。そして該傾きセンサ７１がメガネの傾きを検
出するかしないかに応じて、右シャッタ１８４Ｒが左右
どちらのシャッタ駆動装置１８３Ｌ、１８３Ｒによって
駆動されるかを制御する。本実施形態の装置で第４の従
来装置と同一の部分は、図８と同一の符号で表し、その
説明を省略する。なお、図１８（ａ）、図１８（ｂ）に
おいて、画像切替装置１８１は、定常的に左目用画像１
Ｌを選択するものとして図示されているが、本実施例に
おいても、第４の従来例と同様に、人がフリッカを感じ
ない程度の周期で左目用画像１Ｌと右目用画像１Ｒを切
り替えるとともに、切り替えの情報１８６Ｌまたは１８
６Ｒを左右のシャッタ駆動装置１８３Ｌ、１８３Ｒに送
る。

【００６３】画像表示装置１８２上に表示される画像の
様子、および左右のシャッタ駆動装置１８３Ｌ、１８３
Ｒが出力する信号は、第４の従来装置と同様であるので
詳しい説明は省略する。

【００６４】つぎに、本実施形態の装置により、観察者
７０の左右の目７０Ｌ、７０Ｒにどのような画像が見え
るのかについて説明する。

【００６５】観察者７０の左右の目の並びが水平に対し
て傾いていない場合（図１８（ａ））、当然に、観察者
７０が装着しているメガネ７２も傾かない。よって、傾
きセンサ７１はメガネの傾きを検出しない。これを受け
て、駆動選択装置７３は、右シャッタ１８４Ｒを右シャ
ッタ駆動装置１８３Ｒに接続する。一方。左シャッタ１
８４Ｌは常に左シャッタ駆動装置に１８３Ｌに接続され
ている。このときのタイミングチャート図１９（ａ）に
示す。左シャッタ１８４Ｌは画像表示装置１８２に左目
用画像１Ｌが表示されているときだけ光を透過するので
観察者の左目７０Ｌには左目用画像１Ｌだけが入射す
る。これは、右シャッタ１８４Ｒが画像表示装置１８２
に右目用画像１Ｒが表示されているときだけ光を通過す
るので、観察者の右目用画像１Ｒだけが入射する第４の
従来装置と同様であり、立体画像が見える。

【００６６】観察者７０の左右の目の並びが水平に対し
て所定の角度（たとえば２０度）を超えて傾いている場
合、当然に、観察者７０が装着しているメガネ７２も傾
く。よって、傾きセンサ７１はメガネの傾きを検出す
る。これを受けて駆動装置７３は、右シャッタ１８４Ｒ
を左シャッタ駆動装置１８３Ｌに接続する。一方、左シ
ャッタ１８４Ｌは常に左シャッタ駆動装置１８３Ｌに接
続されている。このときのタイミングチャートを図１９
（ｂ）に示す。左右のシャッタ１８４Ｌ、１８４Ｒは、
共に、画像表示装置１８２に左目用画像１Ｌが表示され
ているときだけ光を透過するので、観察者の左右の目７
０Ｌ、７０Ｒには左目用画像１Ｌだけが入射する。この
状態は現在の（立体画像ではない）通常のテレビと同じ
であり、疲労の原因とならない。

【００６７】このように、本実施形態の装置では、疲労
を生じるほどに観察者の顔が傾いたことを検出した場合
に、立体画像の表示を中断し、通常のテレビと同じ状態
で表示することができる。

【００６８】上述の実施形態の説明において、観察者の
左右の目、または装着した立体視用メガネの傾き量が２
０度以上の場合に、左目用画像だけ左右の目に見えるよ
うにし、立体画像が観察されないように制御した。疲労
の感じ方には個人差があるので、疲労を感じ易い人に
は、より少ない傾き量（たとえば１０度）で、立体画像
が観察されないように制御することができる。

【００６９】また、上述の実施形態の説明において、左
目は常に左目用画像を見、右目は観察者の左右の目、ま
たは装着した立体視用メガネの傾きに応じて左目用また
は右目用画像を見るように制御した。これを変型して、
右目は常に右目用画像を見、左目は観察者の左右の目、
または装着した立体視用メガネの傾きに応じて左目用ま
たは右目用画像を見るように制御しても良い。

【００７０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、観
察者の顔が傾いた場合に、それを検出して立体画像の表
示を中断することにより、立体画像を観察する際に生じ
る疲労の一因である観察者にとって垂直方向に視差のあ
る画像を観察者に見えないようにすることができ、観察
者に疲労が生じるのを防止する効果がある。また、観察
者に立体画像を観察する際に顔を傾けると立体視できな
いようにすることで、結果として疲労が少ない姿勢で観
察することを促す効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】立体画像表示において、レンチキュラー方式に
よるの第１の従来装置を示す図である。

【図２】第１の従来装置において、ストライプ像の生成
方法を説明する図である。

【図３】第１の従来装置において、ストライプ像を立体
表示する様子を示す図である。

【図４】立体画像表示において、第２の従来装置を示す
図であり、（ａ）は右目用画像を表示する様子を示す図
であり、（ｂ）は左目用画像を表示する様子を示す図で
ある。

【図５】第２の従来装置において、照明画像生成の様子
を説明する図である。

【図６】第２の従来装置において、照明画像が左右の画
像を、左右の目に入射することを説明する図である。

【図７】立体画像表示において、円偏光を利用した第３
の従来装置を示す図である。

【図８】立体画像表示において、時分割シャッタメガネ
を利用した第４の従来装置を示す図であり、（ａ）は右
目用画像を右目で見る様子を示す図であり、（ｂ）は左
目用画像を左目で見る様子を示す図である。

【図９】第４の従来装置において、画像切り替えとシャ
ッタ制御のタイミングチャートを示す図である。

【図１０】従来装置において、首を傾けないで観察した
場合にスクリーン上に見える画像を説明する図である。

【図１１】従来装置において、首を傾けて観察した場合
にスクリーン上に見える画像が人の目に映る様子を説明
する図である。

【図１２】本発明の第１の実施形態を示す図であり、
（ａ）は頭を傾けていない場合の動作を示す図であり、
（ｂ）は頭を傾けた場合の動作を示す図である。

【図１３】第１の実施形態において、観察者撮影カメラ
が撮影した観察者の像を示す図である。

【図１４】本発明の第２の実施形態を示す図であり、
（ａ）は頭を傾けていない場合の動作を示す図であり、
（ｂ）は頭を傾けている場合の動作を示す図である。

【図１５】第２の実施形態において、観察者撮影カメラ
１４１によって撮影された、観察者１０’の像１５１
ａ’を示す図である。

【図１６】本発明の第３の実施形態を示す図である。

【図１７】第３の実施形態において、メガネ５２の動作
を説明する図である。

【図１８】本発明の第４の実施形態を示す図であり、
（ａ）は頭を傾けていない場合の動作を示す図であり、
（ｂ）は頭を傾けている場合の動作を示す図である。

【図１９】第４の実施形態を示す図であり、（ａ）は頭
を傾けていない場合の画像切り替えとシャッタ制御のタ
イミングチャートを示す図であり、（ｂ）は頭を傾けて
いる場合の画像切り替えとシャッタ制御のタイミングチ
ャートを示す図である。

【符号の説明】

１０（１０’） 観察者 １０’Ｌ、１０’Ｒ 観察者位置検出装置によって検
出された観察者の左右の目 １１ 観察者の像を撮影する観察者撮影カメラ １１０ 観察者 １１０Ｌ、１１０Ｒ 観察者の左右の目 １１１ ストライプ像生成装置 １１１Ｌ 左画像入力端子 １１１Ｒ 右画像入力端子 １１２ ストライプ像 １１３ 平面ディスプレイ １１４ レンチキュラーレンズ １２（１２’） １１で撮影された画像信号 １２１Ｌ 左目用画像１Ｌの縦長の複数の領域 １２１Ｒ 右目用画像１Ｒの縦長の複数の領域 １２２ １２１Ｌと１２１Ｒを交互に並べた画像 １３ 観察者位置検出装置 １３１Ｌ 左目用画像１Ｌからから生成された部分の
光 １３１Ｒ 右目用画像１Ｒからから生成された部分の
光 １４ 検出された観察者の目の位置情報 １４０ 観察者 １４０Ｌ、Ｒ 観察者の左右の目 １４１ 観察者撮影カメラ １４２ 観察者位置検出装置 １４３ 照明画像生成装置 １４４ 照明画像生成装置の白黒画像を反転させる白
黒反転装置 １４６ 透過型ＬＣＤ １４７ 凸レンズ １４８ 画像を時分割で切り替える画像切替装置 １５ 観察者の左右の目が水平に並んでいるかを判定
する水平判定装置 １５１ａ カメラ１４１で撮影された画像 １５１ｂ １４２の出力で、検出された観察者の目の
位置の情報 １５１ｃ １５１ａの右目部分を白画像に、それ以外
の部分をクロ画像に差し替えた照明画像 １５１ｄ １５１ｃの白黒反転画像 １５１’ａ カメラ１４１で撮影された画像（観察者
の目が水平に並んでいない場合） １５１’ｂ １４２の出力で、検出された観察者の目
の位置の情報 １５１’ｃ １５１’ａの右目部分を白画像に、それ
以外の部分をクロ画像に差し替えた照明画像 １５２Ｌ、Ｒ 観察者の左右の目と想定した領域ある
いは位置 １５３ 位置１５２Ｒを含み位置１５２Ｌを含まない
領域 １５４Ｂ 黒画像 １５４Ｗ 白画像 １５５Ｂ 黒画像 １５５Ｗ 白画像 １６１Ｌ 左目と結像関係にある位置 １６１Ｒ 右目と結像関係にある位置 １６Ｆ 論理値「偽」 １６Ｔ 論理値「真」 １７ 画像選択装置 １７０Ｌ、Ｒ 観察者の左右の目 １７１Ｌ、Ｒ 左右の画像を投射するプロジェクタ １７２Ｌ、Ｒ それぞれ入射光を左旋回、右旋回の円
偏光にする円偏光フィルタ １７３ スクリーン １７４ 偏光メガネ １７４Ｌ、Ｒ それぞれ左および右旋回の円偏光フィ
ルタ １７５Ｌ、Ｒ それぞれ１７４Ｌ、Ｒを通過する光 １８０Ｌ、Ｒ 観察者の左右の目 １８１ 時分割で交互に切り替える画像切替装置 １８２ 画像表示装置 １８３Ｌ、Ｒ 左右のシャッタ駆動装置 １８４ シャッタメガネ １８４Ｌ、１８４Ｒ 光を透過または遮光する左右の
シャッタ １８５Ｌ、Ｒ １８２上に表示された左右画像の光 １８６Ｌ、Ｒ それぞれ左右画像選択している情報 １Ｌ 左目用画像 １Ｒ 右目用画像 ２１（２１’） 左右の目を結ぶ直線 ２１１ 被写体の円柱 ２１１Ｌ、Ｒ 左右の画像中の被写体２１１の像 ２１２ 被写体の円錐 ２１２Ｌ、Ｒ 左右の画像中の被写体２１２の像 ２１３ 被写体の球 ２１３Ｌ、Ｒ 左右の画像中の被写体２１３の像 ２１４Ｌ、Ｒ 左目用および右目用画像 ２１５、２１６ 位置のズレ ２２ 地上における水平線 ２２４Ｌ、Ｒ 図１０をそれぞれ半時計回りに３０度
回転させた観察者の左右の目に見える画像 ２２５、２２６ 視差 ２３Ｌ（２３Ｌ’） 左目と想定した領域あるいは位
置 ２３Ｒ（２３Ｒ’） 右目と想定した領域あるいは位
置 ３２ 右目部分消去装置 ３４ 右目部分消去装置が生成した照明画像 ４１ 右目１０’Ｒを含み左目１０’Ｌを含まない任
意の領域 ４２Ｂ 黒画像 ４２Ｗ 白画像 ５０ 観察者 ５０Ｌ、Ｒ 観察者の左右の目 ５１ 傾きセンサ ５２ メガネ ５２ａ 液晶 ５２ｂ 偏光板 ５２Ｒ 旋回方向可変円偏光フィルタ ６１ 液晶駆動装置 ７０ 観察者 ７０Ｌ、７０Ｒ 観察者の左右の目 ７１ 傾きセンサ ７２ メガネ ７３ 駆動選択装置 Ｆ１１ 第１の従来装置と同一の部分 Ｆ１４ 第２の従来装置と同一の部分 θ 水平となす角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 文男 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H059 AA24 AA26 AA33 AA35

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２種類の左目用および右目用
   の視差のある画像を１つのスクリーン上に表示し、レン
   ズや回析格子による屈折作用、または、装着した立体視
   メガネの作用によって、観察者の左目には左目用、右目
   には右目用の表示画像の光が入射するようにした立体画
   像表示方法において、 前記観察者を撮像し、 前記撮像して得られた画像信号から前記観察者の顔の傾
   き量を測定し、 前記測定された顔の傾き量から前記観察者の左右の目が
   水平に並んでいるか否かを決定し、 前記観察者の左右の目が水平に並んでいないと決定した
   場合に、前記観察者の左右の目に前記左目用あるいは前
   記右目用のいずれか一方の表示画像の光を入射するよう
   に制御することを特徴とする立体画像表示制御方法。
2. 【請求項２】 左目用および右目用の画像信号を入力
   し、前記左目用および右目用の画像それぞれのスクリー
   ン上に光学的に表現された光を、前記スクリーン前方の
   それぞれ異なる方向に光を出射するように光学的に構成
   し、前記出射された光を受ける観察者が立体視のための
   メガネを装着すること無しに、前記観察者の左目には左
   目用、右目には右目用の表示画像の光が入射するように
   した立体画像表示装置、に付加される立体画像表示制御
   装置であって、 前記観察者を撮像する観察者撮影カメラと、 前記観察者撮影カメラの出力信号を基に前記観察者の顔
   の傾き量を測定する顔傾き量測定装置と、 前記測定された前記顔の傾き量から前記観察者の左右の
   目が水平に並んでいるか否かを決定する水平判定装置
   と、 前記左目用および右目用の画像信号を入力し、前記水平
   判定装置の出力によりいずれか一方を出力する画像選択
   装置とを含み、 前記水平判定装置が前記観察者の左右の目が水平に並ん
   でいないと決定したとき、前記観察者の左右の目に前記
   左目用あるいは前記右目用のいずれか一方の表示画像の
   光を入射するように、前記画像選択装置を制御すること
   を特徴とする立体画像表示制御装置。
3. 【請求項３】 観察者を撮像する観察者撮影カメラと、 前記観察者撮影カメラの出力信号をもとに観察者の左右
   の眼の位置を検出する観察者位置検出装置と、前記検出
   された左右の目の位置に応じて照明装置上の発光する位
   置を表す画像信号を生成する照明画像生成装置と、前記
   照明画像生成装置の出力信号を受けて照明する照明装置
   と、前記照明装置で発光した光を前記観察者の左あるい
   は右の目に集光させる光学手段と、前記光学手段の観察
   者側に配置された透過型ディスプレイとを具備し、前記
   透過型ディスプレイには左目用および右目用画像を交互
   に表示するように制御するとともに、前記透過型ディス
   プレイに左目用画像が表示されているときには左目に集
   光する照明光を前記照明装置で発生させ、前記透過型デ
   ィスプレイに右目用画像が表示されているときは右目に
   集光する照明光を前記照明装置で発生させるように制御
   する切替装置を備えた立体画像表示装置、に付加される
   立体画像表示制御装置であって、 前記検出された左右の眼の位置情報をもとに、観察者の
   左右の目が水平に並んでいるか否かを判定する水平判定
   装置と、 前記照明画像生成装置の出力信号を入力し、前記水平判
   定装置の出力信号に応じて処理した信号を前記切替装置
   に出力する信号処理装置を備え、 前記水平判定装置が観察者の左右の目が水平に並んでい
   ないと決定したときに、前記観察者の左右の目に前記左
   目用あるいは前記右目用のいずれか一方の表示画像の光
   を入射するように、前記信号処理装置において前記照明
   画像生成装置の出力信号を処理することを特徴とする立
   体画像表示制御装置。
4. 【請求項４】 左目用および右目用の画像をそれぞれ異
   なる光学系を経由し同一スクリーン上に投射し、前記投
   射されたスクリーン画像の光を立体視用偏光メガネの光
   学部材によって左目用と右目用の光に分離し、それぞれ
   が観察者の左目および右目に入射するように構成されて
   いる立体視偏光メガネ式立体画像表示装置において、前
   記立体視偏光メガネ用の立体画像表示制御装置であっ
   て、 前記光学部材の左右いずれか一方の光学部材は固定の偏
   光特性を有し、他方は前記固定の偏光特性と、これとは
   異なる偏光特性とに可変可能な偏光特性可変部材で構成
   され、 前記立体視偏光メガネの傾き量を検出する傾きセンサを
   有し、 前記傾きセンサからの信号を基に、あらかじめ設定した
   傾き量を超えた傾き量を検出した場合に前記偏光特性可
   変部材の特性を一方の固定偏光特性と同様特性に制御
   し、傾いていないと決定した場合に前記偏光特性可変部
   材の特性を一方の固定偏光特性と異なるように制御する
   ことを特徴とする立体画像表示制御装置。
5. 【請求項５】 左目用および右目用の画像が、時分割で
   交互に同一スクリーン上に表示され、観察者は表示され
   た画像に同期して交互に開閉する２つのシャッタからな
   るシャッタメガネを装着し、前記シャッタメガネの開閉
   によって左目用と右目用の画像光を分離し、それぞれ左
   目および右目に入射するように構成されている時分割シ
   ャッタメガネ式立体画像表示装置において、前記時分割
   シャッタメガネ用の立体画像表示制御装置であって、 時分割シャッタメガネの傾きを検出する傾きセンサを有
   し、 前記傾きセンサからの信号を基に、あらかじめ設定した
   傾き量を超えた傾き量を検出した場合に、前記観察者の
   左右の目に前記左目用あるいは前記右目用のいずれか一
   方の表示画像の光を入射するように該シャッタの開閉状
   態を制御することを特徴とする立体画像表示制御装置。