JP2011139339A - 立体画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像信号保持部11は、外部から供給される画像信号を保持する。画像加工部13は、画像信号保持部11に保持される画像信号を、調整部20からの指示に応じて適宜加工する。投写部14は、画像加工部13により生成された画像に応じた光を表示領域に投写する。表示サイズ判定部22は、投写型映像表示装置100に隣接して設けられたカメラ25により撮影された画像に基づき、スクリーンに表示されている画面の表示サイズを算出する。そして、画面の表示サイズが所定の上限サイズ以上であるか否かを判定する。
【選択図】図5
Description
〔立体画像表示システムの構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係る立体画像表示システム10の構成を示す図である。立体画像表示システム10は、投写型映像表示装置100、投写型映像表示装置に隣接してまたは内蔵して設けられるカメラ(図示せず)、スクリーン21およびメガネ30を備える。
図2は、投写型映像表示装置100の内部構造を示す図である。図2(a)は、投写型映像表示装置100を側方から見た内部透視図であり、図2(b)は、投写型映像表示装置100を上方から見た内部透視図であり、主として、光学エンジン200内の各光学部品の配置構成を示す。
図4は、投写型映像表示装置100を用いて視差画像をスクリーンに拡大投写するときに生じる問題点を説明する図である。図4は、比較的小型のディスプレイS1に表示された視差画像I1を両目で観察する様子と、大型のスクリーンS2に表示された相似形の視差画像I2を両目で観察する様子を示している。なお、この問題点は、上述したシャッタメガネ方式および偏光メガネ方式に限られず、両眼視差を利用する任意の立体画像表示方式で生じうる。
図5は、投写型映像表示装置100の機能ブロック図である。これらの構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
ここで、「上限サイズ」とは、視差画像を構成する左右画像間の最大視差量が、人間の眼間距離(例えば、65mm)と等しくなるときの画面の表示サイズとして定義される。つまり、画面の表示サイズが上限サイズ以上であると、左右画像間の視差量が眼間距離を越えてしまい、立体視ができなくなる限界のサイズと言うことができる。
R=c/b={(a−b)/2+w}/b
S=d/b={(a−b)/2−w}/b
上二式から、R−S=2w/bより、b=2w/(R−S)となる。wは既知であるから、画面サイズbが求められる。
また、上記では、最大視差量が眼間距離と等しくなる所定の上限サイズを算出することを述べたが、代替的に、視差画像毎に上限サイズの情報がメタ情報として付加されている場合は、それを利用してもよい。
続いて、本発明の実施の形態2について説明する。
シャッタメガネ方式により立体画像を表示する場合には、観察者が装着するシャッタメガネの動作確認を行うことが望ましい。しかしながら、特に観察者の数が多い場合には、各人のシャッタメガネを個別に動作確認すると非常に手間がかかる。かといって、試験的に立体画像を流してみて正しく立体画像が見えたか否かを観察者に問い合わせても、特に観察者が初心者である場合には、正しく判断できているのかを見分けることはできない。
逆視確認部28は、右眼用画像と左眼用画像のいずれから始まるのか視点順の不明な立体映像があるとき、左右画像の表示順序を確認するための画面を表示する。この立体映像において、視点順は不明でも右眼用画像と左眼用画像が交互に配列されていることは確実なので、以下では、立体映像が画像1、画像2、画像1、画像2・・・の順序で並んでいるものとして説明する。
2.立体画像であるという情報が映像のメタ情報として得られたとき
3.何らかの自動判別手法によって、立体映像であることが判別されたとき。
3−1.画像を水平に分割する境界が検知され、左右の画像の対応関係からそれらが立体映像であると判別されたとき。
3−2.画像を垂直に分割する境界が検知され、上下の画像の対応関係からそれらが立体映像であると判別されたとき。
3−3.連続するフレームのペアと一つ飛ばしのフレームとの対応関係からそれらが立体映像であると判別されたとき。立体画像の場合、例えば一つ飛ばしのフレーム間の相関が、連続するフレーム間の相関よりも強くなることから、立体画像であることを判別できる。
立体映像の再生時にユーザが所定のメニュー操作またはボタン操作をしたとき、または画像加工部13が左眼用画像と右眼用画像のいずれが先に並んでいるかを判別できないとき、メガネ動作確認部26は、最初にメガネ動作確認完了フラグが0であるか否かを判定する(S10)。フラグが1であれば(S10のN)、S20に進む。フラグが0であれば(S10のY)、メガネの動作確認が完了していないので、メガネ動作確認部26はメガネ動作確認用画像を表示する(S12)。図13は、メガネ動作確認用画像の一例である。図中の三つの選択肢C5〜C7のうち、ユーザは任意の入力手段を用いていずれかを選択する。「見える(終了)」の選択肢が選択されると、メガネ動作確認部26は動作確認完了フラグを1にセットし(S18)、このフローを終了する。「見えない」の選択肢が選択されると、メガネ動作確認部26は、メガネの電源が入っているかの確認をユーザに促すメッセージを表示する(S16)。電源が入っている場合は、このフローを終了する。電源が入っていない場合は、S12に戻って確認動作を繰り返す。
また、コンテンツが動画像であっても、いずれかのフレームをキャプチャして、逆視確認用画像では静止画を表示してもよい。
(1)立体映像を表示する映像表示装置であって、
立体映像が多視点画像で構成されているとき、立体映像を第1の順序で再生表示する第1領域と、第1の順序とは逆順で再生表示する第2領域とを含む逆視確認用画面を表示する逆視確認部と、
ユーザに対し、第1領域と第2領域のうち容易に立体視できる方を選択させるユーザ操作部と、
ユーザにより選択された領域で再生表示された順序で立体映像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。
(2)逆視確認部は、再生すべき映像が立体映像であることは判別できるが、視点順が判別できないと判定したときに逆視確認用画面を表示することを特徴とする(1)の映像表示装置。
(3)立体映像が空間分割の立体映像または時分割の立体映像であることを特徴とする(1)または(2)の映像表示装置。
(4)表示部は、ユーザにより第1領域または第2領域のいずれかが選択されたのち、逆視確認用画面を最初に表示した時点まで巻き戻して立体映像を再生することを特徴とする(1)〜(3)の映像表示装置。
実施の形態1および2で説明した短焦点プロジェクタは、近接距離に投写できるという特徴から、床面への投写に非常に適している。しかし、壁面への投写の場合と異なり、床面への投写の場合には、いずれの方向を画面下側にすべきかが常に問題となる。
シャッタメガネ方式を使用した立体視を行う場合、観察者は映像の継続中はシャッタメガネを装着し続けなければならない。映画鑑賞のように長時間にわたり画面を見続けるような用途ではあまり問題にならないが、プレゼンテーションや授業で立体視を行う場合、観察者はスクリーンから視線を外して自分のノートやパソコン、資料などを観察する頻度が高い。このような用途の場合、シャッタメガネが投写型映像表示装置から同期信号を受信し続けていると、スクリーンを見ていないときでもシャッタ動作が継続することになり、三次元画像でない通常の光景を見る際の妨げになる。シャッタメガネを外せば問題にならないが、例えばノートを取るたびにメガネを外すのは非常に煩雑である。
立体画像を投影するスクリーンは、投写光の偏光を維持するスクリーンでなくてはならない。これは、通常のスクリーンにシルバー塗料が塗布されたシルバースクリーンが一般的である。偏光スクリーンは拡散度が低いため、図19(a)に示すように、入射角と等しい出射角で多くの光線が反射するという特性を有する。このような偏光スクリーンと短焦点プロジェクタを組合せて使用した場合、短焦点プロジェクタでは原理的に入射角のばらつきが大きいために、スクリーン上での明度の均一性が低下してしまうという問題がある。
Claims (7)
- 立体画像を投影面に投写表示する立体画像表示装置であって、
所定の表示領域に、第1画像と、第1画像に対して所定の視差を持つ第2画像とからなる視差画像を重畳して投写表示する投写部と、
前記投影面における表示領域のサイズが、前記視差画像を立体画像として認識できる視差量の限界値に基づき決定される上限サイズ以上であるか否かを判定する表示サイズ判定部と、
を備えることを特徴とする立体画像表示装置。 - 表示領域のサイズが上限サイズ以上であるとき、視差量を低減するように立体画像を調整する調整部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。
- 前記調整部は、表示領域のサイズを縮小することで視差量を低減することを特徴とする請求項2に記載の立体画像表示装置。
- 前記調整部は、第1画像と第2画像を互いに接近する方向に移動させることで視差量を低減することを特徴とする請求項2に記載の立体画像表示装置。
- 表示領域を撮影するカメラをさらに備え、
前記表示サイズ判定部は、前記カメラによる撮影画像内で前記表示領域の占める領域に基づき表示領域のサイズを算出することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の立体画像表示装置。 - 前記表示サイズ判定部は、第1画像と第2画像の視差量と、予め設定された前記視差量の限界値とが等しくなるときの表示領域のサイズを前記上限サイズとして設定することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の立体画像表示装置。
- 前記表示サイズ判定部は、第1画像と第2画像の対応点マッチングを実行し、対応点間の距離のうち最大のものを第1画像と第2画像の視差量とする請求項6に記載の立体画像表示装置。
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