(57)【要約】【課題】使用者が違和感を覚えることなく立体映像を観察することができる映像表示システムを提供する。【解決手段】映像に表示する字幕データ及び字幕の飛び出し量又は引っ込み量（Ｄ２）を予めヘッドマウントディスプレイに入力し、使用者から距離（Ｄ１）だけ離れた位置にあるスクリーンＳに立体表示されている映像と同期させて字幕データを表示させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体映像を表示する第１の映像表示装置と、
使用者の頭部に装着され、前記使用者の片眼に映像を投影表示する表示手段と、
前記立体映像が表示されている表示位置と前記使用者との間の距離と、前記表示位置を基準とする前記立体映像の遠近情報とに基づいて視度を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする映像表示システム。
【請求項２】
立体映像を表示する第１の映像表示手段と、
使用者の頭部に装着され、前記使用者の両眼に映像を投影表示する表示手段と、
前記立体映像が表示されている表示位置と前記使用者との間の距離と、前記表示位置を基準とする前記立体映像の遠近情報とに基づいて前記表示位置を水平方向へ変更する表示位置変更手段と
を備えていることを特徴とする映像表示システム。
【請求項３】
前記距離を測定する距離測定手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の映像表示システム。
【請求項４】
前記距離を前記第２の映像表示装置に入力する入力手段を備えていることで決定されることを特徴とする請求項１又は２記載の映像表示システム。
【請求項５】
前記映像のデータ及び前記遠近情報が予め前記第２の映像表示装置に記録されており、前記制御手段は、前記第１の映像表示装置と同期して前記映像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の映像表示システム。
【請求項６】
前記配信サーバは前記第１の映像表示装置による前記立体映像の表示に同期して前記映像のデータ及び前記遠近情報を前記第２の映像表示装置に配信する配信サーバを備え、
前記制御手段は、前記配信サーバから配信された前記映像のデータ及び前記遠近情報に基づいて前記映像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の映像表示システム。
【請求項７】
前記第２の映像表示装置は、前記使用者の注視点を検出する注視点検出手段を有し、前記制御手段は、前記注視点検出手段で検出された注視点に相当する前記第１の映像表示装置で表示されている立体映像の座標に基づいて前記映像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の映像表示システム。
【請求項８】
前記映像は字幕情報であり、
前記制御手段は、前記第２の映像表示装置に表示される前記字幕情報の台詞が変わる毎にその表示位置を更新することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の映像表示システム。
【請求項９】
前記映像は字幕情報であり、
前記制御手段は、前記字幕情報の台詞の話者が前記立体映像中に存在するとき、その台詞が前記話者の表示位置と同じ位置に表示されるように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の映像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は映像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察者の一方の眼からその注視点までの視距離を算出し、その注視点の位置に表示素子に表示された画像を虚像として投影して、観察者に違和感を生じさせないようにすることを意図した立体映像表示装置が知られている（下記公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記立体映像表示装置は、他方の眼で例えば映画館のようなスクリーンに表示された立体映像を観察することを想定して案出されたものではない。したがって、例えば字幕が重畳された立体映像を観察したとき、字幕と立体映像との位置関係が変化するため、観察者に違和感を生じさせてしまう。
【０００５】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は使用者が違和感を覚えることなく立体映像を観察することができる映像表示システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、立体映像を表示する第１の映像表示装置と、使用者の頭部に装着され、前記使用者の片眼に映像を投影表示する表示手段と、前記立体映像が表示されている表示位置と前記使用者との間の距離と、前記表示位置を基準とする前記立体映像の遠近情報とに基づいて視度を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、立体映像を表示する第１の映像表示手段と、使用者の頭部に装着され、前記使用者の両眼に映像を投影表示する表示手段と、前記立体映像が表示されている表示位置と前記使用者との間の距離と、前記表示位置を基準とする前記立体映像の遠近情報とに基づいて前記表示位置を水平方向へ変更する表示位置変更手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の映像表示システムにおいて、前記距離を測定する距離測定手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の映像表示システムにおいて、前記距離を前記第２の映像表示装置に入力する入力手段を備えていることで決定されることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の映像表示システムにおいて、前記映像のデータ及び前記遠近情報が予め前記第２の映像表示装置に記録されており、前記制御手段は、前記第１の映像表示装置と同期して前記映像を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の映像表示システムにおいて、前記配信サーバは前記第１の映像表示装置による前記立体映像の表示に同期して前記映像のデータ及び前記遠近情報を前記第２の映像表示装置に配信する配信サーバを備え、前記制御手段は、前記配信サーバから配信された前記映像のデータ及び前記遠近情報に基づいて前記映像を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の映像表示システムにおいて、前記第２の映像表示装置は、前記使用者の注視点を検出する注視点検出手段を有し、前記制御手段は、前記注視点検出手段で検出された注視点に相当する前記第１の映像表示装置で表示されている立体映像の座標に基づいて前記映像を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の映像表示システムにおいて、前記映像は字幕情報であり、前記制御手段は、前記第２の映像表示装置に表示される前記字幕情報の台詞が変わる毎にその表示位置を更新することを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の映像表示システムにおいて、前記映像は字幕情報であり、前記制御手段は、前記字幕情報の台詞の話者が前記立体映像中に存在するとき、その台詞が前記話者の表示位置と同じ位置に表示されるように前記表示手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明したようにこの発明によれば、使用者が違和感を覚えることなく立体映像を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る映像表示システムの使用者の眼と立体映像との関係を説明するための概念図である。
【図２】図２はこの発明の第１実施形態に係る映像表示システムを説明するための概念図である。
【図３】図３はＨＭＤの構成を示すブロック図である。
【図４】図４はデータセットの一例を示す図である。
【図５】図５はこの発明の第２実施形態に係る映像表示システムを説明するためのブロック図である。
【図６】図６は映像表示システムを説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
まず、この発明の第１実施形態に係る映像表示システムにおける立体映像の表示原理を図１に基づいて説明する。
【００１９】
図１はこの発明の第１実施形態に係る映像表示システムの使用者の眼と立体映像との関係を説明するための概念図である。
【００２０】
一般に立体映像の提示は左右それぞれの視差を持つ映像（ｉｍａｇｅ（Ｌ）、ｉｍａｇｅ（Ｌ））を表示し、映像を使用者の左右の眼ＬＥ，ＲＥだけでそれぞれ見えるようにすることで行われる。例えば裸眼で視聴が可能な方法としてはパララックスバリヤ方式、レンチキュラ方式があり、眼鏡等左右のそれぞれの眼に入射する光束を制限する方法として液晶シャッタ、偏光フィルムを使用する方法がある。
【００２１】
使用者は、眼ＬＥ，ＲＥから映像が表示されているスクリーンＳまでの距離（Ｄ１）と、映像がスクリーンＳから飛び出して又は引っ込んで見える距離（Ｄ２）（遠近情報）とを知覚することができる。スクリーンＳ上の映像に表示する字幕データ及び字幕の飛び出し量又は引っ込み量（Ｄ２）のデータを予めヘッドマウントディスプレイ（以下ＨＭＤという）に記録しておき、眼ＬＥ，ＲＥから距離（Ｄ１）だけ離れた位置にあるスクリーンＳに立体表示されている映像と同期して字幕を表示する。また、後述するように配信サーバを用意し、立体映像と同期して字幕データとともに字幕の飛び出し量又は引っ込み量（Ｄ２）のデータをＨＭＤに配信してもよい。
【００２２】
距離（Ｄ２）はスクリーンＳ上での左右の眼の映像のズレ量と眼幅とから決定される。距離（Ｄ１）は例えば映画館の場合、スクリーンＳに対する座席の位置によって変わるので、使用者とスクリーンＳとの距離を直接測定してＨＭＤに入力してもよい。また、映画館の場合、座席が決定されれば、距離（Ｄ１）も決まるため、例えば後述するマルチセレクタボタン２５７（図３参照）で座席番号をＨＭＤに入力するようにしてもよい。更に、座席がきまったときにＨＭＤに距離（Ｄ１）を入力するようにしてもよい。
【００２３】
図２はこの発明の第１実施形態に係る映像表示システムを説明するための概念図である。
【００２４】
映像表示システム１は、立体映像を表示する立体ディスプレイ（第１の映像表示装置）１０と、使用者（図示せず）の頭部に装着され、使用者の片眼に映像を投影表示するＨＭＤ（第２の映像表示装置）２０と、画像を生成する画像生成用パソコン（以下、画像生成用ＰＣという）３０とを備える。
【００２５】
立体ディスプレイ１０は、パララックスバリヤ方式の複眼立体ディスプレイであり、使用者が眼鏡等を装着することなく立体映像を観察することができるディスプレイである。なお、偏光方式等の眼鏡を必要とする方式のディスプレイでもよいが、視認性の低下を回避する観点から裸眼立体ディスプレイの方が望ましい。
【００２６】
ＨＭＤ２０はヘッドバンド２１とフロントアーム２２と画像出力部２３とヘッドホン２４Ａ，２４Ｂ（図３参照）とを備えている。ヘッドホン２４Ａ，２４Ｂは円弧状のヘッドバンド２１の両端部に設けられた取付部２５Ａ，２５Ｂに取り付けられている。
【００２７】
立体ディスプレイ１０及びＨＭＤ２０には、それぞれケーブルｃｂ１,ｃｂ２を介して画像生成用ＰＣ３０が接続されている。なお、ケーブルｃｂ１,ｃｂ２を用いる代わりに、立体ディスプレイ１０と画像生成用ＰＣ３０との間、ＨＭＤ２０と画像生成用ＰＣ３０との間をそれぞれ無線によって相互に接続するようにしてもよい。
【００２８】
画像生成用ＰＣ３０は、立体映像データと字幕データとを保存するとともに、立体映像データの立体ディスプレイ１０への送信と同期して字幕データ（字幕の飛び出し量又は引っ込み量のデータを含む）をＨＭＤ２０へ送信する配信サーバとして機能する。
【００２９】
図３はＨＭＤの構成を示すブロック図である。なお、図３では複眼立体ディスプレイ１０の図示は省略されている。
【００３０】
ＨＭＤ２０の画像出力部（表示手段）２３は、ＬＣＤパネル２３１（ＬＣＤ）と、ＬＣＤパネル２３１を図３の左右方向に移動させるＬＣＤ駆動用モータ２３２と、使用者の眼（図示せず）の前方に配置される接眼レンズ２３４と、ＬＣＤパネル２３１からの光を使用者の眼に向けて反射させるミラー２３５とを備えている。
【００３１】
ＬＣＤパネル２３１は二次元表示素子である。ＬＣＤパネル２３１はバックライト２３３（ＢＬ）によって背面から照明される。なお、ＬＣＤパネル２３１に代えてＣＲＴや有機ＥＬパネルを用いてもよい。
【００３２】
ＬＣＤパネル２３１からの光はミラー２３５で反射された後、接眼レンズ２３４で拡大された像が図示しない使用者の眼（図１のＬＥ又はＲＥ）に投影される。
【００３３】
ＨＭＤ２０の取付部２５Ｂには、例えば立体ディスプレイ１０までの距離を測定するレンジセンサ（距離測定手段）２５６と、電源のオン・オフ、距離測定開始、距離設定等の機能を有する例えばマルチセレクタボタン（入力手段）２５７とが設けられている。
【００３４】
ＨＭＤ２０の取付部２５Ａには、例えばレンジセンサ２５６で測定された立体映像が表示されるスクリーンＳと使用者との距離と、画像生成用ＰＣ３０から送信された字幕データとに基づいてＬＣＤ駆動用モータ２３２を駆動するＣＰＵ（制御手段）２５１と、ＣＰＵ２５１の指示に基づいて画像生成用ＰＣ３０で生成された画像をＬＣＤパネル２３１に表示させるＬＣＤドライバ２５２と、ＣＰＵ２５１の指示に基づいてバックライト２３３の光量を変化させるバックライトドライバ２５３とが設けられている。なお、ＬＣＤパネル２３１を移動させる代わりにレンズ２３４を移動させるようにしてもよい。また、液体レンズ（図示せず）を使用し、液体レンズに印加する電圧を調節することによってその屈折率を変えるようにすれば、可動部をなくすことができ、ＨＭＤ２０の静音化や字幕の表示遅延の低減を図ることができる。
【００３５】
次に、映像表示システム１に採用されているデータセットの一例を図４に基づいて説明する。
【００３６】
図４はデータセットの一例を示す図である。
【００３７】
図４において、ａは台詞を表示するタイムスタンプを示し、ｂは表示される台詞（字幕情報）を示し、ｃは台詞を表示する基準位置からの距離（単位：Ｄｐ（ディオプタ））を示す。レンジセンサ２５６で測定された距離又は距離設定ボタン（図示せず）で設定された距離を基準位置（＝０）とし、この基準位置に対する差分で距離が表わされる。
【００３８】
ところで、例えばデジタルテレビ放送の標準規格では規格番号ＡＲＩＢＳＴＤ-Ｂ２４で映像に重畳して表示する字幕等について規定されている。この規格に基準位置からの距離のデータを付加して得たデータに基づいて字幕を表示させるようにしてもよい。ＨＭＤ２０で字幕データとともに距離データが受信されると、距離データに応じてＬＣＤパネル２３１が移動し、字幕の表示位置が変化（飛び出したり、引っ込んだり）する。
字幕はＬＣＤパネル２３１の移動が終了した後に表示される。なお、台詞の話者が立体映像中に存在するときは、台詞を話者の表示位置と同じ位置に表示する。
【００３９】
この実施形態によれば、立体映像の飛び出し量又は引っ込み量に応じて字幕の位置も移動するので、使用者が違和感を覚えることなく立体映像を観察することができる。
【００４０】
図５はこの発明の第２実施形態に係る映像表示システムを説明するためのブロック図、図６は映像表示システムを説明するための概念図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、図５では複眼立体ディスプレイ１００の図示は省略されている。
【００４１】
この実施形態は、第１実施形態のＨＭＤ２０の画像出力部２３にカメラ２３６とアイセンサ（注視点検出手段）２３７とを追加した点で第１実施形態と相違する。
【００４２】
ＨＭＤ２００のアイセンサ２５５は使用者の視線の向きを測定し、使用者の注視点を検出する。
【００４３】
カメラ２５４は使用者の前方にあるものを撮影するためのものである。
【００４４】
ＣＰＵ２５１は、アイセンサ２５５で測定された視線の向きが、カメラ２５４で撮影した使用者の前方のどこであるかを計算し、立体ディスプレイ１０に視線が向いている場合には、複眼立体ディスプレイ１０上の視線の座標（１４０,２０３）を注視点としてその座標データを画像再生用ＰＣ３０へ送信する。画像再生用ＰＣ３０は受信した座標（１４０,２０３）のデータ上に表示されている映像の飛び出し量や引っ込み量のデータをＣＰＵ２５１に送信する。ＣＰＵ２５１は飛び出し量や引っ込み量に応じてＬＣＤパネル２３１を移動させる。
【００４５】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００４６】
なお、上記各実施形態では単眼式のＨＭＤ２０，２００を使用したが、それに代えて両眼式のＨＭＤ（図示せず）を使用することもできる。両眼式のＨＭＤでは表示される映像に対する視度と輻輳角とを一致させる必要がある。そこで、スクリーンＳと使用者との距離（Ｄ１）のデータと、映像がスクリーンＳから飛び出して又は引っ込んで見える距離（Ｄ２）のデータとに基づいて、字幕の表示位置を視差分だけ水平方向へずらす表示位置変更手段（図示せず）を採用し、この表示位置偏光手段を用いて映像に対する視度と輻輳角とを一致させる。また、ＬＣＤパネルを左右方向へ移動させる図示しない機構を採用し、この機構を用いて視度と輻輳角とを一致させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１：映像表示システム、１０：立体ディスプレイ（第１の映像表示装置）、２０：ＨＭＤ（第２の映像表示装置）、２３：画像出力部（表示手段）、２３７：アイセンサ（注視点検出手段）、２５１：ＣＰＵ（制御手段）、２５６：レンジセンサ（距離測定手段）、２５７：マルチセレクタボタン（入力手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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