(57)【要約】【課題】従来は立体視表示装置の表示デバイスとレンズアレイとが一体化されているため、データを補完して立体視用画像を生成するようにしても、ディスプレイの画素とレンズアレイの各レンズの中心位置との調整精度には限界がある。【解決手段】制御装置５は立体映像表示装置１内の表示デバイスの予め定められた画素の輝度が水平方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される水平方向位置調整用パターンと予め定められた画素の輝度が垂直方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される垂直方向位置調整用パターンとを順次にスクリーン２に表示させる。水平方向位置調整用パターン又は垂直方向位置調整用パターン表示時の、予め定められた画素に対応するレンズアレイ３中の一つのレンズで表示される映像を撮像するカメラ装置４からの映像データが最大の振幅が得られるように、制御装置５は表示デバイスを水平方向又は垂直方向に移動制御する。【選択図】図１
2008227957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた表示デバイスで任意の映像を表示する映像表示装置と、この映像表示装置から投射された前記映像を表示するためのスクリーンと、前記スクリーンの映像を空間に立体像として表示するための複数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイとからなる立体映像表示システムにおいて、前記表示デバイスの予め定められた画素の位置を、前記レンズアレイの前記画素に対応する一つのレンズの中心位置に一致するように調整する映像投射位置調整システムであって、
前記映像表示装置は、前記表示デバイスを水平方向と垂直方向に互いに独立して移動させる水平方向移動機構と垂直方向移動機構とを備えており、
前記レンズアレイの中の前記一つのレンズで表示される映像を撮像する撮像手段と、
前記表示デバイスにより前記予め定められた画素の輝度が水平方向の周辺画素よりも高い輝度となる水平方向位置調整用パターンを表示させると共に、そのとき前記撮像手段から得られた映像データに基づき、その映像データの振幅が最大となるように、前記水平方向移動機構を駆動制御する第１の制御動作と、前記表示デバイスにより前記予め定められた画素の輝度が垂直方向の周辺画素よりも高い輝度となる垂直方向位置調整用パターンを表示させると共に、そのとき前記撮像手段から得られた映像データに基づき、その映像データの振幅が最大となるように、前記垂直方向移動機構を駆動制御する第２の制御動作とを行う制御手段と
を有することを特徴とする映像投射位置調整システム。
【請求項２】
２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた表示デバイスで任意の映像を表示する映像表示装置と、この映像表示装置から投射された前記映像を表示するためのスクリーンと、前記スクリーンの映像を空間に立体像として表示するための複数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイとからなる立体映像表示システムにおいて、前記表示デバイスの予め定められた画素の位置を、前記レンズアレイの前記画素に対応する一つのレンズの中心位置に一致するように調整する映像投射位置調整システムであって、
前記映像表示装置は、前記表示デバイスを水平方向と垂直方向に互いに独立して移動させる水平方向移動機構と垂直方向移動機構とを備えており、
前記レンズアレイの中の前記一つのレンズで表示される映像を撮像する撮像手段と、
前記表示デバイスにより１画素幅の１本の縦線からなる水平方向位置調整用パターンを表示させ、かつ、前記縦線の一部を前記予め定められた画素で表示させると共に、そのとき前記撮像手段から得られた映像データに基づき、その映像データの振幅が最大となるように、前記水平方向移動機構を駆動制御する第１の制御動作と、前記表示デバイスにより１画素幅の１本の横線からなる垂直方向位置調整用パターンを表示させ、かつ、前記横線の一部を前記予め定められた画素で表示させると共に、そのとき前記撮像手段から得られた映像データに基づき、その映像データの振幅が最大となるように、前記垂直方向移動機構を駆動制御する第２の制御動作とを行う制御手段と
を有することを特徴とする映像投射位置調整システム。
【請求項３】
２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた表示デバイスで任意の映像を表示する映像表示装置と、この映像表示装置から投射された前記映像を表示するためのスクリーンと、前記スクリーンの映像を空間に立体像として表示するための複数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイとからなる立体映像表示システムにおいて、前記映像表示装置の予め定められた画素の位置を、前記レンズアレイの前記画素に対応する一つのレンズの中心位置に一致するように調整する映像投射位置調整方法であって、
前記予め定められた画素の輝度が水平方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される水平方向位置調整用パターンと前記予め定められた画素の輝度が垂直方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される垂直方向位置調整用パターンとのうち選択した一方の位置調整用パターンを前記表示デバイスにより表示させる第１のステップと、
前記第１のステップで前記一方の位置調整用パターンが表示されているときの前記レンズアレイの中の前記一つのレンズで表示される映像を撮像して第１の映像データを得る第２のステップと、
前記第２のステップで得られた前記第１の映像データに基づき、その第１の映像データの振幅が最大となるように、前記一方の位置調整用パターンによる位置調整方向に前記表示デバイスを移動させる第３のステップと、
前記水平方向位置調整用パターンと前記垂直方向位置調整用パターンとのうち前記第１のステップで選択しなかった他方の位置調整用パターンを選択して前記表示デバイスにより表示させる前記第４のステップと、
前記第４のステップで前記他方の位置調整用パターンが表示されているときの前記レンズアレイの中の前記一つのレンズで表示される映像を撮像して第２の映像データを得る第５のステップと、
前記第５のステップで得られた前記第２の映像データに基づき、その第２の映像データの振幅が最大となるように、前記他方の位置調整用パターンによる位置調整方向に前記表示デバイスを移動させる第６のステップと
を含むことを特徴とする映像投射位置調整方法。
【請求項４】
２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた表示デバイスで任意の映像を表示する映像表示装置と、この映像表示装置から投射された前記映像を表示するためのスクリーンと、前記スクリーンの映像を空間に立体像として表示するための複数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイとからなる立体映像表示システムにおいて、コンピュータにより前記映像表示装置の予め定められた画素の位置を、前記レンズアレイの前記画素に対応する一つのレンズの中心位置に一致するように調整させる映像投射位置調整プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記予め定められた画素の輝度が水平方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される水平方向位置調整用パターンと前記予め定められた画素の輝度が垂直方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される垂直方向位置調整用パターンとのうち選択した一方の位置調整用パターンを前記表示デバイスにより表示させる第１のステップと、
前記第１のステップで前記一方の位置調整用パターンが表示されているときの前記レンズアレイの中の前記一つのレンズで表示される映像を撮像して得た第１の映像データを取得する第２のステップと、
前記第２のステップで得られた前記第１の映像データに基づき、その第１の映像データの振幅が最大となるように、前記一方の位置調整用パターンによる位置調整方向に前記表示デバイスを移動させるための第１の制御信号を出力する第３のステップと、
前記水平方向位置調整用パターンと前記垂直方向位置調整用パターンとのうち前記第１のステップで選択しなかった他方の位置調整用パターンを選択して前記表示デバイスにより表示させる前記第４のステップと、
前記第４のステップで前記他方の位置調整用パターンが表示されているときの前記レンズアレイの中の前記一つのレンズで表示される映像を撮像して得た第２の映像データを取得する第５のステップと、
前記第５のステップで得られた前記第２の映像データに基づき、その第２の映像データの振幅が最大となるように、前記他方の位置調整用パターンによる位置調整方向に前記表示デバイスを移動させるための第２の制御信号を出力する第６のステップと
を実行させることを特徴とする映像投射位置調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像投射位置調整システム、映像投射位置調整方法及び映像投射位置調整プログラムに係り、特にインテグラルフォトグラフィ（ＩＰ）方式の立体映像表示装置の表示デバイスとレンズアレイのレンズとの相対位置を調整する映像投射位置調整システム、映像投射位置調整方法及び映像投射位置調整プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
立体映像を表示する立体映像表示装置として、ＩＰ方式の立体映像表示装置が知られている。このＩＰ方式では、図８の概略説明図に示すように、表示デバイス１０１の前方に多数の凸レンズがアレイ状に配置されたレンズアレイ１０２を設置し、表示デバイス１０１の画素群からの光をレンズアレイ１０２の結像作用によりレンズアレイ１０２の前方の空間位置に集め、そこから広がるようにする。この広がった光を観察者の眼１０４で見ると、レンズアレイ１０２の前方の光が集まった空間位置に立体像１０３が存在するように観察者に視認させることができる。
【０００３】
このＩＰ方式の立体映像表示装置による立体画像を高画質とするためには、図９（Ａ）の正面図に示すレンズアレイ１０２の各レンズと、表示デバイス１０１の各画素との相対位置が同図（Ｂ）に示すように正確に合っている必要がある。なお、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、レンズアレイ１０２の一つのレンズは、表示デバイス１０１の複数の画素に対応している。
【０００４】
しかしながら、近年、表示デバイス１０１の画素ピッチ及びレンズアレイ１０２のレンズが、視野角の拡大や高画質化を図るため、急速な微細化が進んでいるため、図９（Ｃ）に示すように、実線の円形で示すレンズアレイのレンズ位置と、矩形で示す表示デバイスの画素の位置とがずれる可能性が高くなり、同図（Ｂ）に示すように、レンズアレイのレンズ位置と表示デバイスの画素の位置とを非常に精度高く一致させるように要求されるようになった。
【０００５】
そこで、従来はディスプレイとレンズアレイとが一体となった立体視ディスプレイをカメラで撮影することにより、ディスプレイの画素とレンズアレイの各レンズの中心位置との位置関係を計測用装置で求め、求めたレンズと画素との対応位置関係情報を基に、立体視用画像を生成する立体視表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の立体視表示装置では、ディスプレイの画素とレンズアレイの各レンズの中心位置とが一致するように信号処理により立体視用画像を生成するものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６２９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１記載の従来の立体視表示装置では、表示デバイスとレンズアレイとが一体化されているため、撮像信号から求めたレンズと画素との対応位置関係情報を基に、データを補完して立体視用画像を生成するようにしても、ディスプレイの画素とレンズアレイの各レンズの中心位置とを０.５画素以下に合わせた立体視用画像を生成することは困難であり、その結果、画質向上には限界がある。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、ディスプレイの画素とレンズアレイの各レンズの中心位置との間のずれを従来に比べてより一層小さく正確に、自動的に合わせることが可能な映像投射位置調整システム、映像投射位置調整方法及び映像投射位置調整プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、第１の発明は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた表示デバイスで任意の映像を表示する映像表示装置と、この映像表示装置から投射された映像を表示するためのスクリーンと、このスクリーンの映像を空間に立体像として表示するための複数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイとからなる立体映像表示システムにおいて、表示デバイスの予め定められた画素の位置を、レンズアレイの画素に対応する一つのレンズの中心位置に一致するように調整する映像投射位置調整システムであって、
映像表示装置は、表示デバイスを水平方向と垂直方向に互いに独立して移動させる水平方向移動機構と垂直方向移動機構とを備えており、レンズアレイの中の一つのレンズで表示される映像を撮像する撮像手段と、表示デバイスにより予め定められた画素の輝度が水平方向の周辺画素よりも高い輝度となる水平方向位置調整用パターンを表示させると共に、そのとき撮像手段から得られた映像データに基づき、その映像データの振幅が最大となるように、水平方向移動機構を駆動制御する第１の制御動作と、表示デバイスにより予め定められた画素の輝度が垂直方向の周辺画素よりも高い輝度となる垂直方向位置調整用パターンを表示させると共に、そのとき撮像手段から得られた映像データに基づき、その映像データの振幅が最大となるように、垂直方向移動機構を駆動制御する第２の制御動作とを行う制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、水平方向位置調整用パターン又は垂直方向位置調整用パターンを表示デバイスに表示させた時の、レンズアレイの予め定められた表示デバイスの一画素に対応する一つのレンズを通して表示される映像を撮像して得られる映像データの信号レベルと、その周囲の画素の信号レベルとの差（振幅）は、上記の一画素の位置とレンズアレイの上記の一つのレンズの中心位置とが一致したときに最も大きいということに着目し、水平方向位置調整用パターン表示時には、映像データの振幅が最大になるように表示デバイスを水平方向に移動制御し、垂直方向位置調整用パターン表示時には、映像データの振幅が最大になるように表示デバイスを垂直方向に移動制御する。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた表示デバイスで任意の映像を表示する映像表示装置と、この映像表示装置から投射された映像を表示するためのスクリーンと、このスクリーンの映像を空間に立体像として表示するための複数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイとからなる立体映像表示システムにおいて、表示デバイスの予め定められた画素の位置を、レンズアレイの画素に対応する一つのレンズの中心位置に一致するように調整する映像投射位置調整システムであって、
映像表示装置は、表示デバイスを水平方向と垂直方向に互いに独立して移動させる水平方向移動機構と垂直方向移動機構とを備えており、レンズアレイの中の一つのレンズで表示される映像を撮像する撮像手段と、表示デバイスにより１画素幅の１本の縦線からなる水平方向位置調整用パターンを表示させ、かつ、縦線の一部を予め定められた画素で表示させると共に、そのとき撮像手段から得られた映像データに基づき、その映像データの振幅が最大となるように、水平方向移動機構を駆動制御する第１の制御動作と、表示デバイスにより１画素幅の１本の横線からなる垂直方向位置調整用パターンを表示させ、かつ、横線の一部を予め定められた画素で表示させると共に、そのとき撮像手段から得られた映像データに基づき、その映像データの振幅が最大となるように、垂直方向移動機構を駆動制御する第２の制御動作とを行う制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
この発明では、１画素幅の１本の縦線からなる水平方向位置調整用パターン又は１画素幅の１本の横線からなる垂直方向位置調整用パターンを表示デバイスに表示させた時の、レンズアレイの予め定められた表示デバイスの一画素に対応する一つのレンズを通して表示される映像を撮像して得られる映像データの信号レベルは、横線又は縦線の撮像信号レベルであり、その周囲の画素の信号レベルとの差（振幅）は、上記の一画素の位置とレンズアレイの上記の一つのレンズの中心位置とが一致したときに最も大きいということに着目し、水平方向位置調整用パターン表示時には、映像データの振幅が最大になるように表示デバイスを水平方向に移動制御し、垂直方向位置調整用パターン表示時には、映像データの振幅が最大になるように表示デバイスを垂直方向に移動制御する。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、第３の発明は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた表示デバイスで任意の映像を表示する映像表示装置と、この映像表示装置から投射された映像を表示するためのスクリーンと、このスクリーンの映像を空間に立体像として表示するための複数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイとからなる立体映像表示システムにおいて、映像表示装置の予め定められた画素の位置を、レンズアレイの画素に対応する一つのレンズの中心位置に一致するように調整する映像投射位置調整方法であって、
予め定められた画素の輝度が水平方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される水平方向位置調整用パターンと予め定められた画素の輝度が垂直方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される垂直方向位置調整用パターンとのうち選択した一方の位置調整用パターンを表示デバイスにより表示させる第１のステップと、第１のステップで一方の位置調整用パターンが表示されているときのレンズアレイの中の一つのレンズで表示される映像を撮像して第１の映像データを得る第２のステップと、第２のステップで得られた第１の映像データに基づき、その第１の映像データの振幅が最大となるように、一方の位置調整用パターンによる位置調整方向に表示デバイスを移動させる第３のステップと、水平方向位置調整用パターンと垂直方向位置調整用パターンとのうち第１のステップで選択しなかった他方の位置調整用パターンを選択して表示デバイスにより表示させる第４のステップと、第４のステップで他方の位置調整用パターンが表示されているときのレンズアレイの中の一つのレンズで表示される映像を撮像して第２の映像データを得る第５のステップと、第５のステップで得られた第２の映像データに基づき、その第２の映像データの振幅が最大となるように、他方の位置調整用パターンによる位置調整方向に表示デバイスを移動させる第６のステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
更に、上記の目的を達成するため、第４の発明は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた表示デバイスで任意の映像を表示する映像表示装置と、この映像表示装置から投射された映像を表示するためのスクリーンと、このスクリーンの映像を空間に立体像として表示するための複数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイとからなる立体映像表示システムにおいて、コンピュータにより映像表示装置の予め定められた画素の位置を、レンズアレイの画素に対応する一つのレンズの中心位置に一致するように調整させる映像投射位置調整プログラムであって、コンピュータに、
予め定められた画素の輝度が水平方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される水平方向位置調整用パターンと予め定められた画素の輝度が垂直方向の周辺画素よりも高い輝度で表示される垂直方向位置調整用パターンとのうち選択した一方の位置調整用パターンを表示デバイスにより表示させる第１のステップと、第１のステップで一方の位置調整用パターンが表示されているときのレンズアレイの中の一つのレンズで表示される映像を撮像して得た第１の映像データを取得する第２のステップと、第２のステップで得られた第１の映像データに基づき、その第１の映像データの振幅が最大となるように、一方の位置調整用パターンによる位置調整方向に表示デバイスを移動させるための第１の制御信号を出力する第３のステップと、水平方向位置調整用パターンと垂直方向位置調整用パターンとのうち第１のステップで選択しなかった他方の位置調整用パターンを選択して表示デバイスにより表示させる第４のステップと、第４のステップで他方の位置調整用パターンが表示されているときのレンズアレイの中の一つのレンズで表示される映像を撮像して得た第２の映像データを取得する第５のステップと、第５のステップで得られた第２の映像データに基づき、その第２の映像データの振幅が最大となるように、他方の位置調整用パターンによる位置調整方向に表示デバイスを移動させるための第２の制御信号を出力する第６のステップとを実行させることを特徴とする。
【００１５】
第３及び第４の発明では、水平方向位置調整用パターン表示時には、映像データの振幅が最大になるように表示デバイスを水平方向に移動制御し、垂直方向位置調整用パターン表示時には、映像データの振幅が最大になるように表示デバイスを垂直方向に移動制御することで、表示デバイスの予め定められた一画素の位置とレンズアレイの一つのレンズの中心位置とを一致させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水平方向位置調整用パターン表示時には、映像データの振幅が最大になるように表示デバイスを水平方向に移動制御し、垂直方向位置調整用パターン表示時には、映像データの振幅が最大になるように表示デバイスを垂直方向に移動制御するようにしたため、表示デバイスの予め定められた一画素の位置とレンズアレイの一つのレンズの中心位置とを自動的に一致させることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、表示デバイスはレンズアレイと一体化しておらず、レンズアレイに対して移動調整可能な構成としているため、表示デバイスの予め定められた画素の位置を、レンズアレイの対応するレンズの中心位置に一致するように水平方向及び垂直方向のいずれも従来に比べて極めて高精度に映像投射位置調整ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明になる映像投射位置調整システムの一実施の形態の構成図を示す。同図に示すように、本実施の形態の映像投射位置調整システムは、２次元配置された多数の画素で画像表示を行う立体映像表示装置１と、立体映像表示装置１から投射された映像を表示するためのスクリーン２と、このスクリーン２の映像を空間に立体像として表示するための多数のレンズが規則的に配列されたレンズアレイ３と、立体映像表示装置１により表示された画像の光をレンズアレイ３の結像作用によりレンズアレイ３の前方の空間位置に結像される空間像を撮影するカメラ装置４と、立体映像表示装置１及びカメラ装置４をそれぞれ制御する制御装置５とから構成される。
【００１９】
制御装置５は立体映像表示装置１が所定の位置調整用パターンを表示するように立体映像表示装置１を制御すると共に、カメラ装置４に対して、映像信号を撮影し、それにより得られた撮像データを制御装置５に転送するように制御する装置で、例えばパーソナルコンピュータにより構成されている。なお、カメラ装置４はレンズアレイ３を構成する多数のレンズのうち、中心にある１個のレンズからの像を撮像するように設定されている。
【００２０】
図２は図１の立体映像表示装置１の一実施の形態の構成図を示す。図２において、立体映像表示装置１は、不揮発性メモリ１０を内蔵する演算処理装置１１と、所定のデータが記憶されているハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２と、表示デバイスである赤色（Ｒ）用液晶デバイス１３Ｒ、緑色（Ｇ）用液晶デバイス１３Ｇ及び青色（Ｂ）用液晶デバイス１３Ｂと、これら液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ及び１３Ｂの表示光を合成する光学ブロック１４と、光学ブロック１４からの光を図１に示したレンズアレイ３に投射する投射レンズ１５とを有する。液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂは演算処理装置１１で信号処理された外部からのビデオ装置からの映像信号を表示するか、不揮発性メモリ１０又はＨＤＤ１２からの後述する位置調整用パターンを表示する。
【００２１】
更に、立体映像表示装置１は、Ｒ用液晶デバイス１３Ｒを水平方向にステップ的に移動するための水平方向移動用モータＭ１と、Ｒ用液晶デバイス１３Ｒを垂直方向にステップ的に移動するための垂直方向移動用モータＭ２と、Ｇ用液晶デバイス１３Ｇを水平方向にステップ的に移動するための水平方向移動用モータＭ３と、Ｇ用液晶デバイス１３Ｇを垂直方向にステップ的に移動するための垂直方向移動用モータＭ４と、Ｂ用液晶デバイス１３Ｂを水平方向にステップ的に移動するための水平方向移動用モータＭ５と、Ｂ用液晶デバイス１３Ｂを垂直方向にステップ的に移動するための水平方向移動用モータＭ６とを有している。
【００２２】
これらモータＭ１〜Ｍ６は演算処理装置１１からのモータ駆動信号により、互いに独立して動作するステッピングモータであり、移動対象の液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ又は１３Ｂを、例えば０.１画素単位でステップ的に移動するようにされている。なお、光学ブロック１４及び投射レンズ１５は固定されており、移動しない。また、モータＭ１〜Ｍ６の回転により液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂを水平方向又は垂直方向に移動する移動機構は公知であり（例えば、特開２００３−２３３１２５号公報参照）、また移動機構自体は本発明の要旨ではないので、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
次に、図１及び図２に示した実施の形態の、位置調整動作の概略について図３のフローチャート、図４及び図５の位置調整用パターンと共に説明する。図１の制御装置５は位置調整時は、まず、図４に示す水平方向位置調整用パターン２１を立体映像表示装置１によりスクリーン２に投射表示させる（図３のステップＳ１）。ここで、図４に示すように、水平方向位置調整用パターン２１は、画像領域の横方向の中心に１画素の幅の縦線２２が位置する縦１本線のパターンであり、縦線２２以外は縦線２２よりも小さな輝度で表示される所定の色（例えば、黒色）のパターンである。立体映像表示装置１の表示デバイスが図２に示したような３原色の液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂからなる３板式の場合には、上記の水平方向位置調整用パターン２１は、縦線２２を赤色、緑色又は青色として３回位置調整を行い、立体映像表示装置１の表示デバイスが単板の場合は、縦線２２を白線とし、それ以外の部分は黒色とする。
【００２４】
立体映像表示装置１の表示デバイスが３板式であるものとすると、上記のステップＳ１では、上記の水平方向位置調整用パターン２１の縦線２２を３原色のうちの１つの原色で表示する。ここで一例として最初に赤色を表示するものとすると、液晶デバイス１３Ｒのみから赤色の縦線２２が表示され、液晶デバイス１３Ｇ及び１３Ｂからは色表示が行われない。この赤色の縦線２２の表示画像は、光学ブロック１４及び投射レンズ１５により図１のスクリーン２に投射され、そのスクリーン２の映像がレンズアレイ３により空間に立体像として得られ、その立体像がカメラ装置４により撮像される。ただし、カメラ装置４は、レンズアレイ３を構成する多数のレンズのうち、中心にある１個のレンズからの像を撮像するように配置されている。
【００２５】
制御装置５はカメラ装置４からの撮像信号を入力として受ける。ここで、レンズアレイ３のうち、液晶デバイス１３Ｒの赤色を表示している画素の位置が、対応するレンズ（これはレンズアレイ３の中心にある１個のレンズ）の中心に来た場合には、撮像信号のレベルが最大となる。また、液晶デバイス１３Ｒの赤色を表示している画素の位置が、対応するレンズの中心からずれると、撮像信号のレベルが低下する。
【００２６】
そこで、制御装置５は撮像信号のレベルが最大となるように、液晶デバイス１３Ｒの水平方向の位置を移動させる制御信号を発生して立体映像表示装置１の演算処理装置１１に供給する。これにより、演算処理装置１１は、駆動信号を生成して水平方向移動用モータＭ１に供給し、上記の撮像信号のレベルが最大となる方向に液晶デバイス１３Ｒの水平方向の位置を例えば０.１画素ピッチ分移動させるように水平方向移動用モータＭ１を駆動制御する。上記の撮像信号のレベルの検出と水平方向移動用モータＭ１を駆動制御とを繰り返して、撮像信号のレベルが最大となる位置に液晶デバイス１３Ｒの水平方向の位置を移動させる水平方向位置調整を行う（図３のステップＳ２）。
【００２７】
続いて、上記と同様にして、黒色の画像の中心位置に緑色の縦線２２がある水平方向位置調整用パターン２１を、液晶デバイス１３Ｇのみにより表示させ、そのときカメラ装置４で撮像した撮像信号のレベルを最大とするように、水平方向モータＭ３を駆動して液晶デバイス１３Ｇを水平方向に移動する水平方向位置調整を行う。その後、黒色の画像の中心位置に青色の縦線２２がある水平方向位置調整用パターン２１を、液晶デバイス１３Ｂのみにより表示させ、そのときカメラ装置４で撮像した撮像信号のレベルを最大とするように、水平方向モータＭ５を駆動して液晶デバイス１３Ｂを水平方向に移動する水平方向位置調整を行う。
【００２８】
このようにして、３原色の液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの水平方向の位置調整が終わると、続いて制御装置５からの制御信号により図５に示す垂直方向位置調整用パターン３１を立体映像表示装置１により表示させる（図３のステップＳ３）。ここで、図５に示すように、垂直方向位置調整用パターン３１は、画像領域の縦方向の中心に１画素の幅の横線３２が位置する横１本線のパターンであり、横線３２以外は横線３２よりも小さな輝度で表示される所定の色（例えば、黒色）のパターンである。立体映像表示装置１の表示デバイスが図２に示したような３原色の液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂからなる３板式の場合には、上記の垂直方向位置調整用パターン３１は、横線３２を赤色、緑色又は青色として３回位置調整を行い、立体映像表示装置１の表示デバイスが単板の場合は、横線３２を白線とし、それ以外の部分は黒色とする。
【００２９】
この垂直方向位置調整時も、水平方向位置調整時と同様に、３原色の液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂのそれぞれについて、順番に垂直方向の位置調整を行う（図３のステップＳ４）。例えば、黒色の画像の中心位置に赤色の横線３２がある垂直方向位置調整用パターン３１を、液晶デバイス１３Ｒのみにより表示させ、そのときのカメラ装置４で撮像した撮像信号のレベルを最大とするように、垂直方向モータＭ２を駆動して液晶デバイス１３Ｒを垂直方向に移動する垂直方向位置調整を行う。他の液晶デバイス１３Ｇ、１３Ｂも同様にして、緑色又は青色の横線３２がある垂直方向位置調整用パターンを液晶デバイス１３Ｇ、１３Ｂで順次に表示させ、そのときのカメラ装置４で撮像した撮像信号のレベルを最大とするように、垂直方向モータＭ４、Ｍ６を駆動して液晶デバイス１３Ｇ、１３Ｂを垂直方向に移動する垂直方向位置調整を行う。垂直方向位置調整の終了により表示デバイスの画素とレンズアレイアレイ２のレンズとの位置調整が終了する。
【００３０】
上記の水平方向位置調整と垂直方向位置調整とは基本的な動作は同じであるので、次に、代表してステップＳ１とＳ２の水平方向位置調整動作について、図６のフローチャート及び図７の模式図と共に更に詳細に説明する。
【００３１】
まず、図１の制御装置５から立体映像表示装置１に対して、水平方向位置調整パターンを表示するようにコマンドが発行される（図６のステップＳ１１）。立体映像表示装置１の演算処理装置１１は、上記のコマンドを検出すると、ＨＤＤ１２、不揮発性メモリ１０などより３原色のうちの１つの原色の水平方向位置調整パターンを読み出して、液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ及び１３Ｂに供給して対応する原色の液晶デバイスのみに、図４に示した水平方向位置調整パターンを表示させると共に、処理終了コマンドを制御装置５に発行する（図６のステップＳ１２）。
【００３２】
続いて、制御装置５はカメラ装置４に対して、映像取り込みコマンドを発行する（図６のステップＳ１３）。カメラ装置４はこの映像取り込みコマンドを受信すると、このとき立体映像表示装置１で表示されている水平方向位置調整パターンをレンズアレイ３に投射しているときの像を撮像して得られた映像データを制御装置５に転送する（図６のステップＳ１４）。
【００３３】
制御装置５は、カメラ装置４から入力された映像データよりＨData_maxとＨData_minの２つのレベルを検出して、次式
ΔＨＤａｔａ＝ＨData_max−ＨData_min      （１）
により差分値（振幅）ΔＨＤａｔａを算出する（図６のステップＳ１５）。
【００３４】
ここで、図２に示した液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ及び１３Ｂのうち、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの水平方向の多数の画素のうち、図４に示した水平方向位置調整パターン２１の中心の縦線２２を表示している画素を図７（Ａ）〜（Ｃ）に４１で示し、レンズアレイ３を構成する多数のレンズのうちこの画素４１に対応する一つのレンズを図７（Ａ）〜（Ｃ）に４２で示すものとすると、初期状態の図７（Ａ）では、カメラ装置４から出力された撮像信号から得られる映像データは、図７（Ａ）に４３で示すようになり、信号レベルの最大値がＨData_maxであり、最小値がＨData_minであり、その差分値（振幅）が（１）式で求められるΔＨＤａｔａである。図７（Ａ）の初期状態では、画素４１とレンズ４２の中心位置とが水平方向にずれているので、ΔＨＤａｔａは最適位置に調整したときより小なる値である。
【００３５】
続いて、制御装置５は立体映像表示装置１に対し、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスを右方向に１ステップ（例えば、０.１画素ピッチ）だけ移動させるコマンドを発行する（図６のステップＳ１６）。立体映像表示装置１は、上記のコマンドを受信すると、演算処理装置１１が駆動信号を生成して水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの水平方向移動用モータを駆動し、当該液晶デバイスを右方向に１ステップ移動させた後、制御装置５に終了コマンドを発行する（図６のステップＳ１７）。
【００３６】
制御装置５は、終了コマンドを受信すると、カメラ装置４に対して映像取り込みコマンドを発行する（図６のステップＳ１８）。カメラ装置４はこの映像取り込みコマンドを受信すると、このとき立体映像表示装置１で表示されている水平方向位置調整パターンをレンズアレイ３に投射しているときの像を撮像して得られた映像データを制御装置５に転送する（図６のステップＳ１９）。
【００３７】
制御装置５は、カメラ装置４から入力された映像データよりＨData_maxとＨData_minの２つのレベルを検出して、（１）式により差分値（振幅）ΔＨＤａｔａを算出する（図６のステップＳ２０）。そして、ステップＳ１５で算出した前回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａとステップＳ１９で算出した今回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａとを大小比較し、前回のΔＨＤａｔａが今回のΔＨＤａｔａより小であるかどうか判定する（図６のステップＳ２１）。
【００３８】
前回のΔＨＤａｔａが今回のΔＨＤａｔａより小であるときは、図７（Ａ）の初期状態における、画素４１とレンズ４２の中心位置とが近付いていると判断して、再びステップＳ１６〜Ｓ２０の処理を繰り返して再度ステップＳ２１の判定を行う。このようにして、前回のΔＨＤａｔａが今回のΔＨＤａｔａ以上となるまで、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスを右方向に１ステップずつ移動していく。
【００３９】
これにより、図７（Ｂ）に示すように、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの画素４１の位置が、レンズ４２の中心位置と一致する位置まで移動すると、そのときのカメラ装置４から出力された撮像信号から得られる映像データは、図７（Ｂ）に４４で示すようになり、その差分値（振幅）ΔＨＤａｔａは、初期状態での差分値（振幅）ΔＨＤａｔａよりも大きくなる。
【００４０】
そして、この最適な位置調整状態から更にステップＳ１６〜Ｓ２０の処理を繰り返して水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスを右方向に１ステップずつ移動していくと、図７（Ｃ）に示すように、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの画素４１の位置が、レンズ４２の中心位置を行き過ぎて遠ざかり、右方向にずれる。このときは、カメラ装置４から出力された撮像信号から得られる映像データは、図７（Ｃ）に４５で示すようになり、今回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａは、図７（Ｂ）の状態の前回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａよりも小さくなり、ステップＳ２１でＮｏと判定される。
【００４１】
そこで、制御装置５は立体映像表示装置１に対し、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスを左方向に１ステップ（例えば、０.１画素ピッチ）だけ移動させるコマンドを発行する（図６のステップＳ２２）。立体映像表示装置１は、上記のコマンドを受信すると、演算処理装置１１が駆動信号を生成して水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの水平方向移動用モータを駆動し、当該液晶デバイスを今度は左方向に１ステップ移動させた後、制御装置５に終了コマンドを発行する（図６のステップＳ２３）。
【００４２】
制御装置５は、終了コマンドを受信すると、カメラ装置４に対して映像取り込みコマンドを発行する（図６のステップＳ２４）。カメラ装置４はこの映像取り込みコマンドを受信すると、このとき立体映像表示装置１で表示されている水平方向位置調整パターンをレンズアレイ３に投射しているときの像を撮像して得られた映像データを制御装置５に転送する（図６のステップＳ２５）。
【００４３】
制御装置５は、カメラ装置４から入力された映像データよりＨData_maxとＨData_minの２つのレベルを検出して、（１）式により差分値（振幅）ΔＨＤａｔａを算出する（図６のステップＳ２６）。そして、ステップＳ２０で算出した前回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａとステップＳ２６で算出した今回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａとを大小比較し、前回のΔＨＤａｔａが今回のΔＨＤａｔａより小であるかどうか判定する（図６のステップＳ２７）。
【００４４】
ステップＳ２７で前回のΔＨＤａｔａが今回のΔＨＤａｔａより小であると判定されたときは、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの画素４１の位置が、レンズ４２の中心位置よりまだ右方向にずれていると判断して、ステップＳ２２〜ステップＳ２６の処理を繰り返して画素４１の位置を左方向に１ステップ移動して、再びステップＳ２７において、ステップＳ２６で算出した前回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａとステップＳ２６で今回新たに算出した移動後の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａとを大小比較し、前回のΔＨＤａｔａが今回のΔＨＤａｔａより小であるかどうか判定する。
【００４５】
以下、ステップＳ２７において、ステップＳ２６で算出した今回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａがステップＳ２６で算出した前回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａ以下となるまで、ステップＳ２２〜ステップＳ２６の処理を繰り返して画素４１の位置を左方向に１ステップずつ移動していく。
【００４６】
このようにして、ステップＳ２７において、今回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａが前回の差分値（振幅）ΔＨＤａｔａ以下と判定されたときは、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの画素４１の位置が、レンズ４２の中心位置から左方向に行き過ぎたと判断して、制御装置５は立体映像表示装置１に対し、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスを今度は右方向に１ステップ（例えば、０.１画素ピッチ）だけ移動させるコマンドを発行する（図６のステップＳ２８）。
【００４７】
立体映像表示装置１は、上記のコマンドを受信すると、演算処理装置１１が駆動信号を生成して水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの水平方向移動用モータを駆動し、当該液晶デバイスを右方向に１ステップ移動させた後、制御装置５に終了コマンドを発行する（図６のステップＳ２９）。これにより、図７（Ｂ）に示すように、水平方向位置調整パターン２１を表示している一つの液晶デバイスの画素４１の位置は、レンズ４２の中心位置と一致する位置まで移動した状態にされ、水平方向の位置調整は終了となる。他の２つの原色用の液晶デバイスの水平方向の調整も同様にして行われる。
【００４８】
なお、垂直方向の位置調整も図６の水平方向の位置調整と調整方向が異なるだけで、同様に行われる。
【００４９】
このようにして、本実施の形態によれば、立体映像表示装置１の表示デバイスである液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの中心画素の位置を、レンズアレイ３の対応するレンズの中心位置に一致させる映像投射位置調整を自動的に行うことができ、また、本実施の形態によれば、液晶デバイス１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの中心画素の位置を、レンズアレイ３の対応するレンズの中心位置に水平方向及び垂直方向のいずれも０.１画素ピッチ以内で一致させることができ、従来に比べて極めて高精度な映像投射位置調整ができる。
【００５０】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、図３、図６の各フローチャートで示す処理を制御装置５により行わせる映像投射位置調整プログラムも包含するものである。この映像投射位置調整プログラムは、記録媒体から制御装置５を構成するコンピュータに取り込まれてもよいし、ネットワークを介して配信されてコンピュータに取り込まれてもよく、更にはファームウェアとしてコンピュータに組み込まれていてもよい。また、図３の実施の形態の説明では、水平方向位置調整を終えてから垂直方向位置調整を行っているが、逆の順番で位置調整を行ってもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の映像投射位置調整システムの一実施の形態の構成図である。
【図２】図１中の立体映像表示装置の一実施の形態の構成図である。
【図３】本発明の映像投射位置調整方法の一実施の形態のフローチャートである。
【図４】本発明の映像投射位置調整方法及びシステムで用いる水平方向調整用パターンの一例を示す図である。
【図５】本発明の映像投射位置調整方法及びシステムで用いる垂直方向調整用パターンの一例を示す図である。
【図６】本発明における水平方向位置調整方法の一例を説明するフローチャートである。
【図７】図１中の立体映像表示装置内の表示デバイスの水平方向位置調整パターンの中心の縦線を表示している画素及びその周辺の画素と、それらの画素に対応するレンズアレイ中のレンズと、そのときのカメラ装置から得られる映像データとの関係の各例を模式的に示す図である。
【図８】ＩＰ方式による立体画像の表示原理を説明する図である。
【図９】ＩＰ方式による立体映像表示装置の表示デバイスの各画素と、レンズアレイの対応するレンズ中心とが一致している場合とずれている場合を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  立体映像表示装置
２  スクリーン
３  レンズアレイ
４  カメラ装置
５  制御装置
１０  不揮発性メモリ
１１  演算処理装置
１２  ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
１３Ｒ  赤色用液晶デバイス
１３Ｇ  緑色用液晶デバイス
１３Ｂ  青色用液晶デバイス
１４  光学ブロック
１５  投射レンズ
２１  水平方向調整用パターン
２２  縦線
３１  垂直方向調整用パターン
３２  横線
Ｍ１、Ｍ３、Ｍ５  液晶デバイス水平方向移動用モータ
Ｍ２、Ｍ４、Ｍ６  液晶デバイス垂直方向移動用モータ
【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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【図７】
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【図９】
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【図８】
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