(57)【要約】【課題】  両眼視差を有する左目用画像と右目画像を視聴者に表示する際に、横長で大画面の立体映像を視聴者に表示することが可能な立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成プログラムを提供する。【解決手段】  視聴者の左目に入射する光を生ずる左目用画像と、視聴者の右目に入射する光を生ずる右目用画像とを上下方向に並べて配置して一枚の立体映像用画像を作成する。立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の表示領域に画像の大きさを適応させることや、画像の回転変形、色調変更などの画像変形処理を左目用画像または右目用画像にを施すとしてもよい。立体映像用画像を作成する際に、左目用画像と右目用画像との両眼視差が生じている視差方向に、左目用画像と右目用画像とを相対的にずらして配置することで立体映像の奥行きを調整することもできる。【選択図】図１
2005065012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両眼視差を有する二枚の画像を用いて視聴者に立体映像を表示するための立体映像用画像の作成方法であって、
視聴者の左目に入射する光を生ずる左目用画像と、視聴者の右目に入射する光を生ずる右目用画像とを上下方向に並べて配置して一枚の立体映像用画像を作成する
ことを特徴とする立体映像用画像作成方法。
【請求項２】
前記左目用画像または前記右目用画像に画像変形処理を施した後に前記立体映像用画像を作成することを特徴とする請求項１記載の立体映像用画像作成方法。
【請求項３】
前記画像変形処理は、前記立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の表示領域に画像の大きさを適応させるものであることを特徴とする請求項２記載の立体映像用画像作成方法。
【請求項４】
前記画像変形処理は、画像の回転変形を行うものであることを特徴とする請求項２記載の立体映像用画像作成方法。
【請求項５】
前記立体映像用画像を作成する際に、前記左目用画像と前記右目用画像との両眼視差が生じている視差方向に、前記左目用画像と前記右目用画像とを相対的にずらして配置することを特徴とする請求項１記載の立体映像用画像作成方法。
【請求項６】
前記立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の上下方向に基づいて、前記立体映像用画像での前記左目用画像と前記右目用画像の位置関係を決定することを特徴とする請求項１記載の立体映像用画像作成方法。
【請求項７】
プロセッサに、
両端視差を有する左目用画像と右目用画像を取得する手順と、
前記左目用画像と前記右目用画像とを上下方向に並べて配置して立体映像用画像を作成する手順と、
を実行させることを特徴とする立体映像用画像作成プログラム。
【請求項８】
前記左目用画像および前記右目用画像を取得した後に、前記左目用画像または前記右目用画像に画像変形処理を施す手順を実行させることを特徴とする請求項７記載の立体映像用画像作成プログラム。
【請求項９】
前記画像変形処理は、前記立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の表示領域に画像の大きさを適応させるものであることを特徴とする請求項８記載の立体映像用画像作成プログラム。
【請求項１０】
前記画像変形処理は、画像の回転変形を行うものであることを特徴とする請求項８記載の立体映像用画像作成プログラム。
【請求項１１】
前記立体映像用画像を作成する際に、前記左目用画像と前記右目用画像との両眼視差が生じている視差方向に、前記左目用画像と前記右目用画像とを相対的にずらして配置することを特徴とする請求項７記載の立体映像用画像作成プログラム。
【請求項１２】
前記立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の上下方向に基づいて、前記立体映像用画像での前記左目用画像と前記右目用画像の位置関係を決定することを特徴とする請求項７記載の立体映像用画像作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、視覚による情報伝達が重要な役割を果たすようになってきており、平面的な画像の表示よりも現実に近い視覚情報として、さまざまな立体映像の表示に関する技術が提案されている。視聴者が立体映像を認識するためには、二つの視点から撮影した両眼視差を有する映像を視聴者の左右の眼にそれぞれ認識させる必要がある。
【０００３】
両眼視差を視聴者の左右の眼に認識させる立体映像表示装置としては、例えば、液晶表示装置などの平面表示装置の画素列ごとに両眼視差を有する左右の映像を交互に表示し、画面上に配置したレンチキュラーレンズにより光の進行方向を決定するものなどが提案されている。この方法では、表示画面が平面表示装置の画面サイズに限定されてしまい、大きな映像表示を行うことが困難であり、視聴者が立体映像を認識できる領域も限定されるという問題が生じていた。
【０００４】
両眼視差を有する大画面の映像を表示する立体映像表示装置としては、偏光方向を維持して光の反射を行う偏光スクリーンに対して、両眼視差を有する２種類の映像の偏光方向を直交させて投影し、視聴者が左右それぞれの映像に対応した偏光方向の偏光メガネを装着する立体映像投影装置も提案されている。（例えば特許文献１および特許文献２参照）
【０００５】
【特許文献１】特許第３２３９６４６号公報
【特許文献２】特開２００１−３０５４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載された技術では、偏光スクリーン上に両眼視差を有する映像を投影するため、偏光スクリーンと立体映像投影装置との距離を調整することで、表示される映像を大きくすることができる。しかし、特許文献１に記載された立体映像投影装置では、左右の画像を異なる偏光方向で投影すると共に交互にスクリーンに対して交互に投影するための構造が必要であり、装置本体の構造が複雑化してサイズも大きくなるという問題が生じていた。
【０００７】
また、特許文献２に記載された立体映像投影装置では、両眼視差を有する映像を一つの画像の左右に配置して投影装置から投影し、左右の画像を分離して投影方向を調整することで左右の映像を重ね合わせてスクリーンに投影している。しかし、通常用いられる投影装置の画像を縦方向に半分にして重ね合わせるために、スクリーン上に投影される映像は通常の半分のサイズで縦長の映像となってしまう。縦長で半分のサイズの映像をスクリーン上に投影する場合、投影装置とスクリーンとの距離を調整して映像サイズを調整したとしても、スクリーンの表示領域の半分しか利用できないことになる。また、視聴者が視聴する映像は縦長のものも横長のものも含まれているので、縦長の映像しか表示できないことは情報伝達の表現力を限定するものとなってしまう。
【０００８】
したがって本願発明は、両眼視差を有する左目用画像と右目画像を視聴者に表示する際に、横長で大画面の立体映像を視聴者に表示することが可能な立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成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】
上記課題を解決するために本願発明の立体映像用画像作成方法は、両眼視差を有する二枚の画像を用いて視聴者に立体映像を表示するための立体映像用画像の作成方法であって、視聴者の左目に入射する光を生ずる左目用画像と、視聴者の右目に入射する光を生ずる右目用画像とを上下方向に並べて配置して一枚の立体映像用画像を作成することを特徴とする。
【００１０】
右目用画像と左目用画像とを上下方向に並べて配置して立体映像用画像を作成することで、通常用いられるプロジェクター装置などの映像投影手段を用いて、右目用画像と左目用画像とを重ね合わせて投影して、両眼視差を有する横長の映像を投影することが可能となる。通常用いられる画面を略９０度回転させて縦長とした半分が立体映像として視認されることになるため、映像投影手段の表示領域を最大限に生かした大画面の立体映像投影を実現可能である。
【００１１】
このとき、左目用画像または右目用画像に画像変形処理を施した後に立体映像用画像を作成することで、左目用画像と右目用画像を立体映像投影装置に適した形状とサイズにして投影画像の作成を行い、良好な立体映像を投影することが可能となる。画像変形処理としては、立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の表示領域に画像の大きさを適応させることや、回転変形を行うことができる。
【００１２】
また、立体映像用画像を作成する際に、左目用画像と右目用画像との両眼視差が生じている視差方向に、左目用画像と右目用画像とを相対的にずらして配置することで、左右の眼で見る画像の視差量を調整して立体映像の奥行きを変化させることができ、立体映像の表現を豊富にすることができる。さらに、立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の上下方向に基づいて、立体映像用画像での左目用画像と右目用画像の位置関係を決定することで、立体映像を表示するために用いる映像投影装置に応じて最適な投影画像を作成することが可能となり投影画像の汎用性が向上する。
【００１３】
また、上記課題を解決するために本願発明の立体映像用画像作成プログラムは、プロセッサに、両端視差を有する左目用画像と右目用画像を取得する手順と、前記左目用画像と前記右目用画像とを上下方向に並べて配置して立体映像用画像を作成する手順と、を実行させることを特徴とする。
【００１４】
右目用画像と左目用画像とを上下方向に並べて配置して立体映像用画像を作成することで、通常用いられるプロジェクター装置などの映像投影手段を用いて、右目用画像と左目用画像とを重ね合わせて投影して、両眼視差を有する横長の映像を投影することが可能となる。通常用いられる画面を略９０度回転させて縦長とした半分が立体映像として視認されることになるため、映像投影手段の表示領域を最大限に生かした大画面の立体映像投影を実現可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成プラグロムを用いて、右目用画像と左目用画像とを上下方向に並べて配置して立体映像用画像を作成することで、通常用いられるプロジェクター装置などの映像投影手段を用いて、右目用画像と左目用画像とを重ね合わせて投影して、両眼視差を有する横長の映像を投影することが可能となる。通常用いられる画面を略９０度回転させて縦長とした半分が立体映像として視認されることになるため、映像投影手段の表示領域を最大限に生かした大画面の立体映像投影を実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本願発明を適用した立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成プログラムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本願発明は、以下の記述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において適宜変更可能である。なお、以下の説明において画像という言葉を用いて説明するが、ここでいう画像とは静止画だけではなく動画であってもよく、動画を構成する複数の静止画の一つであってもよい。
【００１７】
本発明の立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成プログラムは、両眼視差を有する二枚の画像を縦方向に配列して、立体映像用の画像である投影画像を作成するものである。図１は、本発明の立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成プログラムを用いて投影画像を作成する概念を説明する概念図である。画像データの加工を行う情報処理手段を有する画像作成部１で、両眼視差を有する二枚の画像である右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの加工を行い、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌとをそれぞれ縦方向に配列した投影画像３を作成する。ここでは、投影画像３の一例として左目用画像２Ｌを上側に配置し、右目用画像２Ｒを下側に配置した例を示したが、上下の画像の配置が入れ替わっている投影画像３を作成するとしても良い。
【００１８】
投影画像３は、両眼視差を有する左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒとを縦方向に並べて配置した画像である。ここで、縦方向に並べて配置することとは図１に示したように、左目用画像２Ｌおよび右目用画像２Ｒの視聴者が上下方向と認識する方向に、左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒとを並べて配置することを言う。右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌとの間での両眼視差は、投影画像３の横方向である視差方向での画像の差である。投影画像３を縦長とすることで、投影画像３の上下に配置される左目用画像２Ｌと右目用画像とを横長とすることができる。例えば、投影画像３の縦横比を４：３とした場合には、左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒの縦横比は２：３となる。
【００１９】
図２は本発明の立体映像用画像作成方法を用いて、両眼視差を有する二枚の画像を撮影してから立体映像用の画像である投影画像３を作成するための手順を示す図である。まず、画像情報取得部１０によって両眼視差を有する二枚の画像を所定の手順に従ってデータ変換する。次に、両眼視差を有する画像のデータを記録媒体２０に記録する。画像変換部３０では、記録媒体２０に記録されている画像データを読み込んで立体映像用の画像である投影画像３を作成する。立体映像投影装置４０では画像変換部３０が作成した投影画像３を用いて立体映像の表示を行い、視聴者が左目で左目用画像２Ｌを右目で右目用画像２Ｒを見ることによって立体映像を視認する。
【００２０】
画像情報取得部１０では、左目用撮影装置１１Ｌで左目用画像２Ｌを撮影し、右目用撮影装置１１Ｒで右目用画像２Ｒを撮影し、左右合成部１２で左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒとを所定の方法で合成し、エンコード部１３で合成した画像をエンコードしてデータ化し、制御情報部１４で画像の制御情報を付加し、データ多重化部１５でデータ化した画像と制御情報とを多重化する。多重化された画像と制御情報は、記録媒体２０に記録される。
【００２１】
記録媒体２０は、磁気記録媒体や光学記録媒体などのデータ蓄積を行う装置であり、画像情報取得部１０で多重化された画像と制御情報を記録し、画像変換部３０によって多重化された画像と制御情報が読み出される。
【００２２】
画像変換部３０は記録媒体２０に記録されている多重化された画像と制御情報を読み込み、データ分離部３１でデータ化された画像情報と制御情報３３とを分離し、デコード部３２でデータ化された画像をデコードし、左右分離部３４でデコードされた画像と制御情報３３に基づいて左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒとをそれぞれ分離した一つの画像とする。次に、図１にも示したように、画像作成部１で左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒとを縦方向に配列して投影画像３を作成し、投影画像３を立体映像投影装置４０に伝達する。
【００２３】
立体映像投影装置４０は、左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒが縦方向に配置された投影画像３に基づいて表示を行い、視聴者の右目にのみ右目用画像２Ｒを入射させ、視聴者の左目にのみ左目用画像２Ｌを入射させ、視聴者に立体映像を視認させる。ここでは、立体映像投影装置４０と画像変換部３０とを分離した構成として説明しているが、立体映像投影装置４０内部に画像変換部３０が組み込まれている構成としてもよく、さらには記録媒体２０も立体映像投影装置４０内部に配置してもよい。
【００２４】
次に、本発明の立体映像用画像作成方法を用いた画像作成部１で左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒを縦方向に配置して投影画像３を作成する方法について説明する。画像作成部１および画像変換部３０は画像データの処理を行う情報処理装置であり、コンピューターに搭載されたプロセッサ上で所定の操作を行って演算結果を得るプログラムや、半導体装置で論理回路を形成したＤＳＰ（Digital Signal Processor）などである。
【００２５】
画像作成部１が受け取る左目用画像２Ｌおよび右目用画像２Ｒは互いに両眼視差を有する画像であるが、立体映像投影装置４０から投影される投影画像３とはサイズが異なる場合もある。そこで、画像作成部１では予め投影画像３のサイズを設定しておき、右目用画像２Ｒおよび左目用画像２Ｌのサイズを拡大又は縮小して、両画像の縦方向が投影画像の縦方向の半分で視差方向が投影画像の視差方向と略同一となるように画像の変形を行う。画像変形を行った後に、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌとを縦方向に配置した一枚の画像として投影画像３を作成して立体映像投影装置４０に出力を行う。画像の変形としては、拡大および縮小のほかに画像の部分削除や空白領域の付加などを行うとしてもよく、画像変形によって二枚の画像を縦方向に並べて投影画像３の大きさを得るとすればよい。
【００２６】
このとき、制御情報３３に右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌに関して、画像の上下左右方向や画像の色情報などを含ませておき、両画像の上下左右方向を一致させるための回転変形や、両画像の表現色数を一致させる色調変更などを行うとしてもよい。制御情報３３に含まれる画像の情報に基づいて画像作成部１が画像の変形を行って投影画像３の作成を行うことで、画像の上下方向や色数などを一致させた投影画像３を容易に作成することができる。
【００２７】
また、画像作成部１で投影画像３を作成する際に、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの視差方向を相対的にずらすとしてもよい。投影画像３での右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの視差方向のずれは、両画像が重ね合わせて表示されて視聴者がそれぞれの画像を右目と左目で見たときに視認される立体映像の奥行きに関連している。このため、両画像の視差方向を相対的にずらして投影画像３の作成を行うことで、立体映像投影装置４０から投影されて立体として表示される画像の奥行きを変化させることが可能となり、立体映像の表現を豊富にすることができる。
【００２８】
図３は本発明の立体映像投影装置４０の構成例を示す模式図である。映像投影装置５０は、両眼視差を有する左右の画像を上下方向に配置して投影を行い、映像投影装置５０の映像投射部に取り付けられた立体映像投影アダプタ６０によって、上下方向に配置された二つの画像が偏光保持スクリーン７０上で重なるように投影される。映像投影装置５０と立体映像投影アダプタ６０とを組み合わせることで、本発明の立体映像投影装置４０が構成される。
【００２９】
映像投影装置５０は、映像を偏光保持スクリーン７０に対して映像投射部５１から投影する表示装置であり、例えば液晶表示画面に表示した画像を光源から出射した光で投影するプロジェクターである。映像投影装置５０が投影する投影画像３は図１および図２に示したように、両眼視差を有する二つの画像を上半分と下半分に分離して配置したものである。映像投影装置５０としては、特に立体表示用の特別な装置である必要はなく、従来から市販されているプロジェクター装置などを用いることができる。映像投影装置５０のうち、横長の表示領域で偏光保持スクリーン７０に映像を投影するものは、設置方向を変えて横置きの映像投影装置５０を縦置きで使用するなどで縦長の表示領域を投影することもできる。映像投影装置５０の設置方向を変えて画像の投影を行う場合には、台座５２で映像投影装置５０を固定して転倒を防止すると共に、偏光保持スクリーン７０に対して映像を投影するために映像投影装置５０を仰角に保持するとしてもよい。
【００３０】
立体映像投影アダプタ６０は、映像投影装置５０の映像投射部５１に取り付けられて、映像投射部５１から投影される投影画像３の光の進行方向を変化させて、偏光保持スクリーン７０上に投影画像３の上半分と下半分とを重ね合わせて投影する装置である。投影画像３の上半分と下半分とを偏光保持スクリーン７０に投影する際に、偏光板を透過させることで上半分の画像と下半分の画像の偏光方向を直交させる。
【００３１】
偏光保持スクリーン７０は、光の偏光方向を保持したまま反射する反射部材であり、例えばＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂上にアルミ蒸着を施した樹脂を付着させたものなどを用いることができる。ここでは、偏光保持スクリーン７０として立体映像投影装置が投影した光を反射して表示を行う反射型のものを例として挙げたが、偏光保持スクリーン７０を透明または半透明の材質によって形成して、視聴者が視聴する側とは反対側から映像の投影を行う透過型のものとしてもよい。
【００３２】
図４は立体映像投影アダプタ６０の構成例を示す断面図であり、立体映像投影アダプタ６０を縦方向に切断した状態を示している。立体映像投影アダプタ６０は、筐体６１内部に反射ミラー６２，６３および偏光部材６４が配置されており、筐体６１には投影画像３を投射するための開口部６５と、映像投影装置５０から投影される光を取り入れる採光窓６８が形成されている。また、反射ミラー６２の法線方向を調整する調整機構６６と、反射ミラー６３の法線方向を調整する調整機構６７が形成されている。
【００３３】
筐体６１は、箱型の容器に開口部６５が形成されて、立体映像投影アダプタ６０の外形を形成すると共に、他の部材を保持する部材である。筐体６１を形成する材質としては、他の部材の保持と外形の維持をすることができる程度の剛性を有する必要がある。また、偏光保持スクリーン７０に対して投影される投影画像３の他に立体映像投影アダプタ６０の内部から光が漏洩しないようにするために、筐体６１は遮光性を有する材質で形成される必要がある。筐体６１の採光窓６８が形成された側には映像投影装置５０が配置され、筐体６１の一部として形成された取付機構６９を用いて、採光窓６８が映像投影装置５０の映像投射部５１に取り付けられる。
【００３４】
反射ミラー６２，６３は、筐体６１内部に配置された平板状の鏡であり、反射ミラー６２の反射面と反射ミラー６３の反射面とが向かい合うように配置されている。反射ミラー６２は筐体６１の下側で採光窓６８に対して所定の角度をもって配置されており、採光窓６８から入射する投影画像３の下側半分を反射ミラー６３の反射面に対して反射する。反射ミラー６３は筐体６１の上側で開口部６５に対して所定の角度をもって配置されており、反射ミラー６２が反射した投影画像３の下側半分の画像を再度反射して、開口部６５を介して偏光保持スクリーン７０に投影する。
【００３５】
偏光部材６４は、透過していく光の偏光方向を一定方向に限定する直線偏光板をＬ字形状に折り曲げた部材であり、例えばその偏光方向は折り曲げない平面状態で全面にわたって右上がり４５度方向である。ここでは偏光部材６４として、透過する光を直線偏光にする直線偏光板を例として挙げたが、直線偏光板と四分の一波長板とを重ね合わせた円偏光板を用いるとしても良い。Ｌ字形状を成している偏光部材６４は、その屈折位置で上側透過部６４aと下側透過部６４ｂとに区分され、図に示すように上側透過部６４aは採光窓６８の上側を覆うように採光窓６８に対して並行に配置され、下側透過部６４ｂは反射ミラー６２と反射ミラー６３の間で採光窓６８に対して垂直に配置されている。映像投影装置５０が液晶表示装置を用いて画像の投影を行う構成の場合などには、採光窓６８から入射してくる光が既に直線偏光である可能性があるため、光を透過することができるように偏光部材６４の偏光方向を調整可能としても良い。また、直線偏光を円偏光板で円偏光にした後に再度直線偏光にする構成としても良い。
【００３６】
開口部６５は、偏光保持スクリーン７０に対向する筐体６１の側面に形成された光を透過する領域であり、開口部６５の大きさによって筐体６１から映像を投影できる領域が決まる。開口部６５は、筐体６１に穴を形成して投影画像３の投影を行うとしてもよく、筐体６１内部の保護のために透明な素材をカバーとして取り付けてもよい。
【００３７】
調整機構６６，６７は、それぞれ反射ミラー６２，６３の法線方向を変化させて、反射ミラー６２，６３に入射する光が反射していく方向を調節する機構である。調整機構６６，６７の構成としては、例えば、反射ミラー６２，６３をそれぞれ採光窓６８の下端および上端で回動可能に保持する回転軸と、回転軸を回転中心として反射ミラー６２，６３を回転させるためのダイアル部などがある。ダイアル部を回転させることで、ダイアル部の回転運動を反射ミラー６２，６３の回転運動として伝達し、反射ミラー６２，６３が回転軸を中心として微小角度回転することで、反射ミラー６２，６３の法線方向が変化する。反射ミラー６２には調整機構６６が取り付けられて、反射ミラー６３には調整機構６７が取り付けられていることで、反射ミラー６２，６３の法線方向を調整することができ、投影画像３の下側半分を投影する方向を調整することが可能となる。ここでは調整機構６６，６７を反射ミラー６２，６３にそれぞれ取り付けて、反射ミラー６２，６３を両方調整可能としているが、一方を固定して片方だけ法線方向の調整を行い投影画像３の投影方向を調整する構成としてもよい。
【００３８】
採光窓６８は、筐体６１の映像投射部５１側に形成された光を透過する領域であり、映像投射部５１の形状と略同一形状に形成されて、映像投射部５１から投影される投影画像３を筐体６１の内部に取り入れる。採光窓６８は、筐体６１に穴を形成して投影画像３を取り入れるとしてもよく、筐体６１内部の保護のために透明な素材をカバーとして取り付けてもよい。
【００３９】
取付機構６９は筐体６１の一部として形成され、例えば一対の板状部材で映像投影装置５０の外形を挟み込んで保持する構造を有し、立体映像投影アダプタ６０と映像投影装置５０とを接続して固定する機能を果たす。取付機構６９は、筐体６１と一体に形成されている必要はなく、立体映像投影アダプタ６０と映像投影装置５０とに螺子穴を形成してネジで締結するなどの一般的な機構を用いることができる。
【００４０】
映像投射部５１から投影された投影画像３の下半分である右目用画像２Ｒは、採光窓６８から立体映像投影アダプタ６０の反射ミラー６２に入射する。反射ミラー６２で反射された右目用画像２Ｒは、反射ミラー６２と反射ミラー６３の間に配置された偏光部材６４の下側透過部６４ｂを透過して反射ミラー６３に入射する。反射ミラー６３で反射された右目用画像２Ｒは、立体映像投影アダプタ６０の開口部６５から外部へと投影される。このとき右目用画像２Ｒを投影する光の偏光方向は、下側透過部６４ｂを透過して反射ミラー６３で反射されたことにより、偏光部材６４の偏光方向と左右対称な偏光方向となる。例えば図６に示したように、偏光部材６４の偏光方向を右上がり４５度とした場合には、開口部６５から投影される右目用画像２Ｒを映し出す光は右下がり４５度の偏光方向となる。
【００４１】
また、投影画像３の上半分である左目用画像２Ｌは、採光窓６８から立体映像投影アダプタ６０に入射し、採光窓６８に並行して配置された偏光部材６４の上側透過部６４aを透過して、開口部６５から立体映像投影アダプタ６０の外部へと投影される。このとき、左目用画像２Ｌを投影する光の偏光方向は、上側透過部６４aを透過した光であるので、偏光部材６４の偏光方向と同様の偏光方向となる。例えば図６に示したように、偏光部材６４の偏光方向を右上がり４５度とした場合には、開口部６５から投影される左目用画像２Ｌを映し出す光は右上がり４５度の偏光方向となる。
【００４２】
左目用画像２Ｌは偏光部材６４を透過した後に反射ミラー６２，６３で反射されず、右目用画像２Ｒは偏光部材６４を透過した後に反射ミラー６３で一回反射されるため、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌを投影する光の偏光方向は互いに左右対称となり互いに直交する。
【００４３】
偏光保持スクリーン７０は光の偏光方向を維持したまま入射光を反射するので、偏光保持スクリーン７０に投影された右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの偏光方向も互いに直交したものとなる。したがって、視聴者の左目前に左目用画像２Ｌと同じ偏光方向の光のみを透過する偏光板を配置し、右目前に右目用画像２Ｒと同じ偏光方向の光のみを透過する偏光板を配置することで、視聴者の右目には右目用画像２Ｒのみが入射し、左目には左目用画像２Ｌのみが入射することになる。右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌは両眼視差を有する画像であるため、視聴者は右目と左目それぞれで両眼視差のある映像を視認し、偏光保持スクリーン７０上に投影されている映像を立体的な映像として認識することになる。
【００４４】
右目用画像２Ｒおよび左目用画像２Ｌは、共に視聴者が認識する上下方向よりも視差方向が長い画像であり、本発明の立体映像投影装置が偏光保持スクリーン７０上に右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌとを重ね合わせて投影するため、視聴者が視認する立体映像は上下方向よりも視差方向が長い画面となる。したがって、本発明の立体映像投影装置および立体映像投影アダプタを用いて両眼視差を有する画像をスクリーンに投影することで、横長で大画面の立体映像を視聴者に表示することが可能となる。
【００４５】
映像投影装置５０として、横長の映像を投影するように設計されているプロジェクター装置を用い、プロジェクター装置の設置方向を変えて図１に示した縦長の投影画像３を投影する場合について図５を用いて説明する。図５は映像投影装置５０の例として平置き型で横長の映像表示を行うプロジェクター装置を用いる場合の例を示す正面図である。映像投影装置５０を平置きした状態が真ん中に示した図５（a）であり、映像の投影を行う映像投射部５１が本体の一方に偏在して形成されているとする。図５（a）の設置方向で投影される映像は横長であり例えば縦横比が３：４のものである。図５（ｂ）に示した正面図は、映像投射部５１の形成された側が上に位置するように、映像投影装置５０の設置方向を縦置き型に変えた状態を示すものである。逆に、図５（ｃ）に示した正面図は、映像投射部５１の形成された側が下に位置するように、映像投影装置５０の設置方向を縦置きに変えた状態を示すものである。
【００４６】
図５（ｂ）に示した映像投影装置５０の設置方向と、図５（ｃ）に示した映像投影装置５０の設置方向では、映像投射部５１から投影される映像の天地方向が逆になる。そのため、投影画像３に含まれる右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの向きを映像投影装置５０の設置方向に適したものとして、映像投射部５１から投影する必要がある。
【００４７】
図６は投影画像３での右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの向きの組み合わせを示す模式図である。図中の上下方向は、図５（a）のように平置き型で横長の画像を投影する場合の上下方向に対応しており、図中下段に示した組み合わせが図５（ｂ）のように映像投影装置５０を縦置きした場合を示し、図中上段に示した組み合わせが図５（ｃ）のように映像投影装置５０を縦置きした場合を示している。
【００４８】
画像作成部１では、映像投影装置５０の配置方向に基づいて、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの上下方向が映像投影装置５０の上下方向と一致するように画像の回転変形を行った後に、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌを縦方向に配置した投影画像３の作成を行う。この際、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌが投影画像３の上下どちらに配置されるかで、両画像を投影する偏光方向が決定するため、視聴者の右目に右目用画像２Ｒが入射し左目に左目用画像２Ｌが入射するように、画像作成部１では両画像の投影画像３での上下関係を変更する。このとき、映像投影装置５０に配置方向を検出する配置検出手段を形成しておき、映像投影装置５０の天地方向を自動的に検出して、投影画像３での右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの位置関係を調整するとしてもよい。
【００４９】
図６で示しているように、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌとを横長の投影画像３で左右どちらに配置してもよく、また、映像投影装置５０を縦置きした場合の上下方向に対応して右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌの上下方向を決定する。いずれの場合にも、平置き型で横長の画像を略９０度回転させて、その上下半分に右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌを配置しているので、右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌは横長の画像となる。
【００５０】
また、映像投影装置５０が偏光保持スクリーン７０に対して正面に位置せず、偏光保持スクリーン７０に対して斜め方向から映像の投影を行う場合には、画像作成部１では、映像が台形状に歪むことを防止するために予め投影画像３に台形歪みを打ち消すような変形を施す。
【００５１】
図７は、本発明の立体映像用画像作成方法を用いて画像作成部１が投影画像３を作成する手順を説明するフローチャートである。ステップ１では、左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒとが画像作成部１に入力されてステップ２に移行する。次にステップ２では、左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒの画像サイズが、映像投影装置５０で表示可能な画像のサイズに適合しているかを判断し、不適合の場合にはステップ３に移行し、適合する場合にはステップ４に移行する。ステップ３では、左目用画像２Ｌと右目用画像２Ｒの拡大、縮小、部分切除および空白の付加などを行い、両画像のサイズを映像投影装置で表示可能な画像サイズに適合させた後にステップ４に移行する。
【００５２】
ステップ４では、映像投影装置５０の配置方向に基づいて、左目用画像２Ｌおよび右目用画像２Ｒの上下方向が映像投影装置５０の上下方向と一致するかを判断し、一致しない場合にはステップ５に移行し、一致する場合にはステップ６に移行する。ステップ５では、左目用画像２Ｌおよび右目用画像２Ｒの上下方向を映像投影装置５０の上下方向と一致させるような回転変形を行い、図６で説明したように映像投影装置５０の上下方向に対応した左目用画像２Ｌおよび右目用画像２Ｒの位置関係となるように投影画像３での上下関係を設定し、ステップ６に移行する。
【００５３】
次にステップ６では、画像変形を行って画像サイズや上下方向が変形された右目用画像２Ｒと左目用画像２Ｌとを、ステップ５で設定した上下関係に従って縦方向に配置して、一枚の投影画像３を作成する。この際、両画像を視差方向に相対的にずらして投影画像の作成を行うとしてもよい。投影画像３を作成した後に、投影画像３を立体映像投影装置４０に対して出力し、立体映像投影装置４を用いた立体映像の表示を行う。
【００５４】
右目用画像と左目用画像とを上下方向に並べて配置して立体映像用画像を作成することで、通常用いられるプロジェクター装置などの映像投影手段を用いて、右目用画像と左目用画像とを重ね合わせて投影して、両眼視差を有する横長の映像を投影することが可能となる。通常用いられる画面を略９０度回転させて縦長とした半分が立体映像として視認されることになるため、映像投影手段の表示領域を最大限に生かした大画面の立体映像投影を実現可能である。
【００５５】
このとき、左目用画像または右目用画像に画像変形処理を施した後に立体映像用画像を作成することで、左目用画像と右目用画像を立体映像投影装置に適した形状とサイズにして投影画像の作成を行い、良好な立体映像を投影することが可能となる。画像変形処理としては、立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の表示領域に画像の大きさを適応させることや、回転変形、色調変更を行うことができる。
【００５６】
また、立体映像用画像を作成する際に、左目用画像と右目用画像との両眼視差が生じている視差方向に、左目用画像と右目用画像とを相対的にずらして配置することで、左右の眼で見る画像の視差量を調整して立体映像の奥行きを変化させることができ、立体映像の表現を豊富にすることができる。さらに、立体映像用画像の表示を行う映像投影装置の上下方向に基づいて、立体映像用画像での左目用画像と右目用画像の位置関係を決定することで、立体映像を表示するために用いる映像投影装置に応じて最適な投影画像を作成することが可能となり投影画像の汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成プログラムを用いて投影画像を作成する概念を説明する概念図である。
【図２】本発明の立体映像用画像作成方法を用いて、両眼視差を有する二枚の画像を撮影してから立体映像用の画像である投影画像を作成するための手順を示す図である。
【図３】本発明の立体映像用画像作成方法および立体映像用画像作成プログラムにより作成した立体映像用の画像を用いて、両眼視差を有する二枚の画像を重ね合わせて偏光保持スクリーンに投影した様子を示す模式図である。
【図４】立体映像投影アダプタの構成例を示す断面模式図である。
【図５】横置き型の映像投影装置を縦置きに変更して用いた場合の配置例を示す図である。
【図６】図５に示した映像投影装置の配置例に対応した投影画像での左目用画像と右目用画像の配置例を示す図である。
【図７】本発明の立体映像用画像作成方法を用いて画像作成部１が投影画像３を作成する手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１    画像作成部
２Ｒ    右目用画像
２Ｌ    左目用画像
３    投影画像
１０    画像情報取得部
１１Ｒ    右目用撮影装置
１１Ｌ    左目用撮影装置
１２    左右合成部
１３    エンコード部
１４    制御情報部
１５    データ多重化部
２０    記録媒体
３０    画像変換部
３１    データ分離部
３２    デコード部
３３    制御情報
３４    左右分離部
４０    立体映像投影装置
５０    映像投影装置
５１    映像投射部
５２    台座
６０    立体映像投影アダプタ
６１    筐体
６２，６３    反射ミラー
６４    偏光部材
６４a    上側透過部
６４ｂ    下側透過部
６５    開口部
６６，６７    調整機構
６８    採光窓
６９    取付機構
７０    偏光保持スクリーン
【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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