(57)【要約】【課題】立体視可能な立体画像が表示されたモニタを複数の観察者で観察するときに、一人ひとりが快適な立体視を得られるようにする。【解決手段】画像表示手段１０に立体画像を表示し、表示された立体画像の画像光が左レンズ２１Ｌを透過した後の左目側輝度と右レンズ２１Ｒを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定し、輝度の測定結果に基づいて、左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるように立体視眼鏡を制御する。【選択図】図１
2012053152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左目用視差画像と右目用視差画像とからなる立体視可能な立体画像を表示する画像表示手段と、
左レンズと右レンズとを有し、前記左目用視差画像の画像光を前記左レンズを透過させて観察者の左目に、前記右目用視差画像の画像光を前記右レンズを透過させて観察者の右目にそれぞれ分離して入射させて前記立体画像を立体視させる立体視眼鏡とを備えてなる立体画像表示装置において、
前記画像光が前記左レンズを透過した後の左目側輝度と前記右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定する輝度測定手段と、
該輝度測定手段による輝度の測定結果に基づいて、前記左目側輝度と前記右目側輝度の値が同じになるように前記立体視眼鏡を制御する輝度調整機構とを備えていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記立体視眼鏡が、前記画像光を透過及び遮断するシャッタを前記左レンズと前記右レンズにそれぞれ備えるものであり、
前記輝度調整機構は、前記左レンズと前記右レンズに備えられた前記シャッタの各々のシャッタ速度を制御することにより前記左目側輝度と前記右目側輝度の値を同じにするものであ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。
【請求項３】
前記立体視眼鏡が、前記左レンズと前記右レンズにそれぞれ配設され、該左レンズと該右レンズを透過する前記画像光の透過光量をそれぞれ変更可能な左右の透過光量変更手段を備えるものであり、
前記輝度調整機構は、前記左右の透過光量変更手段を制御することにより前記左目側輝度と前記右目側輝度の値を同じにするものであ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。
【請求項４】
前記輝度調整機構をキャリブレーションするキャリブレーション手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
左目用視差画像と右目用視差画像とからなる立体視可能な立体画像を表示する画像表示手段と、
左レンズと右レンズとを有し、前記左目用視差画像の画像光を前記左レンズを透過させて観察者の左目に、前記右目用視差画像の画像光を前記右レンズを透過させて観察者の右目にそれぞれ分離して入射させて前記立体画像を立体視させる立体視眼鏡とを備えてなる立体画像表示装置における立体画像表示方法において、
前記画像表示手段に前記立体画像を表示し、
該表示された立体画像の画像光が前記左レンズを透過した後の左目側輝度と前記右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定し、
該輝度の測定結果に基づいて、前記左目側輝度と前記右目側輝度の値が同じになるように前記立体視眼鏡を制御することを特徴とする立体画像表示方法。
【請求項６】
前記立体視眼鏡が、前記画像光を透過及び遮断するシャッタを前記左レンズと前記右レンズにそれぞれ備えるものであり、
前記左レンズと前記右レンズに備えられた前記シャッタの各々のシャッタ速度を制御することにより前記左目側輝度と前記右目側輝度の値を同じにすることを特徴とする請求項５に記載の立体画像表示方法。
【請求項７】
前記左レンズと前記右レンズをそれぞれ透過する前記画像光の透過光量を制御することにより前記左目側輝度と前記右目側輝度の値を同じにすることを特徴とする請求項５に記載の立体画像表示方法。
【請求項８】
前記画像表示手段に前記立体画像を表示する前に、
前記画像表示手段に基準画像を表示し、
該表示された基準画像の画像光が前記左レンズを透過した後の左目側輝度と前記右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定し、
該輝度の測定結果に基づいて、前記左目側輝度と前記右目側輝度の値が同じになるように前記立体視眼鏡を調整することを特徴とする請求項５〜７いずれか１項に記載の立体画像表示方法。
【請求項９】
左目用視差画像と右目用視差画像とからなる立体視可能な立体画像を表示する画像表示手段と、
左レンズと右レンズとを有し、前記左目用視差画像の画像光を前記左レンズを透過させて観察者の左目に、前記右目用視差画像の画像光を前記右レンズを透過させて観察者の右目にそれぞれ分離して入射させて前記立体画像を立体視させる立体視眼鏡とを備えてなる立体画像表示装置における立体画像表示方法において、
前記画像表示手段に前記立体画像を表示する前に、
前記画像表示手段に基準画像を表示し、
該表示された基準画像の画像光が前記左レンズを透過した後の左目側輝度と前記右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定し、
該輝度の測定結果に基づいて、前記左目側輝度と前記右目側輝度の値が同じになるように前記立体視眼鏡を調整することを特徴とする立体画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体視可能な立体画像を表示する立体画像表示装置および立体画像表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の画像を組み合わせて表示することにより、視差を利用して立体視できることが知られている。このような立体視ができる立体画像は、同一の被写体を異なる位置から複数のカメラを用いて撮影することにより複数の画像を取得し、複数の画像に含まれる被写体の視差を利用して複数の画像を合成することにより生成することができる。
【０００３】
具体的には、複数の画像の色を例えば赤と青のように異ならせて重ね合わせたり、複数の画像の偏光方向を異ならせて重ね合わせたりすることにより、複数の画像を合成して立体画像を生成することができる。この場合、立体画像を表示して、赤青眼鏡や偏光眼鏡等の画像を分離する立体視眼鏡を用いて表示された立体画像を目の自動焦点機能により融合視することにより、画像を立体視することができる（アナグリフ方式、偏光フィルタ方式）。また立体視眼鏡を使用し、左目用視差画像と右目用視差画像を交互に表示することにより、立体画像を表示することも可能である（時分割方式）。
【０００４】
ところで立体画像を立体視する際に、左目用視差画像と右目用視差画像の輝度がアンバランスになってしまい、快適な立体視を得られない場合がある。そこで従来では、モニタ上で左目用視差画像と右目用視差画像の輝度を合わせたり、立体視眼鏡の透過率等の左右の特性を合わせたりしているが、観察者の観察位置の違いや、外光の状態によって観察者の左右の目にそれぞれ到達する左目用視差画像と右目用視差画像の輝度すなわち観察者の左目と右目とで明るさを感じる度合いがばらついてしまうことがある。
【０００５】
そこで特許文献１では、立体視眼鏡に画像光を受光する受光手段を備え、この受光手段の受光結果に基づいて左目用視差画像と右目用視差画像のモニタ上の表示バランスを補正する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載された方法は、立体視眼鏡に備えられた受光手段の受光結果に基づいてモニタ上の表示バランスを補正しているので、例えば複数の人がそれぞれ立体視眼鏡を使用してモニタを観察しているときに、一人の立体視眼鏡の状況でモニタの表示バランスを制御してしまうため、上記一人以外の人にとっては適切な表示バランスではない可能性があり、快適な立体視ができない場合がある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、立体視可能な立体画像が表示されたモニタを複数の観察者で観察するときに、一人ひとりが快適な立体視を得られる立体画像表示装置及び立体画像表示方法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】
本発明の立体画像表示装置は、左目用視差画像と右目用視差画像とからなる立体視可能な立体画像を表示する画像表示手段と、
左レンズと右レンズとを有し、前記左目用視差画像の画像光を前記左レンズを透過させて観察者の左目に、前記右目用視差画像の画像光を前記右レンズを透過させて観察者の右目にそれぞれ分離して入射させて前記立体画像を立体視させる立体視眼鏡とを備えてなる立体画像表示装置において、
前記画像光が前記左レンズを透過した後の左目側輝度と前記右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定する輝度測定手段と、
該輝度測定手段による輝度の測定結果に基づいて、前記左目側輝度と前記右目側輝度の値が同じになるように前記立体視眼鏡を制御する輝度調整機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
なお本発明において「輝度」は、人が感じる明るさを意味するものである。
【００１１】
本発明の立体画像表示装置においては、前記立体視眼鏡が、前記画像光を透過及び遮断するシャッタを前記左レンズと前記右レンズにそれぞれ備えるものであり、
前記輝度調整機構は、前記左レンズと前記右レンズに備えられた前記シャッタの各々のシャッタ速度を制御することにより前記左目側輝度と前記右目側輝度の値を同じにするものであってもよい。
【００１２】
また本発明の立体画像表示装置においては、前記立体視眼鏡が、前記左レンズと前記右レンズにそれぞれ配設され、該左レンズと該右レンズを透過する前記画像光の透過光量をそれぞれ変更可能な左右の透過光量変更手段を備えるものであり、
前記輝度調整機構は、前記左右の透過光量変更手段を制御することにより前記左目側輝度と前記右目側輝度の値を同じにするものであってもよい。
【００１３】
なお本発明の立体画像表示装置においては、前記輝度調整機構をキャリブレーションするキャリブレーション手段を備えていることが好ましい。
【００１４】
本発明の立体画像表示方法は、左目用視差画像と右目用視差画像とからなる立体視可能な立体画像を表示する画像表示手段と、
左レンズと右レンズとを有し、前記左目用視差画像の画像光を前記左レンズを透過させて観察者の左目に、前記右目用視差画像の画像光を前記右レンズを透過させて観察者の右目にそれぞれ分離して入射させて前記立体画像を立体視させる立体視眼鏡とを備えてなる立体画像表示装置における立体画像表示方法において、
前記画像表示手段に前記立体画像を表示し、
該表示された立体画像の画像光が前記左レンズを透過した後の左目側輝度と前記右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定し、
該輝度の測定結果に基づいて、前記左目側輝度と前記右目側輝度の値が同じになるように前記立体視眼鏡を制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明の立体画像表示方法においては、前記立体視眼鏡が、前記画像光を透過及び遮断するシャッタを前記左レンズと前記右レンズにそれぞれ備えるものであり、
前記左レンズと前記右レンズに備えられた前記シャッタの各々のシャッタ速度を制御することにより前記左目側輝度と前記右目側輝度の値を同じにしてもよい。
【００１６】
また本発明の立体画像表示方法においては、前記左レンズと前記右レンズをそれぞれ透過する前記画像光の透過光量を制御することにより前記左目側輝度と前記右目側輝度の値を同じにしてもよい。
【００１７】
なお本発明の立体画像表示方法においては、前記画像表示手段に前記立体画像を表示する前に、
前記画像表示手段に基準画像を表示し、
該表示された基準画像の画像光が前記左レンズを透過した後の左目側輝度と前記右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定し、
該輝度の測定結果に基づいて、前記左目側輝度と前記右目側輝度の値が同じになるように前記立体視眼鏡を調整することが好ましい。
【００１８】
また本発明の立体画像表示方法においては、左目用視差画像と右目用視差画像とからなる立体視可能な立体画像を表示する画像表示手段と、
左レンズと右レンズとを有し、前記左目用視差画像の画像光を前記左レンズを透過させて観察者の左目に、前記右目用視差画像の画像光を前記右レンズを透過させて観察者の右目にそれぞれ分離して入射させて前記立体画像を立体視させる立体視眼鏡とを備えてなる立体画像表示装置における立体画像表示方法において、
前記画像表示手段に前記立体画像を表示する前に、
前記画像表示手段に基準画像を表示し、
該表示された基準画像の画像光が前記左レンズを透過した後の左目側輝度と前記右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定し、
該輝度の測定結果に基づいて、前記左目側輝度と前記右目側輝度の値が同じになるように前記立体視眼鏡を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の立体画像表示装置及び立体画像表示方法によれば、画像光が左レンズを透過した後の左目側輝度と右レンズを透過した後の右目側輝度をそれぞれ測定する輝度測定手段を備え、輝度測定手段による輝度の測定結果に基づいて、左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるように立体視眼鏡を制御するので、複数の観察者がそれぞれ立体視眼鏡を使用してモニタを観察している場合でも、各々の立体視眼鏡のレンズを透過した輝度の測定結果に基づいて、各々の立体視眼鏡を制御することができるので、一人ひとりに最適な輝度調整を行うことができ、各観察者の左右の目にそれぞれ到達する左目用視差画像と右目用視差画像の輝度すなわち各観察者の左目と右目とで明るさを感じる度合いを同じにすることができる。これにより全ての観察者が快適な立体視を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の立体画像表示装置の概略構成図
【図２】本発明の一実施形態の立体画像表示装置の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施形態の立体画像表示装置の作用を説明するためのフローチャート
【図４】本発明の一実施形態の立体画像表示装置のキャリブレーション処理を説明するためのフローチャート
【図５】本発明の第二の実施形態の立体画像表示装置の作用を説明するためのフローチャート
【図６】本発明の一実施形態の立体画像表示装置の立体視眼鏡のシャッタの動きを説明するための説明図
【図７】本発明の第三の実施形態の立体画像表示装置の概略構成図
【図８】本発明の第三の実施形態の立体画像表示装置の内部構成を示すブロック図
【図９】本発明の第三の実施形態の立体画像表示装置の作用を説明するためのフローチャート
【図１０】本発明の第三の実施形態の立体画像表示装置のキャリブレーション処理を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態としての立体画像表示装置について説明する。まず、立体画像表示装置全体の概略構成について説明する。図１は立体画像表示装置１の概略構成を示す図、図２は立体画像表示装置１の内部構成を示すブロック図である。
【００２２】
本実施形態の立体画像表示装置１は、図１に示すように、立体視可能な立体画像を表示するモニタ１０と、モニタ１０及び後述する立体視眼鏡２０に有線又は無線手段により接続され、モニタ１０及び立体視眼鏡２０の制御を行う制御部３０とを備えている。
【００２３】
モニタ１０は、図２に示すように、制御部３０から出力された２つの視差画像信号を用いて立体画像を表示するものである。なお本実施形態においては、表示信号生成部３２により左目用視差画像と右目用視差画像とをモニタ１０に交互に表示し、シャッタ駆動部３６が、モニタ１０に左目用視差画像が表示されているときには左シャッタ２３Ｌを開いて右シャッタ２３Ｒを閉じ、モニタ１０に右目用視差画像が表示されているときには右シャッタ２３Ｒを開いて左シャッタ２３Ｌを閉じるようにモニタ１０の表示に同期させて左シャッタ２３Ｌと右シャッタ２３Ｒを開閉駆動することにより左目用視差画像の画像光を観察者の左目に、右目用視差画像の画像光を観察者の右目に到達させる公知の時分割方式を表示方式として採用するものとする。
【００２４】
立体視眼鏡２０は、観察者が装着するものであり、左耳にかけられる左テンプル２０ａＬと右耳にかけられる右テンプル２０ａＲとを備えたフレーム２０ａと、左レンズ２１Ｌ及び右レンズ２１Ｒとを備えている。また観察者に装着されたときに、観察者の左目の目前および右目の目前にそれぞれ配置される液晶シャッタである左シャッタ２３Ｌ及び右シャッタ２３Ｒが備えられている。そして左テンプル２０ａＬには、モニタ１０に表示された左目用視差画像の画像光が左レンズ２１Ｌを透過した後の左目側輝度を測定する左輝度センサ２２Ｌが、右テンプル２０ａＲには、モニタ１０に表示された右目用視差画像の画像光が右レンズ２１Ｒを透過した後の右目側輝度を測定する右輝度センサ２２Ｒがそれぞれ設けられている。
【００２５】
左輝度センサ２２Ｌ及び右輝度センサ２２Ｒは、可視光領域に感度があるものであり、シリコンフォトダイオード等を使用することができる。なお人間の目の感度である標準分光視感光率に一致するものであることが好ましい。この左輝度センサ２２Ｌ及び右輝度センサ２２Ｒにより、モニタ１０に立体画像が表示されたときに、左目用視差画像の画像光が左レンズ２１Ｌを透過した後の左目側輝度と右目用視差画像の画像光が右レンズ２１Ｒを透過した後の右目側輝度すなわち観察者の左目が感じる明るさと観察者が感じる明るさをそれぞれ測定する。
【００２６】
制御部３０は、図２に示すように半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、視差記憶部３１、表示信号生成部３２、キャリブレーション部３３、記憶部３４、輝度調整部３５およびシャッタ駆動部３６等が構成されている。
【００２７】
視差画像記憶部３１は、図示しない入力部から入力された、異なる視点で撮影された左目用視差画像と右目用視差画像の画像信号を記憶するものである。
【００２８】
表示信号生成部３２は、視差画像記憶部３１から読み出された左目用視差画像信号と右目用視差画像信号に基づいて立体画像の表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ１０に出力するものである。
キャリブレーション部３３は、後述する輝度調整機構のキャリブレーションを行うものである。このキャリブレーション部３３については後で詳細に説明する。
【００２９】
記憶部３４は、キャリブレーション部３３により算出された時間やパラメータを記憶するものである。
【００３０】
輝度調整部３５は、左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒによる輝度の測定結果に基づいて、左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるようにシャッタ駆動部３６を介して左シャッタ２３Ｌと右シャッタ２３Ｒを制御するものである。ここで本実施形態においては、この左シャッタ２３Ｌ、右シャッタ２３Ｒ、シャッタ駆動部３６、輝度調整部３５を合わせて輝度調整機構という。なおこの輝度調整機構による動作については後で詳細に説明する。
【００３１】
シャッタ駆動部３６は、輝度調整部３５からの出力に基づいて左シャッタ２３Ｌと右シャッタ２３Ｒを開閉させるものである。
【００３２】
本実施形態の立体画像表示装置１は、以上のように構成されている。
【００３３】
次に、本実施形態の立体画像表示装置１の作用について、図３及び図４に示すフローチャートおよび図５に示す説明図を用いて説明する。なお図３は立体画像表示装置１の作用を説明するためのフローチャート、図４は立体画像表示装置１のキャリブレーション処理を説明するためのフローチャート、図５立体視眼鏡２０のシャッタ２３Ｌ，２３Ｒの動きを説明するための説明図である。
【００３４】
まず立体画像表示装置１は、図３に示すように、キャリブレーション部３３が輝度調整機構のキャリブレーション処理を行う（Ｓ１）。
【００３５】
キャリブレーション部３３によるキャリブレーション処理は、図４に示す如く、まず基準画像として白の画像を、表示信号生成部３２を介してモニタ１０に表示させる（Ｓ１０）。次にモニタ１０を観察する一人以上の観察者が、各々立体視眼鏡２０を装着し、各々がモニタを観察する位置に位置した状態で、各々の左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒの出力を取得する（Ｓ１１）。
【００３６】
そして各立体視眼鏡２０において左目側輝度と右目側輝度の値が同じになる開閉時間を算出する（Ｓ１２）。つまり左シャッタ２３Ｌと右シャッタ２３Ｒとが開いた状態で、左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒの各々の出力を取得し、その各々の出力の積分値がそれぞれ規定の値になったらシャッタを閉じる。そして左輝度センサ２２Ｌの出力の積分値が規定の値になるのに要した時間すなわちシャッタが開いてから閉じるまでに要した時間（本実施形態においては、この時間を開閉時間という）と、右輝度センサ２２Ｒの出力の積分値が規定の値になるのに要した時間すなわちシャッタが開いてから閉じるまでに要した時間（本実施形態においては、この時間を開閉時間という）を算出する。このとき積分値の規定の値は、キャリブレーション部３３により算出される開閉時間が、モニタ１０に表示される左目用視差画像と左目用視差画像が切り替わる時間に近い値になるように予め設定されるものとする。
【００３７】
そしてステップＳ１２にて算出した立体視眼鏡２０毎の左シャッタ２３Ｌの開閉時間と右シャッタ２３Ｒの開閉時間を記憶部３４へ記憶してキャリブレーション処理を終了する（Ｓ１３）。
【００３８】
上記キャリブレーション処理を行うと（Ｓ１）、次に図３に戻り、表示信号生成部３２は、視差画像記憶部３１に記憶されている左目用視差画像と右目用視差画像を読み出して、左目用視差画像信号と右目用視差画像信号に基づいて立体画像の表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ１０に出力する（Ｓ２）。
【００３９】
そしてモニタ１０に立体画像が表示されると（Ｓ２）、輝度調整部３５がシャッタ駆動部３６を介して、モニタ１０に左目用視差画像が表示されるのと同期して左シャッタ２３Ｌを開くと共に右シャッタ２３Ｒを閉じ、ステップＳ１のキャリブレーション処理により算出した左シャッタ２３Ｌの開閉時間が経過すると左シャッタ２３Ｌを閉じる。なお左シャッタ２３Ｌの開閉時間が経過する前に、モニタ１０に右目用視差画像が表示される場合には、右目用視差画像の表示に同期して左シャッタ２３Ｌを閉じると共に右シャッタ２３Ｒを開く。一方、モニタ１０に左目用視差画像がまだ表示されていれば、右シャッタ２３Ｒは閉じた状態にしておき、モニタ１０に右目用視差画像が表示されると同時に右シャッタ２３Ｒを開く。
【００４０】
次に輝度調整部３５は、ステップＳ１のキャリブレーション処理により算出した右シャッタ２３Ｒの開閉時間が経過すると、シャッタ駆動部３６を介して、右シャッタ２３Ｒを閉じる。なお右シャッタ２３Ｒの開閉時間が経過する前に、モニタ１０に左目用視差画像が表示される場合には、左目用視差画像の表示に同期して右シャッタ２３Ｒを閉じると共に左シャッタ２３Ｌを開く。一方、モニタ１０に右目用視差画像がまだ表示されていれば、左シャッタ２３Ｌは閉じた状態にしておき、モニタ１０に左目用視差画像が表示されると同時に左シャッタ２３Ｌを開く（Ｓ３）。
【００４１】
そして制御部３０はモニタ１０の立体画像の表示がＯＦＦになっているか否かを判別し（Ｓ４）、立体画像の表示がＯＦＦになっていない場合（Ｓ４；Ｎｏ）にはステップＳ３へ移行してステップＳ３の処理を繰り返し行う。一方、立体画像の表示がＯＦＦになっている場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）には、すべての処理を終了する。以上のようにして本実施形態の立体画像表示装置１による立体画像表示が行われる。
【００４２】
以上のように、本実施形態の立体画像表示装置１及び立体画像表示方法によれば、例えば映画館等、照明の位置が固定されているような場所に設置されたモニタ１０を立体視眼鏡２０を装着した複数の観察者が観察するような場合に、各座席の位置によって照明等の外光や周囲の状況で変化し得る輝度を立体視眼鏡２０毎に測定し、この測定結果に基づいて左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるように立体視眼鏡２０毎に算出された左シャッタ２３Ｌ及び右シャッタ２３Ｒの開閉時間すなわちシャッタ速度で各々の左右シャッタ２３Ｌ，２３Ｒを開閉することにより、一人ひとりに最適な輝度調整を行うことができ、各観察者の左右の目にそれぞれ到達する左目用視差画像と右目用視差画像の輝度すなわち各観察者の左目と右目とで明るさを感じる度合いを同じにすることができる。これにより全ての観察者が快適な立体視をすることができる。
【００４３】
なお本実施形態では複数の観察者が各々快適な立体視をすることができるように、図３のステップＳ３にて上述したように輝度調整部３５が左右シャッタ２３Ｌ，２３Ｒのシャッタ速度を制御するようにしたが、例えば観察者が一人である場合には、左右シャッタ２３Ｌ，２３Ｒの開閉動作に同期させて左目用視差画像と右目用視差画像をモニタ１０に表示させるようにしてもよい。
【００４４】
次に本発明にかかる第二の実施形態の立体画像表示装置について説明する。なお本実施形態の立体画像表示装置は上述した第一の実施形態の立体画像表示装置１と概略同様の構成であり、同様箇所の説明は省略し、異なる箇所のみ詳細に説明する。本実施形態の立体画像表示装置は、図２において、キャリブレーション部３３及び記憶部３４を必ずしも必要としない構成である。ここで図５に本実施形態の立体画像表示装置の作用を説明するためのフローチャート、図６に本実施形態の立体画像表示装置の立体視眼鏡２０の左右シャッタ２３Ｌ，２３Ｒの動きを説明するための説明図を示す。
【００４５】
本実施形態の立体画像表示装置は、モニタ１０を観察する一人以上の観察者が、各々立体視眼鏡２０を装着し、各々がモニタを観察する位置に位置した後、図５に示すように、まず表示信号生成部３２が、視差画像記憶部３１に記憶されている左目用視差画像と右目用視差画像を読み出して、左目用視差画像信号と右目用視差画像信号に基づいて立体画像の表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ１０に出力する（Ｓ２１）。
【００４６】
そしてモニタ１０に立体画像が表示されると（Ｓ２１）、左輝度センサ２２Ｌは左目側輝度を、右輝度センサ２２Ｒは右目側輝度をそれぞれ測定して測定結果を輝度調整部３５へ出力する（Ｓ２２）。輝度調整部３５は、左輝度センサ２２Ｌ及び右輝度センサ２２Ｒからそれぞれ輝度測定結果が入力されて、この測定結果に基づいて、左目側輝度と右目側輝度との値が同じになるようにシャッタ駆動部３６を介して左シャッタ２３Ｌと右シャッタ２３Ｒのシャッタ速度を制御して左右の輝度を調整する（Ｓ２３）。
【００４７】
具体的には、図６に示すように、輝度調整部３５がシャッタ駆動部３６を介して、モニタ１０に左目用視差画像が表示されるのと同期して左シャッタ２３Ｌを開くと共に右シャッタ２３Ｒを閉じる。そして輝度調整部３５は左輝度センサ２２Ｌの出力の積分値が規定の値Ｋになると、シャッタ駆動部３６を介して、左シャッタ２３Ｌを閉じる。なお図６に示すように左目用視差画像の表示Ｄ１がされている時間内に上記積分値が規定の値Ｋになった場合には、左シャッタ２３Ｌと右シャッタ２３Ｒの両方が閉じている状態が生じることになり、左目用視差画像の表示Ｄ１が終了すると共に右シャッタ２３Ｒを開くようにする。
【００４８】
逆に、上記積分値が規定の値Ｋになる前に左目用視差画像の表示Ｄ２が終了する場合には、この表示Ｄ２の終了と共に左シャッタ２３Ｌを閉じ、同時に右シャッタ２３Ｒを開くようにする。
【００４９】
ここで規定の値Ｋは、立体画像表示装置がキャリブレーション部３３及び記憶部３４を備えている場合には、キャリブレーション部３３により予め左目用視差画像と左目用視差画像が切り替わる時間内に積分されるセンサ出力の値を算出しておいて設定し記憶させておくことができる。なおモニタ１０の観察者等が予め任意の値を入力して設定してもよい。
【００５０】
同様にして輝度調整部３５は、モニタ１０に右目用視差画像が表示Ｄ１されるのと同期して右シャッタ２３Ｒを開き、右輝度センサ２２Ｒの出力の積分値が規定の値Ｋになると、シャッタ駆動部３６を介して、右シャッタ２３Ｒを閉じるようにする。
【００５１】
以上のようにして輝度調整部３５は、予め定められた左目用視差画像と右目用視差画像とをそれぞれ表示させる一定の時間において、左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒの各々の出力の積分値が同じ値になるように左右のシャッタ２３Ｌ，２３Ｒ速度を制御することにより、各観察者の左右の目にそれぞれ到達する左目用視差画像と右目用視差画像の輝度すなわち各観察者の左目と右目とで明るさを感じる度合いを同じにする。
【００５２】
そして制御部３０はモニタ１０の立体画像の表示がＯＦＦになっているか否かを判別し（Ｓ４）、立体画像の表示がＯＦＦになっていない場合（Ｓ４；Ｎｏ）にはステップＳ３へ移行してステップＳ３の処理を繰り返し行う。一方、立体画像の表示がＯＦＦになっている場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）には、すべての処理を終了する。以上のようにして本実施形態の立体画像表示装置による立体画像表示が行われる。
【００５３】
以上のように、本実施形態の立体画像表示装置及び立体画像表示方法によれば、モニタ１０を立体視眼鏡２０を装着した複数の観察者が観察するような場合に、各観察者の位置によって照明等の外光や周囲の状況で変化し得る輝度を立体視眼鏡２０毎に測定し、この測定結果に基づいて左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるように立体視眼鏡２０毎に各々の左右シャッタ２３Ｌ，２３Ｒを開閉することにより、一人ひとりに最適な輝度調整を行うことができ、各観察者の左右の目にそれぞれ到達する左目用視差画像と右目用視差画像の輝度すなわち各観察者の左目と右目とで明るさを感じる度合いを同じにすることができる。これにより全ての観察者が快適な立体視を得ることができる。
【００５４】
なお上記第一の実施形態と第二の実施形態の立体画像表示装置においては、モニタ１０の表示方式として時分割方式を採用したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば表示信号生成部３２により左目用視差画像と右目用視差画像とを同一面に重ねて偏光表示し、偏光フィルタを備えた立体視眼鏡２０で 左目用視差画像と右目用視差画像に分離して左目用視差画像の画像光を観察者の左目に、右目用視差画像の画像光を観察者の右目に到達させる公知の偏光フィルタ方式を表示方式として採用してもよい。この場合、立体視眼鏡２０は上述した実施形態と同様、左右シャッタ２３Ｌ，２３Ｒを備えるものとし、輝度調整部３５は、モニタ１０の表示に関係なく、左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒの測定結果に基づいて左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるように左右シャッタ２３Ｌ，２３Ｒのシャッタ速度を制御することができる。
【００５５】
次に本発明にかかる第三の実施形態の立体画像表示装置について説明する。なお本実施形態の立体画像表示装置は上述した第一の実施形態の立体画像表示装置１と同様の箇所は同符号で示して説明は省略し、異なる箇所のみ詳細に説明する。図７は本実施形態の立体画像表示装置の立体画像眼鏡２０の概略構成図、図８は本実施形態の立体画像表示装置の内部構成を示すブロック図である。
【００５６】
本実施形態の立体画像表示装置は、左右シャッタ２３Ｌ，２３Ｒ及びシャッタ駆動部３６を備えずに、左ビームスプリッタ２４Ｌ、右ビームスプリッタ２４Ｒ及びビームスプリッタ駆動部３７を備えている点、及びモニタ１０の表示方式を偏光フィルタ方式とした点、立体視眼鏡２０が偏光フィルタを備えている点が上述した第一の実施形態の立体画像表示装置１と異なっている。
【００５７】
左ビームスプリッタ２４Ｌ及び右ビームスプリッタ２４Ｒは、図７に示すように、偏光フィルタが貼られた立体視眼鏡２０の左レンズ２１Ｌ及び右レンズ２１Ｒの、左右テンプル２０ａＬ，２０ａＲが位置しない側に配設されるものであり、その上端部はフレーム２０ａに対して一点が軸支され回転可能に構成されており、この回転位置を制御することにより左レンズ２１Ｌ及び右レンズ２１Ｒを透過する画像光の透過光量を可変にすることができる。本実施形態においては、左ビームスプリッタ２４Ｌ及び右ビームスプリッタ２４Ｒの回転位置は、画像光の入射角度を１０°〜４０°の間で変更できるように構成されており、左ビームスプリッタ２４Ｌ及び右ビームスプリッタ２４Ｒは、画像光の入射角度を１０°〜４０°の間で変更したときに透過率が１００％〜０％で非線形に変化する可変式ビームスプリッタを使用するものとする。なお左ビームスプリッタ２４Ｌ及び右ビームスプリッタ２４Ｒの回転位置と透過率との関係は予め記憶部３４に記憶しておく。
【００５８】
ビームスプリッタ駆動部３７は、輝度調整部３５からの出力に基づいて左ビームスプリッタ２４Ｌ及び右ビームスプリッタ２４Ｒの上記回転を制御するものである。
【００５９】
ここで本実施形態において輝度調整機構は、この左ビームスプリッタ２４Ｌ、右ビームスプリッタ２４Ｒ、ビームスプリッタ駆動部３７、輝度調整部３５を合わせて輝度調整機構という。なおこの輝度調整機構による動作については後で詳細に説明する。
【００６０】
まず立体画像表示装置は、図９に示すように、キャリブレーション部３３が輝度調整機構のキャリブレーション処理を行う（Ｓ３１）。
【００６１】
キャリブレーション部３３によるキャリブレーション処理は、図１０に示す如く、まず基準画像として白の画像を、表示信号生成部３２を介してモニタ１０に表示させる（Ｓ４１）。次にモニタ１０を観察する一人以上の観察者が、各々立体視眼鏡２０を装着し、各々がモニタを観察する位置に位置した状態で、各々の左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒの出力を取得する（Ｓ４２）。
【００６２】
そして各立体視眼鏡２０において左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるようにビームスプリッタ駆動部３７を介して左ビームスプリッタ２４Ｌ及び右ビームスプリッタ２４Ｒの回転位置を制御する（Ｓ４３）。つまり予め定められた時間中に、左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒの各々の出力を取得し、左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒの出力の積分値がそれぞれ同じ値になる回転位置を検出し、この回転位置における制御パラメータを算出する。
【００６３】
そしてステップＳ１２にて算出した立体視眼鏡２０毎の左ビームスプリッタ２４Ｌの回転位置と右ビームスプリッタ２４Ｒの回転位置における制御パラメータを記憶部３４へ記憶してキャリブレーション処理を終了する（Ｓ４４）。
【００６４】
上記キャリブレーション処理を行うと（Ｓ３１）、次に図９に戻り、表示信号生成部３２は、視差画像記憶部３１に記憶されている左目用視差画像と右目用視差画像を読み出して、左目用視差画像信号と右目用視差画像信号に基づいて立体画像の表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ１０に出力する（Ｓ３２）。
【００６５】
そしてモニタ１０に立体画像が表示されると（Ｓ３２）、左輝度センサ２２Ｌは左目側輝度を、右輝度センサ２２Ｒは右目側輝度をそれぞれ測定して測定結果を輝度調整部３５へ出力する（Ｓ３３）。輝度調整部３５は、左輝度センサ２２Ｌ及び右輝度センサ２２Ｒからそれぞれ輝度測定結果が入力されて、この測定結果に基づいて、左目側輝度と右目側輝度との値が同じになるようにビームスプリッタ駆動部３７を介して左ビームスプリッタ２４Ｌと右ビームスプリッタ２４Ｒの回転位置を制御して左右の輝度を調整する（Ｓ３４）。
【００６６】
具体的には、上述したキャリブレーション処理にて検出した回転位置における制御パラメータを記憶部３４から読み出して、左ビームスプリッタ２４Ｌと右ビームスプリッタ２４Ｒを検出した回転位置に位置させる。そして輝度調整部３５は予め設定した所定の時間よりも前に左輝度センサ２２Ｌの出力の積分値が規定の値Ｋになると、ビームスプリッタ駆動部３７を介して、左ビームスプリッタ２４Ｌを透過光量が減少する方向へ回転させる。同様にして輝度調整部３５は予め設定した所定の時間よりも前に右輝度センサ２２Ｒの出力の積分値が規定の値Ｋになると、ビームスプリッタ駆動部３７を介して、右ビームスプリッタ２４Ｒを透過光量が減少する方向へ回転させる。
【００６７】
ここで規定の値Ｋは、キャリブレーション部３３により予め設定した所定の時間内に積分されるセンサ出力の値を算出しておいて設定し記憶させておくことができる。
【００６８】
また輝度調整部３５は、予め設定した所定の時間になったときに左輝度センサ２２Ｌの出力の積分値が規定の値Ｋになっていない場合には、ビームスプリッタ駆動部３７を介して、左ビームスプリッタ２４Ｌを透過光量が増加する方向へ回転させる。同様にして輝度調整部３５は予め設定した所定の時間になったときに右輝度センサ２２Ｒの出力の積分値が規定の値Ｋになっていない場合には、ビームスプリッタ駆動部３７を介して、右ビームスプリッタ２４Ｒを透過光量が増加する方向へ回転させる。
【００６９】
以上のようにして輝度調整部３５は、予め定められた一定の時間において、左輝度センサ２２Ｌと右輝度センサ２２Ｒの各々の出力の積分値が同じ値になるように左右のビームスプリッタ２４Ｌ，２４Ｒの回転位置を制御することにより、各観察者の左右の目にそれぞれ到達する左目用視差画像と右目用視差画像の輝度すなわち各観察者の左目と右目とで明るさを感じる度合いを同じにする。
【００７０】
そして制御部３０はモニタ１０の立体画像の表示がＯＦＦになっているか否かを判別し（Ｓ３５）、立体画像の表示がＯＦＦになっていない場合（Ｓ３５；Ｎｏ）にはステップＳ３３へ移行してステップＳ３３の処理を繰り返し行う。一方、立体画像の表示がＯＦＦになっている場合（Ｓ３５；Ｙｅｓ）には、すべての処理を終了する。以上のようにして本実施形態の立体画像表示装置による立体画像表示が行われる。
【００７１】
以上のように、本実施形態の立体画像表示装置及び立体画像表示方法によれば、モニタ１０を立体視眼鏡２０を装着した複数の観察者が観察するような場合に、各観察者の位置によって照明等の外光や周囲の状況で変化し得る輝度を立体視眼鏡２０毎に測定し、この測定結果に基づいて左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるように立体視眼鏡２０毎に左右のビームスプリッタ２４Ｌ，２４Ｒの回転位置を制御することにより、一人ひとりに最適な輝度調整を行うことができ、各観察者の左右の目にそれぞれ到達する左目用視差画像と右目用視差画像の輝度すなわち各観察者の左目と右目とで明るさを感じる度合いを同じにすることができる。これにより全ての観察者が快適な立体視をすることができる。
【００７２】
なお本実施形態では、輝度調整部３５が、モニタ１０に立体画像が表示されている間ずっと左輝度センサ２２Ｌ及び右輝度センサ２２Ｒからの測定結果に基づいて、左目側輝度と右目側輝度との値が同じになるようにビームスプリッタ駆動部３７を介して左ビームスプリッタ２４Ｌと右ビームスプリッタ２４Ｒの回転位置を制御して左右の輝度を調整するものとしたが、輝度調整部３５がキャリブレーション処理にて検出された回転位置に左ビームスプリッタ２４Ｌと右ビームスプリッタ２４Ｒを固定することにより左右の輝度を調整するようにしてもよい。
【００７３】
これにより例えば映画館等、照明の位置が固定されているような場所に設置されたモニタ１０を立体視眼鏡２０を装着した複数の観察者が観察するような場合に、各座席の位置によって照明等の外光や周囲の状況で変化し得る輝度を立体視眼鏡２０毎に測定し、この測定結果に基づいて左目側輝度と右目側輝度の値が同じになるように立体視眼鏡２０毎に検出された回転位置に左ビームスプリッタ２４Ｌと右ビームスプリッタ２４Ｒを固定することにより、一人ひとりに最適な輝度調整を行うことができ、各観察者の左右の目にそれぞれ到達する左目用視差画像と右目用視差画像の輝度すなわち各観察者の左目と右目とで明るさを感じる度合いを同じにすることができる。これにより全ての観察者が快適な立体視をすることができる。    
なお本発明は、上述した実施形態の内容に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１     立体画像表示装置
１０    モニタ（画像表示手段）
２０    立体視眼鏡
２１Ｌ  左レンズ
２１Ｒ  右レンズ
２２Ｌ，２２Ｒ    左右輝度センサ（輝度測定手段）
２３Ｌ，２３Ｒ    左右シャッタ（シャッタ）
３０    制御部
３３    キャリブレーション部（キャリブレーション手段）
３５    輝度調整部
３６    シャッタ駆動部
２４Ｌ，２４Ｒ    ビームスプリッタ（透過光量変更手段）
３７    ビームスプリッタ駆動部
２３Ｌ，２３Ｒ，３５，３６を合わせて輝度調整機構（第一、第二の実施形態）
２４Ｌ，２４Ｒ，３５，３７を合わせて輝度調整機構（第三の実施形態）
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図７】
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