(57)【要約】【課題】他の視聴者の立体視を阻害することなく、融合限界を超える過度な視差量で映像を視聴するのを制限することが可能な立体映像表示システムを提供する。【解決手段】立体映像表示システムは、立体映像表示装置１１０、立体映像観賞用メガネ１２０を備える。立体映像表示装置１１０は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示させるタイミングに同期した同期信号を送信する同期信号送信部１１３を備え、立体映像観賞用メガネ１２０は、同期信号送信部１１３から送信された同期信号により左眼用シャッター１２５Ｌ及び右眼用シャッター１２５Ｒそれぞれの開閉駆動を制御するシャッター駆動制御部１２４と、同期信号の信号強度を判定する信号強度判定部１２３とを備える。シャッター駆動制御部１２４は、信号強度判定部１２３で判定された信号強度に応じて、立体映像を表示させる第１の開閉パターンと、平面映像を表示させる第２の開閉パターンとを切り替える。【選択図】図１
2012060344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示する立体映像表示装置と、左眼用シャッター及び右眼用シャッターが設けられた立体映像観賞用メガネとを備えた立体映像表示システムであって、
前記立体映像表示装置は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示させるタイミングに同期した同期信号を送信する同期信号送信部を備え、
前記立体映像観賞用メガネは、前記同期信号送信部から送信された同期信号により前記左眼用シャッター及び前記右眼用シャッターそれぞれの開閉駆動を制御するシャッター駆動制御部と、前記同期信号の信号強度を判定する信号強度判定部とを備え、
前記シャッター駆動制御部は、前記信号強度判定部で判定された信号強度に応じて、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを交互に開閉駆動させて立体映像を表示させる第１の開閉パターンと、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを同時に開閉駆動させて平面映像を表示させる第２の開閉パターンとを切り替えることを特徴とする立体映像表示システム。
【請求項２】
前記同期信号は赤外線信号であり、前記信号強度判定部は、前記赤外線信号の光強度に応じて、前記第１の開閉パターンと、前記第２の開閉パターンとを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示システム。
【請求項３】
前記同期信号は電波信号であり、前記信号強度判定部は、前記電波信号の信号強度に応じて、前記第１の開閉パターンと、前記第２の開閉パターンとを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示システム。
【請求項４】
前記信号強度判定部は、前記同期信号の信号強度が所定の閾値より小さいか否かを判定し、大きいと判定した場合、前記シャッター駆動制御部は、前記第２の開閉パターンに切り替えて、平面映像を表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体映像表示システム。
【請求項５】
前記立体映像表示装置は、左眼用映像と右眼用映像とから視差量を判定する視差量判定部と、該視差量判定部により判定された視差量に応じて前記同期信号の信号強度を制御する信号制御部とを備え、前記同期信号送信部は、前記信号制御部により信号強度が制御された同期信号を送信することを特徴とする請求項４に記載の立体映像表示システム。
【請求項６】
前記所定の閾値は、前記立体映像表示装置と前記立体映像観賞用メガネとの視距離によって設定されることを特徴とする請求項４又は５に記載の立体映像表示システム。
【請求項７】
前記所定の閾値は、ユーザにより設定可能としたことを特徴とする請求項４又は５に記載の立体映像表示システム。
【請求項８】
前記立体映像表示装置は、左眼用映像と右眼用映像とから視差量を判定する視差量判定部と、該視差量判定部により判定された視差量に応じて前記所定の閾値を決定する閾値決定部と、該閾値決定部により決定した前記所定の閾値を前記同期信号に付加する閾値付加部とを備え、前記同期信号送信部は、前記閾値付加部により前記所定の閾値が付加された同期信号を送信することを特徴とする請求項４に記載の立体映像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体視表示を行うことが可能な立体映像表示装置を備えた立体映像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置を用いて立体視を行うためには、左眼と右眼とにそれぞれ異なる映像を表示する必要がある。この異なる映像とは視差が異なるもので、視差の異なる量すなわち視差量は、立体視させたい被写体の奥行きに応じて異なり、例えば、表示装置の手前に大きく飛び出させて表示をする場合には視差量を大きくし、右眼用の画像は左眼用の画像と比較し左側に、左眼用の画像は右眼用の画像と比較し右側に表示させる。視差量が０、つまり右眼用の画像と左眼用の画像が重なる画像は表示装置の表示面に位置するように観察される。この大きな視差量と視差量０との間の視差量をもつ画像に関しては、これらの間の奥行きに配置されるよう観察される。
【０００３】
また、逆の視差量をもたせることで、表示装置の表示面の奥側に引っ込ませて表示をすることが可能となる。奥側に大きく引っ込ませて表示する場合には視差量を逆方向に大きくし、右眼用の画像は左眼用の画像と比較し右側に、左眼用の画像は右眼用の画像と比較し左側に、飛び出させる場合とは逆の視差量で表示させる。当然ながら、この逆方向に大きな視差量と視差量０との間の視差量をもつ画像に関しては、これらの間の奥行きに配置されるよう観察される。
【０００４】
上記のような、表示装置の手前側に飛び出させた表示や、奥側に引っ込ませた表示は、被写体を撮影する撮像装置の配置により変えることが可能である。例えば、２つの撮像装置を平行になるよう左右に配置した場合、右側の撮像装置の撮像視野と左側の撮像装置の撮像視野との関係は、被写体に対して常に同じで、被写体が手前にあっても奥にあっても、左右の関係は保持される。これを表示装置に右側の撮像装置の画像を右眼に、左側の撮像装置の画像を左眼に表示させると、表示装置の手前に飛び出して見せることが可能になる。被写体が無限遠のときには視差がなくなるため、これが表示装置の表示面に相当する。
【０００５】
また、２つの撮像装置が内側を向くように輻輳を付けて左右に配置した場合、右側の撮像装置の撮像視野と左側の撮像装置の撮像視野との関係は、被写体の奥行きに応じて変化する。被写体が手前にある場合は、右側の撮像装置の撮像視野は右側に、左側の撮像装置の撮像視野は左側に位置するが、左右の撮像装置の光軸が交差する点である輻輳点では右側の撮像装置の撮像視野と左側の撮像装置の撮像視野とが一致する。さらに奥の被写体では、右側の撮像装置の撮像視野は左側に、左側の撮像装置の撮像視野は右側に位置し、左右の関係が逆転する。これを表示装置に、右側の撮像装置の画像を右眼に、左側の撮像装置の画像を左眼に表示させると、手前の被写体に対しては表示装置の手前に飛び出して見え、輻輳点の被写体は表示装置の表示面と同じ位置に見え、それより奥の被写体は表示装置の表示面より引っ込んで見えるようになる。
【０００６】
このように、撮像装置の配置により見え方が変わり、視差量の最大値（最大視差）の考えも異なってくる。２つの撮像装置を平行になるよう左右に配置した場合、奥の被写体ほど視差量が小さくなり、逆に手前のものほど視差量は大きくなり、これが最大視差に相当する。また、２つの撮像装置が内側を向くように輻輳を付けて左右に配置した場合、視差量が０となる輻輳点を境に前後に視差が大きくなるため、最大視差は被写体の配置などにもより、手前側で最大視差となる場合もあれば、奥側で最大視差を取ることもあり得る。
【０００７】
最大視差は上記のように撮像装置や被写体の配置で変わってくるが、さらには、左右画像を左右にずらすことでも変化する。例えば、左画像に対し右画像が１０画素分だけ左側にずれている場合、視差量は１０画素となり、左画像を左眼で、右画像を右眼で見ることで、表示装置の表示面より飛び出して見えることになるが、この右画像を全体的に右側へシフトさせることでその視差量は変化し、１０画素右へずらすと視差量は０画素となり視差がなくなって、飛び出して見えなくなる。これら画像の最大視差が仮に１００画素あったとしても、１０画素シフトすることで、９０画素の視差量となり、つまり最大視差も変化することが分かる。
【０００８】
このような、画像のシフトを積極的に用い、視差量を制御する手法が、例えば特許文献１で提案されている。視差量と言うのは、画像の表示サイズや画像の解像度（画素数）よっても変化するので、撮像装置で取得された左右画像を、どの大きさの表示装置で、どの解像度（画素数）で観察するかにより、視差量が大きくも小さくもなってしまうが、これを視距離のパラメータも含め両眼の融合範囲に収めるよう、左右画像のシフトで調整を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１２１３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、表示する左右画像のシフトにより視差量の制御をおこなっているため、この表示装置を見る視聴者が複数人の場合は、その視聴者全員に同様の視差量の調整が行われてしまう。例えば表示装置に近付いた視聴者に合わせるよう最適な立体画像を表示すると、それ以外の視聴者は、近付いていないにもかかわらず、視差量が制御されてしまうという問題がある。逆に、推奨観察距離を用いて固定値にすることで視差量が変動することはなくなるが、表示装置に近付いた視聴者は融合限界を超える過度な視差量で映像を視聴する可能性が生じてしまう。
【００１１】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、他の視聴者の立体視を阻害することなく、融合限界を超える過度な視差量で映像を視聴するのを制限することが可能な立体映像表示システムを提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示する立体映像表示装置と、左眼用シャッター及び右眼用シャッターが設けられた立体映像観賞用メガネとを備えた立体映像表示システムであって、前記立体映像表示装置は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示させるタイミングに同期した同期信号を送信する同期信号送信部を備え、前記立体映像観賞用メガネは、前記同期信号送信部から送信された同期信号により前記左眼用シャッター及び前記右眼用シャッターそれぞれの開閉駆動を制御するシャッター駆動制御部と、前記同期信号の信号強度を判定する信号強度判定部とを備え、前記シャッター駆動制御部は、前記信号強度判定部で判定された信号強度に応じて、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを交互に開閉駆動させて立体映像を表示させる第１の開閉パターンと、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを同時に開閉駆動させて平面映像を表示させる第２の開閉パターンとを切り替えることを特徴としたものである。
【００１３】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記同期信号は赤外線信号であり、前記信号強度判定部は、前記赤外線信号の光強度に応じて、前記第１の開閉パターンと、前記第２の開閉パターンとを切り替えることを特徴としたものである。
【００１４】
第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記同期信号は電波信号であり、前記信号強度判定部は、前記電波信号の信号強度に応じて、前記第１の開閉パターンと、前記第２の開閉パターンとを切り替えることを特徴としたものである。
【００１５】
第４の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段において、前記信号強度判定部は、前記同期信号の信号強度が所定の閾値より小さいか否かを判定し、大きいと判定した場合、前記シャッター駆動制御部は、前記第２の開閉パターンに切り替えて、平面映像を表示させることを特徴としたものである。
【００１６】
第５の技術手段は、第４の技術手段において、前記立体映像表示装置は、左眼用映像と右眼用映像とから視差量を判定する視差量判定部と、該視差量判定部により判定された視差量に応じて前記同期信号の信号強度を制御する信号制御部とを備え、前記同期信号送信部は、前記信号制御部により信号強度が制御された同期信号を送信することを特徴としたものである。
【００１７】
第６の技術手段は、第４又は第５の技術手段において、前記所定の閾値は、前記立体映像表示装置と前記立体映像観賞用メガネとの視距離によって設定されることを特徴としたものである。
【００１８】
第７の技術手段は、第４又は第５の技術手段において、前記所定の閾値は、ユーザにより設定可能としたことを特徴としたものである。
【００１９】
第８の技術手段は、第４の技術手段において、前記立体映像表示装置は、左眼用映像と右眼用映像とから視差量を判定する視差量判定部と、該視差量判定部により判定された視差量に応じて前記所定の閾値を決定する閾値決定部と、該閾値決定部により決定した前記所定の閾値を前記同期信号に付加する閾値付加部とを備え、前記同期信号送信部は、前記閾値付加部により前記所定の閾値が付加された同期信号を送信することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、他の視聴者の立体視を阻害することなく、融合限界を超える過度な視差量で映像を視聴するのを制限することが可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例における立体映像表示システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】立体映像表示装置を２人の視聴者（視聴者Ｘ、視聴者Ｙ）がある視距離にて視聴している様子を示した図である。
【図３】視距離に対する赤外光の強度の推移を表す特性曲線データの一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例における立体映像表示システムの概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係わる立体映像表示システムについて各実施例を挙げ図面を参照しながら説明する。
【００２３】
＜第１の実施例＞
図１は、本発明の第１の実施例における立体映像表示システムの概略構成を示すブロック図で、図中、１００は本実施例における立体映像表示システムを示す。この立体映像表示システム１００は、立体映像表示装置１１０と立体映像観賞用メガネ１２０とを備え、左右映像を交互に表示する時分割により表示された左右映像(立体視用の映像)のタイミングに合わせて、立体映像観賞用のメガネ１２０を駆動制御し、立体視を可能にさせる。
【００２４】
立体映像表示装置１１０は、映像表示部１１１、映像識別信号生成部１１２、同期信号送信部１１３、視差量判定部１１５、及び信号制御部１１６から構成され、また、立体映像観賞用メガネ１２０は、同期信号受信部１２１、シャッター制御信号生成部１２２、信号強度判定部１２３、シャッター駆動制御部１２４、左眼用シャッター１２５Ｌ、及び右眼用シャッター１２５Ｒから構成されている。
【００２５】
映像表示部１１１は、液晶ディスプレイで構成され、立体視させる際には入力された映像信号から左眼用の映像と右眼用の映像とを生成し、時分割で交互に表示を行う。本実施例での液晶ディスプレイは、２次元映像表示の際には２４０Ｈｚの駆動周波数にて映像表示を行い、立体視用の映像表示の際には左右映像がそれぞれ１２０Ｈｚにて表示されるように構成される。
【００２６】
映像識別信号生成部１１２は、映像表示部１１１で表示する左右映像のタイミングに同期させた立体映像観賞用メガネ１２０の制御のための映像識別信号を生成し、生成した映像識別信号を同期信号送信部１１３へと送る。同期信号送信部１１３は受信した映像識別信号を同期信号１１４として送信する。本例ではこの同期信号１１４を赤外線信号として送信している。映像識別信号にはどのタイミングで映像表示部１１１が左眼用映像あるいは右眼用映像を表示しているかを示す情報が付与されており、この映像識別信号に対して立体映像観賞用メガネ１２０が同期駆動するように構成される。本例における映像識別信号としては、例えば、左右映像を識別するための矩形波のパルス信号を送信する。ここでは単純なパルスパターンでも良いし、その他の異なる方式の信号でも構わない。また、パターンをコード化することによって、近い波長域を扱うリモコンなどの他の機器で用いられる赤外光からの干渉の影響を低減するものでもよい。
【００２７】
同期信号送信部１１３は、波長８５０ｎｍの赤外ＬＥＤを備え、映像識別信号生成部１１２により生成された映像識別信号に基づいて赤外ＬＥＤを駆動制御させ、この映像識別信号を赤外線の同期信号１１４に変換し、この赤外線信号１１４を空間中に送信する。なお、説明の簡素化のため本例に記載の赤外線信号１１４は同期信号１１４を指し示すものとする。
【００２８】
ここで、視差量判定部１１５は、左眼用映像と右眼用映像とから表示される視差量を判定する。つまり、入力された左右映像の画面幅に対する視差の割合を判別し、映像表示部１１１にて実際に表示される視差量を抽出する。通常の映像には視差量の大きな被写体と視差量の小さな被写体を含んでいるが、例えば、入力映像に含まれるある被写体の視差量が表示画面幅ｗに対してｔ％であれば、映像表示部１１１で表示される視差量は表示画面幅ｗのｔ％となり、視差量は、ｗ×ｔ／１００、となる。特に、視差量判定部１１５では立体表示の際に、ディスプレイ面より飛び出し方向の視差の判定を行う。また、本発明は大きな視差量に対する制御を行うため、画像内すべての視差を必要とするものではなく、最大視差を算出するものでも良い。
【００２９】
映像表示部１１１へ入力された映像の視差量の抽出は、画像ファイルに視差量に関するデータを格納した領域がある場合には、その領域から視差量情報を抽出する。例えば、入力画像に視差量の情報を書き込まれたメタデータ領域があればその値を参照しても良い。また、そのような視差量に関する情報のない映像データに関しては、左右画像間でマッチング処理を行い、対応する左右の映像間での視差量を算出することが可能である。入力左右映像が静止画であれば飛び出し方向の最大視差を検出するが、動画であれば、瞬間的に視差量が拡大するフレームは除き、ある一定時間を超える範囲での最大視差量を動画全体の中で検出し、その視差量を左右映像の最大視差としても良い。
【００３０】
このように抽出した映像の視差情報を信号制御部１１６に渡す。信号制御部１１６は視差量判定部１１５より得られた視差情報に基づいて、同期信号送信部１１３での光の出射強度（信号強度）の制御を行う。具体的には、飛び出し方向の視差量が大きい被写体を含む映像の場合は、同期信号送信部１１３で出射する信号強度を大きくする。また、逆に視差量の大きな被写体を含まない（視差量の小さな被写体を含む）映像の場合には、同期信号送信部１１３で出射する信号強度を小さくする。信号制御部１１６は、このように同期信号送信部１１３で出射される信号強度を視差量に応じて変化させるが、例えば、信号強度と視差量とを対応付けしたテーブルを図示しないメモリに格納しておくことで実現できる。この際、視差量の範囲毎に信号強度に対応付けてもよい。
【００３１】
次に立体映像観賞用メガネ１２０の動作に関して述べる。
立体映像表示装置１１０より送信された赤外線信号１１４は、立体映像観賞用メガネ１２０が有する同期信号受信部１２１により受信される。同期信号受信部１２１は、赤外線信号１１４から左右映像のタイミングを示す映像識別信号をシャッター制御信号生成部１２２に、赤外線信号１１４の光強度情報を信号強度判定部１２３にそれぞれ送る。
【００３２】
信号強度判定部１２３は、赤外線信号受信部１２１で受信した赤外線信号１１４の光強度を判定し、立体映像表示（３Ｄ表示）を行うか、平面映像表示（２Ｄ表示）を行うかの判定値（判定結果）をシャッター制御信号生成部１２２へと入力する。
【００３３】
シャッター制御信号生成部１２２は、信号強度判定部１２３による判定結果に基づいて、同期信号受信部１２１より受信した赤外線信号１１４から、左右のシャッターを制御するシャッター制御信号を生成し、このシャッター制御信号をシャッター駆動制御部１２４に送る。
【００３４】
シャッター駆動制御部１２４は、シャッター制御信号生成部１２２により生成されたシャッター制御信号に基づいて、左眼用シャッター１２５Ｌと右眼用シャッター１２５Ｒをそれぞれ駆動制御する。左右のシャッターは例えば液晶パネルによって構成され、シャッター駆動制御部１２４から印加される電圧値に応じて透過（開）・不透過（閉）の状態となるよう制御される。
【００３５】
シャッター制御信号生成部１２２は、左眼用シャッター１２５Ｌと右眼用シャッター１２５Ｒの開閉パターンを制御するためのシャッター制御信号を生成し、このシャッター制御信号に基づいてシャッター駆動制御部１２４が左眼用シャッター１２５Ｌと右眼用シャッター１２５Ｒの開閉パターンを切り替える。シャッター制御信号生成部１２２は、信号強度判定部１２３の判定結果に基づき立体映像の視聴を許可する場合、視聴者に立体視させるためのシャッター制御信号を生成し、また、信号強度判定部１２３の判定結果に基づき立体映像の視聴を許可しない場合、左右眼で視差のない同一映像である平面映像（従来の２次元映像）を視聴させるためのシャッター制御信号を生成する。
【００３６】
つまり、立体映像を視聴する場合、左眼用シャッター１２５Ｌと右眼用シャッター１２５Ｒの第１の開閉パターンに切り替えられる。この第１の開閉パターンの場合、立体映像表示装置１１０で左眼用映像が表示されているタイミングでは左眼用シャッター１２５Ｌを透過状態に、右眼用シャッター１２５Ｒを不透過状態にし、一方、右眼用映像が表示されているタイミングでは左眼用シャッター１２５Ｌを不透過状態に、右眼用シャッター１２５Ｒを透過状態にすることにより、左右映像がそれぞれ対応する視聴者の左右の目にはいるように駆動制御される。
【００３７】
また、平面映像を視聴する場合、左眼用シャッター１２５Ｌと右眼用シャッター１２５Ｒの第２の開閉パターンに切り替えられる。この第２の開閉パターンの場合、例えば、立体映像表示装置１１０で左眼用映像が表示されているタイミングでは左右のシャッター（１２５Ｒ、１２５Ｌ）を透過状態に、右眼用映像が表示されているタイミングでは左右のシャッター（１２５Ｒ、１２５Ｌ）を不透過状態にすることで、どちらか一方の映像のみを両目に入るよう制御を行う。このようにすることで、立体映像表示装置１１０では左右映像を交互に表示されていても視聴者にとっては片側の映像のみ視聴していることになるため、立体視することなく２次元映像を見ていることになる。
【００３８】
なお、上記例では左眼用映像のみ両眼で見せる構成となっているが、右眼用映像のみ見せるものでもよい。また、基準画像なるものが存在する場合は、その基準画像を視聴させるものでもよい。例えば、基準画像と視差情報から他方の目の映像を生成し立体視させる手法では有効である。
【００３９】
このように、立体映像表示システム１００は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示する立体映像表示装置１１０と、左眼用シャッター１２５Ｌ及び右眼用シャッター１２５Ｒが設けられた立体映像観賞用メガネ１２０とを備える。立体映像表示装置１１０は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示させるタイミングに同期した同期信号を送信する同期信号送信部１１３を備える。
【００４０】
そして、立体映像観賞用メガネ１２０は、同期信号送信部１１３から送信された赤外線信号により左眼用シャッター１２５Ｌ及び右眼用シャッター１２５Ｒそれぞれの開閉駆動を制御するシャッター駆動制御部１２４と、同期信号の信号強度を判定する信号強度判定部１２３とを備え、シャッター駆動制御部１２４は、信号強度判定部１２３で判定された信号強度に応じて、左眼用シャッター１２５Ｌと右眼用シャッター１２５Ｒとを交互に開閉駆動させて立体映像を表示させる第１の開閉パターンと、左眼用シャッター１２５Ｌと右眼用シャッター１２５Ｒとを同時に開閉駆動させて平面映像を表示させる第２の開閉パターンとを切り替える。
【００４１】
上記の信号強度判定とシャッター駆動制御に関して、図２に基づいて具体的に説明する。図２は、立体映像表示装置１１０を２人の視聴者（視聴者Ｘ、視聴者Ｙ）がある視距離にて視聴しているところを簡単に示したものである。図２（Ａ）は視聴者Ｘが視距離Ｌで視聴している状態、図２（Ｂ）は視聴者Ｙが視距離Ｌ′で視聴している状態を示している。ただし、ここでは説明を分かり易くするため２つの状態を分けて図示しているが、図２（Ａ），（Ｂ）では共に同一の立体映像表示装置１１０にて同一の映像を見ているものとする。
【００４２】
立体映像表示装置１１０には、左右映像が高速に交互に表示され、それに同期するように視聴者の装着する立体映像観賞用メガネ１２０が駆動される。まず、図２（Ａ）に示す、視聴者Ｘの位置から立体映像を視聴する状態を説明する。視聴者Ｘが視距離Ｌの位置で立体映像観賞用メガネ１２０を装着し、立体映像表示装置１１０を視聴している。このとき、立体映像表示装置１１０では左右映像が時分割で表示され、そのタイミングに合わせて立体映像観賞用メガネ１２０が駆動制御されるため、視聴者Ｘには立体映像が視聴可能となる。
【００４３】
立体映像表示装置１１０上で対応する左右映像での同一対象の特徴点を左映像特徴点３１１Ｌ、右映像特徴点３１１Ｒとする。これら２つの特徴点のディスプレイ上の間隔が視差量３１２である。左右映像の対応する左映像特徴点３１１Ｌと右映像特徴点３１１Ｒをそれぞれ視聴者Ｘの左眼３１４Ｌと右眼３１４Ｒで観察して立体視した場合には、２つの特徴点が重なり合って結像点３１３に存在しているかのように見える。結像点３１３の位置、つまりディスプレイ面からどの程度飛び出して（引っ込んで）見えるかは視聴者の両目の間隔３１５や視距離Ｌ、視差量３１２に依存し、例えば、視聴者の目の間隔と位置が固定の場合では視差量３１２が大きいほど飛び出し量は増加する。
【００４４】
ここで、視聴者の左右の目の位置である左眼３１４Ｌ，右眼３１４Ｒと左右映像の対応する左映像特徴点３１１Ｌ，右映像特徴点３１１Ｒをそれぞれ結んだ線分で表させる角度を輻輳角αとし、２つの特徴点の中心位置と左眼３１４Ｌと右眼３１４Ｒを結んだ線分から表される角を輻輳角βとすると、視差角ａは、
視差角ａ＝｜α−β｜
と定義することができる。この視差角が大きすぎる場合には、立体視可能な視差量である融合限界を超えて立体視できなかったり（２重像に見える）、長時間の視聴の際には不快感や眼精疲労の原因にもなったりするため、過度な視差量での映像の視聴を抑制する必要がある。一般的に融合限界の最大視差角は２度と言われており、視差角をこれ以上超えない視差量で表示する。さらに最適な範囲では６０分以下とするのが望ましいと言われている。
【００４５】
図２（Ｂ）には、視聴者Ｙが視距離Ｌよりも立体映像表示装置１１０に近い距離Ｌ′で視聴した場合を示している。これは、ディスプレイ面上での視差量は図２（Ａ）と同様であり単に視距離のみが短くなった状態を示している。また、視聴者Ｘと視聴者Ｙの両目間隔３１５は同一であるとする。この場合、図２（Ａ）の輻輳角αと輻輳角βに対応する角度はそれぞれ輻輳角α’と輻輳角β’となり、視聴者Ｙにおける視差角ｂは、
視差角ｂ＝｜α’−β'｜
となる。ここで、視差角ａ＜視差角ｂとなるため、表示の視差量が同じであれば視距離が近くなると視差角は増加する。
【００４６】
ここで本実施例のシステムの動作について具体的な数値を用いて説明する。図２（Ａ）、（Ｂ）の例において、表示される映像のディスプレイ上の視差量３１２を“１５ｍｍ”、視聴者の両目間隔３１５を“６５ｍｍ”、視距離Ｌを“４ｍ”、視距離Ｌ′を“１ｍ”とした場合、視差角ａ，ｂはそれぞれ、視差角ａ＝１．１度（視距離Ｌ＝４ｍ）、視差角ｂ＝３．８度（視距離Ｌ′＝１ｍ）となる。視差角ａは立体視するのに特に問題となる値ではないため、視聴者Ｘが立体映像を視聴可能なように左右映像に対してそれぞれ左右の目にて視聴するように第１の開閉パターンによるシャッターの駆動制御を行う。
【００４７】
一方、視聴者Ｙにおける視差角ｂは融合限界の最大視差角２度を超えており、立体視不可能であったり、眼精疲労の原因にもなったりするため、シャッター制御信号生成部１２２は、左右映像の表示タイミングに合わせて左右のシャッターを左眼用の映像のみ視聴者Ｙに見せるように駆動する第２の開閉パターンに切り替えるためのシャッター制御信号を生成する。つまり、立体映像表示装置１１０は左右映像を交互に表示しているが、立体映像観賞用メガネ１２０の両方のシャッター（１２５Ｌ，１２５Ｒ）を左右同時に透過・不透過の状態にする。これにより、視聴者は両目で左映像のみ視聴することになるため、視聴者にとっては平面映像（２次元映像）を視聴することになる。
【００４８】
ここで、信号強度判定部１２３による信号強度の判定方法について説明する。上記したように立体映像で見せるか、平面映像で見せるかは赤外線の光強度によって判定するが、これは信号強度判定部１２３によって行われる。この信号強度判定部１２３による判定結果に基づいて、シャッター制御信号生成部１２２及びシャッター駆動制御部１２４で左右のシャッターの開閉パターンを切り替え、視聴者に立体映像を視聴させるか、あるいは、平面映像を視聴させるかの制御を行う。
【００４９】
信号強度判定部１２３は、同期信号受信部１２１で受信された赤外線信号１１４の光強度を判定する。例えば、図３は視距離に対する赤外光の強度の推移を表す特性曲線データの一例を示す図であり、図中、縦軸は赤外光強度（相対受信レベル：ｄＢ）、横軸は視距離（ｍ）を示す。この図３に示す特性曲線データは、ある視差量α１における視距離に対する赤外光の信号強度の推移を示すデータである。これによれば、視距離が大きくなれば赤外光の信号強度が減衰することが分かる。例えば、視差量α１において視差角が１度となる視距離Ｌ０に対応する赤外光強度（相対受信レベル）Ｐを基準値とする。この基準値Ｐは立体映像観賞用メガネ１２０の図示しないメモリに格納しておき、信号強度判定部１２３により参照される。
【００５０】
ここで、視差量をα１に固定した場合には同期信号送信部１１３から送信される赤外光の信号強度は一定となる。この場合、視聴者Ｘにおける視距離Ｌ（＞Ｌ０）での光強度は、基準値Ｐ以下であるので、信号強度判定部１２３は、立体視を許可する判定値を、シャッター制御信号生成部１２２に送り、シャッター制御信号生成部１２２では左右映像それぞれに対して左右の目で視聴するようにシャッター制御信号を生成する。そして、このシャッター制御信号に基づいてシャッター駆動制御部１２４が左右のシャッターを第１の開閉パターンで駆動させる。その結果、視聴者Ｘは立体映像を視聴することになる。
【００５１】
一方、視聴者Ｙの場合、視距離Ｌ′（＜Ｌ０）での光強度の値が基準値Ｐを超えており、融合限界以上の視距離で視聴していることが分かる。すなわち、信号強度判定部１２３は、立体映像観賞用メガネ１２０で受信した赤外光の信号強度が所定の閾値（ここでは基準値Ｐに相当）より小さいか否かを判定し、大きいと判定した場合、シャッター駆動制御部１２４は、第２の開閉パターンに切り替えて、平面映像を表示させる。
【００５２】
より具体的には、信号強度判定部１２３は、立体視を許可しない（平面映像を視聴させる）判定値を、シャッター制御信号生成部１２２に送り、シャッター制御信号生成部１２２では左眼用映像に対して左右の目で同時に視聴するようにシャッター制御信号を生成する。そして、このシャッター制御信号に基づいてシャッター駆動制御部１２４が左右のシャッターを第２の開閉パターンで駆動させる。その結果、視聴者Ｙは左眼用の映像のみ視聴することになり、平面映像を視聴することになる。
【００５３】
本実施例では、立体映像観賞用メガネ１２０で受信した赤外光の信号強度と、所定の閾値（基準値Ｐ）とを比較し、この比較結果に基づいて、立体視の映像を視聴させるか、あるいは、２次元映像を視聴させるかの制御を行う。ここで、表示される映像の最大視差が固定である場合は制限される視距離は同一で構わないが、実際には映像により最大視差量が異なる場合が多い。この場合、視差量の小さな映像では比較的近くまで立体視することができるが、逆に、視差量の大きな映像で立体視するためには離れて視聴する必要がある。
【００５４】
そこで、本実施例では、映像の視差量に応じて赤外光の強度を制御することで、固定された基準値（例えば、図３の基準値Ｐ）の設定であっても、映像の視差量を反映した立体映像表示制御を行うことができる。すなわち、視差角は視差量と視距離によって変化するが、立体映像表示装置１１０は、視差量に応じて視差角が例えば１度となる視距離での受信強度が一定となるように、信号強度を変化させて赤外線信号を送信する。
【００５５】
例えば、前述の図３の例において、基準値Ｐは固定値として設定されているとすると、視差量に応じて制御された信号強度が信号強度判定部１２３でこの固定基準値Ｐと比較される。具体的には、大きな視差量α２（＞視差量α１）を持つ映像の場合、信号強度が大きくなるよう制御されて送信されるため、信号強度が基準値Ｐとなる視距離が視距離Ｌ０よりも大きくなる。すなわち、図３に示すように、視差量α１、視距離Ｌで視聴している場合には、信号強度が基準値Ｐより小さいため、立体映像が表示されていたが、同じ視距離Ｌで大きな視差量α２に変化した場合には、信号強度が基準値Ｐより大きくなるため、平面映像が表示される。
【００５６】
逆に、小さい視差量α３（＜視差量α１）を持つ映像の場合には、信号強度が小さく制御されるため、信号強度が基準値Ｐとなる視距離が視距離Ｌ０よりも小さくなる。すなわち、図３に示すように、視差量α１、視距離Ｌ′で視聴している場合には、信号強度が基準値Ｐより大きいため、平面映像が表示されていたが、同じ視距離Ｌ′で小さな視差量α３に変化した場合には、信号強度が基準値Ｐより小さくなるため、立体映像が表示される。
【００５７】
なお、本実施例では平面映像視聴時には左眼用映像のみを見せる構成としているが、右眼用映像のみでも構わない。また、多視点映像を表示する場合においてもある特定の視点方向の映像を視聴させることで平面映像とするものでも構わない。例えば、３視点以上の映像を時分割で表示しそのうち２視点を選択して立体視させる立体映像表示装置の場合、１視点の映像のみ選択して平面映像として視聴させてもよい。
【００５８】
また、飛び出し方向の視差の判定について主に述べたが、引っ込み方向の視差を判定し制御することも効果的である。例えば、引っ込み方向に関する視差量は視距離によらず視聴者の目の幅よりも小さいことが望ましい。これは引っ込み方向の画像の場合、左眼は左に位置する画像を、右眼は右に位置する画像を観察し、この画像のずれ量が視差量に相当するが、この視差量が目の幅を超えると、目が無限遠を見る、つまり平行になる状況を超え、外側を向くことになり不自然な視環境となってしまう。これを抑制するために、引っ込み方向の視差量、つまり飛び出し方向と逆方向の視差量を検知し、それが例えば目幅などの規定値を超えるときには、本実施例と同様に立体映像用観賞メガネ１２０で平面映像を選択し表示させることが可能である。
【００５９】
また、視距離に対する閾値の設定は、上記の実施例の値（図３）に限らず、ユーザによって設定することが可能であり、手動での調整を行っても構わない。この場合、視聴者個別に異なる閾値を設定することで個人差に応じた設定が可能となる。例えば、子供の場合は成人に比べて両眼間隔が短いため、同じ視差量の映像を視聴した場合には同じ視距離であっても両眼間隔が短い方が視差角が大きくなる。このため、子供の場合、成人の場合と比べて閾値を大きく設定することで、より効果的な立体映像表示制御を行うことができる。
【００６０】
＜第２の実施例＞
図４は、本発明の第２の実施例における立体映像表示システムの概略構成を示すブロック図である。本例の立体映像表示装置１１０は、左眼用映像と右眼用映像とから視差量を判定する視差量判定部１１５と、視差量判定部１１５により判定された視差量に応じて所定の閾値を決定する閾値決定部１１７と、閾値決定部１１７により決定した所定の閾値情報を赤外線信号に付加する閾値付加部に相当する同期信号送信部１１３とを備え、同期信号送信部１１３は、所定の閾値情報が付加された赤外線信号を立体映像観賞用メガネ１２０に送信する。
【００６１】
前述の第１の実施例では、赤外光の信号強度を小さく変化させた場合、離れて視聴している視聴者に赤外線信号が届かなくなることが起こり得る。勿論、十分な信号強度をもっていればこのような問題はないが、実際にはそうでない場合があるため、本実施例では、赤外線信号に、立体映像と平面映像とを切り替えるための受信強度の閾値情報を付加して送信する。すなわち、本実施例の立体映像表示装置１１０は、左眼用映像と右眼用映像の表示タイミングに同期した赤外線信号に、その信号強度と比較するための閾値情報を付加し、閾値情報が付加された赤外線信号を立体映像観賞用メガネ１２０に送信する。立体映像観賞用メガネ１２０は、赤外線信号の信号強度を、付加された閾値情報により判定し、信号強度が閾値より大きい場合、平面映像を表示させ、また、信号強度が閾値より小さい場合、立体映像を表示させる。
【００６２】
本実施例の場合、第１の実施例と異なり、視差量に応じて赤外光の信号強度を変化させる代わりに、視差量に応じて受信強度の閾値を変化させる。前述の図３の例で説明すると、立体映像観賞用メガネ１２０は、基準値Ｐの代わりに、立体映像表示装置１１０から送信される受信強度の閾値情報により信号強度を判定する。具体的には、視差量が大きい映像では基準値Ｐより小さい閾値を用いるため、視距離Ｌ（＞Ｌ０）であっても、閾値よりも大きいと判定される場合がある。つまり、視距離Ｌ０よりも離れて視聴している場合であっても、視差量が大きい映像では平面映像を表示させることができる。逆に、視差量が小さい映像では基準値Ｐより大きい閾値を用いるため、視距離Ｌ′（＜Ｌ０）であっても、閾値よりも小さいと判定される場合がある。つまり、視距離Ｌ０よりも近くで視聴している場合であっても、視差量が小さい映像では立体映像を表示させることができる。
【００６３】
なお、閾値決定部１１７は、視差量判定部１１５により判定された視差量に応じて受信強度の閾値を決定するが、例えば、図３の基準値Ｐ及びそのときの視差量を基準として、受信強度の閾値と視差量とを対応付けしたテーブルを図示しないメモリに格納しておくことで実現できる。
【００６４】
このように、視差量に応じて赤外信号光の強度あるいは信号強度の判定に用いる閾値を制御し、シャッターの開閉パターンを自動的に変更する（切り替える）ことで、煩雑な操作を必要とせず、また、他の視聴者の立体視を阻害することもなく、融合限界を超えた立体映像や眼精疲労となる強い視差の映像を見せないようにすることが可能となる。
【００６５】
また、上記の各実施例では同期信号を赤外線信号としているが、これに限ったものではなく、他の光信号や電波など他の同期信号であっても構わない。これらの信号は赤外線信号と同様に同期信号送信部からの距離に応じて減衰するため、受信した際の信号強度の変移によって視距離の判定が可能となる。
【００６６】
また、各実施例に記載したシステム構成は、視聴者個別に装着する立体映像観賞用メガネによって制御されるものであるので、複数人で視聴する環境であっても、視距離の近い視聴者だけが平面映像を視聴し、他の視聴者は立体映像を楽しむことが可能となる。また、映像自体をある特定の対象者に合わせることもないので全員が快適に立体映像を視聴することができる。
【００６７】
さらには、大がかりな装置構成は不要であり、立体映像観賞用メガネに簡単な機能を設けることのみで実現できるため、装置コストの低下を図りつつ、視聴者の眼精疲労などを防止することができる。
【００６８】
また、複数人の視聴時にも立体表示を阻害することなく、視聴者ごとに立体表示の有無を制御できるため、３人以上の視聴者のいる環境においても有効となる。また、ある視聴者が視距離の近いところまで移動してきた場合などにおいて、信号強度（視距離）と予め設定された閾値との比較結果に基づいて、自動的に３次元から２次元の映像へ表示を切り替えることが可能となる。
【００６９】
また、立体映像観賞用メガネとして、左右のシャッターに液晶を用いたが、これに限定されるものではなく、映像に同期し透過と不透過を制御できるシャッターであればよい。
【００７０】
以上、本発明の実施例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も本発明の適用範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１００…立体映像表示システム、１１０…立体映像表示装置、１１１…映像表示部、１１２…映像識別信号生成部、１１３…赤外線信号送信部、１１４…赤外線信号、１１５…視差量判定部、１１６…信号制御部、１１７…閾値決定部、１２０…立体映像観賞用メガネ、１２１…赤外線信号受信部、１２２…シャッター制御信号生成部、１２３…制御信号判定部、１２４…シャッター駆動制御部、１２５Ｒ…右眼用シャッター、１２５Ｌ…左眼用シャッター、３１１Ｒ…右映像特徴点、３１１Ｌ…左映像特徴点、３１２…視差量、３１３…結像点、３１４Ｒ…右眼、３１４Ｌ…左眼、３１５…両目間隔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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