(57)【要約】【課題】立体映像の観察のための集中を楽にし、重畳画像の確認をしやすくする。【解決手段】信号入力部１０１は立体映像信号を含む信号を取得する。左右映像分離部１０２は、信号入力部１０１が取得した立体映像信号を左目用映像信号と右目用映像信号に分離する。拡大縮小部１０４は拡大縮小のそれぞれの中心を基準点として左目用映像信号と右目用映像信号を変更する。左右映像合成部１０５は拡大縮小部１０４が拡大または縮小した左目用映像信号と右目用映像信号を合成する。表示部１０６は左右映像号合成部１０５が合成した立体映像信号を表示する。【選択図】図３
2012100084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体映像信号を含む映像信号を入力する映像信号入力部と、
入力された前記立体映像信号を左目用映像信号と右目用映像信号に分離する左右映像分離部と、
左目用映像を拡大縮小する中心である第１の基準点と右目用映像を拡大縮小する中心である第２の基準点のそれぞれを基準点として左目用映像と右目用映像を変更する拡大縮小部と、
変更された前記左目用映像信号と前記右目用映像信号を合成する左右映像合成部と、
前記左目用映像信号と前記右目用映像信号が合成された映像信号を立体映像として知覚されるように表示する表示部と
を有し、
前記左右映像合成部は、前記第１の基準点と前記第２の基準点の表示部上の間隔を拡大縮小の前後で変えず、前記拡大縮小部は前記第１の基準点と前記第２の基準点を両眼視差の基となる左右映像がずれる方向と平行な同一線上に設定することを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項２】
視差を備えた左目用重畳画像信号と右目用重畳画像信号を生成する重畳画像生成部と、
前記左右映像合成部に入力される前の前記左目用映像信号と前記右目用映像信号に前記視差を備えた左目用重畳画像信号と右目用重畳画像信号をそれぞれ合成する重畳画像合成部と、
を更に備え、
前記視差を備えた左目用重畳画像信号と右目用重畳画像信号を合成するときには、拡大縮小部にて前記左目用映像と前記右目用映像のそれぞれを、前記第１の基準点と前記第２の基準点を中心に縮小するために前記左目用映像信号と前記右目用映像信号を変更する、
請求項１記載の立体映像表示装置。
【請求項３】
前記第１の基準点と前記第２の基準点の内、少なくとも一方が表示画面上の外側に位置する請求項１または２に記載の立体映像表示装置。
【請求項４】
前記重畳画像が表示される位置に応じて、前記第１の基準点と前記第２の基準点の位置を設定する、請求項２または３記載の立体映像信号表示装置。
【請求項５】
立体映像信号を含む映像信号を入力する映像信号入力ステップと、
入力された立体映像信号を左目用映像信号と右目用映像信号に分離する左右映像分離ステップと、
左目用映像と右目用映像のそれぞれを、両眼視差の基となる左右映像がずれる方向と平行な同一線上に設定した拡大縮小のそれぞれの中心を第１の基準点および第２の基準点として左目用映像信号と右目用映像信号を変更する拡大縮小ステップと、
変更された前記左目用映像信号と前記右目用映像信号を前記第１の基準点と前記第２の基準点の表示部上の間隔を拡大縮小前後で変えずに合成する左右映像合成ステップと、
前記左目用映像信号と前記右目用映像信号が合成された映像信号を立体映像として知覚されるように表示する表示ステップと
を有することを特徴とする立体映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左目用映像と右目用映像とをそれぞれ左目と右目で観察することで観察者が立体視できる立体映像表示装置および立体映像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体映像の立体感を損なうことなく、立体放送番組視聴中に緊急放送などのテロップを画面に表示する方法として、受信信号にテロップデータがあることを判別するとパイロットランプを点灯させ、観察者がそれに気がついてリモコン操作をすると、視差の付加されたテロップ情報が映像表示部にＯＳＤ表示される技術が特開平１０−３２７４３０号公報（特許文献１）に開示されている。また、立体映像及びそのフレーム内でテロップを付与したい立体視オブジェクトを認識し、自動的に立体視オブジェクトの傍に視差の付加されたテロップを付与する技術が特開２００６−３２５１６号公報（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２７４３０号公報
【特許文献２】特開２００６−３２５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、立体映像の視聴において観察者は立体映像の特に至近の映像に集中して観察するため、表示装置の距離にあるパイロットランプに気が付かず、また気が付くと眼の輻輳が至近映像から離れてしまうことで至近の映像に集中できないなどの課題があった。また、特許文献２に開示された、立体映像中にテロップを付与する技術においても、映像オブジェクトに関連したテロップばかりでは無いため、映像オブジェクトに関連しないテロップに対しては適切な表示ができるものではないという課題があった。
そこで本発明は、立体映像の観察において観察のための集中を楽にすることと、そのことでテロップや各種のＯＳＤ等（以下、重畳画像という）の確認をしやすくすることとを備えた立体映像表示装置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】
【０００５】
上記した課題を解決するために、本発明は次の（ａ）〜（ｄ）の立体映像表示装置および（ｅ）の立体映像表示方法を提供する。
（ａ）立体映像信号を含む映像信号を入力する映像信号入力部（１０１）と、入力された立体映像信号を左目用映像信号と右目用映像信号に分離する左右映像分離部（１０２）と、左目用映像を拡大縮小する中心である第１の基準点と右目用映像を拡大縮小する中心である第２の基準点のそれぞれを基準点としてして左目用映像信号と右目用映像信号を変更する拡大縮小部（１０４）と、変更された左目用映像信号と右目用映像信号を合成する左右映像合成部（１０５）と、左目用映像信号と右目用映像信号が合成された映像信号を立体映像として知覚されるように表示する表示部（１０６）とを有し、前記左右映像合成部は、前記第１の基準点と前記第２の基準点の表示部上の間隔を拡大縮小の前後で変えず、また前記拡大縮小部は前記第１の基準点と前記第２の基準点を両眼視差の基となる左右映像がずれる方向と平行な同一線上に設定することを特徴とする立体映像表示装置。
（ｂ）視差を備えた左目用重畳画像信号と右目用重畳画像信号を生成する重畳画像生成部（２０２）と、前記左右映像合成部に入力される前の左目用映像信号と右目用映像信号に前記視差を備えた左目用重畳画像信号と右目用重畳画像信号をそれぞれ合成する重畳画像合成部（２０３）と、を更に備え、前記視差を備えた左目用重畳画像信号と右目用重畳画像信号を合成するときには、拡大縮小部にて左目用映像信号と右目用映像信号のそれぞれを、、前記第１の基準点と前記第２の基準点を中心に縮小するために前記左目用映像信号と前記右目用映像信号を変更する、（ａ）記載の立体映像表示装置。
（ｃ）前記第１の基準点と前記第２の基準点の内少なくとも片方が表示画面上の外側に位置する、（ａ）または（ｂ）に記載の立体映像表示装置。
（ｄ）前記重畳画像が表示される位置に応じて、前記第１の基準点と前記第２の基準点の位置を設定する、（ｂ）または（ｃ）記載の立体映像信号表示装置。
（ｅ）立体映像信号を含む映像信号を入力する映像信号入力ステップと、入力された立体映像信号を左目用映像信号と右目用映像信号に分離する左右映像分離ステップと、左目用映像と右目用映像のそれぞれを、両眼視差の基となる左右映像がずれる方向と平行な同一線上に設定した拡大縮小のそれぞれの中心を第１の基準点および第２の基準点として左目用映像信号と右目用映像信号を変更する拡大縮小ステップと、変更された左目用映像信号と右目用映像信号を前記第１の基準点と前記第２の基準点の表示部上の間隔を拡大縮小前後で変えずに合成する左右映像合成ステップと、左目用映像信号と右目用映像信号が合成された映像信号を立体映像として知覚されるように表示する表示ステップとを有することを特徴とする立体映像表示方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の立体映像表示装置によれば、観察のための集中を楽にし、そのことで重畳画像の確認をしやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】立体カメラによる撮影と、立体映像表示装置による表示の例を説明するための図である。
【図２】立体カメラにより撮影した立体映像を拡大縮小した後に立体映像表示装置に表示した場合の結像位置を比較するための図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る、立体映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る、立体映像表示装置の動作を説明すためのフローチャートである。
【図５】映像拡大縮小時の表示例を示す図である。
【図６】基準点に位置する映像の映像拡大縮小前後の結像位置の変化を説明するための図である。
【図７】観察者に対し至近距離の位置に結像する映像の拡大縮小前後の結像位置の変化を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る、立体映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る、立体映像表示装置の動作を説明すためのフローチャートである。
【図１０】重畳画像の表示例を示す図である。
【図１１】重畳画像表示前後における、表示画像の結像位置の変化を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１（Ａ）は立体カメラで被写体を撮影する様子を示す図であり、左右の各カメラと被写体との位置関係をｘｙ座標で示してある。左カメラの座標を（０，ｂ）、右カメラの座標を（０，ｄ）、被写体の座標を（ｅ，ｆ）とする。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）で撮影した映像を立体映像表示装置に表示した様子を示す図であり、説明を単純化するために観察者の左目の座標が図１（Ａ）における左カメラの座標と同じ（０，ｂ）、観察者の右目の座標が図１（Ａ）における右カメラの座標と同じ（０，ｄ）であるとする。
図１（Ａ）で撮影した映像をｘ＝ｇの位置にある表示装置に表示した場合、左カメラで撮影した被写体映像を座標（ｇ，ｉ）に映し、右カメラで撮影した被写体映像を座標（ｇ，ｈ）に映し、観察者が表示装置を観察すると、左目には座標（ｇ，ｉ）の被写体映像は見えるが座標（ｇ，ｈ）の被写体映像は見えず、右目には座標（ｇ，ｈ）の被写体映像は見えるが座標（ｇ，ｉ）の被写体映像は見えないように構成された立体映像表示装置である場合に、観察者にはあたかも被写体が座標（ｅ’，ｆ’）に位置するがごとく見えることを示している。座標（ｇ，ｉ）の映像を左目用映像、座標（ｇ，ｈ）の映像を右目用映像とする。
【０００９】
図１（Ａ）に記載の左右それぞれのカメラから被写体に伸びる線、および図１（Ｂ）に記載の観察者の左右それぞれの目から表示装置に映された被写体映像に伸びる線をそれぞれ左視線、右視線と称する。
図１（Ａ）の左カメラ座標（０，ｂ）と被写体座標（ｅ，ｆ）から、左視線は式１で現わされる。
ｙ＝（ｆ−ｂ）ｘ／ｅ＋ｂ・・・式１
同様に、図１（Ａ）の右カメラ座標（０，ｄ）と被写体座標（ｅ，ｆ）から、右視線は式２で現わされる。
ｙ＝（ｆ−ｄ）ｘ／ｅ＋ｄ・・・式２
【００１０】
図１（Ｂ）の左右の目の座標と図１（Ａ）の左右カメラの座標が同じであるから、図１（Ｂ）の結像位置座標（ｅ’、ｆ’）と図１（Ａ）の被写体座標（ｅ、ｆ）が同じになるためには、図１（Ｂ）の左右視線は図１（Ａ）の左右視線と同じである必要がある。
図１（Ｂ）で表示装置のｘ座標をｇとすると、表示装置上の左目用映像のｙ座標（ｉ）と右目用映像のｙ座標（ｈ）は、それぞれ下記式３、式４で現わされる。
ｉ＝（ｆ−ｂ）ｇ／ｅ＋ｂ・・・式３
ｈ＝（ｆ−ｄ）ｇ／ｅ＋ｄ・・・式４
【００１１】
次に、左右の目の座標と左目用映像座標および右目用映像座標から、観察者に見える立体映像の結像位置を計算する。
図１（Ｂ）の左目座標（０，ｂ）と左目用映像座標（ｇ，ｉ）から、左視線は式５で現わされる。
ｙ＝（ｉ−ｂ）ｘ／ｇ＋ｂ・・・式５
同様に、図１（Ｂ）の右目座標（０，ｄ）と右目用映像座標（ｇ，ｈ）から、右視線は式６で現わされる。
ｙ＝（ｈ−ｄ）ｘ／ｇ＋ｄ・・・式６
式５と式６から、左視線と右視線の交点を求めることで、立体映像の結像位置のｘ座標（ｅ’）とｙ座標（ｆ’）は、それぞれ式７と式８で現わされる。
ｅ’＝（ｄ−ｂ）ｇ／（ｉ−ｂ−ｈ＋ｄ）・・・式７
ｆ’＝（ｈ−ｄ）（（ｄ−ｂ）ｇ／（ｉ−ｂ−ｈ＋ｄ））／ｇ＋ｄ・・・式８
【００１２】
図２は、これらの各座標数値を条件１〜８について、４種類の被写体座標を設定して計算した結果を示している。左目座標は左カメラの座標と同じで、各条件ともに（０，３０）とし、右目座標は右カメラの座標と同じで、各条件ともに（０，−３０）としている。ここで設定した座標の単位はｍｍであり、つまり撮影手段の基線長は６０ｍｍ、観察者の眼間距離も６０ｍｍとしている。
撮影時の被写体のｙ座標（ｆ）は各条件共通で５０ｍｍとしているが、ｘ座標（ｅ）は８５０ｍｍ、１７００ｍｍ、４０００ｍｍ、１０００００ｍｍの４種類としている。ここで、表示装置のｘ座標を１７００ｍｍとしているので、４種類の被写体の設定は、１つが表示装置よりも近く、１つは表示装置までの距離と同じ、２つが表示装置よりも遠くである。
【００１３】
撮影時被写体座標と式３から左目用映像のｙ座標（ｉ）が求められ、同様に式４から右目用映像のｙ座標（ｈ）が求められる。左目用映像と右目用映像のｘ座標はすべて１７００ｍｍとなる。更に左目用映像座標および右目用映像座標と式７から立体映像結像位置のｘ座標（ｅ’）が求められ、同様に式８から立体映像結像位置のｙ座標（ｆ’）が求められる。このようにして算出したｅ’、ｆ’の値を図２の変形前立体映像結像座標の欄に示す。座標（ｅ’，ｆ’）が、撮影時被写体位置の座標（ｅ，ｆ）と同じ値になっていることが確認できる。
【００１４】
この立体映像を拡大または縮小処理した場合の各座標を図２の、変形後の欄に示す。
倍率Ｎは表示画面に写しだされた映像の拡大倍率で、条件１〜４は２倍に拡大し、条件５〜８は０．５倍、つまり半分に縮小している。
無限遠被写体を撮影した時に左右カメラの平行な光軸に相当する位置の映像は同じ被写体の略同じ部位が映し出だされるが、左目用映像のこの部位が映し出された表示画面上の位置と、右目用映像のこの部位が映し出された表示画面上の位置との間隔をここでは表示映像の基線長と称し、更にここでは表示映像の基線長と撮影手段の基線長は同じとしている。従って図２の表示装置の基線長の欄の値は全ての条件で６０ｍｍとなっている。
【００１５】
左右映像を、それぞれの映像の中心を固定した位置関係で拡大縮小した場合、この表示映像の基線長も同様に拡大縮小する。ここで、無限遠の被写体を基線長６０ｍｍの撮影手段で撮影した立体映像を表示映像の基線長６０ｍｍで映し出して、眼間距離６０ｍｍの観察者が観察すると、被写体はあたかも無限遠に存在するがごとく感じることができる。この映像を例えば０．５倍に縮小すると表示映像の基線長も６０ｍｍから３０ｍｍに変化する。この場合、観察者は無限遠の被写体映像を観察者と表示装置の距離である視聴距離の２倍の距離、つまり視聴距離が１７００ｍｍであったならば、３４００ｍｍにあるがごとく感じることになる。これは立体感の大幅な減少と捉えることができる。
【００１６】
逆にこのように撮影した立体映像を例えば２倍に拡大すると表示映像の基線長も６０ｍｍから１２０ｍｍに変化する。この場合、極端に目の輻輳角が広がるため、観察者は無限遠の被写体映像を立体映像として認識することが出来なくなる。一方、拡大倍率が１倍に近い場合には人の目と脳はなんとか融像しようとするために疲労などの課題が生じる。
このため拡大縮小する前後で表示映像の基線長を変化させなければこの様な課題は生じなくなる。
ここでは拡大縮小の前後で基線長が変化しないようにするために、表示画面の中心に対して拡大縮小した後に画像全体を移動させる方法を例として説明する。移動は図２に示す左画像表示位置移動量ｊと右画像表示位置移動量ｋに基づいて行う。拡大倍率をＮとすると、ｊとｋはそれぞれ式９、式１０で現わされる。
ｊ＝（ｂ−ｄ）／２×（Ｎ−１）・・・式９
ｋ＝（ｄ−ｂ）／２×（Ｎ−１）・・・式１０
【００１７】
条件１〜８について計算したｊ、ｋの値を図２の左画像表示位置移動量、右画像表示位置移動量の欄に示す。
ここで移動方向はｙ軸方向で観察者から見て右から左に動かす方向をプラスとする。
また、変形後左目用映像のｙ座標ｉ’と変形後右目用映像のｙ座標ｈ’はそれぞれ式１１、式１２で現わされる。
ｉ’＝ｉ×Ｎ＋ｊ・・・式１１
ｈ’＝ｈ×Ｎ＋ｋ・・・式１２
これは、映像全体の拡大縮小倍率に応じて拡大縮小した表示画面上の基線長を、左右映像で按分して移動することによって拡大縮小前の基線長に戻すことを前提としている。
条件１〜８について計算したｉ’、ｈ’の値を図２の変形後左目用映像座標、変形後右目用映像座標の欄に示す。尚、ｘ座標の値（ｇ）は変形前後で変わらない。
【００１８】
このように、座標（ｇ，ｉ）に表示されていた左目用映像は、倍率Ｎで拡大または縮小された後、左画像表示位置移動量ｊだけｙ軸方向に移動し、変形後左目用映像座標（ｇ，ｉ’）の位置に表示される。同様に、座標（ｇ，ｈ）に表示されていた右目用映像は、倍率Ｎで拡大または縮小された後、右画像表示位置移動量ｋだけｙ軸方向に移動し、変形後左目用映像座標（ｇ，ｈ’）の位置に表示される。
更に変形後左目用映像座標（ｇ，ｉ’）および変形後右目用映像座標（ｇ，ｈ’）から、式１３により変形後立体映像結像位置のｘ座標ｅ”が求められ、式１４から変形後立体映像結像位置のｙ座標ｆ”が求められる。
ｅ”＝（ｄ−ｂ）ｇ／（ｉ’−ｂ−ｈ’＋ｄ）・・・式１３
ｆ”＝（ｈ−ｄ）（（ｄ−ｂ）ｇ／（ｉ’−ｂ−ｈ’＋ｄ））／ｇ＋ｄ・・・式１４
条件１〜８について計算したｅ”、ｆ”の値を図２の変形後立体映像結像座標の欄に示す。
【００１９】
図２の変形前立体映像結像座標（ｅ’，ｆ’）と変形後立体映像結像座標（ｅ”，ｆ”）を比較すると、条件１〜８でｙ座標であるｆ’とｆ”が同じ値となることが確認できる。一方、ｘ座標であるｅ’とｅ”は異なる値になっており、倍率Ｎを２とした条件１〜４ではｅ”はｅ’の半分になっており、倍率Ｎを０．５とした条件５〜８ではｅ”はｅ’の２倍になっていることが確認できる。
以上のように、基線長を変えないように拡大することで映像の大きさが大きくなると共に近くに見え、基線長を変えないように縮小することで映像の大きさが小さくなるとともに遠くに見えるという自然な映像変形が可能となる。  
【００２０】
ここでは説明を簡単にするため、左右映像をそれぞれの映像の中心を固定した位置関係で拡大縮小した後に移動させ、拡大縮小前後で基線長が変わらないように補正する方法を説明したが、この方法の代わりに、表示映像の基線長と同じ距離離れた所定の２点を左右それぞれの映像の基準点として設定して、それぞれの基準点を中心に左右映像を拡大縮小することでも基線長を変えずに拡大縮小することができ、同じ効果を得ることができる。
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施形態１）
図３は本発明の実施形態１に係る、立体映像表示装置の構成を示すブロック図である。
立体映像表示装置１００は、映像信号入力部１０１、左右映像分離部１０２、拡大縮小部１０４、左右映像合成部１０５、表示部１０６、ユーザ入力部１０７、制御部１０８を備える。
【００２３】
映像信号入力部１０１には、立体映像信号が入力される。立体映像信号の方式は限定せず、サイドバイサイド方式／トップアンドボトム方式／インタレース方式等、どのような方式でも良い。映像信号入力部１０１に入力された立体映像信号は左右映像分離部１０２に送られる。左右映像分離部１０２は映像信号入力部１０１から受け取った立体映像信号を、左目用映像信号と右目用映像信号に分離し、拡大縮小部１０４に送る。拡大縮小部１０４では左右映像分離部１０２から受け取った左目用映像信号と右目用映像信号のそれぞれについて、拡大縮小時の映像上の中心位置を基準点として設定した後、左目用映像と右目用映像を基準点を中心に拡大または縮小するための変更を行い、左右映像合成部１０５に送る。
【００２４】
左右映像合成部１０５は拡大縮小部１０４から受け取った左目用映像信号と右目用映像信号を合成し、表示部１０６に送る。表示部１０６は左右映像合成部１０５から受け取った立体映像信号の表示を行う。ここで、左右映像合成部１０５での左目用映像信号と右目用映像信号の合成は表示部１０６の表示方法に合わせたフォーマットで行えばよい、また表示部の表示方法は例えば偏光めがね方式やシャッターめがね方式が一般的であるが他の方式でも良く、表示方式は問わない。
【００２５】
ユーザ入力部１０７でユーザは基準点の位置を設定し、映像の拡大縮小の指示を行う。ユーザがユーザ入力部１０７にて入力した基準点の位置情報や映像の拡大縮小の指示情報はデータとして制御部１０８に送られる。制御部１０８は、ユーザ入力部１０７から受け取った基準点の位置に関するデータを拡大縮小部１０４に送り、拡大縮小部１０４では、このデータを元に基準点の設定を行う。また、制御部１０８はユーザ入力部１０７から受け取った映像拡大縮小の指示情報に基づき、拡大縮小部１０４の動作を制御する。拡大縮小部１０４は制御部１０８の制御により映像の拡大縮小を行う。
【００２６】
本実施形態における立体映像表示装置１００の動作を更に図４〜図７を使って説明する。
図４は本実施形態に係る、立体映像表示装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。図５は映像拡大縮小時の表示例を示す図である。図６は基準点に位置する映像の映像拡大縮小前後の結像位置の変化を説明するための図である。図７は観察者に対し至近距離の位置に結像する映像の拡大縮小前後の結像位置の変化を説明するための図である。
【００２７】
図４のステップＳ１０１で映像信号入力部１０１に立体映像信号が入力される。ステップＳ１０２で左右映像分離部１０２は、入力された立体映像信号を左目用映像信号と右目用映像信号に分離する。一方、ユーザ入力部１０７から入力された基準点の位置に関するデータは制御部１０８を通じて拡大縮小部１０４に送られる。
左目用映像信号の基準点と右目用映像信号の基準点は、両眼視差の元となる左右映像がずれる方向と平行な同一線上に設定される必要があり、この条件内でユーザは左右映像信号の基準点の位置を設定することができる。基準点は必ずしも映像内に位置している必要はなく、左右映像信号のどちらか一方もしくは両方の基準点が映像内に位置していなくとも良い。ここで、左右映像信号の基準点同士の間隔は視聴者の目の間隔以下であることが望ましい。
【００２８】
図５（Ｂ−ＬＲ）は映像信号入力部１０１に入力された立体映像信号の一例である。この例では左右の映像信号は立体映像の視聴において液晶シャッターや偏光板を用いる眼鏡を必要とする方法で伝送されており、裸眼で視聴すると、図５（Ｂ−ＬＲ）に示すように左右映像は重なって見える。同図で、顔の映像は至近距離映像であり、丸型の映像は無限遠方にある映像とする。また、図５（Ｂ−ＬＲ）で右側に位置する顔の映像と左側に位置する丸型の映像が左目用の映像であり、分離後の左目用の映像を図５（Ｂ−Ｌ）に示す。図５（Ｂ−ＬＲ）で左側に位置する顔の映像と右側に位置する丸型の映像が右目用の映像であり、分離後の右目用の映像を図５（Ｂ−Ｒ）に示す。
【００２９】
図４に戻って説明する。ステップＳ１０３で拡大縮小部１０４は、左右映像分離部１０２から受け取った左目用映像信号と右目用映像信号のそれぞれについて、制御部１０８から送られた基準点の位置に関するデータを元に基準点の設定を行う。ここでは説明を簡略化するため、基準点を図５（Ｂ−ＬＲ）に示す丸型の映像の中心位置に設定したと仮定する。すなわち、図５（Ｂ−Ｌ）の丸型の映像の中心位置が左目用映像の基準点であり、図５（Ｂ−Ｒ）の丸型の映像の中心位置が右目用映像の基準点になる。
【００３０】
ステップＳ１０４で制御部１０８は、ユーザ入力部１０７から拡大縮小の指示が入力されたか否かの判定を行なう。拡大縮小指示の入力形式は、拡大縮小率を予め設定しておいて、拡大するか縮小するか拡大も縮小もしないかを選択する構成でも良いし、ユーザが任意の拡大縮小率を入力する構成でも良い。ユーザが任意の拡大縮小率を入力する構成の場合、ユーザが入力した拡大縮小率が１より小さければ縮小、１ならば拡大縮小しない、１より大きければ拡大することを意味する。
【００３１】
ステップＳ１０４で制御部１０８が、拡大縮小の指示が入力されていないと判定した場合或いはユーザの入力した拡大縮小率が１であると判定した場合（Ｓ１０４／ｎｏ）、制御部１０８は拡大縮小部１０４に対し、左右映像信号の拡大縮小をしない様に制御する。拡大縮小部１０４は左右映像信号を拡大縮小せずに、左右画像合成部１０５に送る。ステップＳ１０５にて、左右画像合成部１０５は拡大縮小部１０４から受け取った左右映像信号を合成する。ステップＳ１０６にて、表示部１０６は左右画像合成部から受け取った立体映像信号を表示する。
【００３２】
ステップＳ１０４で制御部１０８が、縮小の指示が入力されたと判定した場合或いはユーザの入力した拡大縮小率が１よりも小さいと判定した場合（Ｓ１０４／縮小）、ステップＳ１０７に進み、制御部１０８は拡大縮小部１０４に対し、映像を縮小するように制御する。拡大縮小部１０４は左目用映像と右目用映像をそれぞれの基準点を中心に縮小するように左目用映像信号と右目用映像信号の変更を行う。図５（Ａ−Ｌ）は、図５（Ｂ−Ｌ）の映像を基準点（丸型の映像の中心）を中心に縮小した映像である。図５（Ａ−Ｒ）は、図５（Ｂ−Ｒ）の映像を基準点（丸型の映像の中心）を中心に縮小した映像である。次にステップＳ１０５に進み、左右映像合成部１０５は左右の映像を合成する。図５（Ａ−ＬＲ）は図５（Ａ−Ｌ）に示す縮小済み左映像と図５（Ａ−Ｒ）に示す縮小済み右映像を合成した映像である。
【００３３】
ステップＳ１０４で制御部１０８が、拡大の指示が入力されたと判定した場合或いはユーザの入力した拡大縮小率が１よりも大きいと判定した場合（Ｓ１０４／拡大）、ステップＳ１０８に進み、制御部１０８は拡大縮小部１０４に対し、映像信号を拡大するように制御する。拡大縮小部１０４は左目用映像と右目用映像をそれぞれの基準点を中心に拡大するように左目用映像信号と右目用映像信号の変更を行う。図５（Ｃ−Ｌ）は、図５（Ｂ−Ｌ）の映像を基準点（丸型の映像の中心）を中心に拡大した映像である。図５（Ｃ−Ｒ）は、図５（Ｂ−Ｒ）の映像を基準点（丸型の映像の中心）を中心に拡大した映像である。次にステップＳ１０５に進み、左右映像合成部１０５は左右の映像を合成する。図５（Ｃ−ＬＲ）は図５（Ｃ−Ｌ）に示す拡大済み左映像と図５（Ｃ−Ｒ）に示す拡大済み右映像を合成した映像である。
【００３４】
上記ステップＳ１０７またはＳ１０８とＳ１０５、Ｓ１０６で映像信号を拡大縮小して表示した場合の立体映像の結像位置の変化を図６と図７を使って説明する。図６は図５で説明した丸型映像、すなわち左右映像の基準点に位置する映像の、映像拡大縮小前後での結像位置の変化を説明するための図である。図６（Ｂ）は、拡大縮小前の映像である図５（Ｂ−ＬＲ）の映像を立体視した時の丸型映像の結像位置を図示したもので、左右の映像の表示画面上の間隔をαとする。この時、結像位置は視聴者に対して表示画面の位置より遠い、結像位置ｂに示す位置になる。
図６（Ａ）は、縮小後の映像である図３（Ａ−ＬＲ）の映像を立体視した時の丸型映像の見え方を図示したもので、左右の映像の表示画面上の間隔は図６（Ｂ）と変わらずαとなり、従って結像位置ａは結像位置ｂと同じ位置となる。但し、丸型映像の大きさは図６（Ｂ）に対して所定の倍率で縮小されたものになる。
【００３５】
図６（Ｃ）は、拡大後の映像である図５（Ｃ−ＬＲ）の映像を立体視した時の丸型映像の結像位置を図示したもので、左右の映像の表示画面上の間隔は図６（Ｂ）と変わらずαとなり、従って結像位置ｃは結像位置ｂと同じ位置となる。但し、丸型映像の大きさは図６（Ｂ）に対して所定の倍率で拡大されたものになる。このように、基準点の位置にある映像は、映像を拡大縮小すると映像の大きさは拡大縮小されるが、結像位置は変わらない。
【００３６】
図７は図５で説明した、観察者に対して至近距離に結像する顔映像の、映像拡大縮小前後の結像位置の変化を説明するための図である。図７（Ｂ）は、拡大縮小前の映像である図５（Ｂ−ＬＲ）の映像を立体視した時の顔映像の結像位置を図示したもので、左右の映像の表示画面上の間隔をβｅとする。この時、結像位置は視聴者に対して表示画面の位置より近い、結像位置ｅに示す位置となる。
図７（Ａ）は、縮小後の映像である図５（Ａ−ＬＲ）の映像を立体視した時の顔映像の見え方を図示したもので、左右の映像の表示画面上の間隔はβｅよりも狭いβｄとなる。従って結像位置ｄは結像位置ｅよりも視聴者に対し表示画面寄りの位置となる。このとき、図４（Ａ）の顔映像の大きさは図４（Ｂ）に対して所定の倍率で縮小されたものになる。
【００３７】
図７（Ｃ）は、拡大後の映像である図５（Ｃ−ＬＲ）の映像を立体視した時の顔映像の結像位置を図示したもので、左右の映像の表示画面上の間隔はβｅよりも広いβｆとなる。従って結像位置ｆは結像位置ｅよりも視聴者寄りの位置となる。このとき、顔映像の大きさは図７（Ａ）に対して所定の倍率で拡大されたものになる。このように、基準点の位置にない映像は、映像を拡大縮小すると映像の大きさが拡大縮小されると共に、結像位置が変わる。
【００３８】
以上、説明した特性を利用して、左右映像の基準点同士の間隔を視聴者の目の間隔に近い値に設定することで、映像を拡大縮小した場合、視聴者に対し遠くに結像する映像については結像位置の変化を少なく、視聴者に対する結像位置が近い映像ほど結像位置の変化を大きくすることができるため、遠くの映像の距離感を変えずに至近距離の映像の距離感を変えることができる。
【００３９】
（実施形態２）
図８は本発明の実施形態２に係る立体映像表示装置の構成を示すブロック図である。図中、図３と共通する部分には同じ番号を付与する。図８の立体映像表示装置では図３の立体映像表示装置に対し、重畳画像生成部２０２、重畳画像合成部２０３が追加されている。
【００４０】
本実施形態における立体映像信号表示装置２００の動作を図９〜図１１を使って説明する。図９は実施形態２に係る立体映像装置２００の動作を説明するためのフローチャートである。図１０は重畳画像の表示例を示す図である。図１１は重畳画像表示前後における、表示画像の結像位置の変化を説明するための図である。
【００４１】
図９のステップＳ２０１〜Ｓ２０３は、図４で説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様であるので、説明は省略する。ステップＳ２０４で制御部１０８は、重畳画像表示の指示があるか否か判定する。重畳画像表示の指示は通常ユーザ入力部１０７を介して、図示しないリモコン等を使用してユーザにより入力されるが、これに限定されず、映像信号入力部１０１に入力される映像信号に付加情報として付加された緊急信号等を検出して自動的に重畳画像を表示する構成としても良い。制御部１０８が重畳画像表示の指示がないと判定した場合（Ｓ２０４／ｎｏ）、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５〜Ｓ２０６は、図４のステップＳ１０５〜Ｓ１０６と同様である。このとき制御部１０８は拡大縮小部１０４に対し、拡大縮小しないように制御すると同時に重畳画像生成部２０２に対し、重畳画像を生成しないように制御する。したがって、この時ステップＳ２０５では、拡大縮小せず、重畳画像を合成しない状態で左右映像が合成される。
【００４２】
ステップＳ２０４で制御部１０８が重畳画像表示の指示があると判定した場合（Ｓ２０４／ｙｅｓ）。ステップＳ２０７に進み、制御部１０８は拡大縮小部１０４に対し、映像を縮小するよう制御する。拡大縮小部１０４は左目用映像と右目用映像をそれぞれの基準点を中心に縮小するように左目用映像信号と右目用映像信号の変更を行う。ここで縮小率はデフォルト値として予め設定されている構成でも良く、またユーザが設定する構成としても良い。
【００４３】
制御部１０８は重畳画像生成部２０２に対し重畳画像を生成するよう指示する。重畳画像生成部２０２は左目用映像信号用重畳画像と右目用映像信号用重畳画像をそれぞれ生成し、重畳画像合成部２０３に送る。ステップＳ２０８で重畳画像合成部２０３は、拡大縮小部１０４から受け取った左目用映像信号と右目用映像信号のそれぞれに、重畳画像生成部２０２から受け取った左目用映像用重畳画像信号と右目用映像用重畳画像信号を合成する。ステップＳ２０５、Ｓ２０６の流れは図４のＳ１０５、Ｓ１０６と同様である。
【００４４】
図１０（Ｂ−ＬＲ）は映像信号入力部１０１に入力された立体映像の一例であり、図５（Ｂ−ＬＲ）と同じものである。図１０（Ｂ−Ｌ）と図１０（Ｂ−Ｒ）は左右映像分離部１０２で分離された、それぞれ左目用映像と右目用映像であり、実施形態１で説明した例と同様に、拡大縮小部１０４で、左目用映像と右目用映像それぞれ丸型の映像の中心位置に基準点を設定したと仮定する。図１０（Ｂ−Ｌ）の映像を拡大縮小部１０４にて縮小した後、重畳画像合成部２０３にて重畳画像を合成した映像が図１０（Ａ−Ｌ）の映像であり、同様に図１０（Ｂ−Ｒ）の映像を拡大縮小部１０４にて縮小した後、重畳画像合成部２０３にて重畳画像を合成した映像が図１０（Ａ−Ｒ）の映像である。
図１０（Ａ−ＬＲ）は図１０（Ａ−Ｌ）の映像と図１０（Ａ−Ｒ）の映像を左右映像合成部１０５で合成した映像であり、表示部１０６にて重畳画像付き立体映像として表示される。図１０に示すように、映像を縮小することにより、画面上に映像が表示されない部分が現れる。この部分に重畳画像が表示されるように重畳画像を合成することで、元の映像を隠すことなく重畳画像の表示を行うこともできる。
【００４５】
図１１を使って、図１０に示した立体映像の結像位置の変化を説明する。図１１（Ｃ）は図１０（Ｂ−ＬＲ）に示す立体映像の中の顔映像の結像位置を示す図である。顔映像の表示画面上の視差はβｉであり、結像位置は結像位置ｉとなる。図１１（Ｂ）は縮小後の顔映像の結像位置を示す図である。縮小後の顔映像の表示画面上の視差はβｉに対し小さいβｇとなり、結像位置は結像位置ｉよりも表示画面寄りの結像位置ｇとなる。
飛び出して見える映像の結像位置を表示画面寄りに移動することで、至近映像に集中していた視聴者の負担は緩和される。一方、立体映像視聴中の視聴者に対し重畳画像の認識を容易にするためには、視聴者の注目する至近映像の結像位置と重畳画像の結像位置の、表示画面からの距離を近くすることが有効である。
【００４６】
図１１（Ａ）に縮小後の映像に重畳画像を合成した時の至近映像の結像位置と重畳画像の結像位置の一例を示す。この例では視聴者が重畳画像の表示内容を確認する際に視聴者への負担が少なくなるように重畳画像の結像位置ｑを表示画面の近くに設定している。この時、至近映像の結像位置と重畳画像の結像位置の表示画面からの距離の差は小さく（ｄ２）、至近映像に集中している視聴者は容易に重畳画像を認識することができる。
仮に、映像を縮小しない状態で上記の例と同じ結像位置になるように重畳画像を重畳した場合、至近映像の結像位置と重畳画像の結像位置の表示画面からの距離の差は大きく（ｄ１）、至近映像に集中している視聴者は重畳画像の表示に気付かない可能性がある。
【００４７】
映像を縮小することにより、視聴者が認識しやすい位置である至近映像の結像位置に対し表示画面からの距離の差が小さい位置に重畳画像が結像するように重畳画像を表示することで、結果的に重畳画像の結像位置は表示画面から近い位置となり、認識した重畳画像の内容を確認するための視聴者の負担を軽減することができる。至近映像の結像位置よりも視聴者に近い位置に結像するように重畳画像を表示する場合でも、映像縮小後であれば極端に視聴者に近い位置に重畳画像結像位置を設定する必要がないので、視聴者への負担を大きくせずにすむ。
【符号の説明】
【００４８】
１００  立体映像信号表示装置
１０１  映像信号入力部
１０２  左右映像分離部
１０４  拡大縮小部
１０５  左右映像合成部
１０６  表示部
１０７  ユーザ入力部
１０８  制御部
２００  立体映像信号表示装置
２０２  重畳画像生成部
２０３  重畳画像重畳部
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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