(57)【要約】【課題】  裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることが可能な制御装置等を提供すること。【解決手段】  制御装置２００が、立体視用の画像の観察者の位置を示す位置情報が入力される入力部１５０と、立体視用の画像が表示される表示領域よりも観察者側に配置されるスクリーンであって、かつ、マスクパターン画像が表示されるスクリーンである第１のスクリーンの位置およびマスクパターン画像の少なくとも一方を、位置情報に基づいて調整させる制御部１１０を含んで構成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体視用の画像の観察者の位置を示す位置情報が入力される入力部と、
前記立体視用の画像が表示される表示領域よりも観察者側に配置されるスクリーンであって、かつ、マスクパターンを示すスクリーンである第１のスクリーンの位置および前記マスクパターンの少なくとも一方を、前記位置情報に基づいて調整させる制御部と、
を含む制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記マスクパターンを示すマスクパターン画像を生成する画像生成部に対し、前記マスクパターン画像におけるマスク幅を調整させることにより、前記マスクパターンを調整させる、
制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記観察者を含む撮像画像を示す前記位置情報に基づき、前記観察者の位置を決定する、
制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記第１のスクリーンを移動させる駆動部に対し、前記第１のスクリーンの位置を調整させる制御を行う、
制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の前記制御装置と、
前記第１のスクリーンと、
前記駆動部と、
を含む画像表示装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の前記制御装置と、
前記表示領域を有する第２のスクリーンと、
を含む画像表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像表示装置であって、
前記第２のスクリーンに前記立体視用の画像を投写するプロジェクターを含む画像表示装置。
【請求項８】
制御装置による制御方法であって、
立体視用の画像の観察者の位置を示す位置情報が入力され、
前記立体視用の画像が表示される表示領域よりも観察者側に配置されるスクリーンであって、かつ、マスクパターンを示すスクリーンである第１のスクリーンの位置および前記マスクパターンの少なくとも一方を、前記位置情報に基づいて調整させる、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裸眼立体視用の制御装置、画像表示装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体視には、液晶シャッター等の眼鏡を使用する方式と眼鏡を使用しない裸眼立体視の方式がある。眼鏡を使用する方式の場合、眼鏡をかける煩わしさの問題や、時分割表示等による眼鏡の透過率低下等によって表示が暗くなる問題がある。例えば、特開２００４−１１８１４０号公報では、裸眼立体視の方式として、レンチキュラーシートやパララックスバリアを用いて裸眼立体視を行う方式が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１８１４０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、特開２００４−１１８１４０号公報の方式では、パララックスバリアのスリットの位置や幅が固定されているため、画像の観察者の位置が限定されてしまう問題がある。
【０００５】
本発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決することにより、裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることが可能な制御装置、画像表示装置および制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様の１つである制御装置は、立体視用の画像の観察者の位置を示す位置情報が入力される入力部と、前記立体視用の画像が表示される表示領域よりも観察者側に配置されるスクリーンであって、かつ、マスクパターンを示すスクリーンである第１のスクリーンの位置および前記マスクパターンの少なくとも一方を、前記位置情報に基づいて調整させる制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の態様の１つである画像表示装置は、前記制御装置と、前記表示領域を有する第２のスクリーンと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の態様の１つである制御方法は、制御装置による制御方法であって、立体視用の画像の観察者の位置を示す位置情報が入力され、前記立体視用の画像が表示される表示領域よりも観察者側に配置されるスクリーンであって、かつ、マスクパターンを示すスクリーンである第１のスクリーンの位置および前記マスクパターンの少なくとも一方を、前記位置情報に基づいて調整させることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、制御装置等は、画像の観察者の位置に応じて、マスクパターンを示す第１のスクリーンの位置およびマスクパターンの少なくとも一方を調整させることにより、裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることができる。
【００１０】
また、前記制御部は、前記マスクパターンを示すマスクパターン画像を生成する画像生成部に対し、前記マスクパターン画像におけるマスク幅を調整させることにより、前記マスクパターンを調整させてもよい。これによれば、制御装置等は、マスク幅を調整したマスクパターン画像を生成させることにより、裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることができる。
【００１１】
また、前記制御部は、前記観察者を含む撮像画像を示す前記位置情報に基づき、前記観察者の位置を決定してもよい。これによれば、制御装置等は、撮像画像に基づき、観察者の位置を決定することにより、観察者の位置に応じた制御をより適切に行うことができる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記第１のスクリーンを移動させる駆動部に対し、前記第１のスクリーンの位置を調整させる制御を行ってもよい。これによれば、制御装置等は、第１のスクリーンの位置が調整されるように、当該第１のスクリーンを移動させることにより、裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることができる。
【００１３】
また、本発明の態様の１つである画像表示装置は、前記制御装置と、前記第１のスクリーンと、前記駆動部と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、画像表示装置は、第１のスクリーンの位置が調整されるように、当該第１のスクリーンを移動させてマスクパターンを表示することにより、裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることができる。
【００１５】
また、前記画像表示装置は、前記第２のスクリーンに前記立体視用の画像を投写するプロジェクターを含んでもよい。これによれば、画像表示装置は、画像の大きさを調整して表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施例におけるリアプロジェクターの一例を示す図である。
【図２】第１の実施例におけるリアプロジェクターの機能ブロック図である。
【図３】第１の実施例におけるプロジェクターのハードウェアブロック図である。
【図４】第１の実施例における制御手順を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施例にパターン画像の一例を示す図である。
【図６】第１の実施例におけるスクリーンと目の位置の関係を示す模式図である。
【図７】第２の実施例における液晶モニターの一例を示す図である。
【図８】第２の実施例における液晶モニターの機能ブロック図である。
【図９】第２の実施例における液晶モニターのハードウェアブロック図である。
【図１０】第２の実施例における制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明をリアプロジェクター等に適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００１８】
（第１の実施例）
図１は、第１の実施例におけるリアプロジェクター１０の一例を示す図である。リアプロジェクター１０は、内蔵するプロジェクター１００から投写した画像を背面のミラー３１０で反射させることにより、透過型のスクリーン（第２のスクリーン、表示領域）２１０に立体視用の画像を表示する。また、リアプロジェクター１０には、スクリーン２１０よりも観察者側に配置され、マスクパターン画像が表示される第１のスクリーンである液晶表示装置２３０が、観察者の方向に対して進退可能に設けられている。
【００１９】
リアプロジェクター１０は、撮像装置３００によって観察者を撮像し、撮像データに基づいて観察者の位置を決定し、観察者の位置に応じて最適な立体視となるように液晶表示装置２３０を進退させる機能を有している。
【００２０】
次に、このような機能を有するリアプロジェクター１０の機能ブロックについて説明する。図２は、第１の実施例におけるリアプロジェクター１０の機能ブロック図である。リアプロジェクター１０は、撮像装置３００と、プロジェクター１００と、ミラー３１０と、スクリーン２１０と、液晶表示装置２３０と、液晶表示装置２３０を進退駆動する駆動装置２２０を含んで構成されている。
【００２１】
また、プロジェクター１００は、進退制御等を行う制御部１１０と、記憶部１２０と、記憶部１２０内のデータを更新する更新部１３０と、画像生成部１４０と、撮像装置３００から観察者を含む撮像画像を示す位置情報が入力される入力部１５０と、ミラー３１０を介してスクリーン２１０に画像を投写する投写部１９０を含んで構成されている。また、記憶部１２０は、画像データ１２２、制御データ１２４、撮像データ１２６等を記憶している。なお、制御部１１０および入力部１５０は、液晶表示装置２３０の位置を調整する制御装置２００としても機能する。
【００２２】
図３は、第１の実施例におけるプロジェクター１００のハードウェアブロック図である。プロジェクター１００の各部の機能は、例えば、以下のハードウェアを用いて実装されてもよい。例えば、制御部１１０、更新部１３０はＣＰＵ９１０等、記憶部１２０はＲＡＭ９２０、フラッシュＲＯＭ９２２等、画像生成部１４０は画像処理回路９４０等、入力部１５０はＵＳＢインターフェイス９５０等、投写部１９０はランプ駆動回路９９０、ランプ９９１、照明光学系９９２、液晶駆動回路９９３、液晶ライトバルブ９９４、レンズ９９５等を用いて実装されてもよい。
【００２３】
また、例えば、撮像装置３００はＣＣＤカメラであってもよく、スクリーン２１０は透過型のスクリーン等であってもよく、駆動装置２２０はモーター等であってもよく、液晶表示装置２３０は透過型の液晶パネルやフィルム液晶等であってもよい。
【００２４】
次に、制御部１１０等による制御手順について説明する。図４は、第１の実施例における制御手順を示すフローチャートである。撮像装置３００は、リアプロジェクター１０の正面にいる画像の観察者を含む領域を撮像して撮像画像を示す位置情報を生成して入力部１５０に入力し、更新部１３０は、入力部１５０からの位置情報を撮像データ１２６として記憶部１２０に記憶する（ステップＳ１）。
【００２５】
制御部１１０は、制御データ１２４と、撮像データ１２６に基づき、スクリーン２１０から観察者までの観察距離Ｌを決定する（ステップＳ２）。例えば、制御部１１０は、撮像画像に含まれる観察者の大きさが大きいほど観察距離Ｌが短いと決定することができる。また、制御データ１２４は、例えば、このような観察者の大きさと観察距離Ｌとの関係を示すデータ、後述する基準範囲を示すデータ等であってもよい。
【００２６】
また、制御部１１０は、制御データ１２４に基づき、決定した観察距離Ｌが基準範囲内かどうかを判定する（ステップＳ３）。観察距離Ｌが基準範囲内でない場合、制御部１１０は、観察距離Ｌが基準範囲未満であるかどうかを判定する（ステップＳ４）。観察距離Ｌが基準範囲未満である場合、制御部１１０は、観察者から液晶表示装置２３０を遠ざけるように駆動装置２２０を制御し、駆動装置２２０は、当該制御に応じて液晶表示装置２３０をリアプロジェクター１０の奥側に移動させる（ステップＳ５）。
【００２７】
一方、観察距離Ｌが基準範囲を超えている場合、制御部１１０は、観察者に液晶表示装置２３０を近付けるように駆動装置２２０を制御し、駆動装置２２０は、当該制御に応じて液晶表示装置２３０を観察者側に移動させる（ステップＳ６）。
【００２８】
画像生成部１４０は、画像データ１２２に基づき、マスクパターン画像を生成し、液晶表示装置２３０は、当該マスクパターン画像を表示する（ステップＳ７）。また、画像生成部１４０は、画像データ１２２に基づき、立体視用の画像を生成し、投写部１９０は、当該立体視用の画像をミラー３１０で反射させてスクリーン２１０に投写する（ステップＳ８）。
【００２９】
図５は、第１の実施例にパターン画像の一例を示す図である。また、図６は、第１の実施例におけるスクリーン２１０と目の位置の関係を示す模式図である。立体視用の画像は、例えば、右目用の画像Ｒと、左目用の画像Ｌが交互に配置される。また、マスクパターン画像は、非透過の黒色領域（マスク）がマスク幅Ｗで形成され、各マスクの間に透過領域が形成される。なお、液晶表示装置２３０は、液晶の透過率を調整することにより、黒色領域および透過領域を液晶パネル等に形成することが可能である。
【００３０】
以上のように、本実施例によれば、リアプロジェクター１０は、画像の観察者の位置に応じて、マスクパターン画像が表示される液晶表示装置２３０の位置を駆動装置２２０に調整させることにより、裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることができる。
【００３１】
また、本実施例によれば、リアプロジェクター１０は、撮像画像に基づき、観察者の位置を決定することにより、観察者の位置に応じた制御をより適切に行うことができる。また、本実施例によれば、リアプロジェクター１０は、プロジェクター１００を用いることにより、画像の大きさを調整して表示することができるため、大きな画面であっても、裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることができる。
【００３２】
（第２の実施例）
上述した制御装置２００を実装可能な画像表示装置は、リアプロジェクター１０に限定されず、例えば、液晶モニター、テレビ、前面投写型のプロジェクター等であってもよい。図７は、第２の実施例における液晶モニター２０の一例を示す図である。液晶モニター２０は、立体視用の画像が表示される液晶表示部２１２と、液晶表示部２１２よりも観察者側に設けられる液晶表示部２３２と、観察者を撮像する撮像部３０１を含んで構成されている。
【００３３】
図８は、第２の実施例における液晶モニター２０の機能ブロック図である。より具体的には、液晶モニター２０は、撮像部３０１と、画像生成部１４１を制御して上述したマスク幅Ｗの調整等を行う制御部１１１と、記憶部１２１と、記憶部１２１内のデータを更新する更新部１３１と、画像生成部１４１と、撮像部３０１から観察者を含む撮像画像を示す位置情報が入力される入力部１５１と、液晶表示部２１２と、液晶表示部２３２を含んで構成されている。また、記憶部１２１は、画像データ１２２、制御データ１２４、撮像データ１２６等を記憶している。なお、制御部１１１および入力部１５１は、マスク幅Ｗを調整する制御装置２０１としても機能する。
【００３４】
図９は、第２の実施例における液晶モニター２０のハードウェアブロック図である。液晶モニター２０の各部の機能は、例えば、以下のハードウェアを用いて実装されてもよい。例えば、撮像部３０１はＣＣＤカメラ９６０等、制御部１１１、更新部１３１はＣＰＵ９１１等、記憶部１２１はＲＡＭ９２１、フラッシュＲＯＭ９２３等、画像生成部１４１は画像処理回路９４１等、入力部１５１はＵＳＢインターフェイス９５０等、液晶表示部２１２は液晶駆動回路９９６、液晶パネル９９８等、液晶表示部２３２は液晶駆動回路９９７、液晶パネル９９９等を用いて実装されてもよい。
【００３５】
次に、制御部１１１等による制御手順について説明する。図１０は、第２の実施例における制御手順を示すフローチャートである。撮像部３０１は、液晶モニター２０の正面にいる画像の観察者を含む領域を撮像して撮像画像を示す位置情報を生成して入力部１５１に入力し、更新部１３１は、入力部１５１からの位置情報を撮像データ１２６として記憶部１２１に記憶する（ステップＳ１１）。
【００３６】
制御部１１１は、制御データ１２４と、撮像データ１２６に基づき、液晶表示部２１２から観察者までの観察距離Ｌを決定する（ステップＳ１２）。また、制御部１１１は、制御データ１２４に基づき、決定した観察距離Ｌが基準範囲内かどうかを判定する（ステップＳ１３）。観察距離Ｌが基準範囲内でない場合、制御部１１１は、観察距離Ｌが基準範囲未満であるかどうかを判定する（ステップＳ１４）。観察距離Ｌが基準範囲未満である場合、制御部１１１は、マスク幅Ｗを基準値よりも狭く設定する（ステップＳ１５）。一方、観察距離Ｌが基準範囲を超えている場合、制御部１１１は、マスク幅Ｗを基準値よりも広く設定する（ステップＳ１６）。
【００３７】
より具体的には、例えば、観察者の両目の間隔が１０ｃｍ、液晶表示部２１２の画素ピッチが１ｍｍ、液晶表示部２３２と液晶表示部２１２の間隔が３ｃｍ、液晶表示部２３２のマスク幅Ｗが０．２ｍｍの場合、観察距離Ｌが３ｍ程度であれば、基準範囲内である。
【００３８】
画像生成部１４１は、画像データ１２２に基づき、制御部１１１によって設定されたマスク幅Ｗでマスクパターン画像を生成し、液晶表示部２３２は、当該マスクパターン画像を表示する（ステップＳ１７）。また、画像生成部１４１は、画像データ１２２に基づき、立体視用の画像を生成し、液晶表示部２１２は、当該立体視用の画像を表示する（ステップＳ１８）。
【００３９】
以上のように、液晶モニター２０は、第１の実施例と同様の作用効果を奏する。また、本実施例によれば、液晶モニター２０は、マスク幅Ｗを調整したマスクパターン画像を生成することにより、裸眼立体視における画像の観察位置の自由度をより高めることができる。特に、本実施例によれば、液晶モニター２０は、駆動機構を用いることなく、より簡易に観察位置の自由度をより高めることができる。
【００４０】
（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、変形が可能である。例えば、第１の実施例の構成と第２の実施例の構成は適宜組み合わせが可能である。より具体的には、例えば、制御部は、駆動装置２２０に対する進退制御と、画像生成部１４０に対するマスク幅の調整制御の両方を行ってもよい。また、画像の観察者は１人に限定されず、複数の観察者に対しても本発明は有効である。また、第２の実施例の制御部１１１は、マスク幅を０にすることにより、２Ｄで画像を観察させることも可能である。
【００４１】
また、第１の実施例における第１のスクリーンは液晶表示装置２３０等に限定されず、マスクパターンを示すものであればよく、例えば、マスクパターンが印刷されたフィルム等であってもよい。この場合、駆動装置２２０は、制御部１１０からの制御情報に基づき、当該フィルムを移動させてもよい。
【００４２】
また、制御部１１０、１１１は、観察者の位置に応じて、裸眼立体視用の画像を調整（例えば、左目用の画像と右目用の画像の入れ替え等）させるように画像生成部１４０、１４１を制御してもよい。また、制御装置２００、２０１は、上述した構成に限定されず、例えば、液晶表示装置２３０、液晶表示部２３２等の第１のスクリーンを含んでもよく、第１のスクリーンと、駆動装置２２０等の駆動部を含んでもよい。さらに、制御装置２００、２０１は、情報記憶媒体からプログラムを読み取ることにより、上述した制御を行ってもよい。
【００４３】
また、上述した位置情報は、撮像装置３００等による撮像画像を示す情報に限定されず、例えば、複数の近接センサー等による位置情報、床面に設置された複数の押圧センサー等による位置情報、観察者による観察位置の入力による位置情報等であってもよい。また、入力部１５０、１５１は、ＵＳＢインターフェイス９５０に限定されず、例えば、入力端子、ＣＰＵ９１０、９１１に接続された入力ピン等であってもよい。
【００４４】
また、プロジェクター１００は、液晶プロジェクター（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）に限定されず、例えば、デジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクター等であってもよい。また、投写部１９０は、ランプ９９１の代わりに有機ＥＬ素子、シリコン発光素子、レーザーダイオード、ＬＥＤ等の固体光源を含む自己発光素子を採用してもよい。また、プロジェクター１００の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクター等）に分散してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０  リアプロジェクター、２０  液晶モニター、１００  プロジェクター、１１０、１１１  制御部、１２０、１２１  記憶部、１２２  画像データ、１２４  制御データ、１２６  撮像データ、１３０、１３１  更新部、１４０、１４１  画像生成部、１５０、１５１  入力部、２００、２０１  制御装置、２１０  スクリーン（第２のスクリーン）、２１２  液晶表示部（第２のスクリーン）、２２０  駆動装置（駆動部）、２３０  液晶表示装置（第１のスクリーン）、２３２  液晶表示部（第１のスクリーン）、３００  撮像装置、３０１  撮像部、３１０  ミラー、９１０、９１１  ＣＰＵ、９２０、９２１  ＲＡＭ、９２２、９２３  フラッシュＲＯＭ、９４０、９４１  画像処理回路、９５０  ＵＳＢインターフェイス、９６０  ＣＣＤカメラ、９８０、９８１  電源、９９０  ランプ駆動回路、９９１  ランプ、９９２  照明光学系、９９３、９９６、９９７  液晶駆動回路、９９４  液晶ライトバルブ、９９５  レンズ、９９８、９９９  液晶パネル
【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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