(57)【要約】【課題】異なる角度から同時に立体画像を見る複数のユーザに対して、同一の飛び出し（奥行き）量の立体画像を同時並列的に表示させること。【解決手段】画像生成部１０３は、各ユーザの視点の位置および視点の傾きに基づいて、基準となる視差量と同一の視差量の立体画像をユーザ毎に生成する。表示部１０４は、立体画像を所定のタイミングで表示する。シャッタ制御部１０５は、立体画像の表示タイミングに同期してシャッタの開閉タイミングを制御する制御信号を３次元視聴用眼鏡に送信する。【選択図】図４
2013219485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面が水平になる状態で、３次元視聴用眼鏡を装着した複数のユーザに対して左眼用画像と右眼用画像からなる立体画像を表示させる立体画像表示装置であって、
入力した左眼用画像と右眼用画像の画像情報から基準となる視差量を検出する視差量検出部と、
各ユーザの視点の位置および視点の傾きを検出する両目位置検出部と、
前記各ユーザの視点の位置および視点の傾きに基づいて、前記基準となる視差量と同一の視差量の立体画像をユーザ毎に生成する画像生成部と、
前記立体画像を所定のタイミングで表示する表示部と、
前記立体画像の表示タイミングに同期して、前記３次元視聴用眼鏡のシャッタの開閉タイミングを制御する制御信号を前記３次元視聴用眼鏡に送信するシャッタ制御部と、
を備える立体画像表示装置。
【請求項２】
前記各ユーザの視点の位置および視点の傾きに基づいて、生成する立体画像の個数を判断する画像生成判断部を更に具備し、
前記シャッタ制御部は、前記立体画像の表示タイミングおよび前記画像生成判断部の判断結果に基づいて制御信号を生成する、
請求項１記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記画像生成判断部は、装置を挟んで対面関係にあるユーザ対の有無を検出し、
前記シャッタ制御部は、前記ユーザ対が有る場合、一方のユーザ用の右眼用画像を他方のユーザの左眼に映示させ、一方のユーザ用の左眼用画像を他方のユーザの右眼に映示させる制御信号を生成する、
請求項２記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
表示画面が水平になる状態で、３次元視聴用眼鏡を装着した複数のユーザに対して左眼用画像と右眼用画像からなる立体画像を表示させる立体画像表示方法であって、
入力した左眼用画像と右眼用画像の画像情報から基準となる視差量を検出する視差量検出ステップと、
各ユーザの視点の位置および視点の傾きを検出する両目位置検出ステップと、
前記各ユーザの視点の位置および視点の傾きに基づいて、前記基準となる視差量と同一の視差量の立体画像をユーザ毎に生成する画像生成ステップと、
前記立体画像を所定のタイミングで表示する表示ステップと、
前記立体画像の表示タイミングに同期して、前記３次元視聴用眼鏡のシャッタの開閉タイミングを制御する制御信号を前記３次元視聴用眼鏡に送信するシャッタ制御ステップと、
を備え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、表示画面が水平になる状態で、その周囲を取り囲む複数のユーザが立体画像を同時に見ることができる立体画像表示装置及び立体画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体画像を表示するＴＶ（テレビジョン）等の立体画像表示装置が普及してきている。また、従来の立体画像表示装置に関する表示技術としては、ヘッドトラッキング技術が知られている。ヘッドトラッキング技術とは、表示面が垂直に置かれた立体画像表示装置において、視聴するユーザの移動に合わせて右目用画像と左目用画像を横にずらして表示する技術である。
【０００３】
また、立体画像を補正する技術としては、特許文献１が知られている。特許文献１の技術では、同一物体を対象にした左眼用画像と右眼用画像から成る立体画像用の画像情報から視差量を検出し、視差量と表示装置情報との比較結果に基づいて画像情報を補正する。なお、視差量とは、右眼と左眼のそれぞれの網膜上に写る画像のズレに相当する量である。
【０００４】
特許文献１に係る立体画像表示装置によれば、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量を正確に表現した立体画像を視聴者に提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４５５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術は、画像情報に補正をかけるものであって、立体画像の飛び出し（奥行き）量を調整するものではない。そして、画像情報を補正するだけでは、立体画像の飛び出し（奥行き）量の調整に限界が有る。つまり、複数のユーザが異なる角度から同時に立体画像を見る場合には、すべてのユーザに対して、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量を正確に表現した立体画像を提供することができないという課題を有している。
【０００７】
本発明の目的は、複数のユーザが異なる角度から同時に立体画像を見る場合、すべてのユーザに対して、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量を正確に表現した立体画像が表示できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の立体画像表示装置は、表示画面が水平になる状態で、３次元視聴用眼鏡を装着した複数のユーザに対して左眼用画像と右眼用画像からなる立体画像を表示させる立体画像表示装置であって、入力した左眼用画像と右眼用画像の画像情報から基準となる視差量を検出する視差量検出部と、各ユーザの視点の位置および視点の傾きを検出する両目位置検出部と、前記各ユーザの視点の位置および視点の傾きに基づいて、前記基準となる視差量と同一の視差量の立体画像をユーザ毎に生成する画像生成部と、前記立体画像を所定のタイミングで表示する表示部と、前記立体画像の表示タイミングに同期して、前記３次元視聴用眼鏡のシャッタの開閉タイミングを制御する制御信号を前記３次元視聴用眼鏡に送信するシャッタ制御部と、を備える構成を採る。
【０００９】
本発明の立体画像表示方法は、表示画面が水平になる状態で、３次元視聴用眼鏡を装着した複数のユーザに対して左眼用画像と右眼用画像からなる立体画像を表示させる立体画像表示方法であって、入力した左眼用画像と右眼用画像の画像情報から基準となる視差量を検出する視差量検出ステップと、各ユーザの視点の位置および視点の傾きを検出する両目位置検出ステップと、前記各ユーザの視点の位置および視点の傾きに基づいて、前記基準となる視差量と同一の視差量の立体画像をユーザ毎に生成する画像生成ステップと、前記立体画像を所定のタイミングで表示する表示ステップと、前記立体画像の表示タイミングに同期して、前記３次元視聴用眼鏡のシャッタの開閉タイミングを制御する制御信号を前記３次元視聴用眼鏡に送信するシャッタ制御ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のユーザが異なる角度から同時に立体画像を見る場合、すべてのユーザに対して、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量を正確に表現した立体画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】飛び出し量と奥行き量を説明する図
【図２】飛び出し量、奥行き量と右眼用画像、左眼用画像との関係を説明する図
【図３】本発明の実施の形態１に係る立体画像表示装置の利用形態を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る立体画像表示装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１に係る３次元視聴用眼鏡を示す斜視図
【図６】本発明の実施の形態１に係る立体画像の表示タイミングを説明する図
【図７】本発明の実施の形態２に係る立体画像表示装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係る立体画像の表示タイミングを説明する図
【図９】本発明の実施の形態２に係る立体画像表示装置の画像生成判断部が管理する内容を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
［表示装置の利用形態］
最近、ＴＶに代わる新しい表示装置として、タブレット端末が注目されている。そして、タブレット端末を使って映画を視聴するユーザが増えてきており、タブレット端末の大画面化の要望も高まっている。さらに、将来的には、大画面の表示部を備え、立体画像を表示するタブレット端末を机の上などの平面な場所に置き、タブレット端末の周囲を取り囲む複数のユーザが立体画像を操作する新規な利用態様が想定される。例えば、会議の場などでは、水平に置かれたタブレット端末の表示部に資料や図面などを表示させたり、水平に置かれたタブレット端末をボードゲームとして活用したりする利用態様などが想定される。
【００１４】
上記利用態様において、立体画像を表示する場合には、ユーザが見る位置や角度に応じて、立体画像の飛び出し（奥行き）量が異なるという問題がある。例えば、机の上に置かれたタブレット端末の南側に位置しているユーザが見た立体画像と、対面にあたる北側に位置しているユーザが見た立体画像とでは、飛び出し（奥行き）量が異なる。
【００１５】
以下では、ユーザが立体画像を見る位置や角度によって、飛び出し（奥行き）量が異なる現象について説明する。
【００１６】
最初に、飛び出し量と奥行き量について図１を用いて説明する。図１において、ＲおよびＬの文字を表記した２つの円は、一つの立体に関して、それぞれ右眼用画像と左眼用画像を表す。図１（ａ）の場合、右眼から右眼用画像へと到達する視線と、左眼から左眼用画像へと到達する視線が交わって焦点を結ぶのは、黒丸で示した位置である。
【００１７】
図１（ａ）では、表示装置から両眼までの距離をＬ、両眼の間隔をｅ、中心点から平行移動させた画像間の距離をｐとする。このとき、焦点は、両眼から距離Ｌだけ離れた表示装置の位置を基準として距離ｄだけ手前になるので、ユーザは画像が画面より飛び出して見える。この時、飛び出し量ｄは、以下の式（１）で算出される。
【００１８】
d ＝ ｐ × Ｌ ／ ( ｅ + ｐ )・・・（１）
【００１９】
他方、図１（ｂ）の場合は、右眼から右眼用画像へと到達する視線と、左眼から左眼用画像へと到達する視線が交わって焦点を結ぶのは黒丸で示した位置である。図１（ｂ）では、図１（ａ）で示した位置関係とは逆に、焦点は、両眼から距離Ｌだけ離れた表示装置の位置を基準として距離ｄだけ奥になるので、ユーザは画像が画面より引っ込んで見える。この時、奥行き量ｄは、以下の式（２）で算出される。
【００２０】
ｄ ＝ ｐ × Ｌ ／ ( ｅ - ｐ )・・・（２）
【００２１】
以上の考察から、右眼用画像と左眼用画像の間隔ｐが広がってゆくにつれて、立体画像は、画面から手前に飛び出してくるようにユーザの両眼に写る。一方、間隔ｐが狭まってゆくにつれて、立体画像は、画面から奥に引っ込んでいくようにユーザの両眼に写ることが分かる。
【００２２】
次に、飛び出し（奥行き）量と視差量との関係について、図２を用いて説明する。一般的に、ユーザに立体視を感じさせようとする場合は、図２（ａ）、（ｂ）のように、同一物体を表す右眼用画像と左眼用画像の２つの画像を作成する。右眼用画像は、対象の画像を中心位置から右眼の視差に対応する縦線の位置まで水平移動させることにより作成される。左眼用画像は、対象の画像を中心位置から左眼の視差に対応する縦線の位置まで水平移動させることにより作成される。そして、作成された右眼用画像と左眼用画像は、それぞれユーザの右眼と左眼に映示させる。
【００２３】
立体視における奥行きは、図２（ａ）のように、右眼用画像を中心点から左に水平移動させ、左眼用画像を中心点から右に水平移動させ、結果として右眼用画像と左眼用画像の間隔を狭めることで表現することができる。一方、立体視における飛び出しは、図２（ｂ）のように、右眼用画像を中心点から右に水平移動させ、左眼用画像は中心点から左に水平移動させ、結果として右眼用画像と左眼用画像の間隔を広げることで表現することができる。この時、所定の方向から見た右眼用画像と左眼用画像が図２（ａ）である場合、その対面側から見ると、図２（ｂ）のように右眼用画像と左眼用画像の配置は、入れ替わることになる。
【００２４】
したがって、ユーザは、所定の方向から見ると奥に引っ込んで見える立体画像をその対面側から見ると飛び出て見える。また、ユーザは、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量の立体画像を見ることができる方向から、画面１１０の中心を通る垂直線に対して９０度の位置から見た場合、違和感を覚えるようになる。具体的には、ユーザは、右眼用画像と左眼用画像が図２（ｃ）のような表示状態でユーザの両眼に飛び込んでくるため、違和感を覚えるようになる。
【００２５】
このように、複数のユーザが異なる角度から同時に立体画像を見る場合には、ユーザ毎に視差量が異なるため、飛び出し（奥行き）量が異なる。そして、各ユーザの視覚が感じる立体表示状態を正しく維持するためには、ユーザ毎に、立体画像の飛び出し（奥行き）量を調整しなければならない。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態１に係る立体画像表示装置の利用形態を示す図である。平面形状の立体画像表示装置（以下、単に「表示装置」という）１００は、机等のように上面が平坦な台座（図示せず）の上に、画面１１０を上向きにして据置される。表示装置１００の画面１１０には、立体画像が表示される。３次元視聴用眼鏡（図示せず）を装着した複数のユーザ１５０ａ〜１５０ｄは、台座の周囲を取り囲むように立ち、その立ち位置で立体画像を見ながら、手に持ったコントローラ（図示せず）等を操作する。立体画像の表示状態は、該操作に応じて変化する。
【００２７】
なお、図３では、ユーザ１５０ａの視点が標準位置にあり、ユーザ１５０ａが正方向にいるとする。標準位置とは、入力されたオリジナルの画像情報をそのまま表示させた場合に、立体画像作成者が意図した飛び出し量（奥行き量）の立体画像を見ることができるユーザの視点（両目）の位置である。また、正方向とは、画面１１０の重心を通る垂直線に対する標準位置の方向である。
【００２８】
また、図３では、各ユーザ１５０ａ〜１５０ｄの視点の傾きが異なる。視点の傾きとは、右眼と左眼とを結ぶ線と、正方向に垂直な面との角度である。図３の場合では、標準位置にいるユーザ１５０ａの視点の傾きは０度、ユーザ１５０ｂの視点の傾きは９０度、ユーザ１５０ｃの視点の傾きは１８０度、ユーザ１５０ｄの視点の傾きは２７０度である。なお、ユーザが、画面１１０に正対して画像を見る場合、視点の傾きは、画面１１０の重心を通る垂直線に対する正方向からの角度と等しくなる。
【００２９】
各ユーザに対して、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量を正確に表現した立体画像を提供するためには、視点の傾き（ユーザの位置）に応じて、立体画像（同一物体に係る右眼用画像と左眼用画像の対）の視差量を制御する必要がある。
【００３０】
［立体画像表示装置の構成］
図４は、本実施の形態に係る立体画像表示装置の構成を示すブロック図である。なお、表示装置１００は、それ自体としてユーザの使用に供されるものであってもよく、様々な電気機器に組み込まれるものであってもよい。
【００３１】
図４に示すように、表示装置１００は、視差量検出部１０１と、両目位置検出部１０２と、画像生成部１０３と、表示部１０４と、シャッタ制御部１０５と、から主に構成される。視差量検出部１０１および画像生成部１０３には、左眼用画像と右眼用画像から成る立体画像用の画像情報が入力される。
【００３２】
視差量検出部１０１は、入力した画像情報（左眼用画像および右眼用画像）から、標準位置にいるユーザの視差量（以下、「基準視差量」という）を検出し、画像生成部１０３に出力する。
【００３３】
両目位置検出部１０２は、各ユーザが装着する３次元視聴用眼鏡２００から送信された各ユーザの両目の位置と方向を示す通知信号を入力する。両目位置検出部１０２は、入力した情報に基づいて、各ユーザの視点の位置および視点の傾きを検出し、画像生成部１０３に出力する。
【００３４】
画像生成部１０３は、左眼用画像と右眼用画像、基準視差量、各ユーザの視点の位置および視点の傾きを入力する。画像生成部１０３は、ユーザ毎に、視点の傾きに基づいて、同一物体を対象とした左眼用画像と右眼用画像との間のズレが水平方向になるように、左眼用画像および右眼用画像を補正する。その上で、画像生成部１０３は、ユーザの視点の位置に基づいて、基準視差量と同一となるように、各ユーザ用の立体画像を生成する。画像生成部１０３は、生成した立体画像（左眼用画像と右眼用画像の対）を表示部１０４に出力する。また、画像生成部１０３は、立体画像を表示するタイミングを示す制御信号を表示部１０４およびシャッタ制御部１０５に出力する。
【００３５】
表示部１０４は、画像生成部１０３が生成した立体画像を、画像生成部１０３に指示されたタイミングで表示する。なお、立体画像の表示タイミング制御の詳細については後述する。
【００３６】
シャッタ制御部１０５は、画像生成部１０３に指示された立体画像の表示タイミングに同期して、ユーザの視点位置毎に、３次元視聴用眼鏡２００のシャッタ２０３（図５参照）の開閉タイミングを制御するためのシャッタ制御信号を生成する。そして、シャッタ制御部１０５は、生成したシャッタ制御信号を３次元視聴用眼鏡２００に送信する。
【００３７】
［３次元視聴用眼鏡の構成］
図５は、本実施の形態に係る３次元視聴用眼鏡を示す斜視図である。３次元視聴用眼鏡（以下、単に「眼鏡」という）２００は、位置・方向検出センサ２０１、無線通信部２０２およびシャッタ２０３を備える。
【００３８】
位置・方向検出センサ２０１は、表示装置１００のから見たユーザの両目の位置と方向を検出する。無線通信部２０２は、表示装置１００との間で無線通信を行い、表示装置１００からシャッタ制御信号を受信し、表示装置１００に位置・方向検出センサ２０１の検出結果を示す通知信号を送信する。
【００３９】
シャッタ２０３は、右眼部分の右眼シャッタ２０３Ｒと左眼部分の左眼シャッタ２０３Ｌとに分けられる。右眼シャッタ２０３Ｒと左眼シャッタ２０３Ｌは、シャッタ制御信号に基づいて互いに独立に開閉制御される。なお、シャッタ２０３の開閉タイミング制御の詳細については後述する。
【００４０】
［立体画像表示制御］
次に、本実施の形態に係る立体画像の表示タイミング制御およびシャッタの開閉タイミング制御について、図６を用いて詳細に説明する。図６では、２人のユーザＡ、Ｂに対して、各ユーザに固有の２つの立体画像を時分割で表示する場合を示す。なお、この場合、表示装置１００のフレームレート（垂直同期周波数）は、１２０Ｈｚであるとする。
【００４１】
図６において、Ｌ１およびＲ１は、それぞれ、ユーザＡ用の立体画像ａを構成する左眼用画像と右眼用画像を示す。同様に、図６において、Ｌ２およびＲ２は、それぞれ、ユーザＢ用の立体画像ｂを構成する左眼用画像と右眼用画像を示す。図６に表示されたｎ／１２０の数字（ｎは０以上の整数）は、毎秒１２０枚で連続的に表示される画像の第ｎフレームの走査期間を示す。
【００４２】
ｎが奇数の走査期間である第（２ｉ−１）走査期間（ｉは自然数）の前半に、ユーザＢの眼鏡２００は、左眼シャッタ２０３Ｌを開き、右眼シャッタ２０３Ｒを閉じる。この時、表示装置１００は、左眼用画像Ｌ２を表示している。
【００４３】
また、第（２ｉ−１）走査期間の後半に、ユーザＢの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒを開き、左眼シャッタ２０３Ｌを閉じる。この時、表示装置１００は、右眼用画像Ｒ２を表示している。
【００４４】
また、ｎが偶数の走査期間である第（２ｉ）走査期間に、ユーザＢの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒと左眼シャッタ２０３Ｌの両方を閉じる。
【００４５】
上記のように眼鏡２００のシャッタ２０３を制御することにより、ユーザＢは、第（２ｉ−１）走査期間の前半に左眼のみで左眼用画像Ｌ２を見ることができ、第（２ｉ−１）走査期間の後半に右眼のみで右眼用画像Ｒ２を見ることができる。
【００４６】
一方、第（２ｉ）走査期間の前半に、ユーザＡの眼鏡２００は、左眼シャッタ２０３Ｌを開き、右眼シャッタ２０３Ｒを閉じる。この時、表示装置１００は、左眼用画像Ｌ１を表示している。
【００４７】
また、第（２ｉ）走査期間の後半に、ユーザＡの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒを開き、左眼シャッタ２０３Ｌを閉じる。この時、表示装置１００は、右眼用画像Ｒ１を表示している。
【００４８】
また、第（２ｉ−１）走査期間に、ユーザＢの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒと左眼シャッタ２０３Ｌの両方を閉じる。
【００４９】
上記のように眼鏡２００のシャッタ２０３を制御することにより、ユーザＡは、第（２ｉ）走査期間の前半に左眼のみで左眼用画像Ｌ１を見ることができ、第（２ｉ）走査期間の後半に右眼のみで右眼用画像Ｒ１を見ることができる。
【００５０】
以上の制御により、各ユーザには、一人あたり１２０÷２＝６０Ｈｚずつのフレームレートが確保される。このため、各ユーザには、一般的な映像視聴環境において、人間の視覚が画面のチラつきを感じないとされる４０Ｈｚ以上のフレームレートを達成することができる。
【００５１】
［作用効果］
以上のように、本実施の形態では、表示装置１００が、ユーザ毎に検出された視差量および各ユーザの視点の傾きに基づいて、各ユーザに固有の立体画像をそれぞれ生成し、所定のタイミングで表示する。これにより、本実施の形態では、表示装置１００に対する位置や方向が異なる複数のユーザに対して、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量を正確に表現した立体画像を同時並列的に表示させることができる。
【００５２】
（実施の形態２）
上記の通り、表示装置１００のフレームレートが１２０Ｈｚの場合では、ユーザが３人までであれば、互いに異なる位置にいても、実施の形態１に示した制御により、各ユーザに４０Ｈｚのフレームレートを保証することができる。本実施の形態では、表示装置１００のフレームレートが１２０Ｈｚの場合に、４人のユーザが互いに異なる位置にいても、各ユーザに４０Ｈｚのフレームレートを保証するための制御について説明する。
【００５３】
本実施の形態では、図２を用いて説明した立体画像の性質を利用する。図２に示したように、正面側（正方向）から見た右眼用画像と左眼用画像は、その対面側から見ると、右眼用画像と左眼用画像の配置が入れ替わることになる。すなわち、正面側から見た右眼用画像と、対面側から見た左眼用画像は、同一となる。同様に、正面側から見た左眼用画像と、対面側から見た右眼用画像は、同一となる。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、表示装置１００において互いに反対方向にいるユーザに対して、一方のユーサ用の右眼用画像を他方のユーザの左眼に映示させ、一方のユーサ用の左眼用画像を他方のユーザの右眼に映示させるように制御する。以下、この制御は、左右逆転制御という。
【００５５】
本実施の形態では、左右逆転制御により、同一の立体画像を正面側から見ても表示装置１００を挟んで対面側から見ても、図１（ａ）、図１（ｂ）で表される右眼用画像と左眼用画像との間の間隔ｐおよび焦点の位置は同一となる。したがって、本実施の形態では、同じ立体画像を正面側から見ても、対面側から見ても、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量を正確に表現した立体画像を表示させることができる。
【００５６】
［立体画像表示装置の構成］
図７は、本実施の形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。図７に示す表示装置４００において、図４に示した表示装置１００と共通する構成要素は、図４と同一の符号を付し、説明を省略する。図７に示す表示装置４００は、図４に示した表示装置１００に対して、両目位置検出部１０２と画像生成部１０３との間に画像生成判断部４０１が接続され、画像生成判断部４０１にシャッタ制御部１０５が接続されている点が異なる。
【００５７】
画像生成判断部４０１は、両目位置検出部１０２から各ユーザの視点の位置および視点の傾きを入力する。画像生成判断部４０１は、入力した情報に基づいて、生成する必要のある立体画像の個数を判断する。具体的には、画像生成判断部４０１は、各ユーザの視点の位置から、表示装置４００を挟んで対面関係にあるユーザ対の有無を検出する。そして、画像生成判断部４０１は、ユーザ対が検出された場合、該ユーザ対の一方のユーザの視点の位置および視点の傾きのみを画像生成部１０３に出力する。また、画像生成判断部４０１は、ユーザ対が検出された場合、シャッタ制御部１０５に、左右逆転制御の実行を指示する制御信号をシャッタ制御部１０５に出力する。
【００５８】
シャッタ制御部１０５は、立体画像の表示タイミングおよび左右逆転制御の有無に基づいてシャッタ制御信号を生成し、シャッタ制御信号を眼鏡２００に送信する。特に、左右逆転制御を実現するために、シャッタ制御部１０５は、ユーザ対を形成する一方のユーザの眼鏡２００に対して右眼シャッタ２０３Ｒのみを開くよう指示するタイミングで、左眼シャッタ２０３Ｌのみを開くように指示する。同様に、シャッタ制御部１０５は、眼鏡２００に対して左眼のシャッタのみを開くよう指示するタイミングで、眼鏡２００に対して右眼シャッタ２０３Ｒのみを開くように指示する。
【００５９】
これにより、一方のユーザが右眼で右眼用画像を見ている間、他方のユーザは、この右眼用画像を左眼で見ることになる。また、一方のユーザの左眼が左眼用画像を見ている間、他方のユーザは、この左眼用画像を右眼で見ることになる。
【００６０】
［立体画像表示制御］
次に、本実施の形態に係る立体画像の表示タイミング制御およびシャッタの開閉タイミング制御について、図８を用いて詳細に説明する。図８では、図３のようにユーザ１５０ａとユーザ１５０ｃが対面の位置にいて、ユーザ１５０ｂとユーザ１５０ｄが対面の位置にいる場合、各ユーザ対に固有の２つの立体画像を時分割で表示する場合を示す。なお、この場合、表示装置４００のフレームレートは、１２０Ｈｚである。
【００６１】
図８において、Ｌ１およびＲ１は、それぞれ、ユーザ１５０ａ用の立体画像を構成する左眼用画像と右眼用画像を示す。同様に、図８において、Ｌ２およびＲ２は、それぞれ、ユーザ１５０ｂ用の立体画像を構成する左眼用画像と右眼用画像を示す。図８に表示されたｎ／１２０の数字（ｎは０以上の整数）は、毎秒１２０枚で連続的に表示される画像の第ｎフレームの走査期間を示す。
【００６２】
第（２ｉ−１）走査期間の前半に、ユーザ１５０ａの眼鏡２００は、左眼シャッタ２０３Ｌを開き、右眼シャッタ２０３Ｒを閉じる。また、ユーザ１５０ｃの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒを開き、左眼シャッタ２０３Ｌを閉じる。この時、表示装置４００は、左眼用画像Ｌ１を表示している。
【００６３】
また、第（２ｉ−１）走査期間の後半に、ユーザ１５０ａの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒを開き、左眼シャッタ２０３Ｌを閉じる。また、ユーザ１５０ｃの眼鏡２００は、左眼シャッタ２０３Ｌを開き、右眼シャッタ２０３Ｒを閉じる。この時、表示装置４００は、右眼用画像Ｒ１を表示している。
【００６４】
また、第（２ｉ）走査期間に、ユーザ１５０ａおよびユーザ１５０ｃの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒと左眼シャッタ２０３Ｌの両方を閉じる。
【００６５】
上記のように眼鏡２００のシャッタ２０３を制御することにより、ユーザ１５０ａは、第（２ｉ−１）走査期間の前半に左眼のみで左眼用画像Ｌ１を見ることができる。そして、ユーザ１５０ａは、第（２ｉ−１）走査期間の後半に右眼のみで右眼用画像Ｒ１を見ることができる。また、ユーザ１５０ｃは、第（２ｉ−１）走査期間の前半に右眼のみで左眼用画像Ｌ１を見ることができ、第（２ｉ−１）走査期間の後半に左眼のみで右眼用画像Ｒ１を見ることができる。
【００６６】
一方、第（２ｉ）走査期間の前半に、ユーザ１５０ｂの眼鏡２００は、左眼シャッタ２０３Ｌを開き、右眼シャッタ２０３Ｒを閉じる。また、ユーザ１５０ｄの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒを開き、左眼シャッタ２０３Ｌを閉じる。この時、表示装置４００は、左眼用画像Ｌ２を表示している。
【００６７】
また、第（２ｉ）走査期間の後半に、ユーザ１５０ｂの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒを開き、左眼シャッタ２０３Ｌを閉じる。また、ユーザ１５０ｄの眼鏡２００は、左眼シャッタ２０３Ｌを開き、右眼シャッタ２０３Ｒを閉じる。この時、表示装置４００は、右眼用画像Ｒ２を表示している。
【００６８】
また、第（２ｉ−１）走査期間に、ユーザ１５０ｂおよびユーザ１５０ｄの眼鏡２００は、右眼シャッタ２０３Ｒと左眼シャッタ２０３Ｌの両方を閉じる。
【００６９】
上記のように眼鏡２００のシャッタ２０３を制御することにより、ユーザ１５０ｂは、第（２ｉ）走査期間の前半に左眼のみで左眼用画像Ｌ２を見ることができ、第（２ｉ）走査期間の後半に右眼のみで右眼用画像Ｒ２を見ることができる。また、ユーザ１５０ｄは、第（２ｉ）走査期間の前半に右眼のみで左眼用画像Ｌ２を見ることができ、第（２ｉ）走査期間の後半に左眼のみで右眼用画像Ｒ２を見ることができる。
【００７０】
図９は、画像生成判断部４０１が管理する内容を示す図である。図９に示すように、画像生成判断部４０１は、ユーザの視点の位置、および新たな立体画像の生成の要否、表示制御（左右逆転制御）の要否を管理する。
【００７１】
図９（ａ）は、図３の場合における管理状態を示している。図９（ａ）の場合、ユーザ１５０ａは、正方向にいる（視点の傾きが０度である）。このため、ユーザ１５０ａは、オリジナルの立体画像をそのまま表示すれば良く、新たな立体画像の生成も左右逆転制御も不要である。一方、ユーザ１５０ｂは、視点の位置が正方向に対して９０度であるため、ユーザ１５０ｂには新たな立体画像を生成する必要がある。また、ユーザ１５０ｃは、ユーザ１５０ａの対面に位置する（視点の位置が正方向に対して１８０度である）。このため、ユーザ１５０ｃは、オリジナルの立体画像をそのまま表示して左右逆転制御を行えば良く、新たな立体画像を生成する必要がない。また、ユーザ１５０ｄは、ユーザ１５０ｂの対面に位置する（視点の位置が正方向に対して２７０度である）。このため、ユーザ１５０ｄは、ユーザ１５０ｂ固有の立体画像をそのまま表示して左右逆転制御を行えば良く、新たな立体画像を生成する必要がない。
【００７２】
図９（ｂ）は、図９（ａ）の状態からユーザ１５０ａの近傍に新たなユーザ１５０ｅが追加された場合の管理状態を示している。ユーザ１５０ｅは、正方向から５度しかズレておらず、ユーザ１５０ａに対する視差量の違いは少ない。そのため、ユーザ１５０ｅについては、オリジナルの立体画像をそのまま表示すれば良く、新たな立体画像の生成も左右逆転制御も不要である。
【００７３】
［作用効果］
以上のように、本実施の形態は、表示装置４００を挟んで互いに対面している２人のユーザがいた場合、この２人のユーザに対して共通の立体画像を生成し、一方のユーザに対して左右逆転制御を実行する。これにより、本実施の形態は、生成する立体画像の個数をユーザの人数よりも該ユーザ対の数だけ少なくすることができる。したがって、本実施の形態では、より多くのユーザに対して、画像制作者が意図する飛び出し（奥行き）量を正確に表現した立体画像を同時並列的に表示させることができる。
【００７４】
例えば、図３の場合には、２組のユーザ対が存在する。従って、表示装置４００は、２つのユーザ固有立体画像を生成し、連続する複数のフレーム走査期間において交互に表示する。その結果、表示装置４００のフレームレートが１２０Ｈｚである場合、４人のユーザ１５０ａ〜１５０ｄには、一人あたり１２０÷２＝６０Ｈｚずつのフレームレートが確保される。このため、本実施の形態では、一般的な映像視聴環境において、人間の視覚が画面のチラつきを感じないとされる４０Ｈｚ以上のフレームレートを達成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、表示画面が水平になる状態で、その周囲を取り囲む複数のユーザが立体画像を同時に見ることができる立体画像表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１００、４００  立体画像表示装置
１０１  視差量検出部
１０２  両目位置検出部
１０３  画像生成部
１０４  表示部
１０５  シャッタ制御部
２００  ３次元視聴用眼鏡
２０１  位置・方向検出センサ
２０２  無線通信部
２０３Ｒ  右眼シャッタ
２０３Ｌ  左眼シャッタ
４０１  画像生成判断部
【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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