(57)【要約】【課題】立体感が強調された立体映像を得る。【解決手段】被写体を撮影して、左眼に対応する左眼対応撮影データを生成する左眼対応撮影部１０Ｌと、左眼対応撮影部１０Ｌの撮影光軸との光軸間距離を所定距離として設け、前記の被写体を撮影して、右眼に対応する右眼対応撮影データを生成する右眼対応撮影部１０Ｒと、左眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出して左眼映像領域データを生成する左眼映像領域抽出部２０Ｌと、右眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出して右眼映像領域データを生成する右眼映像領域抽出部２０Ｒと、左眼映像領域データと右眼映像領域データとを合成して合成映像データを生成する映像合成部３０と、合成映像データを表示し、合成映像データに含まれる左眼映像領域データを左眼に対応させて提示し、合成映像データに含まれる右眼映像領域データを右眼に対応させて提示する映像提示部４０とを備える。【選択図】図２
2013090180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影して、利用者の左眼に対応する左眼対応撮影データを生成する左眼対応撮影部と、
前記左眼対応撮影部の撮影光軸との光軸間距離を所定距離として設け、前記被写体を撮影して、前記利用者の右眼に対応する右眼対応撮影データを生成する右眼対応撮影部と、
前記左眼対応撮影部が生成する前記左眼対応撮影データを取り込み、前記左眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出して左眼映像領域データを生成する左眼映像領域抽出部と、
前記右眼対応撮影部が生成する前記右眼対応撮影データを取り込み、前記右眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出して右眼映像領域データを生成する右眼映像領域抽出部と、
左眼映像領域抽出部が生成する前記左眼映像領域データと右眼映像領域抽出部が生成する前記右眼映像領域データとを取り込み、前記左眼映像領域データと前記右眼映像領域データとを合成して合成映像データを生成する映像合成部と、
前記映像合成部が生成する前記合成映像データを取り込んで前記合成映像データを表示し、前記合成映像データに含まれる前記左眼映像領域データを前記利用者の左眼に対応させて提示し、前記合成映像データに含まれる前記右眼映像領域データを前記利用者の右眼に対応させて提示する映像提示部と、
を備えることを特徴とする立体映像撮影表示装置。
【請求項２】
前記映像提示部の方向を検出し、前記方向に基づいて、前記左眼映像領域抽出部と前記右眼映像領域抽出部とがそれぞれ抽出する矩形の映像領域の切出位置を決定し、前記切出位置を前記左眼映像領域抽出部と前記右眼映像領域抽出部とに供給する切出位置指定部をさらに備え、
前記左眼映像領域抽出部は、前記切出位置指定部から供給される切出位置を取り込み、前記切出位置に基づいて前記左眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出し、
前記右眼映像領域抽出部は、前記切出位置指定部から供給される切出位置を取り込み、前記切出位置に基づいて前記右眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１記載の立体映像撮影表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像撮影表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
観察者が両眼でとらえた網膜像に基づき得られる視覚的な立体感と同等の立体感を映像表示によって得るために、二台の撮影装置それぞれの撮影光学系の光軸間距離を、人間の両眼の標準的な中心間距離と同等な約６５ミリメートルに設定した立体映像撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この立体映像撮像装置によれば、撮影における被写体に対する視野および撮影映像の表示画面における視野と、これら両方の視野それぞれにおける解像度は概ね一致する。
【０００３】
また、観察者と観察の対象物との距離が離れるほど、その観察者が知覚する対象物の立体感は弱まる。同様に、観察者と対象物との距離が一定であっても、観察者の両眼の間隔が狭くなるほどその観察者が知覚する対象物の立体感は弱まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４７４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
立体映像を鑑賞させる娯楽施設等において、より臨場感を高めて娯楽性を向上させたいとの要望がある。また、立体映像を用いて監視を行う映像監視分野において、奥行を高精度に求めたいとの要望がある。また、医療分野において、例えば開腹手術の詳細な様子を立体映像としてとらえ、手術医療や医療教育に役立てたいとの要望がある。
つまり、より立体感が強調された立体映像を取得したいという課題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、立体感が強調された立体映像を得る、立体映像撮影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】
【０００６】
［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様である立体映像撮影表示装置は、被写体を撮影して、利用者の左眼に対応する左眼対応撮影データを生成する左眼対応撮影部と、前記左眼対応撮影部の撮影光軸との光軸間距離を所定距離として設け、前記被写体を撮影して、前記利用者の右眼に対応する右眼対応撮影データを生成する右眼対応撮影部と、前記左眼対応撮影部が生成する前記左眼対応撮影データを取り込み、前記左眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出して左眼映像領域データを生成する左眼映像領域抽出部と、前記右眼対応撮影部が生成する前記右眼対応撮影データを取り込み、前記右眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出して右眼映像領域データを生成する右眼映像領域抽出部と、左眼映像領域抽出部が生成する前記左眼映像領域データと右眼映像領域抽出部が生成する前記右眼映像領域データとを取り込み、前記左眼映像領域データと前記右眼映像領域データとを合成して合成映像データを生成する映像合成部と、前記映像合成部が生成する前記合成映像データを取り込んで前記合成映像データを表示し、前記合成映像データに含まれる前記左眼映像領域データを前記利用者の左眼に対応させて提示し、前記合成映像データに含まれる前記右眼映像領域データを前記利用者の右眼に対応させて提示する映像提示部と、を備えることを特徴とする。
ここで、左眼対応撮影部および右眼対応撮影部は、左眼対応撮影映像データと右眼対応撮影映像データとの間に視差が生ずるように設けられる。具体的に、例えば、左眼対応撮影部の撮影光学系の光軸（撮影光軸）と、右眼対応撮影部の撮影光学系の光軸とが平行、または輻輳（左眼対応撮影部および右眼対応撮影部の前方で交差）し、且つ撮影光学系における両光軸の間隔（光軸間距離）が、人間の両眼の標準的な中心間距離である約６５ミリメートルに対して約５倍から約１０倍またはそれ以上の距離となるように、左眼対応撮影部および右眼対応撮影部が設けられる。
［２］上記［１］記載の立体映像撮影表示装置において、前記映像提示部の方向を検出し、前記方向に基づいて、前記左眼映像領域抽出部と前記右眼映像領域抽出部とがそれぞれ抽出する矩形の映像領域の切出位置を決定し、前記切出位置を前記左眼映像領域抽出部と前記右眼映像領域抽出部とに供給する切出位置指定部をさらに備え、前記左眼映像領域抽出部は、前記切出位置指定部から供給される切出位置を取り込み、前記切出位置に基づいて前記左眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出し、前記右眼映像領域抽出部は、前記切出位置指定部から供給される切出位置を取り込み、前記切出位置に基づいて前記右眼対応映像データから矩形の映像領域を抽出することを特徴とする。
ここで、切出位置指定部は、外部の方向センサから、映像表示部のパン方向およびチルト方向ならびに方向ごとの移動量を移動情報として取り込み、この移動情報に基づいて矩形の映像領域の切出位置を決定する。または、切出位置指定部は、レバーやボタン等の方向操作部からパン動作およびチルト動作に対応する移動情報を取り込む。つまり、移動情報は、映像表示装置２００の物理的な方向を示す情報である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、立体感が強調された立体映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態である立体映像撮影表示装置の概略の外観を示す斜視図である。
【図２】同実施形態における、立体映像撮影表示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】切出位置指定部により指定された切出位置に基づき、左眼映像領域抽出部によって左眼対応撮影映像のフレーム画像から抽出される矩形の映像領域を模式的に示す図である。
【図４】同実施形態における、映像合成部が生成する合成映像データおよび制御信号の概略のタイミングチャートである。
【図５】同実施形態における、映像提示部の上面視による、概略の模式的な断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態である立体映像撮影表示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】同実施形態における、映像提示部の上面視による、概略の模式的な断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態である立体映像撮影表示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】映像合成部が生成する合成映像データにおけるフレーム画像の構成を模式的に示す図である。
【図１０】同実施形態における、映像提示部の上面視による、概略の模式的な断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態である立体映像撮影表示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】同実施形態における、映像提示部の上面視による、概略の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１実施形態である立体映像撮影表示装置の概略の外観を示す斜視図である。同図に示すように、立体映像撮影表示装置１は、撮影装置１００および映像表示装置２００を備える。撮影装置１００は、左眼対応撮影部１０Ｌおよび右眼対応撮影部１０Ｒを備えるステレオ撮影装置（双眼鏡型撮影装置）である。左眼対応撮影部１０Ｌと右眼対応撮影部１０Ｒとの位置関係については後述する。
【００１０】
撮影装置１００は地面に対して固定される。具体的には、左眼対応撮影部１０Ｌは、柱の軸が略鉛直（鉛直を含む。以下同様。）となるよう一端を地面に固定した支柱３０１の他端に固定される。また、右眼対応撮影部１０Ｒは、柱の軸が略鉛直となるよう一端を地面に固定した支柱３０２の他端に固定される。
映像表示装置２００は、支柱４００に可動支持される。映像表示装置２００は、支柱４００の軸（図１における一点鎖線）を中心としたパン動作と、それと直交する軸を中心としたチルト動作とにより、方向を変更できる。映像表示装置２００は、利用者（観察者、鑑賞者等）による手動操作によってパン動作およびチルト動作を実現し、パン方向およびチルト方向ならびに方向ごとの移動量（例えば、回転角度）を移動情報として取得する。
【００１１】
立体映像撮影表示装置１は、例えば、景勝地の風景等を観察させる風景観察装置、競技場等における競技を観戦させる鑑賞装置、監視区域の監視を行う監視装置等に適用される。
【００１２】
図２は、立体映像撮影表示装置１の機能構成を示すブロック図である。
同図において、撮影装置１００は、被写体を撮影し、立体映像撮影表示装置１の利用者の左眼に対応する左眼対応撮影映像データと、前記の利用者の右眼に対応する右眼対応撮影映像データとをそれぞれ生成し、これら左眼対応撮影映像データおよび右眼対応撮影映像データを映像表示装置２００に供給する。具体的に、撮影装置１００は、被写体を撮影して左眼対応撮影映像データを生成する左眼対応撮影部１０Ｌと、前記の被写体を撮影して右眼対応撮影映像データを生成する右眼対応撮影部１０Ｒとを備える。
【００１３】
左眼対応撮影部１０Ｌおよび右眼対応撮影部１０Ｒは、同等の撮影機能を備えたビデオカメラ装置である。左眼対応撮影部１０Ｌが生成する左眼対応撮影映像データと、右眼対応撮影部１０Ｒが生成する右眼対応撮影映像データとのそれぞれは、例えば、超高精細映像のデータである。具体的に、超高精細映像は、横７６８０画素×縦４３２０画素の解像度を有するスーパーハイビジョン映像や、横４０９６画素×縦２１６０画素の解像度を有するデジタルシネマ映像等である。
【００１４】
左眼対応撮影部１０Ｌおよび右眼対応撮影部１０Ｒは、左眼対応撮影映像データと右眼対応撮影映像データとの間に視差が生ずるように設けられる。具体的に、例えば、左眼対応撮影部１０Ｌの撮影光学系の光軸（撮影光軸）と、右眼対応撮影部１０Ｒの撮影光学系の光軸とが平行または輻輳（左眼対応撮影部１０Ｌおよび右眼対応撮影部１０Ｒの前方で交差）し、且つ撮影光学系における両光軸の間隔（光軸間距離）が、人間の両眼の標準的な中心間距離である約６５ミリメートルに対して約５倍から約１０倍またはそれ以上の距離となるように、左眼対応撮影部１０Ｌおよび右眼対応撮影部１０Ｒが設けられる。
【００１５】
左眼対応撮影部１０Ｌと右眼対応撮影部１０Ｒとの光軸間距離を一定とした場合、撮影装置１００と被写体との距離が長くなるほど、左眼対応撮影映像データと右眼対応撮影映像データとから得られる視差は小さくなる。また、撮影装置１００と被写体との距離を一定とした場合、左眼対応撮影部１０Ｌと右眼対応撮影部１０Ｒとの光軸間距離が長くなるほど、左眼対応撮影映像データと右眼対応撮影映像データとから得られる視差は大きくなる。
よって、立体映像撮影表示装置１の設置環境、用途、使用目的等によって想定される、立体映像撮影表示装置１と被写体との距離に応じて、左眼対応撮影部１０Ｌと右眼対応撮影部１０Ｒとの光軸間距離が決められる。
【００１６】
映像表示装置２００は、撮影装置１００から供給される左眼対応撮影映像データおよび右眼対応撮影映像データを取り込み、これら左眼対応撮影映像データおよび右眼対応撮影映像データそれぞれから矩形の映像領域を抽出し、これら矩形の映像領域を合成して表示する。ただし、映像表示装置２００は、撮影映像のフレーム画像における矩形の映像領域の位置を、あらかじめ決定された基準方向に対する映像表示装置２００の方向の変化量に応じて決定する。
【００１７】
映像表示装置２００は、その機能構成として、左眼映像領域抽出部２０Ｌと、右眼映像領域抽出部２０Ｒと、映像合成部３０と、映像提示部４０と、切出位置指定部５０とを備える。
【００１８】
左眼映像領域抽出部２０Ｌは、撮影装置１００の左眼対応撮影部１０Ｌから供給される左眼対応撮影映像データを取り込み、また、切出位置指定部５０から供給される切出位置信号を取り込む。切出位置信号は、左眼対応撮影映像データおよび右眼対応撮影映像データそれぞれから切り出す矩形の映像領域の切出位置を示す信号である。切出位置は、例えば、撮影映像のフレーム画像における切出しの起点（基準点）である。
左眼映像領域抽出部２０Ｌは、切出位置信号が示す切出位置に基づいて、左眼対応撮影映像データから、映像提示部４０が表示可能な最大画素数分の矩形の映像領域またはそれよりも少ない画素数分の矩形の映像領域を抽出し、この映像領域のデータを左眼映像領域データとして映像合成部３０に供給する。
【００１９】
右眼映像領域抽出部２０Ｒは、撮影装置１００の右眼対応撮影部１０Ｒから供給される右眼対応撮影映像データを取り込み、また、切出位置指定部５０から供給される切出位置信号を取り込む。
右眼映像領域抽出部２０Ｒは、切出位置信号が示す切出位置に基づいて、右眼対応撮影映像データから、映像提示部４０が表示可能な最大画素数分の矩形の映像領域またはそれよりも少ない画素数分の矩形の映像領域を抽出し、この映像領域のデータを右眼映像領域データとして映像合成部３０に供給する。
【００２０】
このように、左眼映像領域抽出部２０Ｌおよび右眼映像領域抽出部２０Ｒが、左眼対応撮影映像データおよび右眼対応撮影映像データから矩形の映像領域を抽出する（切出す）ことにより、左眼対応の矩形の映像領域と右眼対応の矩形の映像領域との視差は、左眼対応撮影映像と右眼対応撮影映像との視差よりも大きくなる。よって、映像提示部４０により提供される立体映像は立体感がより強調された映像となる。
【００２１】
映像合成部３０は、左眼映像領域抽出部２０Ｌから供給される左眼映像領域データを取り込み、右眼映像領域抽出部２０Ｒから供給される右眼映像領域データを取り込む。そして、映像合成部３０は、左眼映像領域データと右眼映像領域データとを時間方向に合成して合成映像データを生成する。具体的に、映像合成部３０は、左眼映像領域データと右眼映像領域データとの各フレーム画像を、交互に且つ時系列に並び替えた合成映像データを生成する。
【００２２】
また、映像合成部３０は、合成映像を映像提示部４０に表示させるための制御信号を生成する。本実施形態における制御信号は、左眼対応シャッタ制御信号および右眼対応シャッタ制御信号である。左眼対応シャッタ制御信号は、利用者の左眼に対応する左眼対応シャッタの開閉を制御する信号である。右眼対応シャッタ制御信号は、利用者の右眼に対応する右眼対応シャッタの開閉を制御する信号である。制御信号と左眼対応シャッタと右眼対応シャッタとについては、その詳細を後述する。
映像合成部３０は、合成映像データおよび制御信号を映像提示部４０に供給する。
【００２３】
映像提示部４０は、映像合成部３０から供給される合成映像データを取り込んで合成映像を表示し、合成映像データに含まれる左眼映像領域データを利用者の左眼に対応させて提示し、合成映像データに含まれる右眼映像領域データを利用者の右眼に対応させて提示する。具体的に、映像提示部４０は、映像合成部３０から供給される合成映像データおよび制御信号を取り込み、合成映像を表示するとともに、左眼対応シャッタおよび右眼対応シャッタそれぞれの開閉を制御する。映像提示部４０の詳細な構成については後述する。
【００２４】
切出位置指定部５０は、外部の方向センサから、映像表示装置２００のパン方向およびチルト方向ならびに方向ごとの移動量を移動情報として取り込み、この移動情報に基づいて矩形の映像領域の切出位置を決定する。つまり、移動情報は、映像表示装置２００の物理的な方向を示す情報である。切出位置指定部５０は、取り込んだ移動情報に基づき、パン方向およびチルト方向を、撮影映像データ（左眼対応撮影映像データおよび右眼対応撮影映像データ）のフレーム画像の水平方向および垂直方向に対応付ける。そして、切出位置指定部５０は、フレーム画像の中央位置から移動量に応じた位置を切出位置として決定する。
切出位置指定部５０は、切出位置を示す切出位置信号を生成し、この切出位置信号を左眼映像領域抽出部２０Ｌおよび右眼映像領域抽出部２０Ｒに供給する。
【００２５】
図３は、切出位置指定部５０により指定された切出位置に基づき、左眼映像領域抽出部２０Ｌによって左眼対応撮影映像のフレーム画像から抽出される矩形の映像領域を模式的に示す図である。
なお、同図は、左眼映像領域抽出部２０Ｌによる映像領域の抽出の例を示す図であるが、右眼映像領域抽出部２０Ｒによる映像領域の抽出も同様に行われる。よって、ここでは、左眼の例について説明し、右眼の例についての説明を省略する。
【００２６】
図３において、フレーム画像Ｆは、左眼対応撮影映像データにおけるフレーム画像であり、横７６８０画素×縦４３２０画素の解像度を有する超高精細画像である。位置Ｏ（オー）は、撮影の基準方向に対応する映像領域Ｐｓの切出位置であり、例えば、フレーム画像Ｆの中心位置である。フレーム画像Ｆの左上端を原点（０，０）とし、横方向および縦方向の二次元座標系をフレーム画像Ｆに適用した場合、位置Ｏ（オー）の座標値は（３８４０，２１６０）である。映像領域Ｐｓは、位置Ｏ（オー）を中心とした矩形の映像領域である。位置Ｓは、切出位置指定部５０により指定された切出位置である。例えば、位置Ｓの座標値は（５６００，１０００）である。映像領域Ｐｅは、位置Ｓを中心とした矩形の映像領域である。映像領域Ｐｓおよび映像領域Ｐｅは、横１９２０画素×縦１０８０画素の解像度を有する高精細映像の領域である。同図における例では、位置Ｏ（オー）から位置Ｓまでの変化量は、横１７６０画素、縦１１６０画素である。なお、位置Ｏ（オー）および位置Ｓは、前記の切出しの基点（基準点）である。
【００２７】
図４は、映像合成部３０が生成する合成映像データおよび制御信号の概略のタイミングチャートである。
同図において、横軸は時間を表す。垂直同期信号は、左眼映像領域抽出部２０Ｌから供給された左眼映像領域データと、右眼映像領域抽出部２０Ｒから供給された右眼映像領域データとを同期させて得られるフレーム同期信号である。この垂直同期信号において、ローレベルに対応する期間は、垂直ブランキング期間に相当し、ハイレベルに対応する期間は、映像有効期間に相当する。垂直同期の周波数は、例えば１２０ヘルツ（Ｈｚ）である。
【００２８】
合成映像データは、左眼映像領域データのフレーム画像（左眼画像）と右眼映像領域データのフレーム画像（右眼画像）とを交互に且つ時系列に並べ、垂直同期信号に同期させて得られた映像データである。左眼対応シャッタ制御信号は、合成映像データにおけるフレーム画像が左眼映像領域データのフレーム画像であるときに“開”を示し、右眼映像領域データのフレーム画像であるときに“閉”を示す信号である。右眼対応シャッタ制御信号は、合成映像データにおけるフレーム画像が右眼映像領域データのフレーム画像であるときに“開”を示し、左眼映像領域データのフレーム画像であるときに“閉”を示す信号である。図４において、左眼対応シャッタ制御信号および右眼対応シャッタ制御信号におけるローレベルは“開”を示し、ハイレベルは“閉”を示す。
【００２９】
図５は、映像提示部４０の上面視による、概略の模式的な断面図である。同図に示すように、映像提示部４０は、表示部４１と、左眼対応接眼レンズ４２Ｌと、右眼対応接眼レンズ４２Ｒと、左眼対応シャッタ４３Ｌと、右眼対応シャッタ４３Ｒとを備える。
【００３０】
表示部４１は、表示面を有し、映像合成部３０から供給される合成映像データを取り込み、この合成映像データを表示面に表示させる。この表示面に表示される合成映像は、水平方向（図５におけるＨ方向）に視差を有する。また、表示部４１が有する表示面の解像度は、映像合成部３０が生成する合成映像データの解像度よりも低く、例えば、横１９２０画素×縦１０８０画素である。表示部４１は、例えば、液晶表示パネルにより実現される。
【００３１】
左眼対応接眼レンズ４２Ｌは、表示部４１の表示面から左眼対応シャッタ４３Ｌを介して到来する画像を拡大して利用者の左眼に提示する光学系である。同様に、右眼対応接眼レンズ４２Ｒは、表示部４１の表示面から右眼対応シャッタ４３Ｒを介して到来する画像を拡大して利用者の右眼に提示する光学系である。左眼対応接眼レンズ４２Ｌおよび右眼対応接眼レンズ４２Ｒは、それぞれの光軸を平行にし、これら両光軸を含む平面が水平方向（Ｈ方向）に平行となるよう設けられる。左眼対応接眼レンズ４２Ｌおよび右眼対応接眼レンズ４２Ｒの両光軸の間隔は、人間の標準的な眼の間隔である約６５ミリメートルである。
【００３２】
左眼対応シャッタ４３Ｌは、表示部４１の表示面と左眼対応接眼レンズ４２Ｌとの間の光路上に設けられる。左眼対応シャッタ４３Ｌは、映像合成部３０から供給される左眼対応シャッタ制御信号を取り込み、この左眼対応シャッタ制御信号に基づいて、表示面から到来する合成映像の光束のうち左眼対応映像の光束を左眼対応接眼レンズ４２Ｌに通すために開けたり、遮断するために閉めたりするシャッタである。
【００３３】
右眼対応シャッタ４３Ｒは、表示部４１の表示面と右眼対応接眼レンズ４２Ｒとの間の光路上に設けられる。右眼対応シャッタ４３Ｒは、映像合成部３０から供給される右眼対応シャッタ制御信号を取り込み、この右眼対応シャッタ制御信号に基づいて、表示面から到来する合成映像の光束のうち右眼対応映像の光束を右眼対応接眼レンズ４２Ｒに通すために開けたり、遮断するために閉めたりするシャッタである。
【００３４】
左眼対応シャッタ４３Ｌおよび右眼対応シャッタ４３Ｒのそれぞれは、電子式シャッタ回路（例えば、液晶シャッタ）や、機械式シャッタ（メカニカルシャッタ）により実現される。
【００３５】
このように、左眼対応撮影部１０Ｌと右眼対応撮影部１０Ｒとの光軸間距離を、人間の両眼の標準的な中心間距離よりも大幅（例えば、約５倍から約１０倍またはそれ以上）に長くすることにより、立体映像撮影表示装置１の利用者に提示する立体映像は立体感が強調された映像となる。遠方にある被写体の立体感が高まるため、立体映像による臨場感も高まる。また、視差が大きくなるため、視差から求められる奥行の精度を高めることができる。また、撮影映像の解像度は、表示部に表示される立体映像の解像度よりも高い。映像表示装置２００は、映像提示部４０の方向に基づいて矩形の映像領域の切出位置を変更するため、画角が広い撮影映像をダイナミックに提示することができる。
【００３６】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２実施形態である立体映像撮影表示装置の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、立体映像撮影表示装置１ａは、第１実施形態である立体映像撮影表示装置１における映像表示装置２００を映像表示装置２００ａに変更した構成を有する。
【００３７】
映像表示装置２００ａは、映像表示装置２００に対して、映像合成部３０および映像提示部４０を、映像合成部３０ａおよび映像提示部４０ａに変更した構成を有する。
【００３８】
映像合成部３０ａは、左眼映像領域抽出部２０Ｌから供給される左眼映像領域データを取り込み、右眼映像領域抽出部２０Ｒから供給される右眼映像領域データを取り込む。そして、映像合成部３０ａは、左眼映像領域データおよび右眼映像領域データそれぞれのフレーム画像から水平１ライン分の画像データ（ラインデータ）を交互に抽出し、垂直方向に並べて合成映像データを生成する。具体的に、映像合成部３０は、左眼映像領域データと右眼映像領域データとを、例えば、偶数ラインが左眼映像領域データのラインデータ、奇数ラインが右眼映像領域データのラインデータとなるように並び替えた合成映像データを生成する。
映像合成部３０ａは、合成映像データを映像提示部４０ａに供給する。
【００３９】
映像提示部４０ａは、映像合成部３０ａから供給される合成映像データを取り込んで合成映像を表示する。
図７は、映像提示部４０ａの上面視による、概略の模式的な断面図である。同図に示すように、映像提示部４０ａは、第１実施形態における映像提示部４０に対して、表示部４１を表示部４１ａに変更するとともに、左眼対応シャッタ４３Ｌおよび右眼対応シャッタ４３Ｒを、左眼対応フィルタ４４Ｌおよび右眼対応フィルタ４４Ｒに変更した構成を有する。
【００４０】
表示部４１ａは、水平方向（図７におけるＨ方向）のラインのうち、偶数ラインと奇数ラインとの偏光特性を異ならせた表示面を有する。表示部４１ａは、例えば、左円偏光特性を有する偶数ラインと、右円偏光特性を有する奇数ラインとを含む表示面を有する。または、表示部４１ａは、例えば、水平方向の直線偏光特性を有する偶数ラインと、垂直方向の直線偏光特性を有する奇数ラインとを含む表示面を有する。
表示部４１ａは、映像合成部３０ａから供給される合成映像データを取り込み、この合成映像データを表示面に表示させる。具体的に、例えば、表示部４１ａは、合成映像データのうち、左眼映像領域データに対応するラインデータを表示面の偶数ラインに表示させ、右眼映像領域データに対応するラインデータを表示面の奇数ラインに表示させる。この表示面に表示される合成映像は、水平方向（Ｈ方向）に視差を有する。また、表示部４１ａが有する表示面の解像度は、映像合成部３０ａが生成する合成映像データの解像度よりも低く、例えば、横１９２０画素×縦１０８０画素である。表示部４１ａは、例えば、液晶表示パネルにより実現される。
【００４１】
左眼対応フィルタ４４Ｌは、左眼映像領域データのラインデータが表示される表示面に対応する偏光特性と同一の偏光特性を有するフィルタである。左眼対応フィルタ４４Ｌは、左眼映像領域データのラインデータが表示される表示面に対応する偏光特性と同一の偏光特性となる状態で、表示部４１ａの表示面と左眼対応接眼レンズ４２Ｌとの間の光路上に設けられる。
【００４２】
右眼対応フィルタ４４Ｒは、右眼映像領域データのラインデータが表示される表示面に対応する偏光特性と同一の偏光特性を有するフィルタである。右眼対応フィルタ４４Ｒは、右眼映像領域データのラインデータが表示される表示面に対応する偏光特性と同一の偏光特性となる状態で、表示部４１ａの表示面と右眼対応接眼レンズ４２Ｒとの間の光路上に設けられる。
【００４３】
このように構成することにより、左眼対応フィルタ４４Ｌは、表示部４１ａの表示面に表示された左眼映像領域データのラインデータによる光束を透過させる。また、右眼対応フィルタ４４Ｒは、表示部４１ａの表示面に表示された右眼映像領域データのラインデータによる光束を透過させる。
よって、映像表示装置２００ａによれば、シャッタ制御を行うことなく、左眼対応接眼レンズ４２Ｌを通して左眼映像領域データの映像を捉えるとともに、右眼対応接眼レンズ４２Ｒを通して右眼映像領域データの映像を捉えることができる。
【００４４】
［第３の実施の形態］
図８は、本発明の第３実施形態である立体映像撮影表示装置の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、立体映像撮影表示装置１ｂは、第１実施形態である立体映像撮影表示装置１における映像表示装置２００を映像表示装置２００ｂに変更した構成を有する。
【００４５】
映像表示装置２００ｂは、映像表示装置２００に対して、映像合成部３０および映像提示部４０を、映像合成部３０ｂおよび映像提示部４０ｂに変更した構成を有する。
【００４６】
映像合成部３０ｂは、左眼映像領域抽出部２０Ｌから供給される左眼映像領域データを取り込み、右眼映像領域抽出部２０Ｒから供給される右眼映像領域データを取り込む。そして、映像合成部３０ｂは、左眼映像領域データと右眼映像領域データとを単一映像フレーム内に合成して合成映像データを生成する。具体的に、映像合成部３０ｂは、左眼映像領域データのフレーム画像を向かって左側、右眼映像領域データのフレーム画像を向かって右側に隣接させた合成映像データを生成する。
映像合成部３０ｂは、合成映像データを映像提示部４０ｂに供給する。
映像提示部４０ｂは、映像合成部３０ｂから供給される合成映像データを取り込んで合成映像を表示する。映像提示部４０ｂの詳細な構成については後述する。
【００４７】
図９は、映像合成部３０ｂが生成する合成映像データにおけるフレーム画像の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、合成映像データのフレーム画像Ｐは、水平方向を横にした場合の左側に左眼対応画像ＤＬ、右側に右眼対応画像ＤＲを隣接させて含む。左眼対応画像ＤＬは、左眼映像領域データのフレーム画像を縮小した画像である。右眼対応画像ＤＲは、右眼映像領域データのフレーム画像を縮小した画像である。フレーム画像Ｐの解像度が、横１９２０画素×縦１０８０画素である場合、左眼対応画像ＤＬおよび右眼対応画像ＤＲそれぞれの解像度は、横９６０画素×縦５４０画素である。フレーム画像Ｐにおいて、左眼対応画像ＤＬおよび右眼対応画像ＤＲより上部の領域ＢＵと、左眼対応画像ＤＬおよび右眼対応画像ＤＲより下部の領域ＢＢは、合成映像データを含まない領域であり、例えば、黒色や灰色等のモノトーンの領域である。
【００４８】
図１０は、映像提示部４０ｂの上面視による、概略の模式的な断面図である。同図に示すように、映像提示部４０ｂは、第１実施形態における映像提示部４０に対して、遮光部４５を追加するとともに、左眼対応シャッタ４３Ｌおよび右眼対応シャッタ４３Ｒを削除した構成を有する。
【００４９】
遮光部４５は、光の反射率を低く抑えた平板状の遮光板であり、表示部４１の表示面に表示される合成映像データにおける左眼対応画像ＤＬと右眼対応画像ＤＲとの境界部分に平板が沿うように設けられる。遮光部４５によって、左眼対応画像ＤＬは右眼対応接眼レンズ４２Ｒに到達せず、また、右眼対応画像ＤＲは左眼対応接眼レンズ４２Ｌに到達しない。
【００５０】
よって、映像表示装置２００ｂによれば、シャッタ制御を行うことなく、左眼対応接眼レンズ４２Ｌを通して左眼映像領域データの映像を捉えるとともに、右眼対応接眼レンズ４２Ｒを通して右眼映像領域データの映像を捉えることができる。
【００５１】
［第４の実施の形態］
図１１は、本発明の第４実施形態である立体映像撮影表示装置の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、立体映像撮影表示装置１ｃは、第１実施形態である立体映像撮影表示装置１における映像表示装置２００を映像表示装置２００ｃに変更した構成を有する。
【００５２】
映像表示装置２００ｃは、映像表示装置２００に対して、映像提示部４０を映像提示部４０ｃに変更するとともに、映像合成部３０を削除した構成を有する。
映像表示装置２００ｃにおいて、左眼映像領域抽出部２０Ｌは左眼映像領域データを映像提示部４０ｃに供給し、右眼映像領域抽出部２０Ｒは右眼映像領域データを映像提示部４０ｃに供給する。
【００５３】
映像提示部４０ｃは、左眼映像領域抽出部２０Ｌから供給される左眼映像領域データと、右眼映像領域抽出部２０Ｒから供給される右眼映像領域データとをそれぞれ取り込み、左眼映像領域データの映像と右眼映像領域データの映像とをそれぞれ表示する。
【００５４】
図１２は、映像提示部４０ｃの上面視による、概略の模式的な断面図である。同図に示すように、映像提示部４０ｃは、第３実施形態における映像提示部４０ｂに対して、表示部４１を表示部４１Ｌｃおよび表示部４１Ｒｃに変更した構成を有する。
表示部４１Ｌｃおよび表示部４１Ｒｃは、同一の表示機能を有する表示装置である。表示部４１Ｌｃおよび表示部４１Ｒｃそれぞれは、表示部４１に対して、水平方向（図１２のＨ方向）の画素数を半数にした表示装置である。
【００５５】
表示部４１Ｌｃは、左眼映像領域抽出部２０Ｌから供給される左眼映像領域データを取り込み、この左眼映像領域データを表示面に表示させる。
表示部４１Ｒｃは、左眼映像領域抽出部２０Ｒから供給される右眼映像領域データを取り込み、この右眼映像領域データを表示面に表示させる。
【００５６】
よって、映像表示装置２００ｃによれば、シャッタ制御を行うことなく、左眼対応接眼レンズ４２Ｌを通して左眼映像領域データの映像を捉えるとともに、右眼対応接眼レンズ４２Ｒを通して右眼映像領域データの映像を捉えることができる。
【００５７】
なお、映像提示部４０ｃにおいて、遮光部４５の代わりにハーフミラーを用いて表示部４１Ｌｃからの光束と表示部４１Ｒｃからの光束とを合成してもよい。具体的には、映像提示部４０ｃにおいて、左眼対応フィルタ４４Ｌを表示部４１Ｌｃの表示面と左眼対応接眼レンズ４２Ｌとの間の光路上に設け、右眼対応フィルタ４４Ｒを表示部４１Ｒｃの表示面と右眼対応接眼レンズ４２Ｒとの間の光路上に設け、遮光部４５を削除する。そして、映像提示部４０ｃにおいて、表示部４１Ｌｃからの光束と表示部４１Ｒｃからの光束とを直交させてハーフミラーで合成し、この合成光を左眼対応フィルタ４４Ｌおよび右眼対応フィルタ４４Ｒに導光させる。
【００５８】
また、上述した立体映像撮影表示装置１，１ａ，１ｂ，１ｃにおいて、映像表示装置２００を固定するとともにレバーやボタン等の方向操作部を設け、利用者によるその方向操作部の操作にしたがって、切出位置指定部５０が、方向操作部からパン動作およびチルト動作に対応する移動情報を取り込んでもよい。
【００５９】
また、立体映像撮影表示装置１，１ａ，１ｂ，１ｃを利用者の頭部に装着可能に構成してもよい。例えば、立体映像撮影表示装置１，１ａ，１ｂ，１ｃをヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＨＭＤ）タイプにより構成してもよい。
【００６０】
また、立体映像撮影表示装置１，１ａ，１ｂ，１ｃにおいて、撮影装置１００と映像表示装置２００とを離間して設置してもよい。例えば、撮影装置１００を、景勝地を一望できる場所に設置し、映像表示装置２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃをその場所から離れた展望室内に設置するようにしてもよい。また、撮影装置１００を、監視領域を視野に含められる場所に設置し、映像表示装置２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃをその場所から離れた監視室内に設置するようにしてもよい。
【００６１】
この場合、撮影装置１００と映像表示装置２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃとの接続を例えばネットワークケーブルや光ファイバケーブルにより接続し、撮影装置１００から映像表示装置２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃに左眼対応撮影データおよび右眼対応撮影データを伝送するように構成する。
【００６２】
また、立体映像撮影表示装置１，１ａ，１ｂ，１ｃでは、左眼対応撮影部１０Ｌの撮影光学系の光軸と、右眼対応撮影部１０Ｒの撮影光学系の光軸とが平行または輻輳し、且つ撮影光学系における光軸間距離が、人間の両眼の標準的な中心間距離（約６５ミリメートル）に対して約５倍から約１０倍またはそれ以上の距離となるように、左眼対応撮影部１０Ｌおよび右眼対応撮影部１０Ｒを設けた。左眼対応撮影部１０Ｌと右眼対応撮影部１０Ｒとの光軸間距離は、これに限られることなく、立体映像撮影表示装置１，１ａ，１ｂ，１ｃまたは撮影装置１００の設置環境、用途、使用目的等によって想定される、撮影装置１００と被写体との距離に応じて、例えば、数メートル〜１００メートル程度であってもよい。
【００６３】
これとは逆に、各実施形態において、左眼対応撮影部１０Ｌの撮影光学系の光軸と、右眼対応撮影部１０Ｒの撮影光学系の光軸とが平行または輻輳し、且つ撮影光学系における光軸間距離が、上記の人間の両眼の標準的な中心間距離に対して約０．２倍から約０．１倍またはそれ以下の距離となるように、左眼対応撮影部１０Ｌおよび右眼対応撮影部１０Ｒを設けてもよい。
この場合、左眼映像領域抽出部２０Ｌおよび右眼映像領域抽出部２０Ｒそれぞれは、抽出した映像領域を拡大し、この拡大したデータを左眼映像領域データおよび右眼映像領域データとして出力する。
【００６４】
このように、光軸間距離を人間の両眼の標準的な中心間距離よりも短くする一方、映像領域を拡大することにより、撮影映像と利用者との相対的な視差を大きくすることができ、前述した各実施形態と同様に立体感が強調された立体像を得ることができる。
左眼対応撮影部１０Ｌおよび右眼対応撮影部１０Ｒそれぞれをマイクロカメラのような超小型撮影装置により実現すれば、立体映像撮影表示装置１，１ａ，１ｂ，１ｃは、例えば、手術部位を近距離で撮影して、立体感が強調された立体映像を得ることができる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  立体映像撮影表示装置
１０Ｌ  左眼対応撮影部
１０Ｒ  右眼対応撮影部
２０Ｌ  左眼映像領域抽出部
２０Ｒ  右眼映像領域抽出部
３０，３０ａ，３０ｂ  映像合成部
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  映像提示部
４１，４１ａ，４１ｂ，４１Ｌｃ，４１Ｒｃ  表示部
４２Ｌ  左眼対応接眼レンズ
４２Ｒ  右眼対応接眼レンズ
４３Ｌ  左眼対応シャッタ
４３Ｒ  右眼対応シャッタ
４４Ｌ  左眼対応フィルタ
４４Ｒ  右眼対応フィルタ
４５  遮光部
５０  切出位置指定部
１００  撮影装置
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ  映像表示装置
【図１】
2013090180.tif 000003
【図２】
2013090180.tif 000004
【図３】
2013090180.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013090180.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013090180.tif 000009
【図８】
2013090180.tif 000010
【図９】
2013090180.tif 000011
【図１０】
2013090180.tif 000012
【図１１】
2013090180.tif 000013
【図１２】
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