(57)【要約】【課題】鑑賞者が三次元表示と二次元表示とを切り替えるための操作を行う必要があるため、鑑賞者に煩わしさを改善し、検出精度を向上する。【解決手段】立体表示可能な表示部と、右目用画像と左目用画像とからなる視差画像を表示する画像表示手段と、前記視差画像のうち前記右目用画像のみを透過する右目用透過部と前記視差画像のうち前記左目用画像のみを透過する左目用透過部とを有する立体鑑賞用眼鏡と、を有する立体画像表示装置であって、鑑賞者の顔を検出する顔検出手段と、前記表示部前面に設けられた撮像部と、前記撮像部で取得した画像を元に前記顔検出手段により顔を検出し、かつ、検出された顔近傍に前記立体鑑賞用眼鏡を検出した場合、立体表示し、それ以外の場合、二次元表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体表示可能な表示部と、右目用画像と左目用画像とからなる視差画像を表示する画像表示手段と、前記視差画像のうち前記右目用画像のみを透過する右目用透過部と前記視差画像のうち前記左目用画像のみを透過する左目用透過部とを有する立体鑑賞用眼鏡と、を有する立体画像表示装置であって、前記表示部前面に設けられた撮像部と、鑑賞者の顔を検出する顔検出手段と、眼鏡の着脱状態を検出する眼鏡検出手段と、前記眼鏡が前記立体鑑賞用眼鏡であることを判別する眼鏡判別手段と、前記眼鏡判別手段の結果に応じて前記表示部に表示する画像を生成する画像生成手段を備え、前記撮像部で取得した画像を元に前記顔検出手段により顔を検出し、前記眼鏡判別手段により前記立体鑑賞用眼鏡を判別した場合、視差画像を表示し、それ以外の場合、二次元画像を表示することを特徴とする立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人は、右目において視認される像と左目において視認される像とを脳が合成することによって、視認される物体を立体画像として認識している。これは、右目と左目とが異なる角度からその物体を視認しているため、右目において視認される像と左目において視認される像とが若干異なることによって可能となっている。
【０００３】
このため、二次元上に表示される画像を鑑賞者に立体画像として認識させるには、二次元上に右目において視認される像（右目用画像）と左目において認識される像（左目用画像）とからなる視差画像を表示し、鑑賞者の右目に右目用画像のみを到達させ、鑑賞者の左目用画像のみを到達させることによって実現することができる。
【０００４】
具体的には、立体画像表示装置は、視差画像を表示するための画像表示手段と、視差画像のうち右目用画像のみを透過する右目用透過部と視差画像のうち左目用画像のみを透過する左目用透過部とを有する立体鑑賞用眼鏡を備えており、立体鑑賞用眼鏡を鑑賞者が装着することによって、立体画像が認識される仕組みのものがある。主に、右目用透過部と左目用透過部とが交互に透過状態と非透過状態とに変化される液晶シャッター方式が用いられている。そして、液晶シャッター方式を用いる場合には、右目用透過部が透過状態とされ左目用透過部が非透過状態とされた状態において視差画像の右目用画像を表示し、右目用透過部が非透過状態とされ左目用透過部が透過状態とされた状態において視差画像の左目用画像を表示することによって、鑑賞者の右目に右目用画像のみを到達させ、鑑賞者の左目用画像のみを到達させている。
【０００５】
しかしながら、画像表示手段には右目用画像及び左目用画像が表示されているため、鑑賞者が立体鑑賞用眼鏡を脱離した場合には、鑑賞者の両目に右目用画像及び左目用画像が到達することになり、鑑賞者にとっては、画像表示手段に二重像が見えることになる。このため、鑑賞者が二次元像で表示物体を見たいような場合であっても、この要求に答えることができなかった。なお、立体画像表示装置の中には、画像表示装置において三次元表示と二次元表示とを切り替えるための操作部を備えるものもあるが、このような立体画像表示装置においては、鑑賞者が三次元表示と二次元表示とを切り替えるための操作を行う必要があるため、鑑賞者に煩わしさを感じさせることになる。この問題を鑑み、特許文献１に示すような発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−８４９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示す発明では、眼鏡に再帰性反射材を取付けし、画像表示装置から発した光の反射光を検出することによって眼鏡を検出し、画像表示装置の表示を切り替えているため、赤外光を反射する部材が眼鏡以外の箇所にある場合、眼鏡が着用されていると認識してしまい、画像表示装置の表示が鑑賞者の意図した通りにならないという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の構成は、立体表示可能な表示部と、右目用画像と左目用画像とからなる視差画像を表示する画像表示手段と、前記視差画像のうち前記右目用画像のみを透過する右目用透過部と前記視差画像のうち前記左目用画像のみを透過する左目用透過部とを有する立体鑑賞用眼鏡と、を有する立体画像表示装置であって、前記表示部前面に設けられた撮像部と、鑑賞者の顔を検出する顔検出手段と、眼鏡の着脱状態を検出する眼鏡検出手段と、前記眼鏡が前記立体鑑賞用眼鏡であることを判別する眼鏡判別手段と、前記眼鏡判別手段の結果に応じて前記表示部に表示する画像を生成する画像生成手段を備え、前記撮像部で取得した画像を元に前記顔検出手段により顔を検出し、前記眼鏡判別手段により前記立体鑑賞用眼鏡を判別した場合、視差画像を表示し、それ以外の場合、二次元画像を表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記の特徴を有する本発明の立体画像表示装置においては、顔検出手段によって、検出された顔に眼鏡の着脱状態が判別され、眼鏡判別手段において、眼鏡が立体鑑賞用眼鏡であると判別された場合に、画像生成手段よって視差画像が生成される。また、それ以外の場合に、眼鏡が脱離状態と判別された場合に二次元画像が生成される。したがって、本発明の立体画像表示装置によれば、眼鏡判別手段によって、自動で三次元表示及び２元表示が切り替えられることになるため、鑑賞者に操作を負担させることなく、かつ、眼鏡の着脱状態に関わらず鑑賞者にとって良好な表示状態を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態である立体画像表示装置の概略構成を示した斜視図
【図２】実施形態である立体画像表示装置のブロック図
【図３】実施形態である立体画像表示装置の動作を説明するためのフローチャート
【図４】実施形態である立体画像表示装置の動作を説明するための図（右目用画像）
【図５】実施形態である立体画像表示装置の動作を説明するための図（左目用画像）
【図６】実施形態である立体画像表示装置の動作の一例を示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係る立体画像表示装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態である立体画像表示装置の概略構成を示した斜視図である。この図に示すように、本実施形態の立体画像表示装置１０１は、画像表示装置１０２と、眼鏡１０３とを備えて構成されている。
【００１３】
画像表示装置１０２は、右目用画像と左目用画像とからなる視差画像、または、二次元画像を表示するものである。また、画像表示装置１０２は、赤外発光ＬＥＤ１０４（非可視光射出手段）、顔検出用撮像カメラ１０５（撮像手段）及び画像表示部１０６を備えており、図１に示すように、これらの赤外発光ＬＥＤ１０４、顔検出用撮像カメラ１０５及び画像表示部１０６は、画像表示装置１０２の表面に配置されている。
【００１４】
赤外発光ＬＥＤ１０４は、赤外線を射出するものであり、鑑賞者、すなわち眼鏡１０３に向けて配置されている。赤外発光ＬＥＤ１０４の射出範囲は、顔検出用撮像カメラ１０５が撮像可能な範囲よりも広い範囲になるように配置されている。
【００１５】
顔検出用撮像カメラ１０５は、図１にも示すように、赤外発光ＬＥＤ１０４の直近傍に配置されており、立体画像を鑑賞可能な範囲を撮像可能なように画角が設定されている。
【００１６】
眼鏡１０３は、鑑賞者が装着するものであり、画像表示部１０６上に表示された視差画像のうち右目用画像のみを透過する右目用透過部１０８と、画像表示部１０６上に表示された視差画像のうち左目用画像のみを透過する左目用透過部１０９とを有している。そして、鑑賞者が眼鏡１０３を装着した際に、右目用透過部１０８が鑑賞者の右目の前に配置され、左目用透過部１０９が鑑賞者の左目の前に配置されるように、右目用透過部１０８及び左目用透過部１０９が配置されている。
【００１７】
また、眼鏡１０３のフレーム１１０上には、赤外線受光部１０７が配置されている。赤外線受光部１０７は赤外線を受光するものであり、鑑賞者が画像表示装置１０２に向いているとき、赤外発光ＬＥＤ１０４から射出された赤外線を受光できるように配置されている。
【００１８】
眼鏡１０３は、右目用透過部１０８と左目用透過部１０９とが交互に透過状態と非透過状態とに変化される液晶シャッター眼鏡であり、赤外光によって透過状態と非透過状態とが切り替え可能なように構成されている。
【００１９】
図２は画像表示装置１０２の内部構造を示すブロック図である。図２に示すように、画像表示装置１０２は、筐体の内部に、顔検出用撮像カメラ１０５、判別部２０２（判別手段）、画像生成部２０３（画像生成手段）、左目画像用、右目画像用をある所定の間隔で切り替えて交互に表示可能な画像表示部１０６（表示手段）とを備えて構成されている。判別部２０２は顔検出部２０１（顔検出手段）、眼鏡検出部（眼鏡検出手段）２０６および眼鏡判別部（眼鏡判別手段）２０７から構成されている。
【００２０】
顔検出部２０１は、画像表示装置１０２が表示する画像を視認している人（鑑賞者）がいるか否かを検出し、鑑賞者の顔を検出するものであり、眼鏡検出部２０６と接続されている。
【００２１】
眼鏡検出部２０６は、顔検出部の検出結果に応じて眼鏡１０３の着脱状態を検出するものであり、眼鏡判別部２０７に接続されている。
【００２２】
眼鏡判別部２０７は、眼鏡検出部２０６で眼鏡１０３が装着状態と判別された場合、眼鏡検出部２０６で検出された眼鏡１０３が視力矯正用眼鏡なのか立体画像鑑賞用眼鏡なのかを判別する。また、検出された眼鏡１０３が立体画像観賞用眼鏡かどうかを確認するためのパルス信号を赤外発光ＬＥＤ１０４に入力する。
【００２３】
画像生成部２０３には、表示すべき対象物の三次元データが予め記憶されており、画像生成部２０３は、判別部２０２の判別結果に応じて、三次元データから適切なデータを選択することによって視差画像、または、二次元画像を生成する。
【００２４】
撮像レンズ２０４、撮像素子２０５は顔検出用撮像カメラ１０５を構成するものであり、顔検出用撮像カメラ１０５に内包されている。
【００２５】
そして、このような構成された本実施形態の立体画像表示装置１０１においては、画像生成部２０３が、右目用画像と左目用画像とを交互に生成し、画像表示部１０６に画像データとして出力する。このため、画像表示部１０６には、右目用画像と左目用画像が交互に表示される。
【００２６】
また、画像生成部２０３からは、右目用画像と左目用画像とを表示するタイミングで、パルス信号が出力され、このパルス信号が赤外発光ＬＥＤ１０４に入力される。そして、赤外発光ＬＥＤ１０４は、パルス信号が入力されることによって、赤外光を射出する。
【００２７】
図６は本実施形態の立体画像表示装置１０１が行なう動作として、右目用画像、左目用画像を交互に表示する動作を表すタイミングチャートである。
【００２８】
図６において画像生成部２０３から赤外発行ＬＥＤ１０４へは右目用画像を生成している状態をロー状態（Ｌ１）、左目用画像を生成している状態でハイ状態（Ｈ１）となるように信号が出力される。赤外発光ＬＥＤ１０４は、画像生成部からの信号に基づいて図６に示すタイミングで赤外光を発光していない状態（Ｌ２）と、赤外光を発光している状態（Ｈ２）で動作する。すなわち右目用画像の時は赤外光は発光せず、左目用画像を出力時は赤外光が発光する。眼鏡１０３は、赤外発光ＬＥＤ１０４からの信号に基づいて図６に示すタイミングで右目用透過部１０８が右目用画像を透過可能な状態（Ｌ３）と左目用透過部１０９が左目用画像を透過可能な状態（Ｈ３）となるように制御される。
【００２９】
ここで、本実施形態の立体画像表示装置１０１においては、眼鏡１０３に配置された赤外線受光部１０７が赤外発光ＬＥＤ１０４から射出された赤外光のパルス信号を受光することで、眼鏡１０３の右目用透過部１０８と左目用透過部１０９とが交互に透過状態と非透過状態とに変化されるように構成されている。このため、右目用透過部１０８が透過状態とされ、左目用透過部１０９が非透過状態とされた状態において右目用画像を画像表示部１０６上に表示し、右目用透過部１０８が非透過状態とされ左目用透過部１０９が透過状態とされた状態において左目用画像を画像表示部１０６上に表示することができる。
【００３０】
したがって、右目用画像が鑑賞者の右目のみに到達し、左目用画像のみが鑑賞者の左目のみに到達する。この結果、鑑賞者の脳が右目用画像と左目用画像とを合成し、鑑賞者に立体画像として認識される。
【００３１】
そして、本実施形態の立体画像表示装置１０１において、判別部２０２によって、眼鏡１０３が脱離状態と判別された場合には、二次元画像が表示される。なお、判別部２０２によって、眼鏡１０３が脱離状態と判別された場合には、鑑賞者が途中で眼鏡１０３をかけることも考えられるため、眼鏡検出部２０７は、所定の時間ごとに赤外発光ＬＥＤ１０４にパルス状の同期信号を供給する。
【００３２】
次に、このように構成された本実施形態の立体画像表示装置１０１の動作について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３３】
図３に示すように、立体画像表示装置１０１の動作においては、まず、顔検出用撮像カメラ１０５は、画像の取得を開始する（ステップＳ３０１）。ここで、顔検出用撮像カメラ１０５は、立体画像表示装置１０１前方に位置する鑑賞者の顔を検出するためのものである。画像を取得するタイミングとしては、例えば、三次元画像を生成するために、右目用画像と左目用画像を所定の間隔で切り替えるが、右目用画像と左目用画像を切り替えるタイミングで画像を取得すればよい。
【００３４】
取得された画像を用いて、顔検出部２０１は鑑賞者の顔が検出されたか否かを判別する（ステップＳ３０２）。
【００３５】
そして、鑑賞者の顔が取得されると、眼鏡検出部２０６が顔検出用撮像カメラ１０５の撮像結果（画像）に応じて、眼鏡検出部２０６によって眼鏡１０３の着脱状態を判別する（ステップＳ３０３）。
【００３６】
具体的には、眼鏡検出部２０６は、顔検出用撮像カメラ１０５から取得した画像から眼鏡１０３のフレーム１１０形状を検出した場合に、鑑賞者が眼鏡１０３を装着状態と判別する。判別部２０２は、顔検出用撮像カメラ１０５から取得した画像から眼鏡１０３のフレーム１１０形状を検出しない場合に、鑑賞者が眼鏡１０３を脱離状態と判別する。
【００３７】
眼鏡１０３のフレーム１１０形状の検出には、例えば、特開昭６３−１１３６７８に示されたような眼鏡のフレーム１１０形状のパターンデータを作成する方法を用いてもよい。
【００３８】
続いて、眼鏡１０３が立体画像鑑賞用眼鏡か否かを判別するため、眼鏡判別部２０７は、赤外発光ＬＥＤ１０４からある所定の時間ごとのパルス信号を供給する（ステップＳ３０４）。供給するパルス信号は、右目用画像と左目用画像を切り替えるタイミングと同一の間隔で赤外発光ＬＥＤ１０４を発光させる。
【００３９】
眼鏡判別部２０７は、赤外発光ＬＥＤ１０４の発光時に顔検出用撮像カメラ１０５から取得された画像を元に、鑑賞者が立体画像鑑賞用眼鏡を装着しているかを判別する（ステップＳ３０５）。眼鏡１０３が立体画像鑑賞用かそれ以外の眼鏡かを判別するための具体的な方法としては、例えば、眼鏡１０３が液晶シャッター方式の立体画像鑑賞用眼鏡の場合、右目用透過部１０８と左目用透過部１０９とが交互に透過状態と非透過状態とに変化され、赤外光を受光することによって、透過状態と非透過状態とが切り替わるように構成されているため、ステップＳ３０３で検出した眼鏡１０３の右目用透過部１０８および左目用透過部１０９が交互に明滅する。眼鏡１０３の右目用透過部１０８および左目用透過部１０９が交互に明滅するのを検出した場合、鑑賞者が立体画像鑑賞用眼鏡を装着していると判別する。
【００４０】
続いて、本実施形態の立体画像表示装置１０１の動作においては、画像生成部２０３が判別部２０２の判別結果に応じて視差画像を生成する（ステップＳ３０６）。
【００４１】
例えば、ステップＳ３０５において、立体画像鑑賞用眼鏡を装着状態と判別した場合には、画像生成部２０３は、予め記憶した三次元データから、適切なデータを選択して、右目用画像および左目用画像を生成する。
【００４２】
より詳細には、例えば、サイコロの画像を表示する場合には、図４に示すような、サイコロを右目において視認した場合における映像と同一の画像データを右目用画像として選択し、図５に示すような、サイコロを左目において視認した場合における映像と同一の画像データを左目用画像として選択する。
【００４３】
そして、画像生成部２０３において生成された視差画像のうち、左目用画像データおよび右目用画像のデータがが画像表示部１０６上に交互に表示される。
【００４４】
また、ステップＳ３０２において、顔を検出しなかった場合、ステップＳ３０３において、眼鏡１０３が脱離状態と判別された場合、ステップＳ３０５において、眼鏡１０３が立体鑑賞用眼鏡ではないと判別された場合には、画像生成部２０３は、予め記憶した三次元データから、二次元画像を生成する。
【００４５】
例えば、右目用画像のみを生成する場合には、図４に示すような、サイコロを右目において視認した場合における映像と同一の画像データを右目用画像として選択し、この右目用画像のみを生成する。そして、画像生成部２０３において生成された右目用画像のデータが画像表示部１０６に入力されることによって、右目用画像のみが画像表示部１０６上に投影される。
【００４６】
逆に、左目用画像のみを生成する場合には、図５に示すような、サイコロを左目において視認した場合における映像と同一の画像データを左目用画像として選択し、この左目用画像のみを生成する。そして、画像生成部２０３において生成された左目用画像のデータが画像表示部１０６に入力されることによって、左目用画像のみが画像表示部１０６上に投影される。
【００４７】
このように、眼鏡検出部２０６によって眼鏡１０３が脱離状態であると判別される状況においては、鑑賞者は眼鏡１０３を取り外している。このため、鑑賞者の両目の各々に、画像表示部１０６上の右目用画像及び左目用画像が到達することになるが、本実施形態の立体画像表示装置１０１においては、上述のように、眼鏡１０３が脱離状態であると判別された場合には、視差画像のうち、右目用画像あるいは左目用画像のいずれか一方のみが表示されるため、二次元表示となる。
【００４８】
そして、このような一連のルーチンが終了すると、本実施形態の立体画像表示装置１０１は、再びステップＳ３０１に戻る。
【００４９】
このように、本実施形態の立体画像表示装置１０１によれば、眼鏡検出部２０６および眼鏡判別部２０７によって、眼鏡１０３の着脱状態に応じて、自動で三次元表示及び二次元表示が切り替えられるため、鑑賞者に操作を負担させることなく、かつ、眼鏡の着脱状態に応じて鑑賞者にとって良好な表示状態を実現することが可能となる。
【００５０】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態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様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００５１】
また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。
【００５２】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。
【００５３】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。
【００５４】
また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
【符号の説明】
【００５５】
１０１  立体画像表示装置、１０２  画像表示装置、１０３  眼鏡、
１０４  赤外発光ＬＥＤ、１０５  顔検出用撮像カメラ、１０６  画像表示部、
１０７  赤外線受光部、１０８  右目用透過部、１０９  左目用透過部、
１１０  フレーム、２０１  顔検出部、２０２  判別部、２０３  画像生成部、
２０６  眼鏡検出部、２０７  眼鏡判別部
【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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