三次元表示装置及び三次元画像表示方法
【課題】 安価な構成で、右眼用ディスプレイが表示する右眼用画像と左眼用ディスプレイが表示する左眼用画像との表示状態を調整し、右眼用画像及び左眼用画像を三次元画像として知覚させることができるようにする。
【解決手段】 左眼用と右眼用ディスプレイとで、輝度調整画像ｎを右眼用及び左眼用ディスプレイの対応領域ａに所定時間毎に交互に表示させ（１１４）、ユーザから輝度調整指示が入力されると（１１６、１１８）、入力された輝度調整指示に基づいて右眼用画像データの輝度を調整することにより、右眼用画像の対応領域ａに表示された輝度調整画像ｎの輝度を調整する（１２０）。一方、ユーザから輝度調整完了指示が入力されると（１１６、１１８）、輝度を調整した輝度調整量を記憶し（１２２）、輝度調整画像が全ての対応領域に表示され、輝度調整が行われると（１２４、１２８）、記憶された輝度調整量に基づいて、輝度調整ＬＵＴを生成する。
【解決手段】 左眼用と右眼用ディスプレイとで、輝度調整画像ｎを右眼用及び左眼用ディスプレイの対応領域ａに所定時間毎に交互に表示させ（１１４）、ユーザから輝度調整指示が入力されると（１１６、１１８）、入力された輝度調整指示に基づいて右眼用画像データの輝度を調整することにより、右眼用画像の対応領域ａに表示された輝度調整画像ｎの輝度を調整する（１２０）。一方、ユーザから輝度調整完了指示が入力されると（１１６、１１８）、輝度を調整した輝度調整量を記憶し（１２２）、輝度調整画像が全ての対応領域に表示され、輝度調整が行われると（１２４、１２８）、記憶された輝度調整量に基づいて、輝度調整ＬＵＴを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、三次元表示装置及び三次元画像表示方法に係り、特に、右眼用画像及び左眼用画像によって三次元画像を表す三次元表示装置及び三次元画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元表示用のゴーグルやディスプレイが普及しており、表示した画像を三次元画像として知覚させるときに、右眼用の画像と左眼用の画像の対応する領域を融合して知覚させ、そのときの視差を注視点の奥行きとして知覚させる。
【０００３】
ここで、対応する領域が融合して知覚されるためには、対応する領域の輝度や色度などの表示状態が同一である必要があり、輝度や色度が異なっていると両画像は融合して知覚されない。
【０００４】
また、三次元表示用のゴーグルやディスプレイでは、右眼用のディスプレイと左眼用のディスプレイとがそれぞれ設けられており、２つのディスプレイが同一の製品であっても機差により表示状態が異なり、同一の画像信号を受けても表示される輝度や色度が異なることがある。
【０００５】
表示状態の違いを調整する表示装置として、複数の表示装置それぞれから発せられる光を輝度測定器又は色度測定器により測定し、測定結果に基づいて画像信号を調整することにより、複数の表示装置の各々から発せられる光の輝度又は色度の差を所定の範囲内とする表示装置が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２４１９６２
【発明の開示】
【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の表示装置では、表示状態の違いを測定するための測定器が必要となるため、コストがかかってしまう、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、安価な構成で、右眼用ディスプレイが表示する右眼用画像と左眼用ディスプレイが表示する左眼用画像との表示状態を調整し、右眼用画像及び左眼用画像を三次元画像として知覚させることができる三次元表示装置及び三次元画像表示方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る三次元表示装置は、三次元画像を表すための右眼用画像データに基づいて右眼用画像を表示する右眼用画像表示手段と、前記三次元画像を表すための左眼用画像データに基づいて左眼用画像を表示する左眼用画像表示手段と、前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御する表示制御手段と、調整量を入力するための入力手段と、前記入力手段から入力された調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像及び前記左眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整する調整手段と、前記右眼用画像データに基づいて前記右眼用画像を前記右眼用画像表示手段に表示するとき、及び前記左眼用画像データに基づいて前記左眼用画像を前記左眼用画像表示手段に表示するときに、前記調整手段による調整が終了したときの前記調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段に表示する前記右眼用画像及び前記左眼用画像表示手段に表示する前記左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正する補正手段とを含んで構成されている。
【０００９】
また、本発明に係る三次元画像表示方法は、三次元画像を表すための右眼用画像データに基づいて右眼用画像を表示する右眼用画像表示手段及び前記三次元画像を表すための左眼用画像データに基づいて左眼用画像を表示する左眼用画像表示手段を備えた三次元表示装置に三次元画像を表示する三次元画像表示方法であって、前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御し、入力された調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像及び前記左眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整し、前記右眼用画像データに基づいて前記右眼用画像を前記右眼用画像表示手段に表示するとき、及び前記左眼用画像データに基づいて前記左眼用画像を前記左眼用画像表示手段に表示するときに、前記調整が終了したときの前記調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段に表示する前記右眼用画像及び前記左眼用画像表示手段に表示する前記左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段を制御し、入力された調整量に基づいて、右眼用画像表示手段によって表される調整用画像及び左眼用画像表示手段によって表される調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整し、右眼用画像データに基づいて右眼用画像を右眼用画像表示手段に表示するとき、及び左眼用画像データに基づいて左眼用画像を左眼用画像表示手段に表示するときに、調整が終了したときの調整量に基づいて、右眼用画像表示手段に表示する右眼用画像及び左眼用画像表示手段に表示する左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正する。
【００１１】
従って、右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に調整用画像を交互に表示することによって、右眼用画像と左眼用画像との表示状態の違いをユーザが認識できるため、安価な構成で、右眼用画像及び左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を調整することができ、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【００１２】
本発明に係る調整手段は、色度、輝度、又は色度及び輝度を調整することによって表示状態を調整し、補正手段は、色度、輝度、又は色度及び輝度を補正することによって表示状態を補正するようにすることができる。
【００１３】
本発明に係る補正手段は、右眼用画像データ及び左眼用画像データの少なくとも一方を補正することにより、表示状態を補正することができる。
【００１４】
また、本発明に係る右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段は、印加された電圧に応じて発光する発光素子を備え、補正手段は、右眼用画像表示手段の電圧及び左眼用画像表示手段の電圧の少なくとも一方を補正することにより、表示状態を補正することができる。
【００１５】
本発明に係る予め定められた対応する領域を複数設け、表示制御手段は、対応する領域の何れか一つに予め定められた調整用画像が交互に表示されるように右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段を制御し、調整手段による調整が終了した後、他の対応する領域の何れか一つに調整用画像が交互に表示されるように右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段を制御することができる。これによって、右眼用画像及び左眼用画像の表示状態にムラがあっても、複数の対応する領域毎に調整するため、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の三次元表示装置及び三次元画像表示方法によれば、右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に調整用画像を交互に表示することによって、右眼用画像と左眼用画像との表示状態の違いをユーザが認識できるため、安価な構成で、右眼用画像及び左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を調整することができ、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すように、三次元表示装置１０は、右眼用ディスプレイ１２、左眼用ディスプレイ１４、後述する画像調整処理ルーチン及び表示処理ルーチンのプログラムを含む各種プログラムやパラメータ等が記憶されたＲＯＭ１６、各種プログラムを実行するＣＰＵ１８、ＣＰＵ１８による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられるＲＡＭ２０、三次元画像を表すための右眼用画像データ及び左眼用画像データを格納するためのＨＤＤ２２、ユーザが入力するための操作部２４、及びこれらを相互に接続するためのバス２６が設けられている。三次元表示装置１０は、例えばゴーグル型となっており、ユーザがゴーグル型の三次元表示装置１０を装着すると、右眼の前方に右眼用ディスプレイ１２が位置し、左眼の前方に左眼用ディスプレイ１４が位置するようになっており、ユーザは、右眼用ディスプレイ１２に表示された右眼用画像と左眼用ディスプレイ１４に表示された左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚するようになっている。
【００１９】
なお、右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４は、従来公知のディスプレイの一般的構成を備えたものであればよく、詳細な構成に関する説明は省略する。
【００２０】
次に、第１の実施の形態の画像調整処理ルーチンについて図２を用いて説明する。
【００２１】
まず、三次元表示装置１０の電源をオンにし、ユーザが画像調整を行うことを指示すると、ステップ１００で、右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４の中央部に最大輝度（例えば、ＲＧＢにおいてＲの濃度値、Ｇの濃度値、及びＢの濃度値の各々が２５５）である最大輝度画像データに基づいて最大輝度画像を所定時間毎に交互に表示させる。なお、所定時間とは、人間の視覚特性として、輝度情報が伝達され、輝度の違いが認識できる時間であり、例えば、１／１５秒〜１／１２秒であり、１秒間に１２回、最大輝度画像を表示させるディスプレイを右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４の一方から他方に切り替える。
【００２２】
そして、ステップ１０２において、右眼用ディスプレイ１２が表示する最大輝度画像及び左眼用ディスプレイ１４が表示する最大輝度画像の何れの方が輝度が高いかを選択する入力があったか否かを判定し、操作部２４によってユーザが選択すると、ステップ１０２からステップ１０４へ進み、輝度の調整及び色度の調整の何れか一方を選択させるメッセージを右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４に表示させ、ステップ１０６で、輝度及び色度の何れか一方を選択する入力があったか否かを判定し、操作部２４によってユーザが選択すると、ステップ１０６からステップ１０８へ進む。なお、以下では、ステップ１０２において右眼用ディスプレイ１２が選択された場合について説明する。
【００２３】
ステップ１０８では、ステップ１０６で輝度の調整が選択されたか否かを判定し、輝度の調整が選択されていると、ステップ１１０で、右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４の予め定められた複数の対応領域を示す番号であるａに初期値の１を設定し、ステップ１１２で、予め定められた複数の輝度調整画像を示す番号であるｎに初期値の１を設定する。そして、ステップ１１４において、で、輝度調整画像ｎを左眼用ディスプレイ１４及び右眼用ディスプレイ１２の対応領域ａに所定時間毎に交互に表示させる。なお、この所定時間は、例えば、ステップ１００と同様に１／１２秒とする。そして、ステップ１１６において、ユーザから輝度調整指示又は輝度調整完了指示があったか否かを判定し、ユーザが操作部２４を操作することによって輝度調整指示又は輝度調整完了指示が入力されると、ステップ１１６からステップ１１８へ進み、入力された指示が輝度調整完了指示であったか否かを判定し、輝度調整指示であると、ステップ１２０において、ステップ１１６で入力された輝度調整指示に基づいて右眼用画像データの輝度を調整することにより、ステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ１２の対応領域ａに表示された輝度調整画像ｎの輝度を調整し、ステップ１１４へ戻り、引き続き輝度を調整する処理を行う。
【００２４】
一方、ステップ１１６で入力された指示が輝度調整完了指示であると、ステップ１１８からステップ１２２へ進み、ステップ１２０で輝度を調整した輝度調整量をＲＡＭ２０に記憶し、ステップ１２４で、ｎが輝度調整画像の数であるＮ未満であるか否かを判定し、表示されていない輝度調整画像があると、ステップ１２６において、ｎをインクリメントし、ステップ１１４へ戻り、輝度調整を行う。一方、全ての輝度調整画像が表示されて、輝度調整が終わると、ステップ１２４の判定が否定され、ステップ１２８において、ａが対応領域の数であるＡ未満であるか否かを判定し、輝度調整画像が表示されていない領域があると、ステップ１３０で、ａをインクリメントしてステップ１１２に戻る。
【００２５】
一方、全ての対応領域に輝度調整画像が表示され、輝度調整が終了すると、ステップ１２８の判定が否定され、ステップ１３２において、記憶された輝度調整量に基づいて、輝度調整ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成し、画像調整処理ルーチンを終了する。
【００２６】
ここで、複数の対応領域は、右眼用画像と左眼用画像とが融合されて三次元画像として知覚されるときに、右眼用ディスプレイ１２と左眼用ディスプレイ１４とで重なる領域を対応領域とし、例えば、図３に示すように、中央部の領域と中央部の周辺の４つの周辺部の領域とからなる。上記の画像調整処理ルーチンでは、中央部の対応領域１に輝度調整画像を表示した後、４つの周辺部の対応領域２〜対応領域５に順次輝度調整画像を表示する。また、複数の輝度調整画像には、例えば、Ｒの濃度値が０、３２、６４、９６、１２８、１６０、１９２、２２４、２５５の各々である９個のＲ画像があり、また、同様に９個のＧ画像と９個のＢ画像とがあり、これらの２７個の輝度調整画像を順次表示し、輝度を調整する。また、上記のステップ１３２で生成される輝度調整ＬＵＴは、例えば、図４に示すように、濃度値と補正後の濃度値とが記憶されており、この輝度調整ＬＵＴがＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれについて設けられ、入力された画像データのＲ、Ｇ、Ｂ各々の濃度値に基づいて、補正後の濃度値がＲ、Ｇ、Ｂ各々について算出される。また、上記の輝度調整画像の濃度値以外の濃度値に関しては、濃度値が最も近い２つの輝度調整画像の濃度値に対する補正後の濃度の変化率に基づいて、補正後の濃度値を推定し、推定された補正後の濃度値を記憶する。
【００２７】
また、輝度調整ＬＵＴは、まず、複数の対応領域毎に作成され、上述した複数の対応領域以外の領域については、例えば、上記の複数の対応領域のうち最も近い２つの対応領域の輝度調整ＬＵＴの補正後の濃度値を平均し、補正後の濃度値とする。
【００２８】
また、ステップ１０８で、色度調整が選択されたと判定されると、ステップ１３４において、右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４の複数の対応領域を示す番号であるａに初期値の１を設定し、ステップ１３６で、予め定められた複数の色度調整画像を示す番号であるｍに初期値の１を設定する。そして、ステップ１３８において、左眼用ディスプレイ１４及び右眼用ディスプレイ１２の対応領域ａに所定時間毎に交互に色度調整画像ｍを表示させる。なお、この所定時間は、人間の視覚特性として、色情報が伝達される時間とし、例えば、ステップ１００より長くし、１／５秒〜１秒の間とする。そして、ステップ１４０において、ユーザからの色度調整指示又は色度調整完了指示があったか否かを判定し、ユーザが操作部２４を操作することによって指示が入力されると、ステップ１４０からステップ１４２へ進み、入力された指示が色度調整完了指示であるか否かを判定し、色度調整指示であると、ステップ１４４において、ステップ１４０で入力された色度調整指示に基づいて、右眼用画像データの色度を調整することにより、ステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ１２の対応領域ａに表示された色度調整画像ｍの色度を調整し、ステップ１３８へ戻り、引き続き色度を調整する処理を行う。
【００２９】
一方、ステップ１４０で入力された指示が色度調整完了指示であると、ステップ１４２からステップ１４６へ進み、ステップ１４４で色度を調整した色度調整量をＲＡＭ２０に記憶し、ステップ１４８で、ｍが色度調整画像の数であるＭ未満であるか否かを判定し、表示されていない色度調整画像があると、ステップ１５０において、ｍをインクリメントし、ステップ１３８へ戻り、色度調整を行う。一方、全ての色度調整画像が表示され、色度調整が終了すると、ステップ１４８の判定が否定され、ステップ１５２において、ａが対応領域の数であるＡ未満であるか否かを判定し、色度調整画像が表示されていない対応領域があると、ステップ１５４で、ａをインクリメントしてステップ１３６に戻る。
【００３０】
一方、全ての対応領域に色度調整画像が表示され、色度調整が終了すると、ステップ１５２の判定が否定され、ステップ１５６において、記憶された色度調整量に基づいて、色度調整ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成し、画像調整処理ルーチンを終了する。
【００３１】
ここで、複数の色度調整画像は、例えば、代表的な６つの色を表す画像とし、これらの６つの色度調整画像を順次表示し、色度を調整する。また、上記のステップ１５６で生成される色度調整ＬＵＴは、例えば、図５に示すように、上記の６つの色度調整画像に対して、ＲＧＢそれぞれの濃度値と補正後のＲＧＢそれぞれの濃度値とが記憶され、６つの色度調整画像以外の色度については、６つの色度調整画像に対する補正後の濃度値に基づいて、補正後のＲＧＢそれぞれの濃度値を推定し、色度調整ＬＵＴに記憶しておけばよい。
そして、入力された画像データのＲ、Ｇ、Ｂ各々の濃度値に対して、色度調整ＬＵＴにより、補正後の濃度値がＲ、Ｇ、Ｂ各々について算出される。
【００３２】
なお、上記の画像調整処理ルーチンでは、輝度調整及び色度調整の何れか一方が終了すると、画像調整処理ルーチンを終了する場合を説明したが、一方が終了した後に、続けて他方の調整を行うようにしてもよい。
【００３３】
次に、第１の実施の形態の表示処理ルーチンを図６を用いて説明する。ユーザによって操作部２４が操作され、三次元画像の表示が指示されると、ステップ１７０において、補正する画像データとして右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れか一方が選択される。上述した画像調整処理ルーチンにおいて、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れか一方に対して輝度調整又は色度調整が行われたかを示す画像データ補正情報がＲＡＭ２０に記憶されており、この画像データ補正情報に基づいて、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れか一方が選択される。本実施の形態では、以下、右眼用画像データが選択された場合を例に説明する。
【００３４】
そして、ステップ１７２において、右眼用画像データ及び左眼用画像データをＨＤＤ２２から読みこみ、ステップ１７０における選択に基づいて、右眼用画像データに対して、上記の画像調整処理ルーチンにおいて生成された輝度調整ＬＵＴ及び色度調整ＬＵＴの少なくとも一方に基づいて、データ補正を行う。次のステップ１７４では、補正された右眼用画像データを表す画像信号を右眼用ディスプレイ１２に出力し、左眼用画像データを表す画像信号を左眼用ディスプレイ１４に出力し、三次元画像を表示させる。
【００３５】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る三次元表示装置によれば、右眼用ディスプレイ及び左眼用ディスプレイの対応領域の各々に輝度調整画像や色度調整画像を所定時間毎に交互に表示することによって、右眼用画像と左眼用画像との輝度や色度の違いをユーザが認識できるため、安価な構成で、右眼用画像及び左眼用画像の少なくとも一方の輝度や色度を調整することができ、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【００３６】
また、ユーザの感覚で、輝度や色度が同一となるように調整するため、輝度や色度に対する右眼と左眼との知覚の仕方に個人差があっても、対応することができ、右眼用画像と左眼用画像とを確実に融合させて、三次元画像として知覚させることができる。
【００３７】
また、右眼用画像及び左眼用画像の領域によってムラがあっても、複数の対応領域毎に輝度や色度を調整するため、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【００３８】
なお、上記の実施の形態では、輝度調整ＬＵＴ及び色度調整ＬＵＴによって、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れかを補正する場合を例に説明したが、輝度調整量や色度調整量に基づいて、補正後の濃度値を算出する計算式を決定し、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れかを補正するようにしてもよい。
【００３９】
また、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れか一方のみを調整したり、補正したりする場合を例に説明したが、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れも調整できるようにし、調整量に基づいて、右眼用画像データ及び左眼用画像データを補正するようにしてもよい。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同一部分について同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４１】
図７に示すように、第２の実施の形態に係る三次元表示装置２００は、印加された電圧に応じて発光素子を発光させる右眼用ディスプレイ２０２と左眼用ディスプレイ２０４とを備え、右眼用ディスプレイ２０２及び左眼用ディスプレイ２０４の各々は、発光素子の印加電圧を補正する印加電圧補正回路２０６、２０８の各々が設けられている。印加電圧補正回路２０６は、右眼用ディスプレイ２０２の全ての発光素子の各々に印加する電圧を一定の割合で高くしたり低くしたりすることができるように形成されており、左眼用ディスプレイ２０４の印加電圧補正回路２０８も同様である。なお、三次元表示装置２００のその他の構成は、第１の実施の形態の構成と同一であるので、その他の構成に関する説明を省略する。
【００４２】
次に、第２の実施の形態に係る三次元表示装置２００の作用について説明する。第２の実施の形態に係る三次元表示装置２００では、右眼用ディスプレイ２０２と左眼用ディスプレイ２０４とにおいて同一の発光素子を用いており、発光素子の発光特性は変わらず、発光色度がほとんど変わらないため、発光素子への印加電圧を補正することにより発光強度を調整して、輝度のみを調整する場合について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ処理については、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４３】
第２の実施の形態に係る画像調整処理ルーチンについて図８を用いて説明する。まず、三次元表示装置２００の電源をオンにし、ユーザが画像調整を行うことを指示すると、ステップ１００で、右眼用ディスプレイ２０２及び左眼用ディスプレイ２０４の中央部に最大輝度画像を所定時間毎に交互に表示させ、ステップ１０２において、右眼用ディスプレイ２０２が表示する最大輝度画像及び左眼用ディスプレイ２０４が表示する最大輝度画像の何れの方が輝度が高いかを選択する入力があると、ステップ１０２からステップ１１０へ進み、第１の実施の形態で説明した予め定められた複数の対応領域を示す番号であるａに初期値の１を設定し、ステップ１１２で、予め定められた複数の輝度調整画像を示す番号であるｎに初期値の１を設定する。なお、本実施の形態では、以下、ステップ１０２で右眼用ディスプレイ２０２が選択された場合を例に説明する。
【００４４】
そして、ステップ１１４において、輝度調整画像ｎを左眼用ディスプレイ２０４及び右眼用ディスプレイ２０２の対応領域ａに所定時間毎に交互に表示させ、ステップ１１６において、ユーザから輝度調整指示又は輝度調整完了指示があったか否かを判定し、ステップ１１８で、入力された指示が輝度調整完了指示であったか否かを判定し、輝度調整指示であると、ステップ１２０において、ステップ１１６で入力された輝度調整指示に基づいて右眼用画像データの輝度を調整することにより、ステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ２０２の対応領域ａに表された輝度調整画像ｎの輝度を調整し、ステップ１１４へ戻り、引き続き輝度を調整する処理を行う。
【００４５】
一方、ステップ１１６で入力された指示が輝度調整完了指示であると、ステップ１１８からステップ１２２へ進み、ステップ１２０で輝度を調整した輝度調整量をＲＡＭ２０に記憶し、ステップ１２４で、ｎが輝度調整画像の数であるＮ未満であるか否かを判定し、表示されていない輝度調整画像があると、ステップ１２６において、ｎをインクリメントし、ステップ１１４へ戻り、輝度調整を行う。一方、全ての輝度調整画像が表示されて、輝度調整が終了すると、ステップ１２４の判定が否定され、ステップ１２８において、ａが対応領域の数であるＡ未満であるか否かを判定し、輝度調整画像が表示されていない領域があると、ステップ１３０で、ａをインクリメントしてステップ１１２に戻る。
【００４６】
一方、全ての対応領域において、輝度調整画像が表示され、輝度調整が終了すると、ステップ１２８の判定が否定され、ステップ２２０において、記憶された輝度調整量に基づいて、ステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ２０２の全ての発光素子毎に印加電圧の補正量を決定する。そして、ステップ２２２において、ステップ２２０で決定された全ての発光素子毎の印加電圧の補正量を示す印加電圧補正量情報をステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ２０２の印加電圧補正回路２０６へ出力し、画像調整処理ルーチンを終了する。
【００４７】
ここで、複数の輝度調整画像は、例えば、Ｒの濃度値が２５５であるＲ輝度調整画像と、Ｇの濃度値が２５５であるＧ輝度調整画像と、Ｂの濃度値が２５５であるＢ輝度調整画像とし、これらの３つの輝度調整画像を順次表示し、輝度を調整する。また、上記のステップ２２０で決定される印加電圧の補正量は、例えば、図９に示すように、ステップ１２２の調整量に基づいて、Ｒ調整画像を表示したときの調整完了時の右眼用調整画像データと左眼用調整画像データとのＲの濃度値を算出し、図９のグラフにおける原点と算出された２つの濃度値に該当する座標点とを結んだ線上で、輝度調整画像が同一に表示されると推定し、この線の傾きに応じた割合だけ右眼用ディスプレイの発光素子への印加電圧を低下させるように補正量を決定する。この補正量を全ての発光素子について決定し、発光素子毎の補正量を表す印加電圧補正量情報がステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ２０２の印加電圧補正回路２０６に出力される。印加電圧補正回路２０６では、発光素子への印加電圧を印加電圧補正量情報に基づいて、所定の割合だけ印加電圧を低下させて、低下した印加電圧に応じて発光素子を発光させる。
【００４８】
また、複数の対応領域以外の領域については、例えば、上記の複数の対応領域のうち最も近い２つの対応領域における印加電圧の補正量を平均し、対象となっている対応領域の印加電圧の補正量とする。
【００４９】
なお、本実施の形態では、印加電圧の補正量を線形変換で決定するようにしたが、この方法は右眼用ディスプレイ１２と左眼用ディスプレイ１４との発光量の違いが小さいときに有効な手法である。実際の発光量と印加電圧との関係は単純に線形関係ではないため、両者の発光特性の差が大きいときには、もともとのγ特性を考慮して印加電圧の補正量を決定することが望ましい。
【００５０】
次に、第２の実施の形態に係る三次元表示装置２００の三次元画像を表示する際の動作について説明する。まず、ユーザによって操作部２４が操作され、三次元画像の表示が指示されると、右眼用画像データ及び左眼用画像データをＨＤＤ２２から読みこみ、右眼用画像データを表す画像信号を右眼用ディスプレイ１２に出力し、左眼用画像データを表す画像信号を左眼用ディスプレイ１４に出力する。そして、左眼用ディスプレイ２０４では、左眼用画像データを表す画像信号に基づいて左眼用画像を表示し、右眼用ディスプレイ２０２では、右眼用画像データを表す画像信号に基づいて印加される電圧を印加電圧補正回路２０６によって補正して、補正された印加電圧によって発光素子を発光させて、右眼用画像を表示し、右眼用ディスプレイ２０２と左眼用ディスプレイ２０４とによって三次元画像を表示する。
【００５１】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る三次元表示装置によれば、右眼用ディスプレイ及び左眼用ディスプレイの対応領域の各々に輝度調整画像を所定時間毎に交互に表示することによって、右眼用画像と左眼用画像との輝度の違いをユーザが認識できるため、安価な構成で、右眼用画像及び左眼用画像の少なくとも一方の輝度を調整することができ、輝度の調整量に基づいて印加電圧を補正することにより、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る三次元表示装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像調整処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る右眼用ディスプレイ及び左眼用ディスプレイの対応領域を示すイメージ図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る輝度調整ＬＵＴを示すイメージ図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る色度調整ＬＵＴを示すイメージ図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る表示処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る三次元表示装置の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像調整処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る印加電圧の補正量を説明する図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０、２００ 三次元表示装置
１２、２０２ 右眼用ディスプレイ
１４、２０４ 左眼用ディスプレイ
２４ 操作部
２０６、２０８ 印加電圧補正回路
【技術分野】
【０００１】
この発明は、三次元表示装置及び三次元画像表示方法に係り、特に、右眼用画像及び左眼用画像によって三次元画像を表す三次元表示装置及び三次元画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元表示用のゴーグルやディスプレイが普及しており、表示した画像を三次元画像として知覚させるときに、右眼用の画像と左眼用の画像の対応する領域を融合して知覚させ、そのときの視差を注視点の奥行きとして知覚させる。
【０００３】
ここで、対応する領域が融合して知覚されるためには、対応する領域の輝度や色度などの表示状態が同一である必要があり、輝度や色度が異なっていると両画像は融合して知覚されない。
【０００４】
また、三次元表示用のゴーグルやディスプレイでは、右眼用のディスプレイと左眼用のディスプレイとがそれぞれ設けられており、２つのディスプレイが同一の製品であっても機差により表示状態が異なり、同一の画像信号を受けても表示される輝度や色度が異なることがある。
【０００５】
表示状態の違いを調整する表示装置として、複数の表示装置それぞれから発せられる光を輝度測定器又は色度測定器により測定し、測定結果に基づいて画像信号を調整することにより、複数の表示装置の各々から発せられる光の輝度又は色度の差を所定の範囲内とする表示装置が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２４１９６２
【発明の開示】
【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の表示装置では、表示状態の違いを測定するための測定器が必要となるため、コストがかかってしまう、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、安価な構成で、右眼用ディスプレイが表示する右眼用画像と左眼用ディスプレイが表示する左眼用画像との表示状態を調整し、右眼用画像及び左眼用画像を三次元画像として知覚させることができる三次元表示装置及び三次元画像表示方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る三次元表示装置は、三次元画像を表すための右眼用画像データに基づいて右眼用画像を表示する右眼用画像表示手段と、前記三次元画像を表すための左眼用画像データに基づいて左眼用画像を表示する左眼用画像表示手段と、前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御する表示制御手段と、調整量を入力するための入力手段と、前記入力手段から入力された調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像及び前記左眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整する調整手段と、前記右眼用画像データに基づいて前記右眼用画像を前記右眼用画像表示手段に表示するとき、及び前記左眼用画像データに基づいて前記左眼用画像を前記左眼用画像表示手段に表示するときに、前記調整手段による調整が終了したときの前記調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段に表示する前記右眼用画像及び前記左眼用画像表示手段に表示する前記左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正する補正手段とを含んで構成されている。
【０００９】
また、本発明に係る三次元画像表示方法は、三次元画像を表すための右眼用画像データに基づいて右眼用画像を表示する右眼用画像表示手段及び前記三次元画像を表すための左眼用画像データに基づいて左眼用画像を表示する左眼用画像表示手段を備えた三次元表示装置に三次元画像を表示する三次元画像表示方法であって、前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御し、入力された調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像及び前記左眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整し、前記右眼用画像データに基づいて前記右眼用画像を前記右眼用画像表示手段に表示するとき、及び前記左眼用画像データに基づいて前記左眼用画像を前記左眼用画像表示手段に表示するときに、前記調整が終了したときの前記調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段に表示する前記右眼用画像及び前記左眼用画像表示手段に表示する前記左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段を制御し、入力された調整量に基づいて、右眼用画像表示手段によって表される調整用画像及び左眼用画像表示手段によって表される調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整し、右眼用画像データに基づいて右眼用画像を右眼用画像表示手段に表示するとき、及び左眼用画像データに基づいて左眼用画像を左眼用画像表示手段に表示するときに、調整が終了したときの調整量に基づいて、右眼用画像表示手段に表示する右眼用画像及び左眼用画像表示手段に表示する左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正する。
【００１１】
従って、右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に調整用画像を交互に表示することによって、右眼用画像と左眼用画像との表示状態の違いをユーザが認識できるため、安価な構成で、右眼用画像及び左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を調整することができ、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【００１２】
本発明に係る調整手段は、色度、輝度、又は色度及び輝度を調整することによって表示状態を調整し、補正手段は、色度、輝度、又は色度及び輝度を補正することによって表示状態を補正するようにすることができる。
【００１３】
本発明に係る補正手段は、右眼用画像データ及び左眼用画像データの少なくとも一方を補正することにより、表示状態を補正することができる。
【００１４】
また、本発明に係る右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段は、印加された電圧に応じて発光する発光素子を備え、補正手段は、右眼用画像表示手段の電圧及び左眼用画像表示手段の電圧の少なくとも一方を補正することにより、表示状態を補正することができる。
【００１５】
本発明に係る予め定められた対応する領域を複数設け、表示制御手段は、対応する領域の何れか一つに予め定められた調整用画像が交互に表示されるように右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段を制御し、調整手段による調整が終了した後、他の対応する領域の何れか一つに調整用画像が交互に表示されるように右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段を制御することができる。これによって、右眼用画像及び左眼用画像の表示状態にムラがあっても、複数の対応する領域毎に調整するため、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の三次元表示装置及び三次元画像表示方法によれば、右眼用画像表示手段及び左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に調整用画像を交互に表示することによって、右眼用画像と左眼用画像との表示状態の違いをユーザが認識できるため、安価な構成で、右眼用画像及び左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を調整することができ、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すように、三次元表示装置１０は、右眼用ディスプレイ１２、左眼用ディスプレイ１４、後述する画像調整処理ルーチン及び表示処理ルーチンのプログラムを含む各種プログラムやパラメータ等が記憶されたＲＯＭ１６、各種プログラムを実行するＣＰＵ１８、ＣＰＵ１８による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられるＲＡＭ２０、三次元画像を表すための右眼用画像データ及び左眼用画像データを格納するためのＨＤＤ２２、ユーザが入力するための操作部２４、及びこれらを相互に接続するためのバス２６が設けられている。三次元表示装置１０は、例えばゴーグル型となっており、ユーザがゴーグル型の三次元表示装置１０を装着すると、右眼の前方に右眼用ディスプレイ１２が位置し、左眼の前方に左眼用ディスプレイ１４が位置するようになっており、ユーザは、右眼用ディスプレイ１２に表示された右眼用画像と左眼用ディスプレイ１４に表示された左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚するようになっている。
【００１９】
なお、右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４は、従来公知のディスプレイの一般的構成を備えたものであればよく、詳細な構成に関する説明は省略する。
【００２０】
次に、第１の実施の形態の画像調整処理ルーチンについて図２を用いて説明する。
【００２１】
まず、三次元表示装置１０の電源をオンにし、ユーザが画像調整を行うことを指示すると、ステップ１００で、右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４の中央部に最大輝度（例えば、ＲＧＢにおいてＲの濃度値、Ｇの濃度値、及びＢの濃度値の各々が２５５）である最大輝度画像データに基づいて最大輝度画像を所定時間毎に交互に表示させる。なお、所定時間とは、人間の視覚特性として、輝度情報が伝達され、輝度の違いが認識できる時間であり、例えば、１／１５秒〜１／１２秒であり、１秒間に１２回、最大輝度画像を表示させるディスプレイを右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４の一方から他方に切り替える。
【００２２】
そして、ステップ１０２において、右眼用ディスプレイ１２が表示する最大輝度画像及び左眼用ディスプレイ１４が表示する最大輝度画像の何れの方が輝度が高いかを選択する入力があったか否かを判定し、操作部２４によってユーザが選択すると、ステップ１０２からステップ１０４へ進み、輝度の調整及び色度の調整の何れか一方を選択させるメッセージを右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４に表示させ、ステップ１０６で、輝度及び色度の何れか一方を選択する入力があったか否かを判定し、操作部２４によってユーザが選択すると、ステップ１０６からステップ１０８へ進む。なお、以下では、ステップ１０２において右眼用ディスプレイ１２が選択された場合について説明する。
【００２３】
ステップ１０８では、ステップ１０６で輝度の調整が選択されたか否かを判定し、輝度の調整が選択されていると、ステップ１１０で、右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４の予め定められた複数の対応領域を示す番号であるａに初期値の１を設定し、ステップ１１２で、予め定められた複数の輝度調整画像を示す番号であるｎに初期値の１を設定する。そして、ステップ１１４において、で、輝度調整画像ｎを左眼用ディスプレイ１４及び右眼用ディスプレイ１２の対応領域ａに所定時間毎に交互に表示させる。なお、この所定時間は、例えば、ステップ１００と同様に１／１２秒とする。そして、ステップ１１６において、ユーザから輝度調整指示又は輝度調整完了指示があったか否かを判定し、ユーザが操作部２４を操作することによって輝度調整指示又は輝度調整完了指示が入力されると、ステップ１１６からステップ１１８へ進み、入力された指示が輝度調整完了指示であったか否かを判定し、輝度調整指示であると、ステップ１２０において、ステップ１１６で入力された輝度調整指示に基づいて右眼用画像データの輝度を調整することにより、ステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ１２の対応領域ａに表示された輝度調整画像ｎの輝度を調整し、ステップ１１４へ戻り、引き続き輝度を調整する処理を行う。
【００２４】
一方、ステップ１１６で入力された指示が輝度調整完了指示であると、ステップ１１８からステップ１２２へ進み、ステップ１２０で輝度を調整した輝度調整量をＲＡＭ２０に記憶し、ステップ１２４で、ｎが輝度調整画像の数であるＮ未満であるか否かを判定し、表示されていない輝度調整画像があると、ステップ１２６において、ｎをインクリメントし、ステップ１１４へ戻り、輝度調整を行う。一方、全ての輝度調整画像が表示されて、輝度調整が終わると、ステップ１２４の判定が否定され、ステップ１２８において、ａが対応領域の数であるＡ未満であるか否かを判定し、輝度調整画像が表示されていない領域があると、ステップ１３０で、ａをインクリメントしてステップ１１２に戻る。
【００２５】
一方、全ての対応領域に輝度調整画像が表示され、輝度調整が終了すると、ステップ１２８の判定が否定され、ステップ１３２において、記憶された輝度調整量に基づいて、輝度調整ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成し、画像調整処理ルーチンを終了する。
【００２６】
ここで、複数の対応領域は、右眼用画像と左眼用画像とが融合されて三次元画像として知覚されるときに、右眼用ディスプレイ１２と左眼用ディスプレイ１４とで重なる領域を対応領域とし、例えば、図３に示すように、中央部の領域と中央部の周辺の４つの周辺部の領域とからなる。上記の画像調整処理ルーチンでは、中央部の対応領域１に輝度調整画像を表示した後、４つの周辺部の対応領域２〜対応領域５に順次輝度調整画像を表示する。また、複数の輝度調整画像には、例えば、Ｒの濃度値が０、３２、６４、９６、１２８、１６０、１９２、２２４、２５５の各々である９個のＲ画像があり、また、同様に９個のＧ画像と９個のＢ画像とがあり、これらの２７個の輝度調整画像を順次表示し、輝度を調整する。また、上記のステップ１３２で生成される輝度調整ＬＵＴは、例えば、図４に示すように、濃度値と補正後の濃度値とが記憶されており、この輝度調整ＬＵＴがＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれについて設けられ、入力された画像データのＲ、Ｇ、Ｂ各々の濃度値に基づいて、補正後の濃度値がＲ、Ｇ、Ｂ各々について算出される。また、上記の輝度調整画像の濃度値以外の濃度値に関しては、濃度値が最も近い２つの輝度調整画像の濃度値に対する補正後の濃度の変化率に基づいて、補正後の濃度値を推定し、推定された補正後の濃度値を記憶する。
【００２７】
また、輝度調整ＬＵＴは、まず、複数の対応領域毎に作成され、上述した複数の対応領域以外の領域については、例えば、上記の複数の対応領域のうち最も近い２つの対応領域の輝度調整ＬＵＴの補正後の濃度値を平均し、補正後の濃度値とする。
【００２８】
また、ステップ１０８で、色度調整が選択されたと判定されると、ステップ１３４において、右眼用ディスプレイ１２及び左眼用ディスプレイ１４の複数の対応領域を示す番号であるａに初期値の１を設定し、ステップ１３６で、予め定められた複数の色度調整画像を示す番号であるｍに初期値の１を設定する。そして、ステップ１３８において、左眼用ディスプレイ１４及び右眼用ディスプレイ１２の対応領域ａに所定時間毎に交互に色度調整画像ｍを表示させる。なお、この所定時間は、人間の視覚特性として、色情報が伝達される時間とし、例えば、ステップ１００より長くし、１／５秒〜１秒の間とする。そして、ステップ１４０において、ユーザからの色度調整指示又は色度調整完了指示があったか否かを判定し、ユーザが操作部２４を操作することによって指示が入力されると、ステップ１４０からステップ１４２へ進み、入力された指示が色度調整完了指示であるか否かを判定し、色度調整指示であると、ステップ１４４において、ステップ１４０で入力された色度調整指示に基づいて、右眼用画像データの色度を調整することにより、ステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ１２の対応領域ａに表示された色度調整画像ｍの色度を調整し、ステップ１３８へ戻り、引き続き色度を調整する処理を行う。
【００２９】
一方、ステップ１４０で入力された指示が色度調整完了指示であると、ステップ１４２からステップ１４６へ進み、ステップ１４４で色度を調整した色度調整量をＲＡＭ２０に記憶し、ステップ１４８で、ｍが色度調整画像の数であるＭ未満であるか否かを判定し、表示されていない色度調整画像があると、ステップ１５０において、ｍをインクリメントし、ステップ１３８へ戻り、色度調整を行う。一方、全ての色度調整画像が表示され、色度調整が終了すると、ステップ１４８の判定が否定され、ステップ１５２において、ａが対応領域の数であるＡ未満であるか否かを判定し、色度調整画像が表示されていない対応領域があると、ステップ１５４で、ａをインクリメントしてステップ１３６に戻る。
【００３０】
一方、全ての対応領域に色度調整画像が表示され、色度調整が終了すると、ステップ１５２の判定が否定され、ステップ１５６において、記憶された色度調整量に基づいて、色度調整ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成し、画像調整処理ルーチンを終了する。
【００３１】
ここで、複数の色度調整画像は、例えば、代表的な６つの色を表す画像とし、これらの６つの色度調整画像を順次表示し、色度を調整する。また、上記のステップ１５６で生成される色度調整ＬＵＴは、例えば、図５に示すように、上記の６つの色度調整画像に対して、ＲＧＢそれぞれの濃度値と補正後のＲＧＢそれぞれの濃度値とが記憶され、６つの色度調整画像以外の色度については、６つの色度調整画像に対する補正後の濃度値に基づいて、補正後のＲＧＢそれぞれの濃度値を推定し、色度調整ＬＵＴに記憶しておけばよい。
そして、入力された画像データのＲ、Ｇ、Ｂ各々の濃度値に対して、色度調整ＬＵＴにより、補正後の濃度値がＲ、Ｇ、Ｂ各々について算出される。
【００３２】
なお、上記の画像調整処理ルーチンでは、輝度調整及び色度調整の何れか一方が終了すると、画像調整処理ルーチンを終了する場合を説明したが、一方が終了した後に、続けて他方の調整を行うようにしてもよい。
【００３３】
次に、第１の実施の形態の表示処理ルーチンを図６を用いて説明する。ユーザによって操作部２４が操作され、三次元画像の表示が指示されると、ステップ１７０において、補正する画像データとして右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れか一方が選択される。上述した画像調整処理ルーチンにおいて、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れか一方に対して輝度調整又は色度調整が行われたかを示す画像データ補正情報がＲＡＭ２０に記憶されており、この画像データ補正情報に基づいて、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れか一方が選択される。本実施の形態では、以下、右眼用画像データが選択された場合を例に説明する。
【００３４】
そして、ステップ１７２において、右眼用画像データ及び左眼用画像データをＨＤＤ２２から読みこみ、ステップ１７０における選択に基づいて、右眼用画像データに対して、上記の画像調整処理ルーチンにおいて生成された輝度調整ＬＵＴ及び色度調整ＬＵＴの少なくとも一方に基づいて、データ補正を行う。次のステップ１７４では、補正された右眼用画像データを表す画像信号を右眼用ディスプレイ１２に出力し、左眼用画像データを表す画像信号を左眼用ディスプレイ１４に出力し、三次元画像を表示させる。
【００３５】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る三次元表示装置によれば、右眼用ディスプレイ及び左眼用ディスプレイの対応領域の各々に輝度調整画像や色度調整画像を所定時間毎に交互に表示することによって、右眼用画像と左眼用画像との輝度や色度の違いをユーザが認識できるため、安価な構成で、右眼用画像及び左眼用画像の少なくとも一方の輝度や色度を調整することができ、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【００３６】
また、ユーザの感覚で、輝度や色度が同一となるように調整するため、輝度や色度に対する右眼と左眼との知覚の仕方に個人差があっても、対応することができ、右眼用画像と左眼用画像とを確実に融合させて、三次元画像として知覚させることができる。
【００３７】
また、右眼用画像及び左眼用画像の領域によってムラがあっても、複数の対応領域毎に輝度や色度を調整するため、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【００３８】
なお、上記の実施の形態では、輝度調整ＬＵＴ及び色度調整ＬＵＴによって、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れかを補正する場合を例に説明したが、輝度調整量や色度調整量に基づいて、補正後の濃度値を算出する計算式を決定し、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れかを補正するようにしてもよい。
【００３９】
また、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れか一方のみを調整したり、補正したりする場合を例に説明したが、右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れも調整できるようにし、調整量に基づいて、右眼用画像データ及び左眼用画像データを補正するようにしてもよい。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同一部分について同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４１】
図７に示すように、第２の実施の形態に係る三次元表示装置２００は、印加された電圧に応じて発光素子を発光させる右眼用ディスプレイ２０２と左眼用ディスプレイ２０４とを備え、右眼用ディスプレイ２０２及び左眼用ディスプレイ２０４の各々は、発光素子の印加電圧を補正する印加電圧補正回路２０６、２０８の各々が設けられている。印加電圧補正回路２０６は、右眼用ディスプレイ２０２の全ての発光素子の各々に印加する電圧を一定の割合で高くしたり低くしたりすることができるように形成されており、左眼用ディスプレイ２０４の印加電圧補正回路２０８も同様である。なお、三次元表示装置２００のその他の構成は、第１の実施の形態の構成と同一であるので、その他の構成に関する説明を省略する。
【００４２】
次に、第２の実施の形態に係る三次元表示装置２００の作用について説明する。第２の実施の形態に係る三次元表示装置２００では、右眼用ディスプレイ２０２と左眼用ディスプレイ２０４とにおいて同一の発光素子を用いており、発光素子の発光特性は変わらず、発光色度がほとんど変わらないため、発光素子への印加電圧を補正することにより発光強度を調整して、輝度のみを調整する場合について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ処理については、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４３】
第２の実施の形態に係る画像調整処理ルーチンについて図８を用いて説明する。まず、三次元表示装置２００の電源をオンにし、ユーザが画像調整を行うことを指示すると、ステップ１００で、右眼用ディスプレイ２０２及び左眼用ディスプレイ２０４の中央部に最大輝度画像を所定時間毎に交互に表示させ、ステップ１０２において、右眼用ディスプレイ２０２が表示する最大輝度画像及び左眼用ディスプレイ２０４が表示する最大輝度画像の何れの方が輝度が高いかを選択する入力があると、ステップ１０２からステップ１１０へ進み、第１の実施の形態で説明した予め定められた複数の対応領域を示す番号であるａに初期値の１を設定し、ステップ１１２で、予め定められた複数の輝度調整画像を示す番号であるｎに初期値の１を設定する。なお、本実施の形態では、以下、ステップ１０２で右眼用ディスプレイ２０２が選択された場合を例に説明する。
【００４４】
そして、ステップ１１４において、輝度調整画像ｎを左眼用ディスプレイ２０４及び右眼用ディスプレイ２０２の対応領域ａに所定時間毎に交互に表示させ、ステップ１１６において、ユーザから輝度調整指示又は輝度調整完了指示があったか否かを判定し、ステップ１１８で、入力された指示が輝度調整完了指示であったか否かを判定し、輝度調整指示であると、ステップ１２０において、ステップ１１６で入力された輝度調整指示に基づいて右眼用画像データの輝度を調整することにより、ステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ２０２の対応領域ａに表された輝度調整画像ｎの輝度を調整し、ステップ１１４へ戻り、引き続き輝度を調整する処理を行う。
【００４５】
一方、ステップ１１６で入力された指示が輝度調整完了指示であると、ステップ１１８からステップ１２２へ進み、ステップ１２０で輝度を調整した輝度調整量をＲＡＭ２０に記憶し、ステップ１２４で、ｎが輝度調整画像の数であるＮ未満であるか否かを判定し、表示されていない輝度調整画像があると、ステップ１２６において、ｎをインクリメントし、ステップ１１４へ戻り、輝度調整を行う。一方、全ての輝度調整画像が表示されて、輝度調整が終了すると、ステップ１２４の判定が否定され、ステップ１２８において、ａが対応領域の数であるＡ未満であるか否かを判定し、輝度調整画像が表示されていない領域があると、ステップ１３０で、ａをインクリメントしてステップ１１２に戻る。
【００４６】
一方、全ての対応領域において、輝度調整画像が表示され、輝度調整が終了すると、ステップ１２８の判定が否定され、ステップ２２０において、記憶された輝度調整量に基づいて、ステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ２０２の全ての発光素子毎に印加電圧の補正量を決定する。そして、ステップ２２２において、ステップ２２０で決定された全ての発光素子毎の印加電圧の補正量を示す印加電圧補正量情報をステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ２０２の印加電圧補正回路２０６へ出力し、画像調整処理ルーチンを終了する。
【００４７】
ここで、複数の輝度調整画像は、例えば、Ｒの濃度値が２５５であるＲ輝度調整画像と、Ｇの濃度値が２５５であるＧ輝度調整画像と、Ｂの濃度値が２５５であるＢ輝度調整画像とし、これらの３つの輝度調整画像を順次表示し、輝度を調整する。また、上記のステップ２２０で決定される印加電圧の補正量は、例えば、図９に示すように、ステップ１２２の調整量に基づいて、Ｒ調整画像を表示したときの調整完了時の右眼用調整画像データと左眼用調整画像データとのＲの濃度値を算出し、図９のグラフにおける原点と算出された２つの濃度値に該当する座標点とを結んだ線上で、輝度調整画像が同一に表示されると推定し、この線の傾きに応じた割合だけ右眼用ディスプレイの発光素子への印加電圧を低下させるように補正量を決定する。この補正量を全ての発光素子について決定し、発光素子毎の補正量を表す印加電圧補正量情報がステップ１０２で選択された右眼用ディスプレイ２０２の印加電圧補正回路２０６に出力される。印加電圧補正回路２０６では、発光素子への印加電圧を印加電圧補正量情報に基づいて、所定の割合だけ印加電圧を低下させて、低下した印加電圧に応じて発光素子を発光させる。
【００４８】
また、複数の対応領域以外の領域については、例えば、上記の複数の対応領域のうち最も近い２つの対応領域における印加電圧の補正量を平均し、対象となっている対応領域の印加電圧の補正量とする。
【００４９】
なお、本実施の形態では、印加電圧の補正量を線形変換で決定するようにしたが、この方法は右眼用ディスプレイ１２と左眼用ディスプレイ１４との発光量の違いが小さいときに有効な手法である。実際の発光量と印加電圧との関係は単純に線形関係ではないため、両者の発光特性の差が大きいときには、もともとのγ特性を考慮して印加電圧の補正量を決定することが望ましい。
【００５０】
次に、第２の実施の形態に係る三次元表示装置２００の三次元画像を表示する際の動作について説明する。まず、ユーザによって操作部２４が操作され、三次元画像の表示が指示されると、右眼用画像データ及び左眼用画像データをＨＤＤ２２から読みこみ、右眼用画像データを表す画像信号を右眼用ディスプレイ１２に出力し、左眼用画像データを表す画像信号を左眼用ディスプレイ１４に出力する。そして、左眼用ディスプレイ２０４では、左眼用画像データを表す画像信号に基づいて左眼用画像を表示し、右眼用ディスプレイ２０２では、右眼用画像データを表す画像信号に基づいて印加される電圧を印加電圧補正回路２０６によって補正して、補正された印加電圧によって発光素子を発光させて、右眼用画像を表示し、右眼用ディスプレイ２０２と左眼用ディスプレイ２０４とによって三次元画像を表示する。
【００５１】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る三次元表示装置によれば、右眼用ディスプレイ及び左眼用ディスプレイの対応領域の各々に輝度調整画像を所定時間毎に交互に表示することによって、右眼用画像と左眼用画像との輝度の違いをユーザが認識できるため、安価な構成で、右眼用画像及び左眼用画像の少なくとも一方の輝度を調整することができ、輝度の調整量に基づいて印加電圧を補正することにより、ユーザが、右眼用画像と左眼用画像とを融合させて三次元画像として知覚することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る三次元表示装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像調整処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る右眼用ディスプレイ及び左眼用ディスプレイの対応領域を示すイメージ図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る輝度調整ＬＵＴを示すイメージ図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る色度調整ＬＵＴを示すイメージ図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る表示処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る三次元表示装置の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像調整処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る印加電圧の補正量を説明する図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０、２００ 三次元表示装置
１２、２０２ 右眼用ディスプレイ
１４、２０４ 左眼用ディスプレイ
２４ 操作部
２０６、２０８ 印加電圧補正回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元画像を表すための右眼用画像データに基づいて右眼用画像を表示する右眼用画像表示手段と、
前記三次元画像を表すための左眼用画像データに基づいて左眼用画像を表示する左眼用画像表示手段と、
前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御する表示制御手段と、
調整量を入力するための入力手段と、
前記入力手段から入力された調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像及び前記左眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整する調整手段と、
前記右眼用画像データに基づいて前記右眼用画像を前記右眼用画像表示手段に表示するとき、及び前記左眼用画像データに基づいて前記左眼用画像を前記左眼用画像表示手段に表示するときに、前記調整手段による調整が終了したときの前記調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段に表示する前記右眼用画像及び前記左眼用画像表示手段に表示する前記左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正する補正手段と、
を含む三次元表示装置。
【請求項２】
前記調整手段は、色度及び輝度の少なくとも一方を調整することによって前記表示状態を調整し、
前記補正手段は、色度及び輝度の少なくとも一方を補正することによって前記表示状態を補正する請求項１に記載の三次元表示装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記右眼用画像データ及び前記左眼用画像データの少なくとも一方を補正することにより、前記表示状態を補正する請求項１又は２に記載の三次元表示装置。
【請求項４】
前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段は、印加された電圧に応じて発光する発光素子を備え、
前記補正手段は、前記右眼用画像表示手段の前記電圧及び前記左眼用画像表示手段の前記電圧の少なくとも一方を補正することにより、前記表示状態を補正する請求項１又は２に記載の三次元表示装置。
【請求項５】
前記対応する領域を複数設け、
前記表示制御手段は、前記対応する領域の何れか一つに予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御し、前記調整手段による調整が終了した後、他の対応する領域の何れか一つに前記調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御する請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の三次元表示装置。
【請求項６】
三次元画像を表すための右眼用画像データに基づいて右眼用画像を表示する右眼用画像表示手段及び前記三次元画像を表すための左眼用画像データに基づいて左眼用画像を表示する左眼用画像表示手段を備えた三次元表示装置に三次元画像を表示する三次元画像表示方法であって、
前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御し、
入力された調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像及び前記左眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整し、
前記右眼用画像データに基づいて前記右眼用画像を前記右眼用画像表示手段に表示するとき、及び前記左眼用画像データに基づいて前記左眼用画像を前記左眼用画像表示手段に表示するときに、前記調整が終了したときの前記調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段に表示する前記右眼用画像及び前記左眼用画像表示手段に表示する前記左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正することを特徴とする三次元画像表示方法。
【請求項１】
三次元画像を表すための右眼用画像データに基づいて右眼用画像を表示する右眼用画像表示手段と、
前記三次元画像を表すための左眼用画像データに基づいて左眼用画像を表示する左眼用画像表示手段と、
前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御する表示制御手段と、
調整量を入力するための入力手段と、
前記入力手段から入力された調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像及び前記左眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整する調整手段と、
前記右眼用画像データに基づいて前記右眼用画像を前記右眼用画像表示手段に表示するとき、及び前記左眼用画像データに基づいて前記左眼用画像を前記左眼用画像表示手段に表示するときに、前記調整手段による調整が終了したときの前記調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段に表示する前記右眼用画像及び前記左眼用画像表示手段に表示する前記左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正する補正手段と、
を含む三次元表示装置。
【請求項２】
前記調整手段は、色度及び輝度の少なくとも一方を調整することによって前記表示状態を調整し、
前記補正手段は、色度及び輝度の少なくとも一方を補正することによって前記表示状態を補正する請求項１に記載の三次元表示装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記右眼用画像データ及び前記左眼用画像データの少なくとも一方を補正することにより、前記表示状態を補正する請求項１又は２に記載の三次元表示装置。
【請求項４】
前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段は、印加された電圧に応じて発光する発光素子を備え、
前記補正手段は、前記右眼用画像表示手段の前記電圧及び前記左眼用画像表示手段の前記電圧の少なくとも一方を補正することにより、前記表示状態を補正する請求項１又は２に記載の三次元表示装置。
【請求項５】
前記対応する領域を複数設け、
前記表示制御手段は、前記対応する領域の何れか一つに予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御し、前記調整手段による調整が終了した後、他の対応する領域の何れか一つに前記調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御する請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の三次元表示装置。
【請求項６】
三次元画像を表すための右眼用画像データに基づいて右眼用画像を表示する右眼用画像表示手段及び前記三次元画像を表すための左眼用画像データに基づいて左眼用画像を表示する左眼用画像表示手段を備えた三次元表示装置に三次元画像を表示する三次元画像表示方法であって、
前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段の対応する領域の各々に予め定められた調整用画像が交互に表示されるように前記右眼用画像表示手段及び前記左眼用画像表示手段を制御し、
入力された調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像及び前記左眼用画像表示手段によって表される前記調整用画像の少なくとも一方の表示状態を調整し、
前記右眼用画像データに基づいて前記右眼用画像を前記右眼用画像表示手段に表示するとき、及び前記左眼用画像データに基づいて前記左眼用画像を前記左眼用画像表示手段に表示するときに、前記調整が終了したときの前記調整量に基づいて、前記右眼用画像表示手段に表示する前記右眼用画像及び前記左眼用画像表示手段に表示する前記左眼用画像の少なくとも一方の表示状態を補正することを特徴とする三次元画像表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２１５２６１（Ｐ２００６−２１５２６１Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７７８８（Ｐ２００５−２７７８８）
【出願日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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