画像表示システム
【課題】立体画像を視認しやすい観察位置から立体画像を観察することができる画像表示システムを提供する。
【解決手段】画像表示システム１００は、略水平面に立体画像を表示可能な投写型映像表示装置１０と立体画像をユーザに視認させるシャッタメガネ６０、７０とを備える。投写型映像表示装置１０の投写領域Ｓの周囲には、立体画像の視差方向に対して略垂直な方向から立体画像を観察する領域Ｖ１と、立体画像の視差方向に対して略平行な方向から立体画像を観察する領域Ｖ２と、を有する。画像表示システム１００は、領域Ｖ１と領域Ｖ２とを判別する判別手段Ｐ２を備え、領域Ｖ２では、立体画像を視認できないようにシャッタメガネ６０、７０を制御する。
【解決手段】画像表示システム１００は、略水平面に立体画像を表示可能な投写型映像表示装置１０と立体画像をユーザに視認させるシャッタメガネ６０、７０とを備える。投写型映像表示装置１０の投写領域Ｓの周囲には、立体画像の視差方向に対して略垂直な方向から立体画像を観察する領域Ｖ１と、立体画像の視差方向に対して略平行な方向から立体画像を観察する領域Ｖ２と、を有する。画像表示システム１００は、領域Ｖ１と領域Ｖ２とを判別する判別手段Ｐ２を備え、領域Ｖ２では、立体画像を視認できないようにシャッタメガネ６０、７０を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視差画像を表示することにより観察者に立体画像を認識させる、画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の両眼は数ｃｍほど離れているため、右眼と左眼で得られる像には位置ずれがある。人間の脳はこの位置ずれを一つの手がかりとして奥行きを認識している。逆に、この両眼に写すべき像の位置ずれ量を調整することにより、脳に擬似的に奥行きを認識させることができる。この両眼視差を利用して、平面画像を立体画像として脳に認識させる様々な手法が実用化されている（たとえば、特許文献１参照）。大別するとメガネ方式と裸眼方式があり、メガネ方式にはシャッタメガネ方式、偏光メガネ方式、アナグリフメガネ方式などがあり、裸眼方式にはパララックスバリア方式、レンチキュラレンズ方式などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５６６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、所定の視差を持つ二種類の画像を時間的または空間的に分割して表示する手法では、立体画像と認識できる観察位置が制限される。すなわち、両眼視差が発生しない方向から見た場合、立体画像と認識されない。たとえば、床に表示される場合で、表示面の、ある辺の方向から見て視差が発生するように二種類の画像が表示されている場合、その方向からは立体画像と認識されるが、別の辺の方向から見ると立体画像と認識されない。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、ユーザが立体画像を視認しやすい観察位置から立体画像を観察することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の画像表示システム（画像表示システム１００）は、略水平面に立体画像を表示可能な表示装置（投写型映像表示装置１０）と前記立体画像をユーザに視認させるメガネ（例えば、シャッタメガネ６０）とを備える。前記表示装置の表示領域（投写領域Ｓ）の周囲には、前記立体画像の視差方向に対して略垂直な方向から前記立体画像を観察する第１領域（領域Ｖ１）と、前記立体画像の視差方向に対して略平行な方向から前記立体画像を観察する第２領域（領域Ｖ２）と、を有する。前記画像表示システムは、前記第１領域と前記第２領域とを判別する判別手段（発光部Ｐ２と受光部６１）を備え、前記第２領域では、前記立体画像を視認できないように前記メガネを制御することを要旨とする。
【０００７】
上記の画像表示システムにおいて、前記判別手段は、前記メガネに設けられるとよい。前記メガネは、前記第２領域に位置することを判別した場合に、前記立体画像をユーザが視認できないように前記メガネの右眼および／または左眼の状態を制御する。
【０００８】
上記の画像表示システムにおいて、さらに、前記メガネは、前記第１領域から前記第２領域へ遷移したことを判別した場合および／または前記第２領域から前記第１領域へ遷移したことを判別した場合に、領域が変化したことをユーザに報知する報知手段（バイブレータ６５）を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ユーザは立体画像を視認しやすい観察位置から立体画像を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像表示システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置の外観構造を示す図である。
【図３】画像表示システムの立体視領域を説明する図である。
【図４】画像表示システムの立体視領域を設定する発光部の構成を示す図である。
【図５】シャッタメガネの制御方法を説明するブロック図である。
【図６】シャッタメガネの制御方法を説明するタイミングチャートである。
【図７】シャッタメガネの他の制御方法を説明するブロック図である。
【図８】逆視防止画像の表示例を説明する図である。
【図９】ＯＳＤの表示例を説明する図である。
【図１０】投写型映像表示装置の他の内部構造を示す図である。
【図１１】画像表示システムの外光の影響を説明する図である。
【図１２】シャッタメガネの他の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下において、本発明の実施形態に係る画像表示システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１３】
［実施形態の概要］
本発明に係る画像表示システムは、略水平面に立体画像を表示可能な表示装置と前記立体画像をユーザに視認させるメガネとを備える。前記表示装置の表示領域の周囲には、前記立体画像の視差方向に対して略垂直な方向から前記立体画像を観察する第１領域と、前記立体画像の視差方向に対して略平行な方向から前記立体画像を観察する第２領域と、を有する。前記画像表示システムは、前記第１領域と前記第２領域とを判別する判別手段を備え、前記第２領域では、前記立体画像を視認できないように前記メガネを制御することを要旨とする。
【００１４】
ここで、略水平面とは、本実施の形態で説明する床面のほか、天井面を含む。天井面の場合、水平に対して３０°程度傾斜を有するもの、プラネタリウムのように曲面を有するものも考えられるが、本発明の課題を考慮すれば、これらの面も略水平面に含まれる。同様に、視差方向に対して略垂直な方向および視差方向に対して略平行な方向は、少なくとも視差方向の垂線を中心に±３０°を含む方向および視差方向の平行線を中心に±３０°を含む方向とする。
【００１５】
上記の画像表示システムにおいて、前記判別手段は、前記メガネに設けられるとよい。前記メガネは、前記第２領域に位置することを判別した場合に、前記立体画像をユーザが視認できないように前記メガネの右眼および／または左眼の状態を制御する。さらに、前記メガネは、前記第１領域から前記第２領域へ遷移したことを判別した場合および／または前記第２領域から前記第１領域へ遷移したことを判別した場合に、領域が変化したことをユーザに報知する報知手段を備える。
【００１６】
［立体画像表示システムの構成］
図１は、本発明の実施形態に係る画像表示システム１００の構成を示す図である。画像表示システム１００は、投写型映像表示装置１０、第１メガネ６０および第２メガネ７０を備える。
【００１７】
投写型映像表示装置１０は、投写レンズ群（不図示）から図中上方に出射された映像光を、凹面ミラー（不図示）によって斜め下方へ反射して、床面に投写可能な構成を有する。画像表示システム１００の投写領域Ｓとなる床面には、スクリーンを配してもよく、床面にそのまま映像光を投写してもよい。本画像表示システム１００の場合、第１メガネ６０または第２メガネ７０を装着したユーザは、投写領域Ｓの周囲から立体画像を観察する形態となる。
【００１８】
［投写型映像表示装置の構成］
図２は、本実施形態に係る投写型映像表示装置１０の外観構造を示す図である。投写型映像表示装置１０は、内部に映像光生成部を有する。映像光生成部は、ＵＨＰランプ、カラーホイール、ロッドインテグレータ、複数枚のリレーレンズ、１枚のＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などから構成される。本実施形態に係るＤＭＤは、１秒間に１２０枚の映像を生成可能である。
【００１９】
ＤＭＤによって反射された映像光は、投写光学部に入射する。投写光学部は、投写レンズ群、凹面ミラーなどから構成される。具体的には、映像光は、投写レンズ群によって拡大されて出射し、投写レンズ群と凹面ミラーとの間で一度結像する。映像光は、凹面ミラーによって反射され、投写型映像表示装置１０の筐体１１外部へ出射される。映像光が投写型映像表示装置１０外部へ出射される位置には、光透過部材で構成された投写窓１２を設けるとよい。さらに投写窓１２は、凹面ミラーで映像光が集光される位置近傍に設けると、投写窓の寸法を小さくすることができる。
【００２０】
投写型映像表示装置１０は、映像光生成部を内蔵する胴部２０と、凹面ミラーを内蔵する頭部３０と、上記の投写窓などが配され、胴部２０と頭部３０との間のくびれた部分に位置する首部４０とを有する。投写型映像表示装置１０は、胴部２０の厚さ寸法Ｘに対して、頭部３０の厚さ寸法Ｙは小さく設計することにより、映像光を床面に投写する場合にも、安定して設置することができる。
【００２１】
頭部３０には、映像光が出射する方向の面３１に、操作部が設けられる。具体的には、電源ボタンＢ１、メニューボタンＢ２、セレクトボタンＢ３、上方向指示ボタンＢ４、下方向指示ボタンＢ５、右方向指示ボタンＢ６、左方向指示ボタンＢ７が設けられる。また、リモコンからの信号を受光する受光部Ｐ１、シャッタメガネ６０、７０への光信号（同期信号）を発する発光部Ｐ２も、この面３１に設けられる。
【００２２】
［立体視領域の説明］
図３は、本実施形態に係る画像表示システム１００の立体視領域を説明する図であり、図１の上面図に相当する図である。ここで、両矢印の方向に視差をつけた画像が投写領域Ｓに投写される場合、位置Ａにおいて第１シャッタメガネ６０を装着して立体画像を観察するユーザは、立体画像であると認識できる。一方、位置Ｂにおいて第２シャッタメガネ７０を装着して立体画像を観察するユーザは、画像の視差が両眼の視差とは直交する方向についているため、立体画像であると認識できない。
【００２３】
そこで、発光部Ｐ２から、所定の角度αの範囲に対して、赤外線により同期信号を発光させる。所定の角度αは、直進方向に対して、例えば±２５°となるように設定してもよく、映像光が投写される投写領域Ｓの、投写型映像表示装置１０本体から遠い頂点と交わるように設定してもよい。
【００２４】
具体的には、図４に示すように、発光部Ｐ２は、赤外線を発光するＬＥＤ３２（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と、ＬＥＤ３２の両側（図中右側および左側）に設けられ、所定の角度αを調節する遮光板３３Ｒ、３３Ｌと、ＬＥＤ３２および遮光板３３を保護する保護カバー３４とを有する。
【００２５】
これにより、両眼の視差と画像の視差とが略一致する方向から立体画像を観察するユーザに対して、投写型映像表示装置１０とシャッタメガネ６０、７０との同期を正確に取ることが可能となる。詳細には、図３に戻り、位置Ａを含む、両眼の視差と画像の視差とが略一致する方向から立体画像を観察可能な領域Ｖ１では、投写型映像表示装置１０とシャッタメガネ６０、７０との同期を正確に取ることが可能となる。一方、位置Ｂを含む、両眼の視差と画像の視差とが略直交する方向から立体画像を観察することとなる領域Ｖ２では、投写型映像表示装置１０とシャッタメガネ６０、７０との同期が取れなくなる。
【００２６】
［シャッタメガネの説明］
図５は、本実施形態に係る画像表示システム１００のシャッタメガネ６０の制御方法を説明するブロック図である。シャッタメガネ６０は、投写型映像表示装置１０の発光部Ｐ２からの同期信号を受光する受光部６１を有する。受光部６１は、シャッタメガネ６０の中央部、ユーザの眉間に近い位置に設けられるとよい。
【００２７】
投写型映像表示装置１０からの同期信号を受信しているとき、受光部６１は、シャッタ制御部６２へ同期信号を送信する。シャッタ制御部６２は、同期信号に応じて、右眼側シャッタ６３および左眼側シャッタ６４の開閉を順次制御する（図６（ａ）参照）。
【００２８】
一方、投写型映像表示装置１０からの同期信号が受信できないとき、受光部６１は、シャッタ制御部６２へ同期信号を送ることができない。このような場合、シャッタ制御部６２は、図６（ｂ）のように、右眼側シャッタ６３および左眼側シャッタ６４を常時全開にする。これにより、例えば位置Ｂからは、明らかな二重画像となるため、立体画像が観察できないことがユーザに認識されやすい。
【００２９】
また、同期信号を受信可能な領域から受信できない領域へ移動したとき、および、同期信号を受信できない領域から受信可能な領域へ移動したとき、受光部６１は、バイブレータ６５へ同期信号の受信状態が変化した旨の制御信号を送信する。制御信号を受信したバイブレータ６５は、１秒間程度、振動を発生させる。これにより、シャッタメガネ６０を装着しているユーザは、同期信号の受信状態が変化したことを体感することができる。
【００３０】
すなわち、同期信号を受信可能な領域から受信できない領域へ移動したことにより、立体画像を観察できない位置にいること、あるいは、同期信号を受信できない領域から受信可能な領域へ戻ってきたことを認識しやすくなる。
【００３１】
同期信号を立体画像のフレーム間に、画像として間挿し、画像同期信号として受信している場合、シャッタ制御部６２は、画像受付部６６を介して、常に同期信号を受信することができる。したがって、図７に示すように、受光部６１は、ユーザの位置に関する信号をシャッタ制御部６２へ送信すればよい。シャッタ制御部６２は、図６（ｃ）のように、右眼側シャッタ６３および左眼側シャッタ６４を同じタイミングで開閉する。これにより、例えば位置Ｂからは、明らかな２次元画像となるため、立体画像が観察できないことがユーザに認識されやすい。
【００３２】
［逆視確認用画像の表示例］
一般に、立体画像では左眼用画像と右眼用画像の二視点の画像があるため、各画像と視点位置との対応関係が不明となることがある。左眼用画像と右眼用画像を誤った順序で再生すると、観察者に本来とは逆向きの立体画像が見えたり、または立体画像をうまく見ることができなかったりする。これを逆視という。つまり、逆視とは、左眼用画像を右眼で、右眼用画像を左眼で見ている状態である。
【００３３】
逆視状態では正しい立体感が得られないため、プロジェクタやシャッタメガネなどに画像表示順序やメガネ動作順序の反転ボタンを付けておき、ユーザが逆視と感じた場合には反転ボタンを押すように促している製品がある。しかしながら、逆視状態は日常的に経験されないことや、人間の脳は遠近法の経験に基づいて前後関係を判断することなどから、立体視に慣れていないユーザは逆視状態であることに気づかないことが多い。したがって、ユーザが自発的に反転ボタンを押すことはあまり期待できない。
【００３４】
逆視を判定するために、立体画像を構成する各画像で左眼用と右眼用の区別がつくことが好ましいが、そのような統一規格は確立されていないので、実際にはいずれの画像か分からない場合が多い。
【００３５】
そこで、基準画像群を準備することなく、多視点の画像の表示順序を決定し、逆視を防止する技術を以下に説明する。
【００３６】
投写型映像表示装置１０は、ユーザからの要求に応じて、または立体画像の表示を開始するときなどの所定のタイミングで、逆視確認用画像を表示する。具体的には、投写型映像表示装置１０は、右眼用画像と左眼用画像が正しい順序で交互に表示領域に表示されているか否かを確認するための逆視確認用画像を表示する。
【００３７】
ユーザは、例えば表示された選択肢に基づいて、投写型映像表示装置１０またはリモートコントローラ（図示せず）に設けられたボタン等を操作して、いずれかの選択肢を選択するように構成されている。
【００３８】
図８は、上記のようにして構成された逆視確認用画像の具体例を説明する図である。本具体例では、長方形の図形の後方に円形の図形が配され、円形の図形の一部が、長方形の図形によって隠れるように配されている。詳細には、図８（ａ）は右眼用画像ＩＲ、図８（ｂ）は左眼用画像ＩＬであり、図８（ｃ）は右眼用画像と左眼用画像とを重ね合わせ、輝度を１／２とした画像ＩＣである。
【００３９】
図８（ｄ）に示すように、逆視状態であるか否かを確認するときには、たとえば、投写領域Ｓの投写型映像表示装置１０に近い部分ＳＮに、ＩＲ→ＩＣ→ＩＲ→ＩＣ→…の順に画像を１２０Ｈｚで表示する。同時に、投写領域Ｓの投写型映像表示装置１０から遠い部分ＳＦに、ＩＣ→ＩＲ→ＩＣ→ＩＲ→…の順に画像を１２０Ｈｚで表示する。
【００４０】
このとき、シャッタメガネ６０、７０の開状態（ＯＮ状態）が、右眼側シャッタ→左眼側シャッタ→右眼側シャッタ→左眼側シャッタ→…の順に１２０Ｈｚで駆動されている場合、投写領域ＳＮに表示された確認画像は違和感なく観察することができる。一方、投写領域ＳＦに表示された確認画像は、円形の図形が長方形の手前にあるように見え、しかも、円形の図形の一部が長方形の図形により欠けた図形に見えるので、立体視に慣れていないユーザにも明確に逆視状態になっていることを認識させることができる。
【００４１】
このような逆視確認画面の表示は、ユーザが所定のメニュー操作またはボタン操作を実行したときに動作するように構成してもよい。例えば、以下のようなタイミングが考えられる。
１．投写型映像表示装置を二次元表示モードから三次元表示モードに切り替えたとき。
２．立体画像であるという情報が画像のメタ情報として得られたとき。
３．何らかの自動判別手法によって、立体画像であることが判別されたとき。
３−１．画像を水平に分割する境界が検知され、左右の画像の対応関係からそれらが立体画像であると判別されたとき。
３−２．画像を垂直に分割する境界が検知され、上下の画像の対応関係からそれらが立体画像であると判別されたとき。
３−３．連続するフレームのペアと一つ飛ばしのフレームとの対応関係からそれらが立体画像であると判別されたとき。立体画像の場合、例えば一つ飛ばしのフレーム間の相関が、連続するフレーム間の相関よりも強くなることから、立体画像であることを判別できる。
【００４２】
以上説明したように、視点順が不明な立体画像がある場合、異なる順序で画像を再生する二つの領域を含む逆視確認用画面を表示する。このように表示順の異なる画像を同時に再生表示することで、ユーザはいずれの順序が正しいのかを判断しやすくなる。
【００４３】
［ＯＳＤの表示例］
図９は、立体画像を観察しているときに、入力ソースの設定や台形補正などの画像サイズの変更といったメニュー画面を投写領域に入力ソースからの画像とともに表示する場合の表示例である。図９（ａ）に示すような立体画像を表示しているときに、メニューボタンＢ２が押下された場合、立体画像の中に２次元画像（平面画像）が表示されると、ユーザにとって見にくい画像なる。
【００４４】
そこで、ＯＳＤを表示している間は、投写型映像表示装置１０は右眼画像のみ（または左眼画像のみ）を表示する。ＯＳＤは、この右眼画像と重畳することにより、図９（ｂ）に示すように、投写される画像全体が平面画像となる。
【００４５】
ＯＳＤを表示している間、シャッタメガネ６０、７０が全開となるように開閉タイミングを制御して、立体画像として認識されないようしてもよい。また、右眼側シャッタ６３および左眼側シャッタ６４を同じタイミングで開閉して、右眼画像のみ（または左眼画像のみ）が見えるように制御してもよい。前者の場合は、画像の明るさは変わらないが、二重画像となる。後者の場合は、画像の明るさは半減するが、平面画像として画像を楽しむことができる。
【００４６】
［投写型映像表示装置の変形例］
図１０は、本実施形態の変形例に係る投写型映像表示装置１１０の内部構造を示す図である。なお、図１０では、便宜上、筐体１１１を一点鎖線にて表わす。筐体１１１の内部には、光源装置１２０と、導光光学系１３０と、ＤＭＤ１４０と、投写光学ユニット１５０と、制御回路１６０と、ＬＥＤ駆動回路１７０とが配置される。
【００４７】
光源装置１２０は、３つの光源ユニット１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂを有する。赤色光源ユニット１２０Ｒは、赤色波長帯の光（以下「Ｒ光」という）を出射する赤色光源２０１Ｒと、赤色光源２０１Ｒで発生した熱を放出するためのヒートシンク２０２Ｒとにより構成される。緑色光源ユニット１２０Ｇは、緑色波長帯の光（以下「Ｇ光」という）を出射する緑色光源２０１Ｇと、緑色光源２０１Ｇで発生した熱を放出するためのヒートシンク２０２Ｇとにより構成される。青色光源ユニット１２０Ｂは、青色波長帯の光（以下「Ｂ光」という）を出射する青色光源２０１Ｂと、青色光源２０１Ｂで発生した熱を放出するためのヒートシンク２０２Ｂとにより構成される。
【００４８】
各光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂは、高出力タイプのＬＥＤ光源であり、基板上に配されたＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ）によって構成される。赤色ＬＥＤは、たとえば、ＡｌＧａＩｎＰ（アルミニウムインジウムガリウム）から構成され、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤは、たとえば、ＧａＮ（窒化ガイウム）から構成される。
【００４９】
導光光学系１３０は、各光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂに対応して設けられた第１レンズ３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂおよび第２レンズ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂと、ダイクロイックプリズム３０３と、中空のロッドインテグレータ（以下、中空ロッドと略す。）３０４と、２つのミラー３０５、３０７と、２つのリレーレンズ３０６、３０８とにより構成される。
【００５０】
各光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂからそれぞれ出射されたＲ光、Ｇ光およびＢ光は、第１レンズ３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂおよび第２レンズ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂによって平行光化され、ダイクロイックプリズム３０４によって光路が合成される。
【００５１】
ダイクロイックプリズム３０４から出射された光（Ｒ光、Ｂ光、Ｇ光）は、中空ロッド３０４に入射する。中空ロッド３０４は、内部が中空であり、内側面がミラー面となっている。中空ロッド３０４は、入射端面側から出射端面側に向かって断面積が大きくなるテーパ形状を有する。中空ロッド３０４において、光は、ミラー面によって反射が繰り返され、出射端面における照度分布が均一化される。 なお、中空ロッド３０４を用いることによって、中実のロッドインテグレータよりも屈折率が小さい（空気の屈折率＜ガラスの屈折率）ので、ロッド長を短くすることが可能になる。
【００５２】
中空ロッド３０４から出射された光は、ミラー３０５、３０７による反射とリレーレンズ３０６、３０８によるレンズ作用によってＤＭＤ１４０に照射される。 ＤＭＤ１４０は、マトリクス状に配された複数のマイクロミラーを備える。１つのマイクロミラーは、１つの画素を構成する。マイクロミラーは、入射するＲ光、Ｇ光およびＢ光に対応するＤＭＤ駆動信号に基づいて、高速でオン・オフ駆動される。
【００５３】
マイクロミラーの傾斜角度が切り替えられることによって、各光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂからの光（Ｒ光、Ｇ光およびＢ光）が変調される。具体的には、ある画素のマイクロミラーがオフ状態の場合には、このマイクロミラーによる反射光はレンズユニット５０１には入射しない。一方、マイクロミラーがオン状態の場合には、このマイクロミラーによる反射光はレンズユニット５０１に入射する。マイクロミラーがオン状態にある時間の比率を調整することにより、画素ごとに画像の階調が調整される。
【００５４】
投写光学ユニット１５０は、レンズユニット５０１および曲面ミラー５０２と、これらを収容するハウジング５０３とにより構成される。ＤＭＤ１４０によって変調された光（映像光）は、レンズユニット５０１を通り、曲面ミラー５０２へ出射される。映像光は、曲面ミラー５０２によって反射され、ハウジング５０３に形成された投写窓１１２から外部へ出射される。
【００５５】
［メガネの変形例］
上記構成の投写型映像表示装置１１０の場合、光源装置１２０のスペクトルは図１１（ａ）な特性を示す。また、画像表示システム１１０を利用するシーンを考えたとき、外光の影響を無視することはできない。例えば、自然の太陽光が照射される場所での利用や蛍光灯が取り付けられた室内での利用が考えられる。図１１（ｂ）は太陽光のスペクトル特性を、図１１（ｃ）は蛍光灯（昼白色）のスペクトル特性を示す図である。
【００５６】
外光は映像光に重畳され、画像のコントラスト感の低下などに繋がる。そこで、図１２に示すように、光源装置１２０のスペクトルのピーク波長に対応する波長範囲に対し、高い透過特性を有する光学フィルタをシャッタメガネ６０、７０に貼付する。
【符号の説明】
【００５７】
１０、１１０…投写型映像表示装置、１１、１１１…筐体、１２、１１２…投写窓、２０…胴部、３０…頭部、３１…操作面（面）、３２…赤外線ＬＥＤ、３３…遮光板、３４…保護カバー、４０…首部、６０、７０…シャッタメガネ、６１…受光部、６２…シャッタ制御部、６３…右眼側シャッタ、６４…左眼側シャッタ、６５…バイブレータ、６６…画像受付部、１００…画像表示システム、１２０…光源装置（１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂ…光源ユニット）、１３０…導光光学系、１４０…ＤＭＤ、１５０…投写光学ユニット、１６０…制御回路、１７０…ＬＥＤ駆動回路、２０１Ｒ…赤色光源、２０１Ｇ…緑色光源、２０１Ｂ…青色光源、２０２Ｒ、２０２Ｇ、２０２Ｂ…ヒートシンク、３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ…第１レンズ、３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂ…第２レンズ、３０３…ダイクロイックプリズム、３０４…中空ロッドインテグレータ（中空ロッド）、３０５、３０７…ミラー、３０６、３０８…リレーレンズ、５０１…レンズユニット、５０２…曲面ミラー、５０３…ハウジング、Ｂ１…電源ボタン、Ｂ２…メニューボタン、Ｂ３…セレクトボタン、Ｂ４…上方向指示ボタン、Ｂ５…下方向指示ボタン、Ｂ６…右方向指示ボタン、Ｂ７…左方向指示ボタン、Ｐ１…受光部、Ｐ２…発光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視差画像を表示することにより観察者に立体画像を認識させる、画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の両眼は数ｃｍほど離れているため、右眼と左眼で得られる像には位置ずれがある。人間の脳はこの位置ずれを一つの手がかりとして奥行きを認識している。逆に、この両眼に写すべき像の位置ずれ量を調整することにより、脳に擬似的に奥行きを認識させることができる。この両眼視差を利用して、平面画像を立体画像として脳に認識させる様々な手法が実用化されている（たとえば、特許文献１参照）。大別するとメガネ方式と裸眼方式があり、メガネ方式にはシャッタメガネ方式、偏光メガネ方式、アナグリフメガネ方式などがあり、裸眼方式にはパララックスバリア方式、レンチキュラレンズ方式などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５６６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、所定の視差を持つ二種類の画像を時間的または空間的に分割して表示する手法では、立体画像と認識できる観察位置が制限される。すなわち、両眼視差が発生しない方向から見た場合、立体画像と認識されない。たとえば、床に表示される場合で、表示面の、ある辺の方向から見て視差が発生するように二種類の画像が表示されている場合、その方向からは立体画像と認識されるが、別の辺の方向から見ると立体画像と認識されない。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、ユーザが立体画像を視認しやすい観察位置から立体画像を観察することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の画像表示システム（画像表示システム１００）は、略水平面に立体画像を表示可能な表示装置（投写型映像表示装置１０）と前記立体画像をユーザに視認させるメガネ（例えば、シャッタメガネ６０）とを備える。前記表示装置の表示領域（投写領域Ｓ）の周囲には、前記立体画像の視差方向に対して略垂直な方向から前記立体画像を観察する第１領域（領域Ｖ１）と、前記立体画像の視差方向に対して略平行な方向から前記立体画像を観察する第２領域（領域Ｖ２）と、を有する。前記画像表示システムは、前記第１領域と前記第２領域とを判別する判別手段（発光部Ｐ２と受光部６１）を備え、前記第２領域では、前記立体画像を視認できないように前記メガネを制御することを要旨とする。
【０００７】
上記の画像表示システムにおいて、前記判別手段は、前記メガネに設けられるとよい。前記メガネは、前記第２領域に位置することを判別した場合に、前記立体画像をユーザが視認できないように前記メガネの右眼および／または左眼の状態を制御する。
【０００８】
上記の画像表示システムにおいて、さらに、前記メガネは、前記第１領域から前記第２領域へ遷移したことを判別した場合および／または前記第２領域から前記第１領域へ遷移したことを判別した場合に、領域が変化したことをユーザに報知する報知手段（バイブレータ６５）を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ユーザは立体画像を視認しやすい観察位置から立体画像を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像表示システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置の外観構造を示す図である。
【図３】画像表示システムの立体視領域を説明する図である。
【図４】画像表示システムの立体視領域を設定する発光部の構成を示す図である。
【図５】シャッタメガネの制御方法を説明するブロック図である。
【図６】シャッタメガネの制御方法を説明するタイミングチャートである。
【図７】シャッタメガネの他の制御方法を説明するブロック図である。
【図８】逆視防止画像の表示例を説明する図である。
【図９】ＯＳＤの表示例を説明する図である。
【図１０】投写型映像表示装置の他の内部構造を示す図である。
【図１１】画像表示システムの外光の影響を説明する図である。
【図１２】シャッタメガネの他の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下において、本発明の実施形態に係る画像表示システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１３】
［実施形態の概要］
本発明に係る画像表示システムは、略水平面に立体画像を表示可能な表示装置と前記立体画像をユーザに視認させるメガネとを備える。前記表示装置の表示領域の周囲には、前記立体画像の視差方向に対して略垂直な方向から前記立体画像を観察する第１領域と、前記立体画像の視差方向に対して略平行な方向から前記立体画像を観察する第２領域と、を有する。前記画像表示システムは、前記第１領域と前記第２領域とを判別する判別手段を備え、前記第２領域では、前記立体画像を視認できないように前記メガネを制御することを要旨とする。
【００１４】
ここで、略水平面とは、本実施の形態で説明する床面のほか、天井面を含む。天井面の場合、水平に対して３０°程度傾斜を有するもの、プラネタリウムのように曲面を有するものも考えられるが、本発明の課題を考慮すれば、これらの面も略水平面に含まれる。同様に、視差方向に対して略垂直な方向および視差方向に対して略平行な方向は、少なくとも視差方向の垂線を中心に±３０°を含む方向および視差方向の平行線を中心に±３０°を含む方向とする。
【００１５】
上記の画像表示システムにおいて、前記判別手段は、前記メガネに設けられるとよい。前記メガネは、前記第２領域に位置することを判別した場合に、前記立体画像をユーザが視認できないように前記メガネの右眼および／または左眼の状態を制御する。さらに、前記メガネは、前記第１領域から前記第２領域へ遷移したことを判別した場合および／または前記第２領域から前記第１領域へ遷移したことを判別した場合に、領域が変化したことをユーザに報知する報知手段を備える。
【００１６】
［立体画像表示システムの構成］
図１は、本発明の実施形態に係る画像表示システム１００の構成を示す図である。画像表示システム１００は、投写型映像表示装置１０、第１メガネ６０および第２メガネ７０を備える。
【００１７】
投写型映像表示装置１０は、投写レンズ群（不図示）から図中上方に出射された映像光を、凹面ミラー（不図示）によって斜め下方へ反射して、床面に投写可能な構成を有する。画像表示システム１００の投写領域Ｓとなる床面には、スクリーンを配してもよく、床面にそのまま映像光を投写してもよい。本画像表示システム１００の場合、第１メガネ６０または第２メガネ７０を装着したユーザは、投写領域Ｓの周囲から立体画像を観察する形態となる。
【００１８】
［投写型映像表示装置の構成］
図２は、本実施形態に係る投写型映像表示装置１０の外観構造を示す図である。投写型映像表示装置１０は、内部に映像光生成部を有する。映像光生成部は、ＵＨＰランプ、カラーホイール、ロッドインテグレータ、複数枚のリレーレンズ、１枚のＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などから構成される。本実施形態に係るＤＭＤは、１秒間に１２０枚の映像を生成可能である。
【００１９】
ＤＭＤによって反射された映像光は、投写光学部に入射する。投写光学部は、投写レンズ群、凹面ミラーなどから構成される。具体的には、映像光は、投写レンズ群によって拡大されて出射し、投写レンズ群と凹面ミラーとの間で一度結像する。映像光は、凹面ミラーによって反射され、投写型映像表示装置１０の筐体１１外部へ出射される。映像光が投写型映像表示装置１０外部へ出射される位置には、光透過部材で構成された投写窓１２を設けるとよい。さらに投写窓１２は、凹面ミラーで映像光が集光される位置近傍に設けると、投写窓の寸法を小さくすることができる。
【００２０】
投写型映像表示装置１０は、映像光生成部を内蔵する胴部２０と、凹面ミラーを内蔵する頭部３０と、上記の投写窓などが配され、胴部２０と頭部３０との間のくびれた部分に位置する首部４０とを有する。投写型映像表示装置１０は、胴部２０の厚さ寸法Ｘに対して、頭部３０の厚さ寸法Ｙは小さく設計することにより、映像光を床面に投写する場合にも、安定して設置することができる。
【００２１】
頭部３０には、映像光が出射する方向の面３１に、操作部が設けられる。具体的には、電源ボタンＢ１、メニューボタンＢ２、セレクトボタンＢ３、上方向指示ボタンＢ４、下方向指示ボタンＢ５、右方向指示ボタンＢ６、左方向指示ボタンＢ７が設けられる。また、リモコンからの信号を受光する受光部Ｐ１、シャッタメガネ６０、７０への光信号（同期信号）を発する発光部Ｐ２も、この面３１に設けられる。
【００２２】
［立体視領域の説明］
図３は、本実施形態に係る画像表示システム１００の立体視領域を説明する図であり、図１の上面図に相当する図である。ここで、両矢印の方向に視差をつけた画像が投写領域Ｓに投写される場合、位置Ａにおいて第１シャッタメガネ６０を装着して立体画像を観察するユーザは、立体画像であると認識できる。一方、位置Ｂにおいて第２シャッタメガネ７０を装着して立体画像を観察するユーザは、画像の視差が両眼の視差とは直交する方向についているため、立体画像であると認識できない。
【００２３】
そこで、発光部Ｐ２から、所定の角度αの範囲に対して、赤外線により同期信号を発光させる。所定の角度αは、直進方向に対して、例えば±２５°となるように設定してもよく、映像光が投写される投写領域Ｓの、投写型映像表示装置１０本体から遠い頂点と交わるように設定してもよい。
【００２４】
具体的には、図４に示すように、発光部Ｐ２は、赤外線を発光するＬＥＤ３２（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と、ＬＥＤ３２の両側（図中右側および左側）に設けられ、所定の角度αを調節する遮光板３３Ｒ、３３Ｌと、ＬＥＤ３２および遮光板３３を保護する保護カバー３４とを有する。
【００２５】
これにより、両眼の視差と画像の視差とが略一致する方向から立体画像を観察するユーザに対して、投写型映像表示装置１０とシャッタメガネ６０、７０との同期を正確に取ることが可能となる。詳細には、図３に戻り、位置Ａを含む、両眼の視差と画像の視差とが略一致する方向から立体画像を観察可能な領域Ｖ１では、投写型映像表示装置１０とシャッタメガネ６０、７０との同期を正確に取ることが可能となる。一方、位置Ｂを含む、両眼の視差と画像の視差とが略直交する方向から立体画像を観察することとなる領域Ｖ２では、投写型映像表示装置１０とシャッタメガネ６０、７０との同期が取れなくなる。
【００２６】
［シャッタメガネの説明］
図５は、本実施形態に係る画像表示システム１００のシャッタメガネ６０の制御方法を説明するブロック図である。シャッタメガネ６０は、投写型映像表示装置１０の発光部Ｐ２からの同期信号を受光する受光部６１を有する。受光部６１は、シャッタメガネ６０の中央部、ユーザの眉間に近い位置に設けられるとよい。
【００２７】
投写型映像表示装置１０からの同期信号を受信しているとき、受光部６１は、シャッタ制御部６２へ同期信号を送信する。シャッタ制御部６２は、同期信号に応じて、右眼側シャッタ６３および左眼側シャッタ６４の開閉を順次制御する（図６（ａ）参照）。
【００２８】
一方、投写型映像表示装置１０からの同期信号が受信できないとき、受光部６１は、シャッタ制御部６２へ同期信号を送ることができない。このような場合、シャッタ制御部６２は、図６（ｂ）のように、右眼側シャッタ６３および左眼側シャッタ６４を常時全開にする。これにより、例えば位置Ｂからは、明らかな二重画像となるため、立体画像が観察できないことがユーザに認識されやすい。
【００２９】
また、同期信号を受信可能な領域から受信できない領域へ移動したとき、および、同期信号を受信できない領域から受信可能な領域へ移動したとき、受光部６１は、バイブレータ６５へ同期信号の受信状態が変化した旨の制御信号を送信する。制御信号を受信したバイブレータ６５は、１秒間程度、振動を発生させる。これにより、シャッタメガネ６０を装着しているユーザは、同期信号の受信状態が変化したことを体感することができる。
【００３０】
すなわち、同期信号を受信可能な領域から受信できない領域へ移動したことにより、立体画像を観察できない位置にいること、あるいは、同期信号を受信できない領域から受信可能な領域へ戻ってきたことを認識しやすくなる。
【００３１】
同期信号を立体画像のフレーム間に、画像として間挿し、画像同期信号として受信している場合、シャッタ制御部６２は、画像受付部６６を介して、常に同期信号を受信することができる。したがって、図７に示すように、受光部６１は、ユーザの位置に関する信号をシャッタ制御部６２へ送信すればよい。シャッタ制御部６２は、図６（ｃ）のように、右眼側シャッタ６３および左眼側シャッタ６４を同じタイミングで開閉する。これにより、例えば位置Ｂからは、明らかな２次元画像となるため、立体画像が観察できないことがユーザに認識されやすい。
【００３２】
［逆視確認用画像の表示例］
一般に、立体画像では左眼用画像と右眼用画像の二視点の画像があるため、各画像と視点位置との対応関係が不明となることがある。左眼用画像と右眼用画像を誤った順序で再生すると、観察者に本来とは逆向きの立体画像が見えたり、または立体画像をうまく見ることができなかったりする。これを逆視という。つまり、逆視とは、左眼用画像を右眼で、右眼用画像を左眼で見ている状態である。
【００３３】
逆視状態では正しい立体感が得られないため、プロジェクタやシャッタメガネなどに画像表示順序やメガネ動作順序の反転ボタンを付けておき、ユーザが逆視と感じた場合には反転ボタンを押すように促している製品がある。しかしながら、逆視状態は日常的に経験されないことや、人間の脳は遠近法の経験に基づいて前後関係を判断することなどから、立体視に慣れていないユーザは逆視状態であることに気づかないことが多い。したがって、ユーザが自発的に反転ボタンを押すことはあまり期待できない。
【００３４】
逆視を判定するために、立体画像を構成する各画像で左眼用と右眼用の区別がつくことが好ましいが、そのような統一規格は確立されていないので、実際にはいずれの画像か分からない場合が多い。
【００３５】
そこで、基準画像群を準備することなく、多視点の画像の表示順序を決定し、逆視を防止する技術を以下に説明する。
【００３６】
投写型映像表示装置１０は、ユーザからの要求に応じて、または立体画像の表示を開始するときなどの所定のタイミングで、逆視確認用画像を表示する。具体的には、投写型映像表示装置１０は、右眼用画像と左眼用画像が正しい順序で交互に表示領域に表示されているか否かを確認するための逆視確認用画像を表示する。
【００３７】
ユーザは、例えば表示された選択肢に基づいて、投写型映像表示装置１０またはリモートコントローラ（図示せず）に設けられたボタン等を操作して、いずれかの選択肢を選択するように構成されている。
【００３８】
図８は、上記のようにして構成された逆視確認用画像の具体例を説明する図である。本具体例では、長方形の図形の後方に円形の図形が配され、円形の図形の一部が、長方形の図形によって隠れるように配されている。詳細には、図８（ａ）は右眼用画像ＩＲ、図８（ｂ）は左眼用画像ＩＬであり、図８（ｃ）は右眼用画像と左眼用画像とを重ね合わせ、輝度を１／２とした画像ＩＣである。
【００３９】
図８（ｄ）に示すように、逆視状態であるか否かを確認するときには、たとえば、投写領域Ｓの投写型映像表示装置１０に近い部分ＳＮに、ＩＲ→ＩＣ→ＩＲ→ＩＣ→…の順に画像を１２０Ｈｚで表示する。同時に、投写領域Ｓの投写型映像表示装置１０から遠い部分ＳＦに、ＩＣ→ＩＲ→ＩＣ→ＩＲ→…の順に画像を１２０Ｈｚで表示する。
【００４０】
このとき、シャッタメガネ６０、７０の開状態（ＯＮ状態）が、右眼側シャッタ→左眼側シャッタ→右眼側シャッタ→左眼側シャッタ→…の順に１２０Ｈｚで駆動されている場合、投写領域ＳＮに表示された確認画像は違和感なく観察することができる。一方、投写領域ＳＦに表示された確認画像は、円形の図形が長方形の手前にあるように見え、しかも、円形の図形の一部が長方形の図形により欠けた図形に見えるので、立体視に慣れていないユーザにも明確に逆視状態になっていることを認識させることができる。
【００４１】
このような逆視確認画面の表示は、ユーザが所定のメニュー操作またはボタン操作を実行したときに動作するように構成してもよい。例えば、以下のようなタイミングが考えられる。
１．投写型映像表示装置を二次元表示モードから三次元表示モードに切り替えたとき。
２．立体画像であるという情報が画像のメタ情報として得られたとき。
３．何らかの自動判別手法によって、立体画像であることが判別されたとき。
３−１．画像を水平に分割する境界が検知され、左右の画像の対応関係からそれらが立体画像であると判別されたとき。
３−２．画像を垂直に分割する境界が検知され、上下の画像の対応関係からそれらが立体画像であると判別されたとき。
３−３．連続するフレームのペアと一つ飛ばしのフレームとの対応関係からそれらが立体画像であると判別されたとき。立体画像の場合、例えば一つ飛ばしのフレーム間の相関が、連続するフレーム間の相関よりも強くなることから、立体画像であることを判別できる。
【００４２】
以上説明したように、視点順が不明な立体画像がある場合、異なる順序で画像を再生する二つの領域を含む逆視確認用画面を表示する。このように表示順の異なる画像を同時に再生表示することで、ユーザはいずれの順序が正しいのかを判断しやすくなる。
【００４３】
［ＯＳＤの表示例］
図９は、立体画像を観察しているときに、入力ソースの設定や台形補正などの画像サイズの変更といったメニュー画面を投写領域に入力ソースからの画像とともに表示する場合の表示例である。図９（ａ）に示すような立体画像を表示しているときに、メニューボタンＢ２が押下された場合、立体画像の中に２次元画像（平面画像）が表示されると、ユーザにとって見にくい画像なる。
【００４４】
そこで、ＯＳＤを表示している間は、投写型映像表示装置１０は右眼画像のみ（または左眼画像のみ）を表示する。ＯＳＤは、この右眼画像と重畳することにより、図９（ｂ）に示すように、投写される画像全体が平面画像となる。
【００４５】
ＯＳＤを表示している間、シャッタメガネ６０、７０が全開となるように開閉タイミングを制御して、立体画像として認識されないようしてもよい。また、右眼側シャッタ６３および左眼側シャッタ６４を同じタイミングで開閉して、右眼画像のみ（または左眼画像のみ）が見えるように制御してもよい。前者の場合は、画像の明るさは変わらないが、二重画像となる。後者の場合は、画像の明るさは半減するが、平面画像として画像を楽しむことができる。
【００４６】
［投写型映像表示装置の変形例］
図１０は、本実施形態の変形例に係る投写型映像表示装置１１０の内部構造を示す図である。なお、図１０では、便宜上、筐体１１１を一点鎖線にて表わす。筐体１１１の内部には、光源装置１２０と、導光光学系１３０と、ＤＭＤ１４０と、投写光学ユニット１５０と、制御回路１６０と、ＬＥＤ駆動回路１７０とが配置される。
【００４７】
光源装置１２０は、３つの光源ユニット１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂを有する。赤色光源ユニット１２０Ｒは、赤色波長帯の光（以下「Ｒ光」という）を出射する赤色光源２０１Ｒと、赤色光源２０１Ｒで発生した熱を放出するためのヒートシンク２０２Ｒとにより構成される。緑色光源ユニット１２０Ｇは、緑色波長帯の光（以下「Ｇ光」という）を出射する緑色光源２０１Ｇと、緑色光源２０１Ｇで発生した熱を放出するためのヒートシンク２０２Ｇとにより構成される。青色光源ユニット１２０Ｂは、青色波長帯の光（以下「Ｂ光」という）を出射する青色光源２０１Ｂと、青色光源２０１Ｂで発生した熱を放出するためのヒートシンク２０２Ｂとにより構成される。
【００４８】
各光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂは、高出力タイプのＬＥＤ光源であり、基板上に配されたＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ）によって構成される。赤色ＬＥＤは、たとえば、ＡｌＧａＩｎＰ（アルミニウムインジウムガリウム）から構成され、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤは、たとえば、ＧａＮ（窒化ガイウム）から構成される。
【００４９】
導光光学系１３０は、各光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂに対応して設けられた第１レンズ３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂおよび第２レンズ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂと、ダイクロイックプリズム３０３と、中空のロッドインテグレータ（以下、中空ロッドと略す。）３０４と、２つのミラー３０５、３０７と、２つのリレーレンズ３０６、３０８とにより構成される。
【００５０】
各光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂからそれぞれ出射されたＲ光、Ｇ光およびＢ光は、第１レンズ３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂおよび第２レンズ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂによって平行光化され、ダイクロイックプリズム３０４によって光路が合成される。
【００５１】
ダイクロイックプリズム３０４から出射された光（Ｒ光、Ｂ光、Ｇ光）は、中空ロッド３０４に入射する。中空ロッド３０４は、内部が中空であり、内側面がミラー面となっている。中空ロッド３０４は、入射端面側から出射端面側に向かって断面積が大きくなるテーパ形状を有する。中空ロッド３０４において、光は、ミラー面によって反射が繰り返され、出射端面における照度分布が均一化される。 なお、中空ロッド３０４を用いることによって、中実のロッドインテグレータよりも屈折率が小さい（空気の屈折率＜ガラスの屈折率）ので、ロッド長を短くすることが可能になる。
【００５２】
中空ロッド３０４から出射された光は、ミラー３０５、３０７による反射とリレーレンズ３０６、３０８によるレンズ作用によってＤＭＤ１４０に照射される。 ＤＭＤ１４０は、マトリクス状に配された複数のマイクロミラーを備える。１つのマイクロミラーは、１つの画素を構成する。マイクロミラーは、入射するＲ光、Ｇ光およびＢ光に対応するＤＭＤ駆動信号に基づいて、高速でオン・オフ駆動される。
【００５３】
マイクロミラーの傾斜角度が切り替えられることによって、各光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂからの光（Ｒ光、Ｇ光およびＢ光）が変調される。具体的には、ある画素のマイクロミラーがオフ状態の場合には、このマイクロミラーによる反射光はレンズユニット５０１には入射しない。一方、マイクロミラーがオン状態の場合には、このマイクロミラーによる反射光はレンズユニット５０１に入射する。マイクロミラーがオン状態にある時間の比率を調整することにより、画素ごとに画像の階調が調整される。
【００５４】
投写光学ユニット１５０は、レンズユニット５０１および曲面ミラー５０２と、これらを収容するハウジング５０３とにより構成される。ＤＭＤ１４０によって変調された光（映像光）は、レンズユニット５０１を通り、曲面ミラー５０２へ出射される。映像光は、曲面ミラー５０２によって反射され、ハウジング５０３に形成された投写窓１１２から外部へ出射される。
【００５５】
［メガネの変形例］
上記構成の投写型映像表示装置１１０の場合、光源装置１２０のスペクトルは図１１（ａ）な特性を示す。また、画像表示システム１１０を利用するシーンを考えたとき、外光の影響を無視することはできない。例えば、自然の太陽光が照射される場所での利用や蛍光灯が取り付けられた室内での利用が考えられる。図１１（ｂ）は太陽光のスペクトル特性を、図１１（ｃ）は蛍光灯（昼白色）のスペクトル特性を示す図である。
【００５６】
外光は映像光に重畳され、画像のコントラスト感の低下などに繋がる。そこで、図１２に示すように、光源装置１２０のスペクトルのピーク波長に対応する波長範囲に対し、高い透過特性を有する光学フィルタをシャッタメガネ６０、７０に貼付する。
【符号の説明】
【００５７】
１０、１１０…投写型映像表示装置、１１、１１１…筐体、１２、１１２…投写窓、２０…胴部、３０…頭部、３１…操作面（面）、３２…赤外線ＬＥＤ、３３…遮光板、３４…保護カバー、４０…首部、６０、７０…シャッタメガネ、６１…受光部、６２…シャッタ制御部、６３…右眼側シャッタ、６４…左眼側シャッタ、６５…バイブレータ、６６…画像受付部、１００…画像表示システム、１２０…光源装置（１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂ…光源ユニット）、１３０…導光光学系、１４０…ＤＭＤ、１５０…投写光学ユニット、１６０…制御回路、１７０…ＬＥＤ駆動回路、２０１Ｒ…赤色光源、２０１Ｇ…緑色光源、２０１Ｂ…青色光源、２０２Ｒ、２０２Ｇ、２０２Ｂ…ヒートシンク、３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ…第１レンズ、３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂ…第２レンズ、３０３…ダイクロイックプリズム、３０４…中空ロッドインテグレータ（中空ロッド）、３０５、３０７…ミラー、３０６、３０８…リレーレンズ、５０１…レンズユニット、５０２…曲面ミラー、５０３…ハウジング、Ｂ１…電源ボタン、Ｂ２…メニューボタン、Ｂ３…セレクトボタン、Ｂ４…上方向指示ボタン、Ｂ５…下方向指示ボタン、Ｂ６…右方向指示ボタン、Ｂ７…左方向指示ボタン、Ｐ１…受光部、Ｐ２…発光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平面に立体画像を表示可能な表示装置と前記立体画像をユーザに視認させるメガネとを備える画像表示システムにおいて、
前記表示装置の表示領域の周囲には、前記立体画像の視差方向に対して略垂直な方向から前記立体画像を観察する第１領域と、前記立体画像の視差方向に対して略平行な方向から前記立体画像を観察する第２領域と、を有しており、
前記画像表示システムは、前記第１領域と前記第２領域とを判別する判別手段を備え、
前記第２領域では、前記立体画像を視認できないように前記メガネを制御することを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示システムにおいて、
前記判別手段は、前記メガネに設けられており、
前記メガネは、前記第２領域に位置することを判別した場合に、前記立体画像をユーザが視認できないように前記メガネの右眼および／または左眼の状態を制御することを特徴とする画像表示システム。
【請求項３】
請求項２記載の画像表示システムにおいて、
前記メガネは、前記第１領域から前記第２領域へ遷移したことを判別した場合および／または前記第２領域から前記第１領域へ遷移したことを判別した場合に、領域が変化したことをユーザに報知する報知手段を備えることを特徴とする画像表示システム。
【請求項１】
略水平面に立体画像を表示可能な表示装置と前記立体画像をユーザに視認させるメガネとを備える画像表示システムにおいて、
前記表示装置の表示領域の周囲には、前記立体画像の視差方向に対して略垂直な方向から前記立体画像を観察する第１領域と、前記立体画像の視差方向に対して略平行な方向から前記立体画像を観察する第２領域と、を有しており、
前記画像表示システムは、前記第１領域と前記第２領域とを判別する判別手段を備え、
前記第２領域では、前記立体画像を視認できないように前記メガネを制御することを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示システムにおいて、
前記判別手段は、前記メガネに設けられており、
前記メガネは、前記第２領域に位置することを判別した場合に、前記立体画像をユーザが視認できないように前記メガネの右眼および／または左眼の状態を制御することを特徴とする画像表示システム。
【請求項３】
請求項２記載の画像表示システムにおいて、
前記メガネは、前記第１領域から前記第２領域へ遷移したことを判別した場合および／または前記第２領域から前記第１領域へ遷移したことを判別した場合に、領域が変化したことをユーザに報知する報知手段を備えることを特徴とする画像表示システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２４２５３３（Ｐ２０１１−２４２５３３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１３３８１（Ｐ２０１０−１１３３８１）
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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