立体画像表示システム、画像制御装置及び立体画像表示方法
【課題】複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる立体画像表示システム、画像制御装置及び立体画像表示方法を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる立体画像表示システムは、右目画像と左目画像を時分割して表示する表示装置３４と、表示装置３４の観察者に対して前記右目画像と前記左目画像を選択的に遮光する遮光装置３２とを備えている。表示装置３４は、第１の視差を実現する第１の立体画像と、前記第１の立体画像とは異なる第２の視差を実現するための第２の立体画像を時分割して表示する。前記第１の立体画像は、第１の右目画像１１２と、第１の左目画像１１１から構成される。前記第２の立体画像は、第２の右目画像１１３と第１の左目画像１１１から構成される。遮光装置３２は、第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせが前記観察者に視認されるように複数の表示画像の一部を遮光する。
【解決手段】本発明にかかる立体画像表示システムは、右目画像と左目画像を時分割して表示する表示装置３４と、表示装置３４の観察者に対して前記右目画像と前記左目画像を選択的に遮光する遮光装置３２とを備えている。表示装置３４は、第１の視差を実現する第１の立体画像と、前記第１の立体画像とは異なる第２の視差を実現するための第２の立体画像を時分割して表示する。前記第１の立体画像は、第１の右目画像１１２と、第１の左目画像１１１から構成される。前記第２の立体画像は、第２の右目画像１１３と第１の左目画像１１１から構成される。遮光装置３２は、第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせが前記観察者に視認されるように複数の表示画像の一部を遮光する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示システム、画像制御装置及び立体画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像産業分野においては、立体映画の公開機会の増加や、立体テレビの普及促進に伴い、立体映像の撮影手段及び表示手段の供給の要求が高まっている。それに応じて、当該分野の技術の発達が進んでいる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、視聴者に立体映像を見せる技術が開示されている。図７は、特許文献１に開示された立体画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。図７に示されるように、このシステムにおいて、記録装置６は、立体映像が記録されたメディアを再生して、右目用の映像１及び左目用の映像２をテレビなどの表示装置３に出力する。表示装置３とシャッター４及びメガネ７Ａの間には、制御信号を供給するためのケーブル３Ａ・３Ｂが設けられている。ユーザは、表示装置３からシャッター４を介して出力された映像５Ａ、５Ｂを、液晶シャッターもしくは偏光板が備えられたメガネ７Ａを用いて見る。それにより、ユーザは、立体画像を見ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された立体画像表示システムにおいては、複数のユーザが表示装置に出力された画像を見る場合、同一の視差の立体画像しか見られないという問題点があった。問題の起こる具体例として、大人用の視差を持つ立体画像の映画を親子で一緒に視聴する場合に、子供に違和感が生じることが考えられる。子供と大人の両目間の視差量には、大きな差があるためである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる立体画像表示システムは、第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続的に表示する表示装置と、前記第１の立体画像又は第２の立体画像を選択的に遮光する遮光装置を備えたものである。このような構成により、観察者が第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせを視認することで、複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる。
【０００７】
本発明にかかる画像制御装置は、第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続する時分割データを取得する手段と、前記生成された時分割データを、当該時分割データに含まれる前記第１の立体画像と前記第２の立体画像とを連続して表示可能な表示装置に対して、出力するものである。このような構成により、観察者が第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせを視認することで、複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる。
【０００８】
本発明にかかる立体画像表示方法は、第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続的に表示し、前記第１の立体画像又は第２の立体画像を選択的に透過させ、観察者に対していずれかの画像を認識させるものである。このような構成により、観察者が第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせを視認することで、複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる立体画像表示システム、画像制御装置及び立体画像表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１にかかる、立体画像表示システムの構成例である。
【図２】実施の形態１にかかる、時分割画像データの編集のタイムチャートである。
【図３】実施の形態１にかかる、立体画像表示の具体例を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる、画像表示のタイムチャートの図である。
【図５】実施の形態２にかかる、立体画像表示の具体例を示す図である。
【図６】実施の形態３にかかる、立体画像表示の具体例を示す図である。
【図７】関連技術にかかる立体画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の実施の形態１．
以下、図面を参照して本実施の形態１について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる、立体画像表示システムの構成例を示す図である。図１に示す立体画像表示システムは、撮影システム１０と、表示システム３０を備えている。撮影システム１０は、撮影された画像データを作成し、それを時分割で連続的な時分割画像データ２０にまとめるシステムである。表示システム３０は、時分割画像データ２０を画像として再生し、３Ｄメガネ（遮光装置）のシャッター制御を行う。
【００１２】
撮影システム１０は、複数の撮影装置１１、１２、１３と、撮影編集装置１４を備えている。本例において撮影装置１１、撮影装置１２、撮影装置１３はそれぞれ画像データの作成を行う、別々の撮影装置である。これらの複数の撮影装置は、例えばビデオカメラや映画用カメラなどの、被写体を撮影できる機能を備えている撮影装置である。なお、複数の撮影装置は、完全に独立した複数の撮影装置により構成されてなくても、互いに離間した撮像位置からレンズやミラー等の光路を経て単一の画像素子に画像を入力し、順次その光路を時分割に切り替えて時分割画像を生成する構成であってもよい。
【００１３】
ここで、撮影装置１１、撮影装置１２、撮影装置１３のそれぞれは、異なる位置から被写体を撮影するように配置されている。本例では、撮影装置１１により撮影された画像と撮影装置１２により撮影された画像により設定される視差と、撮影装置１１により撮影された画像と撮影装置１３により撮影された画像により設定される視差とは異なる。
【００１４】
撮影編集装置１４は、撮影装置１１、撮影装置１２、撮影装置１３で作成された画像データを編集し、時分割多重のデータである時分割画像データ２０を作成する。撮影編集装置１４は、例えば、専用の編集ソフトウェアがインストールされたパーソナルコンピュータや、ＶＴＲ（Video Tape Recorder）である。
【００１５】
ここで、撮影編集装置１４が実行する画像データの編集処理について、図２のタイムチャートを用いて説明する。図２においては、撮影装置１１が撮影した画像データをＡ、撮影装置１２が撮影した画像データをＢ、撮影装置１３が撮影した画像データをＣと表わしている。画像データはそれぞれフレーム毎に分けられており、例えば画像データＡにおいては、左からＡ１、Ａ２、Ａ３といったフレーム毎のデータに分けられている。また、図２では、図の左から右になるほど時間が経過している。つまり、データＡ１よりもデータＡ２の方が時系列として後であり、データＡ２よりもデータＡ３の方が時系列として後である。これは画像データＢ、画像データＣについても同様である。
【００１６】
撮影編集装置１４は、撮影装置１１、撮影装置１２、撮影装置１３が撮影した画像データＡ、画像データＢ、画像データＣを、時分割された１つの連続した画像データに変換する。具体的には、時分割画像データ２０は、図２に示す通り、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３・・・のように、画像データＡ、画像データＢ、画像データＣが、時分割されてそれぞれ交互に記録された画像データである。このとき、時分割画像データ２０の１つのフレームには、画像データＡ１、Ｂ１、Ｃ１が含まれている。時系列においてその次にあたるフレームには、画像データＡ２、Ｂ２、Ｃ２が含まれ、更にその次にあたるフレームには、画像データＡ３、Ｂ３、Ｃ３が含まれている。以降のフレームでも同様である。以上のようにして、撮影編集装置１４は複数の撮影装置１１、１２、１３が撮影した画像データを、時分割で１つの時分割画像データ２０を構成するように編集する。
【００１７】
図１に示す表示システム３０は、時分割画像データ２０に基づき、複数のユーザ（観察者）に立体画像を提供する。画像制御装置３１は、時分割画像データ２０を表示装置３４において表示させるための制御信号を生成し、入力した時分割画像データ２０とともに、表示装置３４に対して出力する。また表示装置３４への表示制御と同期して、画像制御装置３１は大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３において立体画像をユーザに視認させるための制御信号を生成して、出力する。この３Ｄメガネ３２、３３に対する制御信号には、３Ｄメガネ３２、３３が表示装置３４の画像表示に同期して必要な画像のみを透過してユーザに対して視認させるための同期信号が少なくとも含まれる。さらに、当該同期信号には、３Ｄメガネ３２、３３に対して表示装置３４が表示する画像が大人用の画像なのか子供用の画像なのか、さらには右目、左目のいずれの画像なのかを示す情報、換言するといずれの撮像装置により撮像された画像なのかを示す情報を含むようにしてもよい。なお、時分割画像データ２０、表示装置３４に対する制御信号及び３Ｄメガネ３２、３３に対する制御信号は、有線・無線のいずれによって、表示装置３４及び３Ｄメガネ３２、３３に伝送されるよう構成してもよい。
【００１８】
画像制御装置３１は、例えば、立体画像の再生に対応したＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤーやブルーレイプレーヤーである。大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３は、大人と子供それぞれの平均的な頭の大きさや視差に合わせたメガネの形状を有する。
【００１９】
大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３は、通常のメガネフレームに加えて、左右両目のレンズ部分に遮光機構（例えば、液晶シャッター）が設けられている。また、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３は、画像制御装置３１から出力された制御信号を受信する受信手段（図示せず）と、当該受信手段により受信された制御信号に基づいて両目の液晶シャッターの開閉を実行する制御手段（図示せず）を備えている。この制御手段により、ユーザの左右の目に対して、光を透過するか遮光を行うかの制御を実行する。大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３は、画像制御装置３１が出力する制御信号に同期して、各３Ｄメガネ３２、３３の右目及び左目におけるシャッター開閉を制御する。
【００２０】
例えば、当該制御信号が大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に共通の同期信号のみを含む場合には、大人用３Ｄメガネ３２は、同期信号を基準として、大人が視認すべき画像が表示されるタイミングを認識し、このタイミングにおいてシャッターを開く。また、子供用３Ｄメガネ３３は、同期信号を基準として、子供が視認すべき画像が表示されるタイミングを認識し、このタイミングにおいてシャッターを開く。また、当該制御信号が大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３のそれぞれに対して固有の制御信号である場合には、その情報を含む固有同期信号より構成される。大人用３Ｄメガネ３２は、同期信号を基準として、大人が視認すべき画像が表示されるタイミングを認識し、このタイミングにおいてシャッターを開く。また、子供用３Ｄメガネ３３は、同期信号を基準として、子供が視認すべき画像が表示されるタイミングを認識し、このタイミングにおいてシャッターを開く。このようにして、大人や子供といったユーザの右目及び左目に表示装置３４の表示する画像のうち、必要な画像のみが届くように制御することができる。
【００２１】
図３は、本実施の形態１における立体画像表示処理の具体例を説明したものである。本例において、撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４のそれぞれより、撮影対象物１０１の画像を受光し、撮影装置により撮影を実行する。撮影カメラレンズ左目用１０２は図１及び図２の撮影装置１１に、撮影カメラレンズ右目子供用１０３は撮影装置１３に、撮影カメラレンズ右目大人用１０４は撮影装置１２にそれぞれ搭載されている。また、撮影においては、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４を介して撮影した画像の視差（第１の視差）の量と比べ、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目子供用１０３が撮影した画像の視差（第２の視差）の量が少なくなるようにする。そのために、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４間の距離は、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目子供用１０３間の距離よりも長くなるよう、それぞれのレンズが配置されている。
【００２２】
撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４を介して撮影された画像には、３種類の撮影画像が含まれる。すなわち、撮影カメラレンズ左目用１０２からは撮影画像左目用１０５を、撮影カメラレンズ右目子供用１０３からは撮影画像右目子供用１０６を、撮影カメラレンズ右目大人用１０４からは撮影画像右目大人用１０７を得ることができる。撮影画像左目用１０５は図２の画像データＡ、撮影画像右目大人用１０７は画像データＢ、撮影画像右目子供用１０６は画像データＣに相当する。撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６の３種類の撮影画像は、時分割により、１つの時分割画像データ（図示せず）になるように編集される。この編集の詳細は、前述の通りである。
【００２３】
画像表示手段１０８は、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６が時分割で１つに編集された画像データを再生する。ここで画像表示手段１０８は、各撮影画像に対応した３つの表示用画像である、表示画像左目用１１１、表示画像右目大人用１１２、表示画像右目子供用１１３をそれぞれ時分割で循環的に表示する。表示画像左目用１１１が撮影画像左目用１０５に対応し、表示画像右目大人用１１２が撮影画像右目大人用１０７に対応し、表示画像右目子供用１１３は撮影画像右目子供用１０６に対応している。画像表示手段１０８は、画像表示と同期して、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０を作成し、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３にそれぞれ送信する。
【００２４】
なお、画像表示手段１０８は、図１の画像制御装置３１及び表示装置３４を組み合わせたものである。実際に画像表示手段１０８の内部においては、画像制御装置３１は表示装置３４に対して、表示画像左目用１１１、表示画像右目大人用１１２、表示画像右目子供用１１３をそれぞれ時分割で交互に表示させるよう、制御信号を出力している。以下、画像表示手段１０８が表示する画像については、画像表示手段１０８内部の画像制御装置３１による制御信号に基づいて、表示装置３４が表示しているものとする。
【００２５】
大人用３Ｄメガネ３２は、左目用の液晶シャッターとして３Ｄメガネシャッター左目用１１４を、右目用の液晶シャッターとして大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５を備えている。また、子供用３Ｄメガネ３３は、左目用の液晶シャッターとして３Ｄメガネシャッター左目用１１４を、右目用の液晶シャッターとして子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６を備えている。大人用３Ｄメガネ３２は大人のユーザが装着し、子供用３Ｄメガネ３３は子供のユーザが装着する。
【００２６】
大人用３Ｄメガネ制御信号１０９により、大人用３Ｄメガネ３２は、表示画像左目用１１１が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４だけを開かせ、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５は閉じさせる。表示画像右目大人用１１２が表示されている時間は、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５だけを開かせ、３Ｄメガネシャッター左目用１１４は閉じさせる。表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４及び大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５の両方を閉じさせる。なお、表示画像左目用１１１を第１の左目画像、表示画像右目大人用１１２を第１の右目画像ともいい、第１の左目画像及び第１の右目画像を組み合わせたものを第１の立体画像ともいう。この第１の立体画像は、前述の第１の視差を実現する立体画像である。
【００２７】
同様に、子供用３Ｄメガネ制御信号１１０により、子供用３Ｄメガネ３３は、表示画像左目用１１１が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４だけを開かせて、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６は閉じさせる。表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６だけを開かせて、３Ｄメガネシャッター左目用１１４は閉じさせる。表示画像右目大人用１１２が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４及び子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６を閉じさせる。なお、表示画像左目用１１１を第１の左目画像、表示画像右目子供用１１３を第２の右目画像ともいい、第１の左目画像及び第２の右目画像を組み合わせたものを第２の立体画像ともいう。この第２の立体画像は、前述の第２の視差を実現する立体画像である。
【００２８】
図４は、実施の形態１の立体画像表示に関するタイムチャートである。画像表示手段１０８は、図２で生成された時分割画像データ２０を、画像としてそのまま変換し、表示させる。図３で示した大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０の制御に基づき、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３が、どのような画像を大人及び子供のユーザに見せるかをさらに説明する。なお、以降で「画像Ａ１」と述べる際には、画像データＡ１を画像表示手段１０８で画像として表示した画像のことを示すとする。「画像Ｂ１」、「画像Ｃ１」についても同様である。また、大人用３Ｄメガネ３２は、種類Ａの画像が表示されていることを検知したとき左目のシャッターを完全に開き、種類Ｂの画像が表示されていることを検知したとき右目のシャッターを完全に開く制御を行う。子供用３Ｄメガネ３３は、種類Ａの画像が表示されていることを検知したとき左目のシャッターを完全に開き、種類Ｃの画像が表示されていることを検知したとき右目のシャッターを完全に開く制御を行う。これ以外の場合においては、シャッターは完全に閉じられているものとする。
【００２９】
まず、画像表示手段１０８に画像Ａ１が表示されている時間には、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０は、現在、表示装置３４に種類Ａの画像が表示されていることを、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に伝達する。大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３はその制御信号に基づき、３Ｄメガネシャッター左目用１１４のシャッターを開かせる。つまり、大人用３Ｄメガネ３２、子供用３Ｄメガネ３３の両方とも左目のシャッターが開くことになり、大人と子供の両者が左目で画像Ａ１を見ることになる。
【００３０】
画像Ａ１の次には、画像Ｂ１が画像表示手段１０８に表示される。この間には、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０は、現在、表示装置３４に種類Ｂの画像が表示されていることを、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に伝達する。大人用３Ｄメガネ３２はその制御信号に基づき、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５のシャッターを開かせる。子供用３Ｄメガネ３３は、その制御信号に基づいて、右目及び左目のシャッターを閉じたままにする。つまり、大人のみが右目で画像Ｂ１を見ることになる。
【００３１】
画像Ｂ１の次には、画像Ｃ１が画像表示手段１０８に表示される。この間には、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０は、現在、表示装置３４に種類Ｃの画像が表示されていることを、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に伝達する。子供用３Ｄメガネ３３はその制御信号に基づき、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６のシャッターを開かせる。大人用３Ｄメガネ３２は、その制御信号に基づいて、右目及び左目のシャッターを閉じたままにする。つまり、子供のみが右目で画像Ｃ１を見ることになる。
【００３２】
以上、画像表示手段１０８が１フレームにおいて画像Ａ１、画像Ｂ１、画像Ｃ１を表示する際に、大人は左目で画像Ａ１を、右目で画像Ｂ１を見て、子供は左目で画像Ａ１を、右目で画像Ｃ１を見ることになる。次のフレームでは、画像Ａ２、Ｂ２、Ｃ２が同様のパターンで画像表示手段１０８に表示され、大人と子供は前のフレームと同様の種類の画像を見る。次のフレームにおいても同様である。このようにして、大人は画像Ａを左目で、画像Ｂを右目で見るのと並行して、子供は画像Ａを左目で、画像Ｃを右目で見ることになる。大人は、視差のある画像を左目と右目で交互に見ることになり、立体画像を見ることができる。子供は、大人よりも視差量の少ない画像を左目と右目で交互に見るので、大人よりも３Ｄ効果が少ない立体画像を見ることができる。
【００３３】
以上、本実施の形態１においては、大人用の視差で撮影された第１の立体画像と子供用の視差で撮影された第２の立体画像を時分割で表示させて、大人には第１の立体画像を、子供には第２の立体画像を見せることにより、大人と子供のそれぞれが視差量に違和感のない立体画像を楽しむことが可能となる。また、組み合わせる画像の設定とシャッターの開閉の制御次第で、任意の人に目的の立体画像を選択して見せることも可能になる。
【００３４】
なお、本実施の形態１においては、子供と大人が左目で見る画像が同一の画像（第１の左目画像）であるとしたが、子供と大人が右目で見る画像が同一の画像（第１の右目画像）となるようにしてもよい。その場合、大人は左目で表示画像左目用１１１（第１の左目画像）を、子供は左目で第２の左目画像（第１の右目画像と組み合わせて第２の視差を有する第２の立体画像を実現する左目用の画像）を見る。それにより、大人が第１の立体画像を、子供が第２の立体画像を見ることが可能になる。
【００３５】
また、図２及び図４における各フレームの時間は、再生した時に人間の目にとってちらつきを意識させずに動画像と認識させるために、１／６０秒以下の時間にすることが好ましい。
【００３６】
発明の実施の形態２．
以下、本実施の形態２にかかる立体画像表示システムについて説明する。なお、実施の形態１と同様の構成要素や方法に関する説明は適宜省略する。実施の形態１においては、大人と子供で共通した左目用の画像を用いて、大人と子供に対し、異なる視差の立体画像を提供していた。しかし本実施の形態２では、大人と子供で別の左目用の画像を用意して、大人と子供に対し、異なる視差の立体画像を提供することを行う。大人と子供で視差量の中心が厳密には異なるため、よりユーザの快適性を高める必要がある場合には、この実施の形態２にかかる立体表示システムが適している。そのため、左目用の画像を大人と子供で共通に用いている実施の形態１の発明の態様よりも、左目用の画像を大人と子供で異なるものを用いている実施の形態２の発明の態様の方が、より厳密な子供用の立体画像を提供することができる。
【００３７】
図５は、実施の形態２にかかる、立体画像表示の具体例を示す図である。図５における別個の４種類の撮影装置は、図３の３種類の撮影装置に、子供の左目用のカメラとして撮影カメラレンズ左目子供用２０１を追加したものである。それに伴い、子供の左目用の画像として、撮影画像左目子供用２０２と、表示画像左目子供用２０３が新たに生成される。また、子供用３Ｄメガネ３３の左目には、大人と同じ３Ｄメガネシャッター左目用１１４ではなく、子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４が液晶シャッターとして備えられている。
【００３８】
本実施の形態２においては、撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４及び撮影カメラレンズ左目子供用２０１のそれぞれを含む４種類の撮影装置が、撮影対象物１０１の撮影を行う。この際、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４を介して撮影した画像の視差（第１の視差）の量と比べ、撮影カメラレンズ左目子供用２０１と撮影カメラレンズ右目子供用１０３を介して撮影した画像の視差（第２の視差）の量が少なくなるように、撮影を行う。また、撮影においては、撮影カメラレンズ左目子供用２０１と撮影カメラレンズ右目子供用１０３を介して撮影した画像の中央点と、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４を介して撮影した画像の中央点は同一になるようにする。
【００３９】
撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４及び撮影カメラレンズ左目子供用２０１の撮影からは、４種類の撮影画像が得られる。すなわち、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６及び撮影画像左目子供用２０２である。撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６及び撮影画像左目子供用２０２は、時分割で１つの時分割画像データ（図示略）になるように編集される。この編集の詳細は、前述の通りである。なお、実施の形態２では、表示する画像は４種類あるので、時分割画像データの１フレームは４つに分割されている。
【００４０】
画像表示手段１０８は、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６及び撮影画像左目子供用２０２が時分割されて１つに編集された画像データを再生し、各画像データに対応した４種類の表示用画像である、表示画像左目大人用１１１、表示画像右目大人用１１２、表示画像左目子供用２０３、表示画像右目子供用１１３を、時分割で表示する。表示の仕方は、実施の形態１の図２と同様である。
【００４１】
画像表示手段１０８は、画像表示と同期して、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０を作成し、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３にそれぞれ出力する。なお、大人用３Ｄメガネ３２の構成は実施の形態１と同様だが、子供用３Ｄメガネ３３は、左目用のシャッターとして子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４を、右目用のシャッターとして子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６を備えている。
【００４２】
大人用３Ｄメガネ制御信号１０９により、大人用３Ｄメガネ３２は、表示画像左目大人用１１１が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４だけを開かせ、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５は閉じさせる。表示画像右目大人用１１２が表示されている時間は、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５だけを開かせ、３Ｄメガネシャッター左目用１１４は閉じさせる。表示画像左目子供用２０３及び表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４及び大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５の両方を閉じさせる。なお、表示画像左目大人用１１１を第１の左目画像、表示画像右目大人用１１２を第１の右目画像ともいい、第１の左目画像及び第１の右目画像を組み合わせたものを第１の立体画像ともいう。この第１の立体画像は、前述の第１の視差を実現する立体画像である。
【００４３】
同様に、子供用３Ｄメガネ制御信号１１０は、子供用３Ｄメガネ３３に対して、表示画像左目子供用２０３が表示されている時間は、子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４だけを開かせ、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６は閉じさせる。表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６だけを開かせ、子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４は閉じさせる。表示画像左目大人用１１１及び表示画像右目大人用１１２が表示されている時間は、子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４及び子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６を閉じさせる。なお、表示画像左目子供用２０３を第２の左目画像、表示画像右目子供用１１３を第２の右目画像ともいい、第２の左目画像及び第２の右目画像を組み合わせたものを第２の立体画像ともいう。この第２の立体画像は、前述の第２の視差を実現する立体画像である。
【００４４】
実施の形態２の立体画像表示に関するタイムチャートについては、実施の形態１とほぼ同様なので、説明を省略する。以上の構成により、実施の形態２にかかる本発明の態様でも、大人用の視差で撮影された立体画像（第１の立体画像）と子供用の視差で撮影された立体画像（第２の立体画像）を時分割で表示させて、大人には大人用立体画像を、子供には子供用立体画像を見せることにより、大人と子供のそれぞれが視差に違和感のない立体画像を楽しむことが可能となる。また、時分割で組み合わせる画像とシャッターの設定次第で、任意の人に目的の画像だけを選択して見せることも可能になる。更に、実施の形態２にかかる本発明の態様では、視差が異なり、かつ両目の中央点が共通となるような大人用の立体画像と子供用の立体画像を、大人と子供に提供することができる。
【００４５】
発明の実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３について説明する。なお、実施の形態１及び実施の形態２と同様の構成要素や方法に関する説明は、適宜省略する。実施の形態１及び実施の形態２では、大人用と子供用の画像データを撮影し、表示を行っていたが、大人用、子供用にとどまらず、更に大きな視差量といった、その他の視差を持つ画像データを追加して表示させることも可能である。例えば、巨大なモンスターが出演する映像作品において、巨大モンスター側から見た立体画像を、実施の形態１や実施の形態２と同様に、表示装置に時分割で表示することが考えられる。仮想の視差が人間に比べて非常に大きい巨大なモンスターの視点から見ると、実際のセットがミニチュアのように見える。そのため、巨大なモンスターからの視点を含む画像を表示することで、新たな演出効果を狙うことができる。
【００４６】
図６は、実施の形態３における、立体画像表示の具体例を示す図である。図６における別個の４種類の撮影装置は、図３の３種類の撮影装置に、モンスターなどのその他用のカメラとして、撮影カメラレンズ右目その他用３０１を追加したものである。それに伴い、その他用の左目用の画像として、撮影画像右目その他用３０２と、表示画像右目その他用３０３が新たに生成される。また、立体画像表示システムには３Ｄメガネとして、大人用３Ｄメガネ３２、子供用３Ｄメガネ３３の他に、その他用３Ｄメガネ３０６が備えられている。その他用３Ｄメガネ３０６の左目には、３Ｄメガネシャッター左目用１１４が、右目には、その他用３Ｄメガネシャッター右目用３０５が、液晶シャッターとして備えられている。
【００４７】
実施の形態３においては、撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４及び撮影カメラレンズ右目その他用３０１の４つの撮影装置が、撮影対象物１０１の撮影を行う。この際、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目子供用１０３が撮影した画像の視差は、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４が撮影した画像の視差と比べて少なくなるように、また撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目その他用３０１が撮影した画像の視差は、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４が撮影した画像の視差と比べてはるかに大きくなるように、撮影を行う。
【００４８】
撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４及び撮影カメラレンズ右目その他用３０１の撮影からは、４種類の撮影画像が得られる。すなわち、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目子供用１０６、撮影画像右目大人用１０７及び撮影画像右目その他用３０２である。この４種類の画像は、時分割で１つの時分割画像データ（図示略）になるように編集される。画像表示手段１０８は、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０６、撮影画像右目大人用１０７及び撮影画像右目その他用３０２が時分割で組み合された画像データを再生し、各画像データに対応した４種類の表示用画像である、表示画像左目用１１１、表示画像右目大人用１１２、表示画像右目子供用１１３及び表示画像右目その他用３０３を、時分割で表示する。表示の仕方は、実施の形態１、実施の形態２と同様である。
【００４９】
画像表示手段１０８が大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０を送る詳細については、実施の形態１と同様なので説明を省略する。ここでは、その他用３Ｄメガネ３０６が、画像表示手段１０８が出力するその他用３Ｄメガネ制御信号３０４に基づいて行う、両目のシャッターの開閉に関わる制御を説明する。
【００５０】
その他用３Ｄメガネ制御信号３０４に基づいて、その他用３Ｄメガネ３０６は、表示画像左目用１１１が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４だけを開かせ、その他用３Ｄメガネシャッター右目用３０５は閉じさせる。表示画像右目その他用３０３が表示されている時間は、その他用３Ｄメガネシャッター右目用３０５だけを開かせ、３Ｄメガネシャッター左目用１１４は閉じさせる。表示画像右目大人用１１２及び表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４及びその他用３Ｄメガネシャッター右目用３０５の両方を閉じさせる。
【００５１】
実施の形態３の立体画像表示に関するタイムチャートについては、実施の形態１とほぼ同様なので、説明を省略する。以上の構成により、実施の形態３にかかる本発明の態様では、大人用の視差で撮影された立体画像、子供用の視差で撮影された立体画像及びその他用の視差で撮影された立体画像を時分割で表示させている。具体的には、左目に見せる画像を共通として、右目画像を、大人用、子供用、その他用と３種類用意して、それぞれの画像を時分割で表示装置に表示させている。これにより、メガネのシャッター制御により、任意のユーザに３種類の立体画像を選択して見せることも可能になる。また、撮影装置を増やすことで、４種類以上の立体画像を選択して見せることも可能になる。
【００５２】
なお、これまでの説明では、その他用の視差は人間の大人の視差よりも大きいとしたが、人間の子供の視差よりも小さな視差としてもよい。その場合には、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目その他用３０１が撮影した画像の視差は、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目子供用１０３が撮影した画像の視差と比べて小さくなるように、撮影を行う。いずれにせよ、人間の視差とは異なる視差として、その他用の視差を設定し、撮影を行うようにすれば十分である。あるいは、その他用の視差を、大人の視差よりも小さく、子供の視差よりも大きいと設定して、撮影を行ってもよい。
【００５３】
なお、時分割で画像を表示させるにあたっては、実施の形態２や実施の形態３のように分割数が増える程、１フレーム辺りに実際に３Ｄメガネを透過して表示される画像の表示時間が短くなってしまう。これに対しては、表示装置３４の輝度を上げることや、周波数を上げて１フレームの時間を短くさせ、ちらつきを少なくすることなどを行って対処する。実際には、蛍光灯が毎秒５０回もしくは６０回点滅を繰り返していることや、長い間、テレビの周波数が６０フィールドのインタレース表示だったことを考慮すれば、人間の目は６０Ｈｚ以上のちらつきには鈍感であり、１フレームの時間がおよそ１／６０秒以下であれば、違和感は起きにくいと考えられる。また、１フレームの表示時間を短くすることについても、技術の進化によりテレビの倍速表示や３倍速表示が当たり前となっている昨今では容易に行える。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明は立体表示にとどまらず、通常の非立体画像（左右で視差のない画像）に応用することも可能である。本発明の上記実施の形態においては、複数種類の画像を時分割で表示し、シャッターの制御によってユーザの右目と左目に異なる画像を表示させることで、ユーザに立体画像を提供することができた。つまり、シャッターの制御によって、ユーザの両目に同一の画像を出力するように３Ｄメガネを制御させれば、ユーザに非立体画像を提供することもできる。表示装置が複数種類の非立体画像を時分割で表示して、ユーザに対して複数種類の非立体画像を提供してもよい。また、画像制御装置の制御によって、あるユーザに対しては立体画像を表示させ、別のユーザには非立体画像を表示させるようにしてもよい。例として、家族全員で立体映画を見に行った場合、１人は３Ｄ酔いするためにあえて非立体の通常の画像を視聴する、といった使い方が考えられる。
【００５５】
また、非立体画像以外にも、画像を白黒、セピア色にしたり、画像にフィルムノイズを混ぜたりといったように、効果を変えた画像を複数種類作成して、それらを表示装置によって時分割で表示させるようにしてもよい。
【００５６】
表示装置で表示できる立体画像は複数種類あるが、常に異なる画像を複数のユーザに提供する必要はない。通常は複数のユーザ全員に同じ画像を表示させて、特定の時間にユーザ毎に表示させる画像を変えるといったことも考えられる。
【００５７】
また、３Ｄメガネのユーザが、任意の画像を選択して見られるようにしてもよい。例えば、実施の形態１において、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０を、大人用３Ｄメガネ３２と子供用３Ｄメガネ３３の両方ともに送信できるようにして、ユーザ側では受信した制御信号のうち、大人用か、子供用かを選択できるようにすることが考えられる。３Ｄメガネは、選んだ制御信号に基づいて、上記実施の形態と同様に、右目と左目のシャッターの開閉を制御する。また、３Ｄメガネ側でなく画像制御装置側の設定を変更して、ユーザが画像の選択を行えるようにしてもよい。
【００５８】
上記実施の形態においては、撮影された複数の画像データは、時分割され、時分割画像データとして記録されるとした。しかし、記録される段階では複数の画像データは時分割されている必要はなく、表示装置で表示される際に、実施の形態の通りに、時分割で表示されるようにしてもよい。また、上記実施の形態における時分割の表示では、各フレームにおいて、交互に異なる種類の画像が表示されるとした。しかし、これは完全に交互になっていなくともよい。異なる種類の画像が時分割で表示され、その中の２種類の画像をそれぞれ右目と左目に表示させることによって、人間の目に立体画像の動画と認識されることができれば、それで十分である。
【００５９】
上記実施の形態においては、複数の視差を持つ画像データが予め撮影されるものとした。しかし、複数の視差の相違を持つ画像データは、予め撮影されなくとも、撮影編集装置や画像制御装置で作成され、表示装置において、実施の形態と同様に、異なる視差を持つ立体画像が時分割で表示されるようにしてもよい。また、撮影対象物は実際に存在しない、架空のものであってもよい。つまり、実施の形態に示されたような撮影システムでなく、ＣＧやアニメの作成などにおいて、視差が生じるように撮影対象物の複数のコマを作成し、それらを複数の画像データとして、時分割で１つの画像データとして記録するようにしてもよい。もちろん、撮影対象物は任意のものでよい。
【００６０】
上記実施の形態において、表示装置から、異なる音声データを異なる３Ｄメガネのユーザに提供するようにしてもよい。これにより、複数のユーザは異なる立体画像と、それに対応した異なる音声を視聴することが可能になる。
【００６１】
上記実施の形態において、３Ｄメガネは、シャッターの開閉に応じて完全に光を透過もしくは遮断するとした。しかし、ユーザに本来見せる画像以外の画像が表示装置に表示された場合でも、画像からの光の一部を透過させるとしてもよい。あるいは、ユーザに本来見せる画像においても、当該画像の全ての光を透過させずに、一部を遮光する構成にしてもよい。
【００６２】
上記実施の形態においては、制御装置は表示装置の表示する画像の変化に同期して、３Ｄメガネにタイミングを同期させる制御信号を出力し、３Ｄメガネはその制御信号に応じて、右目と左目にあるシャッターの開閉を制御するとした。しかし、制御装置は表示装置の表示する画像に同期して、３Ｄメガネに対し、右目と左目の開閉を直に制御させるような信号を、制御信号として出力するようにしてもよい。その場合、例えば、実施の形態１において制御装置が３Ｄメガネに出力する制御信号は、３Ｄメガネが大人用か子供用かという識別情報と、３Ｄメガネが大人用の場合の右目及び左目のシャッターの開閉の制御情報と、子供用の場合の右目及び左目のシャッターの開閉の制御情報に関する情報を含んでいる構成であってもよい。例えば、大人用か子供用かという識別情報は、大人用である場合には「１」、子供用である場合には「０」と表され、識別信号の一部に含まれているとしてもよい。シャッターの開閉等に関しても、同様に表されるとしてもよい。
【００６３】
また、上記実施の形態において、３Ｄメガネの制御は画像制御手段（画像表示兼制御手段）が行った。しかし、画像制御手段は存在せず、３Ｄメガネのみが画像データの表示に同期して、本実施の形態と同様の処理を行うことで、ユーザに立体画像を提供するようにしてもよい。つまり、３Ｄメガネが、表示装置に表示されている画像の種類を検知し、それに応じて、右目と左目の液晶シャッターの開閉を制御するといった構成でもよい。
【００６４】
上記実施の形態において、３Ｄメガネは液晶シャッターを備えるとした。しかし、開閉が制御できるシャッター機能を有するならば、他のものでもよい。あるいは、偏光や分光といった技術を用いた３Ｄメガネでもよい。例えば偏光の技術を用いた場合、表示される画像は、異なる種類の画像であり、異なる偏光を有する構成が考えられる。また、３Ｄメガネの右目と左目は、異なる種類の偏光板若しくは偏光方向を変化できる液晶フィルタなど、偏光機能を有する部材から構成される。これにより、３Ｄメガネの各目の部材と同一の偏光方向を持った画像の光はユーザに視認され、目の部材と異なる偏光方向を持った画像の光はユーザに視認されなくなるため、画像の偏光方向と３Ｄメガネの各目の部材の偏光方向を調節することで、複数のユーザに異なる視差を持つ立体画像を提供することができる。また、表示装置で時分割により表示される画像の一部を遮光する機能があるならば、メガネという形態でなくてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 撮影システム
１１、１２、１３ 撮影装置
１４ 撮影編集装置
２０ 時分割画像データ
３０ 表示システム
３１ 画像制御装置
３２ 大人用３Ｄメガネ
３３ 子供用３Ｄメガネ
３４ 表示装置
１０１ 撮影対象物
１０２ 撮影カメラレンズ左目用
１０３ 撮影カメラレンズ右目子供用
１０４ 撮影カメラレンズ右目大人用
１０５ 撮影画像左目用
１０６ 撮影画像右目子供用
１０７ 撮影画像右目大人用
１０８ 画像表示兼制御手段
１０９ 大人用３Ｄメガネ制御信号
１１０ 子供用３Ｄメガネ制御信号
１１１ 表示画像左目用
１１２ 表示画像右目大人用
１１３ 表示画像右目子供用
１１４ ３Ｄメガネシャッター左目用
１１５ 大人用３Ｄメガネシャッター右目用
１１６ 子供用３Ｄメガネシャッター右目用
２０１ 撮影カメラレンズ左目子供用
２０２ 撮影画像左目子供用
２０３ 表示画像左目子供用
２０４ 子供用３Ｄメガネシャッター左目用
３０１ 撮影カメラレンズ右目その他用
３０２ 撮影画像右目その他用
３０３ 表示画像右目その他用
３０４ その他用３Ｄメガネ制御信号
３０５ その他用３Ｄメガネシャッター左目用
３０６ その他用３Ｄメガネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示システム、画像制御装置及び立体画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像産業分野においては、立体映画の公開機会の増加や、立体テレビの普及促進に伴い、立体映像の撮影手段及び表示手段の供給の要求が高まっている。それに応じて、当該分野の技術の発達が進んでいる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、視聴者に立体映像を見せる技術が開示されている。図７は、特許文献１に開示された立体画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。図７に示されるように、このシステムにおいて、記録装置６は、立体映像が記録されたメディアを再生して、右目用の映像１及び左目用の映像２をテレビなどの表示装置３に出力する。表示装置３とシャッター４及びメガネ７Ａの間には、制御信号を供給するためのケーブル３Ａ・３Ｂが設けられている。ユーザは、表示装置３からシャッター４を介して出力された映像５Ａ、５Ｂを、液晶シャッターもしくは偏光板が備えられたメガネ７Ａを用いて見る。それにより、ユーザは、立体画像を見ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された立体画像表示システムにおいては、複数のユーザが表示装置に出力された画像を見る場合、同一の視差の立体画像しか見られないという問題点があった。問題の起こる具体例として、大人用の視差を持つ立体画像の映画を親子で一緒に視聴する場合に、子供に違和感が生じることが考えられる。子供と大人の両目間の視差量には、大きな差があるためである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる立体画像表示システムは、第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続的に表示する表示装置と、前記第１の立体画像又は第２の立体画像を選択的に遮光する遮光装置を備えたものである。このような構成により、観察者が第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせを視認することで、複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる。
【０００７】
本発明にかかる画像制御装置は、第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続する時分割データを取得する手段と、前記生成された時分割データを、当該時分割データに含まれる前記第１の立体画像と前記第２の立体画像とを連続して表示可能な表示装置に対して、出力するものである。このような構成により、観察者が第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせを視認することで、複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる。
【０００８】
本発明にかかる立体画像表示方法は、第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続的に表示し、前記第１の立体画像又は第２の立体画像を選択的に透過させ、観察者に対していずれかの画像を認識させるものである。このような構成により、観察者が第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせを視認することで、複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、複数の観察者が、異なる視差を持つ立体画像を見ることができる立体画像表示システム、画像制御装置及び立体画像表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１にかかる、立体画像表示システムの構成例である。
【図２】実施の形態１にかかる、時分割画像データの編集のタイムチャートである。
【図３】実施の形態１にかかる、立体画像表示の具体例を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる、画像表示のタイムチャートの図である。
【図５】実施の形態２にかかる、立体画像表示の具体例を示す図である。
【図６】実施の形態３にかかる、立体画像表示の具体例を示す図である。
【図７】関連技術にかかる立体画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の実施の形態１．
以下、図面を参照して本実施の形態１について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる、立体画像表示システムの構成例を示す図である。図１に示す立体画像表示システムは、撮影システム１０と、表示システム３０を備えている。撮影システム１０は、撮影された画像データを作成し、それを時分割で連続的な時分割画像データ２０にまとめるシステムである。表示システム３０は、時分割画像データ２０を画像として再生し、３Ｄメガネ（遮光装置）のシャッター制御を行う。
【００１２】
撮影システム１０は、複数の撮影装置１１、１２、１３と、撮影編集装置１４を備えている。本例において撮影装置１１、撮影装置１２、撮影装置１３はそれぞれ画像データの作成を行う、別々の撮影装置である。これらの複数の撮影装置は、例えばビデオカメラや映画用カメラなどの、被写体を撮影できる機能を備えている撮影装置である。なお、複数の撮影装置は、完全に独立した複数の撮影装置により構成されてなくても、互いに離間した撮像位置からレンズやミラー等の光路を経て単一の画像素子に画像を入力し、順次その光路を時分割に切り替えて時分割画像を生成する構成であってもよい。
【００１３】
ここで、撮影装置１１、撮影装置１２、撮影装置１３のそれぞれは、異なる位置から被写体を撮影するように配置されている。本例では、撮影装置１１により撮影された画像と撮影装置１２により撮影された画像により設定される視差と、撮影装置１１により撮影された画像と撮影装置１３により撮影された画像により設定される視差とは異なる。
【００１４】
撮影編集装置１４は、撮影装置１１、撮影装置１２、撮影装置１３で作成された画像データを編集し、時分割多重のデータである時分割画像データ２０を作成する。撮影編集装置１４は、例えば、専用の編集ソフトウェアがインストールされたパーソナルコンピュータや、ＶＴＲ（Video Tape Recorder）である。
【００１５】
ここで、撮影編集装置１４が実行する画像データの編集処理について、図２のタイムチャートを用いて説明する。図２においては、撮影装置１１が撮影した画像データをＡ、撮影装置１２が撮影した画像データをＢ、撮影装置１３が撮影した画像データをＣと表わしている。画像データはそれぞれフレーム毎に分けられており、例えば画像データＡにおいては、左からＡ１、Ａ２、Ａ３といったフレーム毎のデータに分けられている。また、図２では、図の左から右になるほど時間が経過している。つまり、データＡ１よりもデータＡ２の方が時系列として後であり、データＡ２よりもデータＡ３の方が時系列として後である。これは画像データＢ、画像データＣについても同様である。
【００１６】
撮影編集装置１４は、撮影装置１１、撮影装置１２、撮影装置１３が撮影した画像データＡ、画像データＢ、画像データＣを、時分割された１つの連続した画像データに変換する。具体的には、時分割画像データ２０は、図２に示す通り、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３・・・のように、画像データＡ、画像データＢ、画像データＣが、時分割されてそれぞれ交互に記録された画像データである。このとき、時分割画像データ２０の１つのフレームには、画像データＡ１、Ｂ１、Ｃ１が含まれている。時系列においてその次にあたるフレームには、画像データＡ２、Ｂ２、Ｃ２が含まれ、更にその次にあたるフレームには、画像データＡ３、Ｂ３、Ｃ３が含まれている。以降のフレームでも同様である。以上のようにして、撮影編集装置１４は複数の撮影装置１１、１２、１３が撮影した画像データを、時分割で１つの時分割画像データ２０を構成するように編集する。
【００１７】
図１に示す表示システム３０は、時分割画像データ２０に基づき、複数のユーザ（観察者）に立体画像を提供する。画像制御装置３１は、時分割画像データ２０を表示装置３４において表示させるための制御信号を生成し、入力した時分割画像データ２０とともに、表示装置３４に対して出力する。また表示装置３４への表示制御と同期して、画像制御装置３１は大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３において立体画像をユーザに視認させるための制御信号を生成して、出力する。この３Ｄメガネ３２、３３に対する制御信号には、３Ｄメガネ３２、３３が表示装置３４の画像表示に同期して必要な画像のみを透過してユーザに対して視認させるための同期信号が少なくとも含まれる。さらに、当該同期信号には、３Ｄメガネ３２、３３に対して表示装置３４が表示する画像が大人用の画像なのか子供用の画像なのか、さらには右目、左目のいずれの画像なのかを示す情報、換言するといずれの撮像装置により撮像された画像なのかを示す情報を含むようにしてもよい。なお、時分割画像データ２０、表示装置３４に対する制御信号及び３Ｄメガネ３２、３３に対する制御信号は、有線・無線のいずれによって、表示装置３４及び３Ｄメガネ３２、３３に伝送されるよう構成してもよい。
【００１８】
画像制御装置３１は、例えば、立体画像の再生に対応したＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤーやブルーレイプレーヤーである。大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３は、大人と子供それぞれの平均的な頭の大きさや視差に合わせたメガネの形状を有する。
【００１９】
大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３は、通常のメガネフレームに加えて、左右両目のレンズ部分に遮光機構（例えば、液晶シャッター）が設けられている。また、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３は、画像制御装置３１から出力された制御信号を受信する受信手段（図示せず）と、当該受信手段により受信された制御信号に基づいて両目の液晶シャッターの開閉を実行する制御手段（図示せず）を備えている。この制御手段により、ユーザの左右の目に対して、光を透過するか遮光を行うかの制御を実行する。大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３は、画像制御装置３１が出力する制御信号に同期して、各３Ｄメガネ３２、３３の右目及び左目におけるシャッター開閉を制御する。
【００２０】
例えば、当該制御信号が大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に共通の同期信号のみを含む場合には、大人用３Ｄメガネ３２は、同期信号を基準として、大人が視認すべき画像が表示されるタイミングを認識し、このタイミングにおいてシャッターを開く。また、子供用３Ｄメガネ３３は、同期信号を基準として、子供が視認すべき画像が表示されるタイミングを認識し、このタイミングにおいてシャッターを開く。また、当該制御信号が大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３のそれぞれに対して固有の制御信号である場合には、その情報を含む固有同期信号より構成される。大人用３Ｄメガネ３２は、同期信号を基準として、大人が視認すべき画像が表示されるタイミングを認識し、このタイミングにおいてシャッターを開く。また、子供用３Ｄメガネ３３は、同期信号を基準として、子供が視認すべき画像が表示されるタイミングを認識し、このタイミングにおいてシャッターを開く。このようにして、大人や子供といったユーザの右目及び左目に表示装置３４の表示する画像のうち、必要な画像のみが届くように制御することができる。
【００２１】
図３は、本実施の形態１における立体画像表示処理の具体例を説明したものである。本例において、撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４のそれぞれより、撮影対象物１０１の画像を受光し、撮影装置により撮影を実行する。撮影カメラレンズ左目用１０２は図１及び図２の撮影装置１１に、撮影カメラレンズ右目子供用１０３は撮影装置１３に、撮影カメラレンズ右目大人用１０４は撮影装置１２にそれぞれ搭載されている。また、撮影においては、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４を介して撮影した画像の視差（第１の視差）の量と比べ、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目子供用１０３が撮影した画像の視差（第２の視差）の量が少なくなるようにする。そのために、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４間の距離は、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目子供用１０３間の距離よりも長くなるよう、それぞれのレンズが配置されている。
【００２２】
撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４を介して撮影された画像には、３種類の撮影画像が含まれる。すなわち、撮影カメラレンズ左目用１０２からは撮影画像左目用１０５を、撮影カメラレンズ右目子供用１０３からは撮影画像右目子供用１０６を、撮影カメラレンズ右目大人用１０４からは撮影画像右目大人用１０７を得ることができる。撮影画像左目用１０５は図２の画像データＡ、撮影画像右目大人用１０７は画像データＢ、撮影画像右目子供用１０６は画像データＣに相当する。撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６の３種類の撮影画像は、時分割により、１つの時分割画像データ（図示せず）になるように編集される。この編集の詳細は、前述の通りである。
【００２３】
画像表示手段１０８は、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６が時分割で１つに編集された画像データを再生する。ここで画像表示手段１０８は、各撮影画像に対応した３つの表示用画像である、表示画像左目用１１１、表示画像右目大人用１１２、表示画像右目子供用１１３をそれぞれ時分割で循環的に表示する。表示画像左目用１１１が撮影画像左目用１０５に対応し、表示画像右目大人用１１２が撮影画像右目大人用１０７に対応し、表示画像右目子供用１１３は撮影画像右目子供用１０６に対応している。画像表示手段１０８は、画像表示と同期して、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０を作成し、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３にそれぞれ送信する。
【００２４】
なお、画像表示手段１０８は、図１の画像制御装置３１及び表示装置３４を組み合わせたものである。実際に画像表示手段１０８の内部においては、画像制御装置３１は表示装置３４に対して、表示画像左目用１１１、表示画像右目大人用１１２、表示画像右目子供用１１３をそれぞれ時分割で交互に表示させるよう、制御信号を出力している。以下、画像表示手段１０８が表示する画像については、画像表示手段１０８内部の画像制御装置３１による制御信号に基づいて、表示装置３４が表示しているものとする。
【００２５】
大人用３Ｄメガネ３２は、左目用の液晶シャッターとして３Ｄメガネシャッター左目用１１４を、右目用の液晶シャッターとして大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５を備えている。また、子供用３Ｄメガネ３３は、左目用の液晶シャッターとして３Ｄメガネシャッター左目用１１４を、右目用の液晶シャッターとして子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６を備えている。大人用３Ｄメガネ３２は大人のユーザが装着し、子供用３Ｄメガネ３３は子供のユーザが装着する。
【００２６】
大人用３Ｄメガネ制御信号１０９により、大人用３Ｄメガネ３２は、表示画像左目用１１１が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４だけを開かせ、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５は閉じさせる。表示画像右目大人用１１２が表示されている時間は、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５だけを開かせ、３Ｄメガネシャッター左目用１１４は閉じさせる。表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４及び大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５の両方を閉じさせる。なお、表示画像左目用１１１を第１の左目画像、表示画像右目大人用１１２を第１の右目画像ともいい、第１の左目画像及び第１の右目画像を組み合わせたものを第１の立体画像ともいう。この第１の立体画像は、前述の第１の視差を実現する立体画像である。
【００２７】
同様に、子供用３Ｄメガネ制御信号１１０により、子供用３Ｄメガネ３３は、表示画像左目用１１１が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４だけを開かせて、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６は閉じさせる。表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６だけを開かせて、３Ｄメガネシャッター左目用１１４は閉じさせる。表示画像右目大人用１１２が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４及び子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６を閉じさせる。なお、表示画像左目用１１１を第１の左目画像、表示画像右目子供用１１３を第２の右目画像ともいい、第１の左目画像及び第２の右目画像を組み合わせたものを第２の立体画像ともいう。この第２の立体画像は、前述の第２の視差を実現する立体画像である。
【００２８】
図４は、実施の形態１の立体画像表示に関するタイムチャートである。画像表示手段１０８は、図２で生成された時分割画像データ２０を、画像としてそのまま変換し、表示させる。図３で示した大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０の制御に基づき、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３が、どのような画像を大人及び子供のユーザに見せるかをさらに説明する。なお、以降で「画像Ａ１」と述べる際には、画像データＡ１を画像表示手段１０８で画像として表示した画像のことを示すとする。「画像Ｂ１」、「画像Ｃ１」についても同様である。また、大人用３Ｄメガネ３２は、種類Ａの画像が表示されていることを検知したとき左目のシャッターを完全に開き、種類Ｂの画像が表示されていることを検知したとき右目のシャッターを完全に開く制御を行う。子供用３Ｄメガネ３３は、種類Ａの画像が表示されていることを検知したとき左目のシャッターを完全に開き、種類Ｃの画像が表示されていることを検知したとき右目のシャッターを完全に開く制御を行う。これ以外の場合においては、シャッターは完全に閉じられているものとする。
【００２９】
まず、画像表示手段１０８に画像Ａ１が表示されている時間には、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０は、現在、表示装置３４に種類Ａの画像が表示されていることを、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に伝達する。大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３はその制御信号に基づき、３Ｄメガネシャッター左目用１１４のシャッターを開かせる。つまり、大人用３Ｄメガネ３２、子供用３Ｄメガネ３３の両方とも左目のシャッターが開くことになり、大人と子供の両者が左目で画像Ａ１を見ることになる。
【００３０】
画像Ａ１の次には、画像Ｂ１が画像表示手段１０８に表示される。この間には、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０は、現在、表示装置３４に種類Ｂの画像が表示されていることを、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に伝達する。大人用３Ｄメガネ３２はその制御信号に基づき、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５のシャッターを開かせる。子供用３Ｄメガネ３３は、その制御信号に基づいて、右目及び左目のシャッターを閉じたままにする。つまり、大人のみが右目で画像Ｂ１を見ることになる。
【００３１】
画像Ｂ１の次には、画像Ｃ１が画像表示手段１０８に表示される。この間には、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０は、現在、表示装置３４に種類Ｃの画像が表示されていることを、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に伝達する。子供用３Ｄメガネ３３はその制御信号に基づき、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６のシャッターを開かせる。大人用３Ｄメガネ３２は、その制御信号に基づいて、右目及び左目のシャッターを閉じたままにする。つまり、子供のみが右目で画像Ｃ１を見ることになる。
【００３２】
以上、画像表示手段１０８が１フレームにおいて画像Ａ１、画像Ｂ１、画像Ｃ１を表示する際に、大人は左目で画像Ａ１を、右目で画像Ｂ１を見て、子供は左目で画像Ａ１を、右目で画像Ｃ１を見ることになる。次のフレームでは、画像Ａ２、Ｂ２、Ｃ２が同様のパターンで画像表示手段１０８に表示され、大人と子供は前のフレームと同様の種類の画像を見る。次のフレームにおいても同様である。このようにして、大人は画像Ａを左目で、画像Ｂを右目で見るのと並行して、子供は画像Ａを左目で、画像Ｃを右目で見ることになる。大人は、視差のある画像を左目と右目で交互に見ることになり、立体画像を見ることができる。子供は、大人よりも視差量の少ない画像を左目と右目で交互に見るので、大人よりも３Ｄ効果が少ない立体画像を見ることができる。
【００３３】
以上、本実施の形態１においては、大人用の視差で撮影された第１の立体画像と子供用の視差で撮影された第２の立体画像を時分割で表示させて、大人には第１の立体画像を、子供には第２の立体画像を見せることにより、大人と子供のそれぞれが視差量に違和感のない立体画像を楽しむことが可能となる。また、組み合わせる画像の設定とシャッターの開閉の制御次第で、任意の人に目的の立体画像を選択して見せることも可能になる。
【００３４】
なお、本実施の形態１においては、子供と大人が左目で見る画像が同一の画像（第１の左目画像）であるとしたが、子供と大人が右目で見る画像が同一の画像（第１の右目画像）となるようにしてもよい。その場合、大人は左目で表示画像左目用１１１（第１の左目画像）を、子供は左目で第２の左目画像（第１の右目画像と組み合わせて第２の視差を有する第２の立体画像を実現する左目用の画像）を見る。それにより、大人が第１の立体画像を、子供が第２の立体画像を見ることが可能になる。
【００３５】
また、図２及び図４における各フレームの時間は、再生した時に人間の目にとってちらつきを意識させずに動画像と認識させるために、１／６０秒以下の時間にすることが好ましい。
【００３６】
発明の実施の形態２．
以下、本実施の形態２にかかる立体画像表示システムについて説明する。なお、実施の形態１と同様の構成要素や方法に関する説明は適宜省略する。実施の形態１においては、大人と子供で共通した左目用の画像を用いて、大人と子供に対し、異なる視差の立体画像を提供していた。しかし本実施の形態２では、大人と子供で別の左目用の画像を用意して、大人と子供に対し、異なる視差の立体画像を提供することを行う。大人と子供で視差量の中心が厳密には異なるため、よりユーザの快適性を高める必要がある場合には、この実施の形態２にかかる立体表示システムが適している。そのため、左目用の画像を大人と子供で共通に用いている実施の形態１の発明の態様よりも、左目用の画像を大人と子供で異なるものを用いている実施の形態２の発明の態様の方が、より厳密な子供用の立体画像を提供することができる。
【００３７】
図５は、実施の形態２にかかる、立体画像表示の具体例を示す図である。図５における別個の４種類の撮影装置は、図３の３種類の撮影装置に、子供の左目用のカメラとして撮影カメラレンズ左目子供用２０１を追加したものである。それに伴い、子供の左目用の画像として、撮影画像左目子供用２０２と、表示画像左目子供用２０３が新たに生成される。また、子供用３Ｄメガネ３３の左目には、大人と同じ３Ｄメガネシャッター左目用１１４ではなく、子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４が液晶シャッターとして備えられている。
【００３８】
本実施の形態２においては、撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４及び撮影カメラレンズ左目子供用２０１のそれぞれを含む４種類の撮影装置が、撮影対象物１０１の撮影を行う。この際、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４を介して撮影した画像の視差（第１の視差）の量と比べ、撮影カメラレンズ左目子供用２０１と撮影カメラレンズ右目子供用１０３を介して撮影した画像の視差（第２の視差）の量が少なくなるように、撮影を行う。また、撮影においては、撮影カメラレンズ左目子供用２０１と撮影カメラレンズ右目子供用１０３を介して撮影した画像の中央点と、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４を介して撮影した画像の中央点は同一になるようにする。
【００３９】
撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４及び撮影カメラレンズ左目子供用２０１の撮影からは、４種類の撮影画像が得られる。すなわち、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６及び撮影画像左目子供用２０２である。撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６及び撮影画像左目子供用２０２は、時分割で１つの時分割画像データ（図示略）になるように編集される。この編集の詳細は、前述の通りである。なお、実施の形態２では、表示する画像は４種類あるので、時分割画像データの１フレームは４つに分割されている。
【００４０】
画像表示手段１０８は、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０７、撮影画像右目子供用１０６及び撮影画像左目子供用２０２が時分割されて１つに編集された画像データを再生し、各画像データに対応した４種類の表示用画像である、表示画像左目大人用１１１、表示画像右目大人用１１２、表示画像左目子供用２０３、表示画像右目子供用１１３を、時分割で表示する。表示の仕方は、実施の形態１の図２と同様である。
【００４１】
画像表示手段１０８は、画像表示と同期して、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０を作成し、大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３にそれぞれ出力する。なお、大人用３Ｄメガネ３２の構成は実施の形態１と同様だが、子供用３Ｄメガネ３３は、左目用のシャッターとして子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４を、右目用のシャッターとして子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６を備えている。
【００４２】
大人用３Ｄメガネ制御信号１０９により、大人用３Ｄメガネ３２は、表示画像左目大人用１１１が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４だけを開かせ、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５は閉じさせる。表示画像右目大人用１１２が表示されている時間は、大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５だけを開かせ、３Ｄメガネシャッター左目用１１４は閉じさせる。表示画像左目子供用２０３及び表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４及び大人用３Ｄメガネシャッター右目用１１５の両方を閉じさせる。なお、表示画像左目大人用１１１を第１の左目画像、表示画像右目大人用１１２を第１の右目画像ともいい、第１の左目画像及び第１の右目画像を組み合わせたものを第１の立体画像ともいう。この第１の立体画像は、前述の第１の視差を実現する立体画像である。
【００４３】
同様に、子供用３Ｄメガネ制御信号１１０は、子供用３Ｄメガネ３３に対して、表示画像左目子供用２０３が表示されている時間は、子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４だけを開かせ、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６は閉じさせる。表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６だけを開かせ、子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４は閉じさせる。表示画像左目大人用１１１及び表示画像右目大人用１１２が表示されている時間は、子供用３Ｄメガネシャッター左目用２０４及び子供用３Ｄメガネシャッター右目用１１６を閉じさせる。なお、表示画像左目子供用２０３を第２の左目画像、表示画像右目子供用１１３を第２の右目画像ともいい、第２の左目画像及び第２の右目画像を組み合わせたものを第２の立体画像ともいう。この第２の立体画像は、前述の第２の視差を実現する立体画像である。
【００４４】
実施の形態２の立体画像表示に関するタイムチャートについては、実施の形態１とほぼ同様なので、説明を省略する。以上の構成により、実施の形態２にかかる本発明の態様でも、大人用の視差で撮影された立体画像（第１の立体画像）と子供用の視差で撮影された立体画像（第２の立体画像）を時分割で表示させて、大人には大人用立体画像を、子供には子供用立体画像を見せることにより、大人と子供のそれぞれが視差に違和感のない立体画像を楽しむことが可能となる。また、時分割で組み合わせる画像とシャッターの設定次第で、任意の人に目的の画像だけを選択して見せることも可能になる。更に、実施の形態２にかかる本発明の態様では、視差が異なり、かつ両目の中央点が共通となるような大人用の立体画像と子供用の立体画像を、大人と子供に提供することができる。
【００４５】
発明の実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３について説明する。なお、実施の形態１及び実施の形態２と同様の構成要素や方法に関する説明は、適宜省略する。実施の形態１及び実施の形態２では、大人用と子供用の画像データを撮影し、表示を行っていたが、大人用、子供用にとどまらず、更に大きな視差量といった、その他の視差を持つ画像データを追加して表示させることも可能である。例えば、巨大なモンスターが出演する映像作品において、巨大モンスター側から見た立体画像を、実施の形態１や実施の形態２と同様に、表示装置に時分割で表示することが考えられる。仮想の視差が人間に比べて非常に大きい巨大なモンスターの視点から見ると、実際のセットがミニチュアのように見える。そのため、巨大なモンスターからの視点を含む画像を表示することで、新たな演出効果を狙うことができる。
【００４６】
図６は、実施の形態３における、立体画像表示の具体例を示す図である。図６における別個の４種類の撮影装置は、図３の３種類の撮影装置に、モンスターなどのその他用のカメラとして、撮影カメラレンズ右目その他用３０１を追加したものである。それに伴い、その他用の左目用の画像として、撮影画像右目その他用３０２と、表示画像右目その他用３０３が新たに生成される。また、立体画像表示システムには３Ｄメガネとして、大人用３Ｄメガネ３２、子供用３Ｄメガネ３３の他に、その他用３Ｄメガネ３０６が備えられている。その他用３Ｄメガネ３０６の左目には、３Ｄメガネシャッター左目用１１４が、右目には、その他用３Ｄメガネシャッター右目用３０５が、液晶シャッターとして備えられている。
【００４７】
実施の形態３においては、撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４及び撮影カメラレンズ右目その他用３０１の４つの撮影装置が、撮影対象物１０１の撮影を行う。この際、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目子供用１０３が撮影した画像の視差は、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４が撮影した画像の視差と比べて少なくなるように、また撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目その他用３０１が撮影した画像の視差は、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目大人用１０４が撮影した画像の視差と比べてはるかに大きくなるように、撮影を行う。
【００４８】
撮影カメラレンズ左目用１０２、撮影カメラレンズ右目子供用１０３、撮影カメラレンズ右目大人用１０４及び撮影カメラレンズ右目その他用３０１の撮影からは、４種類の撮影画像が得られる。すなわち、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目子供用１０６、撮影画像右目大人用１０７及び撮影画像右目その他用３０２である。この４種類の画像は、時分割で１つの時分割画像データ（図示略）になるように編集される。画像表示手段１０８は、撮影画像左目用１０５、撮影画像右目大人用１０６、撮影画像右目大人用１０７及び撮影画像右目その他用３０２が時分割で組み合された画像データを再生し、各画像データに対応した４種類の表示用画像である、表示画像左目用１１１、表示画像右目大人用１１２、表示画像右目子供用１１３及び表示画像右目その他用３０３を、時分割で表示する。表示の仕方は、実施の形態１、実施の形態２と同様である。
【００４９】
画像表示手段１０８が大人用３Ｄメガネ３２及び子供用３Ｄメガネ３３に大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０を送る詳細については、実施の形態１と同様なので説明を省略する。ここでは、その他用３Ｄメガネ３０６が、画像表示手段１０８が出力するその他用３Ｄメガネ制御信号３０４に基づいて行う、両目のシャッターの開閉に関わる制御を説明する。
【００５０】
その他用３Ｄメガネ制御信号３０４に基づいて、その他用３Ｄメガネ３０６は、表示画像左目用１１１が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４だけを開かせ、その他用３Ｄメガネシャッター右目用３０５は閉じさせる。表示画像右目その他用３０３が表示されている時間は、その他用３Ｄメガネシャッター右目用３０５だけを開かせ、３Ｄメガネシャッター左目用１１４は閉じさせる。表示画像右目大人用１１２及び表示画像右目子供用１１３が表示されている時間は、３Ｄメガネシャッター左目用１１４及びその他用３Ｄメガネシャッター右目用３０５の両方を閉じさせる。
【００５１】
実施の形態３の立体画像表示に関するタイムチャートについては、実施の形態１とほぼ同様なので、説明を省略する。以上の構成により、実施の形態３にかかる本発明の態様では、大人用の視差で撮影された立体画像、子供用の視差で撮影された立体画像及びその他用の視差で撮影された立体画像を時分割で表示させている。具体的には、左目に見せる画像を共通として、右目画像を、大人用、子供用、その他用と３種類用意して、それぞれの画像を時分割で表示装置に表示させている。これにより、メガネのシャッター制御により、任意のユーザに３種類の立体画像を選択して見せることも可能になる。また、撮影装置を増やすことで、４種類以上の立体画像を選択して見せることも可能になる。
【００５２】
なお、これまでの説明では、その他用の視差は人間の大人の視差よりも大きいとしたが、人間の子供の視差よりも小さな視差としてもよい。その場合には、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目その他用３０１が撮影した画像の視差は、撮影カメラレンズ左目用１０２と撮影カメラレンズ右目子供用１０３が撮影した画像の視差と比べて小さくなるように、撮影を行う。いずれにせよ、人間の視差とは異なる視差として、その他用の視差を設定し、撮影を行うようにすれば十分である。あるいは、その他用の視差を、大人の視差よりも小さく、子供の視差よりも大きいと設定して、撮影を行ってもよい。
【００５３】
なお、時分割で画像を表示させるにあたっては、実施の形態２や実施の形態３のように分割数が増える程、１フレーム辺りに実際に３Ｄメガネを透過して表示される画像の表示時間が短くなってしまう。これに対しては、表示装置３４の輝度を上げることや、周波数を上げて１フレームの時間を短くさせ、ちらつきを少なくすることなどを行って対処する。実際には、蛍光灯が毎秒５０回もしくは６０回点滅を繰り返していることや、長い間、テレビの周波数が６０フィールドのインタレース表示だったことを考慮すれば、人間の目は６０Ｈｚ以上のちらつきには鈍感であり、１フレームの時間がおよそ１／６０秒以下であれば、違和感は起きにくいと考えられる。また、１フレームの表示時間を短くすることについても、技術の進化によりテレビの倍速表示や３倍速表示が当たり前となっている昨今では容易に行える。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明は立体表示にとどまらず、通常の非立体画像（左右で視差のない画像）に応用することも可能である。本発明の上記実施の形態においては、複数種類の画像を時分割で表示し、シャッターの制御によってユーザの右目と左目に異なる画像を表示させることで、ユーザに立体画像を提供することができた。つまり、シャッターの制御によって、ユーザの両目に同一の画像を出力するように３Ｄメガネを制御させれば、ユーザに非立体画像を提供することもできる。表示装置が複数種類の非立体画像を時分割で表示して、ユーザに対して複数種類の非立体画像を提供してもよい。また、画像制御装置の制御によって、あるユーザに対しては立体画像を表示させ、別のユーザには非立体画像を表示させるようにしてもよい。例として、家族全員で立体映画を見に行った場合、１人は３Ｄ酔いするためにあえて非立体の通常の画像を視聴する、といった使い方が考えられる。
【００５５】
また、非立体画像以外にも、画像を白黒、セピア色にしたり、画像にフィルムノイズを混ぜたりといったように、効果を変えた画像を複数種類作成して、それらを表示装置によって時分割で表示させるようにしてもよい。
【００５６】
表示装置で表示できる立体画像は複数種類あるが、常に異なる画像を複数のユーザに提供する必要はない。通常は複数のユーザ全員に同じ画像を表示させて、特定の時間にユーザ毎に表示させる画像を変えるといったことも考えられる。
【００５７】
また、３Ｄメガネのユーザが、任意の画像を選択して見られるようにしてもよい。例えば、実施の形態１において、大人用３Ｄメガネ制御信号１０９及び子供用３Ｄメガネ制御信号１１０を、大人用３Ｄメガネ３２と子供用３Ｄメガネ３３の両方ともに送信できるようにして、ユーザ側では受信した制御信号のうち、大人用か、子供用かを選択できるようにすることが考えられる。３Ｄメガネは、選んだ制御信号に基づいて、上記実施の形態と同様に、右目と左目のシャッターの開閉を制御する。また、３Ｄメガネ側でなく画像制御装置側の設定を変更して、ユーザが画像の選択を行えるようにしてもよい。
【００５８】
上記実施の形態においては、撮影された複数の画像データは、時分割され、時分割画像データとして記録されるとした。しかし、記録される段階では複数の画像データは時分割されている必要はなく、表示装置で表示される際に、実施の形態の通りに、時分割で表示されるようにしてもよい。また、上記実施の形態における時分割の表示では、各フレームにおいて、交互に異なる種類の画像が表示されるとした。しかし、これは完全に交互になっていなくともよい。異なる種類の画像が時分割で表示され、その中の２種類の画像をそれぞれ右目と左目に表示させることによって、人間の目に立体画像の動画と認識されることができれば、それで十分である。
【００５９】
上記実施の形態においては、複数の視差を持つ画像データが予め撮影されるものとした。しかし、複数の視差の相違を持つ画像データは、予め撮影されなくとも、撮影編集装置や画像制御装置で作成され、表示装置において、実施の形態と同様に、異なる視差を持つ立体画像が時分割で表示されるようにしてもよい。また、撮影対象物は実際に存在しない、架空のものであってもよい。つまり、実施の形態に示されたような撮影システムでなく、ＣＧやアニメの作成などにおいて、視差が生じるように撮影対象物の複数のコマを作成し、それらを複数の画像データとして、時分割で１つの画像データとして記録するようにしてもよい。もちろん、撮影対象物は任意のものでよい。
【００６０】
上記実施の形態において、表示装置から、異なる音声データを異なる３Ｄメガネのユーザに提供するようにしてもよい。これにより、複数のユーザは異なる立体画像と、それに対応した異なる音声を視聴することが可能になる。
【００６１】
上記実施の形態において、３Ｄメガネは、シャッターの開閉に応じて完全に光を透過もしくは遮断するとした。しかし、ユーザに本来見せる画像以外の画像が表示装置に表示された場合でも、画像からの光の一部を透過させるとしてもよい。あるいは、ユーザに本来見せる画像においても、当該画像の全ての光を透過させずに、一部を遮光する構成にしてもよい。
【００６２】
上記実施の形態においては、制御装置は表示装置の表示する画像の変化に同期して、３Ｄメガネにタイミングを同期させる制御信号を出力し、３Ｄメガネはその制御信号に応じて、右目と左目にあるシャッターの開閉を制御するとした。しかし、制御装置は表示装置の表示する画像に同期して、３Ｄメガネに対し、右目と左目の開閉を直に制御させるような信号を、制御信号として出力するようにしてもよい。その場合、例えば、実施の形態１において制御装置が３Ｄメガネに出力する制御信号は、３Ｄメガネが大人用か子供用かという識別情報と、３Ｄメガネが大人用の場合の右目及び左目のシャッターの開閉の制御情報と、子供用の場合の右目及び左目のシャッターの開閉の制御情報に関する情報を含んでいる構成であってもよい。例えば、大人用か子供用かという識別情報は、大人用である場合には「１」、子供用である場合には「０」と表され、識別信号の一部に含まれているとしてもよい。シャッターの開閉等に関しても、同様に表されるとしてもよい。
【００６３】
また、上記実施の形態において、３Ｄメガネの制御は画像制御手段（画像表示兼制御手段）が行った。しかし、画像制御手段は存在せず、３Ｄメガネのみが画像データの表示に同期して、本実施の形態と同様の処理を行うことで、ユーザに立体画像を提供するようにしてもよい。つまり、３Ｄメガネが、表示装置に表示されている画像の種類を検知し、それに応じて、右目と左目の液晶シャッターの開閉を制御するといった構成でもよい。
【００６４】
上記実施の形態において、３Ｄメガネは液晶シャッターを備えるとした。しかし、開閉が制御できるシャッター機能を有するならば、他のものでもよい。あるいは、偏光や分光といった技術を用いた３Ｄメガネでもよい。例えば偏光の技術を用いた場合、表示される画像は、異なる種類の画像であり、異なる偏光を有する構成が考えられる。また、３Ｄメガネの右目と左目は、異なる種類の偏光板若しくは偏光方向を変化できる液晶フィルタなど、偏光機能を有する部材から構成される。これにより、３Ｄメガネの各目の部材と同一の偏光方向を持った画像の光はユーザに視認され、目の部材と異なる偏光方向を持った画像の光はユーザに視認されなくなるため、画像の偏光方向と３Ｄメガネの各目の部材の偏光方向を調節することで、複数のユーザに異なる視差を持つ立体画像を提供することができる。また、表示装置で時分割により表示される画像の一部を遮光する機能があるならば、メガネという形態でなくてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 撮影システム
１１、１２、１３ 撮影装置
１４ 撮影編集装置
２０ 時分割画像データ
３０ 表示システム
３１ 画像制御装置
３２ 大人用３Ｄメガネ
３３ 子供用３Ｄメガネ
３４ 表示装置
１０１ 撮影対象物
１０２ 撮影カメラレンズ左目用
１０３ 撮影カメラレンズ右目子供用
１０４ 撮影カメラレンズ右目大人用
１０５ 撮影画像左目用
１０６ 撮影画像右目子供用
１０７ 撮影画像右目大人用
１０８ 画像表示兼制御手段
１０９ 大人用３Ｄメガネ制御信号
１１０ 子供用３Ｄメガネ制御信号
１１１ 表示画像左目用
１１２ 表示画像右目大人用
１１３ 表示画像右目子供用
１１４ ３Ｄメガネシャッター左目用
１１５ 大人用３Ｄメガネシャッター右目用
１１６ 子供用３Ｄメガネシャッター右目用
２０１ 撮影カメラレンズ左目子供用
２０２ 撮影画像左目子供用
２０３ 表示画像左目子供用
２０４ 子供用３Ｄメガネシャッター左目用
３０１ 撮影カメラレンズ右目その他用
３０２ 撮影画像右目その他用
３０３ 表示画像右目その他用
３０４ その他用３Ｄメガネ制御信号
３０５ その他用３Ｄメガネシャッター左目用
３０６ その他用３Ｄメガネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続的に表示する表示装置と、
前記第１の立体画像又は第２の立体画像を選択的に遮光する遮光装置を備えた立体画像表示システム。
【請求項２】
前記表示装置は、さらに、前記第１の視差及び前記第２の視差のそれぞれとは異なる第３の視差を有する第３の立体画像を第１の立体画像及び第２の立体画像と時分割して循環的に表示し、
前記遮光装置は、前記第１の立体画像、前記第２の立体画像及び前記第３の立体画像のいずれかを選択的に透過させることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示システム。
【請求項３】
前記第１の立体画像は、第１の右目画像と、当該第１の右目画像と組み合わせて第１の視差を実現する第１の左目画像からなり、
前記第２の立体画像は、前記第１の右目画像と前記第１の左目画像のいずれか一方と組み合わせて前記第２の視差を実現する右目画像又は左目画像、若しくは、前記第１の右目画像及び第１の左目画像とは独立して当該第２の視差を有する第２の右目画像及び第２の左目画像からなり、
前記遮光装置は、第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせが前記観察者に視認されるように複数の表示画像の一部を遮光する、
請求項１記載の立体画像表示システム。
【請求項４】
前記表示装置は、
表示する複数のフレームのそれぞれにおいて、前記第１の立体画像と前記第２の立体画像とを、時分割して表示する、
請求項１〜３いずれかに記載の立体画像表示システム。
【請求項５】
前記第１の視差は大人用に設定された視差であり、前記第２の視差は子供用に設定された視差であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の立体画像表示システム。
【請求項６】
前記第３の視差は人間とは異なる視差に設定された視差であることを特徴とする請求項２に記載の立体画像表示システム。
【請求項７】
第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続する時分割データを取得する手段と、
前記生成された時分割データを、当該時分割データに含まれる前記第１の立体画像と前記第２の立体画像とを連続して表示可能な表示装置に対して、出力する画像制御装置。
【請求項８】
前記表示装置の観察者に対して画像を選択的に遮光可能な遮光装置に対して、前記第１の視差を有する画像の組み合わせ又は前記第２の視差を有する画像の組み合わせが前記観察者に視認されるように複数の表示画像の一部を遮光するための制御信号を出力する、
請求項７に記載の画像制御装置。
【請求項９】
第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続的に表示し、
前記第１の立体画像又は第２の立体画像を選択的に透過させ、観察者に対していずれかの画像を認識させる立体画像表示方法。
【請求項１】
第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続的に表示する表示装置と、
前記第１の立体画像又は第２の立体画像を選択的に遮光する遮光装置を備えた立体画像表示システム。
【請求項２】
前記表示装置は、さらに、前記第１の視差及び前記第２の視差のそれぞれとは異なる第３の視差を有する第３の立体画像を第１の立体画像及び第２の立体画像と時分割して循環的に表示し、
前記遮光装置は、前記第１の立体画像、前記第２の立体画像及び前記第３の立体画像のいずれかを選択的に透過させることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示システム。
【請求項３】
前記第１の立体画像は、第１の右目画像と、当該第１の右目画像と組み合わせて第１の視差を実現する第１の左目画像からなり、
前記第２の立体画像は、前記第１の右目画像と前記第１の左目画像のいずれか一方と組み合わせて前記第２の視差を実現する右目画像又は左目画像、若しくは、前記第１の右目画像及び第１の左目画像とは独立して当該第２の視差を有する第２の右目画像及び第２の左目画像からなり、
前記遮光装置は、第１の視差を有する画像の組み合わせ又は第２の視差を有する画像の組み合わせが前記観察者に視認されるように複数の表示画像の一部を遮光する、
請求項１記載の立体画像表示システム。
【請求項４】
前記表示装置は、
表示する複数のフレームのそれぞれにおいて、前記第１の立体画像と前記第２の立体画像とを、時分割して表示する、
請求項１〜３いずれかに記載の立体画像表示システム。
【請求項５】
前記第１の視差は大人用に設定された視差であり、前記第２の視差は子供用に設定された視差であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の立体画像表示システム。
【請求項６】
前記第３の視差は人間とは異なる視差に設定された視差であることを特徴とする請求項２に記載の立体画像表示システム。
【請求項７】
第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続する時分割データを取得する手段と、
前記生成された時分割データを、当該時分割データに含まれる前記第１の立体画像と前記第２の立体画像とを連続して表示可能な表示装置に対して、出力する画像制御装置。
【請求項８】
前記表示装置の観察者に対して画像を選択的に遮光可能な遮光装置に対して、前記第１の視差を有する画像の組み合わせ又は前記第２の視差を有する画像の組み合わせが前記観察者に視認されるように複数の表示画像の一部を遮光するための制御信号を出力する、
請求項７に記載の画像制御装置。
【請求項９】
第１の視差を有する第１の立体画像と、当該第１の視差とは異なる第２の視差を有する第２の立体画像を時分割して連続的に表示し、
前記第１の立体画像又は第２の立体画像を選択的に透過させ、観察者に対していずれかの画像を認識させる立体画像表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−７８７４９（Ｐ２０１２−７８７４９Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２６５５９（Ｐ２０１０−２２６５５９）
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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