立体画像表示装置
【課題】表示画面サイズによらず最適な表示視差量を有する立体画像を表示する。
【解決手段】画像信号保持部１１は、外部から供給される画像信号を保持する。画像加工部１３は、画像信号保持部１１に保持される画像信号を、調整部２０からの指示に応じて適宜加工する。投写部１４は、画像加工部１３により生成された画像に応じた光を表示領域に投写する。表示サイズ判定部２２は、投写型映像表示装置１００に隣接して設けられたカメラ２５により撮影された画像に基づき、スクリーンに表示されている画面の表示サイズを算出する。そして、画面の表示サイズが所定の上限サイズ以上であるか否かを判定する。
【解決手段】画像信号保持部１１は、外部から供給される画像信号を保持する。画像加工部１３は、画像信号保持部１１に保持される画像信号を、調整部２０からの指示に応じて適宜加工する。投写部１４は、画像加工部１３により生成された画像に応じた光を表示領域に投写する。表示サイズ判定部２２は、投写型映像表示装置１００に隣接して設けられたカメラ２５により撮影された画像に基づき、スクリーンに表示されている画面の表示サイズを算出する。そして、画面の表示サイズが所定の上限サイズ以上であるか否かを判定する。
【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立体画像表示装置に関する。
【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を認識している。逆にいえば、この両眼に写すべき像の位置ずれ量（オフセット）を調整することにより、脳に擬似的に奥行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。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。
【０００３】
立体画像表示装置は、両眼視差を利用して立体画像を認識させるという原理上、同一の視差画像を用いても、それを表示する画面サイズが異なると自然な立体画像を得ることができなくなるという問題がある。この問題に対処すべく、例えば特許文献１には、立体映像に関連づけて定められた立体映像の表示画面サイズ情報を取得し、この情報に基づいて左眼映像と右眼映像とのオフセットを設定して、表示される映像の立体感を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８００６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、立体映像を再生することができるプロジェクタの開発が進められている。プロジェクタは、スクリーンなどの投影面に映像を投影するという特性上、画面の大きさは環境に応じて様々に変化する。そのため、上記特許文献１のような従来技術では、プロジェクタのように画面サイズが不特定な場合、表示画面サイズ情報が準備されていないことが考えられる。
【０００６】
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、表示画面サイズによらず最適な表示視差量を有する立体画像を表示する立体画像表示技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、立体画像を投影面に投写表示する立体画像表示装置を提供する。この装置は、所定の表示領域に、第１画像と、第１画像に対して所定の視差を持つ第２画像とからなる視差画像を重畳して投写表示する投写部と、投影面における表示領域のサイズが、視差画像を立体画像として認識できる視差量の限界値に基づき決定される上限サイズ以上であるか否かを判定する表示サイズ判定部と、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、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】
【０００９】
本発明によれば、表示画面サイズによらず最適な表示視差量を有する立体画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る立体画像表示システムの構成を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は投写型映像表示装置の内部構造を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は偏光スイッチャの取付位置の変形例を示す図である。
【図４】画面表示サイズと左右視差量の関係を説明する図である。
【図５】実施の形態１に係る投写型映像表示装置の機能ブロック図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は視差画像の水平方向シフトを説明する図である。
【図７】カメラの撮影画像に基づいて表示画面サイズを算出する方法について説明する図である。
【図８】実施の形態２に係る投写型映像表示装置の機能ブロック図である。
【図９】メガネ確認用画像の一例を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は、メガネ確認用画像の例を示す図である。
【図１１】逆視確認用画像の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態２に係るメガネ確認動作および逆視確認動作を実行するプロセスのフローチャートである。
【図１３】メガネ確認用画像の一例を示す図である。
【図１４】裸眼立体視ディスプレイに多視点立体映像を投影する様子を示す図である。
【図１５】多視点式立体映像の逆視確認用画像を示す図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は人のいる方向を画面の下側に切り替える様子を説明する図である。
【図１７】（ａ）、（ｂ）はシャッタメガネに設けられる赤外線同期信号の受光部の構成を示す図である。
【図１８】手持ち式のシャッタメガネを示す図である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）はシルバースクリーンの形状および反射方向を示す図である。
【図２０】（ａ）〜（ｃ）はシルバースクリーンの凹凸面を保護する保護プレートの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
〔立体画像表示システムの構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る立体画像表示システム１０の構成を示す図である。立体画像表示システム１０は、投写型映像表示装置１００、投写型映像表示装置に隣接してまたは内蔵して設けられるカメラ（図示せず）、スクリーン２１およびメガネ３０を備える。
【００１２】
画像表示部としての投写型映像表示装置１００は、スクリーンなどの投影面までの設置距離を極めて短くすることができる、いわゆる短焦点プロジェクタである。本実施形態における投写型映像表示装置１００は、図１（ａ）に示すように、床上に設置され、同じく床上に配置されたスクリーン２１上の表示領域２３に画像を投影するか、または図１（ｂ）に示すように、壁面に設置され、同じく壁面に配置されたスクリーン２１上の表示領域２３に画像を投影する。図から分かるように、短焦点プロジェクタを採用すると投写距離を短くすることができるので、空間を有効活用することができる。しかしながら、投写型映像表示装置１００は、離れた壁面上のスクリーンに画像を投影する従来方式のプロジェクタであってもよい。
【００１３】
投写型映像表示装置１００は、表示領域２３に、第１画像と、第１画像に対して所定の視差を持つ第２画像（以下、両方を合わせて「視差画像」と呼ぶ）とを時間的または空間的に分割して表示する。
【００１４】
立体画像の観察者は、各々が観察用のメガネ３０を装着してスクリーンを見る。メガネ３０としてシャッタメガネ方式を採用する場合、投写型映像表示装置１００は、第１画像と第２画像からなる視差画像を時分割に表示する。例えば、右眼用画像と左眼用画像を交互に表示する。この場合、メガネ３０は、右眼用画像が表示されているときには右眼のシャッタを開くとともに左眼のシャッタを閉じ、左眼用画像が表示されているときには左眼のシャッタを開くとともに右眼のシャッタを閉じるように動作する。この動作を視差画像の表示と同期させるため、投写型映像表示装置１００とシャッタメガネ３０とは同期信号を送受信している。
【００１５】
メガネ３０として偏光メガネ方式を採用する場合、投写型映像表示装置１００は、第１画像と第２画像からなる視差画像を空間分割して表示する。例えば、奇数行と偶数行の画素からの出射光が異なる偏光となるように、表示素子の後段に偶数行にのみ位相差板を設置する。これにより、スクリーンに結像された画像の奇数行と偶数行とは異なる偏光となる。あるいは、第１画像と第２画像からなる視差画像を時間分割して表示する場合は、投写型映像表示装置１００は、右眼用画像と左眼用画像とを交互に表示するとともに、投写レンズの前に配置された偏光を切り替える偏光スイッチャ４０によって、左眼用画像と右眼用画像を異なる偏光で投写する。この場合、メガネ３０は、左眼は左眼用画像の偏光を透過させ、右眼は右眼用画像の偏光を透過させるよう構成される。また、第１画像と第２画像の重畳方法には、時間的、空間的に分割する以外にも、二台のプロジェクタでそれぞれ右眼用画像と左眼用画像を異なる偏光で投写する方法もある。画像を偏光メガネで観察することで、左右の眼にそれぞれ対応する画像を見せることができる。
【００１６】
カメラ（例えば、ＣＣＤカメラ）は、表示領域２３を少なくとも含む画像を撮影し、投写型映像表示装置１００に供給する。
【００１７】
〔投写型映像表示装置の構成〕
図２は、投写型映像表示装置１００の内部構造を示す図である。図２（ａ）は、投写型映像表示装置１００を側方から見た内部透視図であり、図２（ｂ）は、投写型映像表示装置１００を上方から見た内部透視図であり、主として、光学エンジン２００内の各光学部品の配置構成を示す。
【００１８】
投写型映像表示装置１００の前面には、映像光の投写口１０１が形成されている。本実施形態の投写型映像表示装置１００は短焦点プロジェクタであるため、投写口１０１は斜め下方を向くように設置されている。これによって、装置１００に接近して位置する投影面にも画像を投写することができる。
【００１９】
投写型映像表示装置１００の内部には、光学エンジン２００、後部屈折光学系３００、反射ミラー４００、前部屈折光学系５００、曲面ミラー６００が配されている。
【００２０】
光学エンジン２００は、映像信号に応じて変調された映像光を生成する。光学エンジン２００には、その筐体内に各光学部品（液晶パネル、ダイクロイックプリズム、等）が所定の配置構成で設置されている。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、光学エンジン２００は、光源２０１と、導光光学系２０２と、三つの透過型の液晶パネル２０３、２０４、２０５と、ダイクロイックプリズム２０６を備えている。
【００２２】
光源２０１から出射された白色光は、導光光学系２０２によって赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）と、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）と、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）に分離され、液晶パネル２０３、２０４、２０５に照射される。これら液晶パネル２０３、２０４、２０５によって変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、ダイクロイックプリズム２０６によって色合成され、映像光として出射される。
【００２３】
なお、光学エンジン２００内に配される光変調素子としては、上記透過型の液晶パネル２０３、２０４、２０５の他、反射型の液晶パネルや、ＭＥＭＳデバイスを用いることもできる。また、上記のように３板式ではなく、例えば、カラーホイールを用いた単板式の光学系とすることもできる。
【００２４】
光学エンジン２００における映像光の出射口には、後部屈折光学系３００が装着されている。後部屈折光学系３００には、光学エンジン２００で生成された映像光が入射される。後部屈折光学系３００は、複数のレンズを備える。液晶パネル２０３、２０４、２０５およびダイクロイックプリズム２０６は、図２（ａ）に示すように、後部屈折光学系３００の光軸Ｌ１からＺ軸方向（曲面ミラー６００側）にシフトして配されている。
【００２５】
後部屈折光学系３００の前方には、反射ミラー４００が配されている。反射ミラー４００は、Ｘ−Ｚ平面に直交し且つＸ−Ｙ平面に対して４５度傾いた状態で配置されている。
【００２６】
反射ミラー４００の上方には、前部屈折光学系５００が配されている。前部屈折光学系５００は、複数のレンズを備え、これらレンズの光軸Ｌ２は、Ｚ軸と平行で、且つ、ダイクロイックプリズム２０６の映像光出射面と平行になっている。また、前部屈折光学系５００の光軸Ｌ２は、後部屈折光学系３００の光軸Ｌ１および底面に対し垂直になっているとともに、反射ミラー４００上において、後部屈折光学系３００の光軸Ｌ１と交わっている。すなわち、前部屈折光学系５００は、後部屈折光学系３００と協同して一つの屈折光学系を構成しており、これら二つの屈折光学系３００、５００の間に介挿された反射ミラー４００によって、レンズ群の光軸が、ダイクロイックプリズム２０６の出射面と直交する方向からこれに平行な方向へと変換されている。
【００２７】
後部屈折光学系３００に入射した映像光は、後部屈折光学系３００、反射ミラー４００および前部屈折光学系５００を経由し、前部屈折光学系５００の上方に配された曲面ミラー６００に入射する。
【００２８】
曲面ミラー６００は、その反射面が凹面形状とされている。曲面ミラー６００は、図２（ａ）に示すように、前部屈折光学系５００の光軸Ｌ２よりも光学エンジン２００側に有効反射領域を持つ。曲面ミラー６００は、非球面形状や自由曲面形状、球面形状とすることができる。
【００２９】
曲面ミラー６００に入射した映像光は、曲面ミラー６００で反射され、投写口１０１を通って被投写面に拡大投写される。このとき、映像光は、投写口１０１付近で最も収束された後に拡大される。
【００３０】
図１に戻り、偏光メガネ方式を採用する場合、投写型映像表示装置１００の投写口には偏光スイッチャ４０が取り付けられる。偏光スイッチャ４０は、投写型映像表示装置１００から供給される同期信号を受け取り、この同期信号に合わせて偏光方向を変えるように構成されている。偏光スイッチャ４０を通過した映像は、互いに直交方向を向く偏光画像に時分割で偏光される。この映像を偏光を維持するスクリーンに投写し、スクリーンで拡散反射された映像光を偏光メガネで観察することで、立体画像を認識できる。また、偏光は直線偏光でもよいし、円偏光すなわち右円偏光と左円偏光であってもよい。
【００３１】
偏光スイッチャ４０は、スクリーン２１と非平行に配置される。このとき、偏光スイッチャ４０への上下方向の入射角が、正方向（図１中のθ１）と負方向（図１中のθ２）とで等しくなるように配置することが好ましい。こうすると、偏光スイッチャ４０を通過する光線の断面積が最小になるので、偏光スイッチャを小型化することができる。同様の理由から、偏光スイッチャへの左右方向の入射角も、正方向と負方向とで等しくなるように配置することが好ましい。また、偏光スイッチャに対する入射角をできるだけ小さくすることで、スイッチャによる偏光性能を高めることができる。
【００３２】
図１のように、偏光スイッチャを投写型映像表示装置１００の投写口に取り付ける代わりに、装置１００の内部に配置してもよい。図３（ａ）〜（ｃ）は、偏光スイッチャ４０の取付位置の変形例を示す。図３（ａ）のように、偏光スイッチャ４０は、投写系の曲面ミラー６００の後に配置してもよいし、図３（ｂ）のように、曲面ミラー６００の前に配置してもよい。図３（ｃ）のように、光束に対して略垂直になるように配置すれば、偏光スイッチャを小型化できる。
【００３３】
いずれの場合も、偏光スイッチャ４０は、投写型映像表示装置１００に対して容易に取り外し可能な構成とすることが好ましい。投写型映像表示装置で通常の二次元映像を表示するときや、シャッタメガネ方式で三次元映像を表示するときには、光量の低下を防ぐために偏光スイッチャを取り外す方が好ましいからである。
【００３４】
〔過大視差の防止〕
図４は、投写型映像表示装置１００を用いて視差画像をスクリーンに拡大投写するときに生じる問題点を説明する図である。図４は、比較的小型のディスプレイＳ１に表示された視差画像Ｉ１を両目で観察する様子と、大型のスクリーンＳ２に表示された相似形の視差画像Ｉ２を両目で観察する様子を示している。なお、この問題点は、上述したシャッタメガネ方式および偏光メガネ方式に限られず、両眼視差を利用する任意の立体画像表示方式で生じうる。
【００３５】
一般に、立体画像における左右画像間の視差量は、表示画面のサイズに比例して大きくなる。そのため、比較的小型のディスプレイＳ１上では、両目からの視線が交差して立体画像を観察できる視差画像でも、大型のスクリーンＳ２上では、両目からの視線が交差しなくなり立体視ができなくなる。このように、画面サイズと左右画像間で設定すべき視差量とは密接な関係がある。特に、視線が交差しない遠方視差については、左右画像の視差量が人間の眼間距離を越えてしまうと、原理的に立体視ができなくなる。視線が近くで交差する場合は、原理的には限界は存在しないが、観察者の生理的な限界が存在する。
【００３６】
そこで、本実施形態では、スクリーン等の投影面に立体画像を投写する場合において、視差画像間の表示視差量を調整する技術を提供する。
【００３７】
〔投写型映像表示装置の機能〕
図５は、投写型映像表示装置１００の機能ブロック図である。これらの構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３８】
画像信号保持部１１は、外部から供給される画像信号を保持する。画像加工部１３は、画像信号保持部１１に保持される画像信号を、調整部２０からの指示に応じて適宜加工する。
【００３９】
投写部１４は、画像加工部１３により生成された画像に応じた光を表示領域２３に投写する。同期信号生成部１５は、投写部１４による各フレーム画像の投写タイミングに同期した信号を生成する。同期信号送信部１６は、同期信号生成部１５により生成された同期信号を、有線通信、もしくは赤外線通信やその他の短距離無線通信により送信する。シャッタメガネ方式の場合は、同期信号をメガネ３０に送信し、偏光メガネ方式の場合は、同期信号を偏光スイッチャ４０に送信する。
【００４０】
表示サイズ判定部２２は、投写型映像表示装置１００に隣接してまたは内蔵して設けられたカメラ２５により撮影された画像に基づき、スクリーンに表示されている画面の表示サイズを算出する。そして、画面の表示サイズが所定の上限サイズ以上であるか否かを判定する。
ここで、「上限サイズ」とは、視差画像を構成する左右画像間の最大視差量が、人間の眼間距離（例えば、６５ｍｍ）と等しくなるときの画面の表示サイズとして定義される。つまり、画面の表示サイズが上限サイズ以上であると、左右画像間の視差量が眼間距離を越えてしまい、立体視ができなくなる限界のサイズと言うことができる。
【００４１】
より具体的には、表示サイズ判定部２２は、視差画像を構成する左眼用画像と右眼用画像の対応点マッチングを実行することで、左右画像間の画素単位での視差量を各対応点について求めることができる。そして、各対応点についての視差量のうち最大のものを「最大視差量」と特定する。画素単位での最大視差量が分かれば、画面の表示サイズに対して実距離単位（例えば、ｍｍ）での最大視差量を容易に算出することができる。この実距離の最大視差量が眼間距離と等しくなるときの画面の表示サイズが「上限サイズ」である。
【００４２】
なお、視差画像の最大視差量は、必ずしも画像内のあらゆる対応点の中での最大値でなくてもよい。観察者が注目する被写体は限られているので、例えば画像内の主要な被写体の対応点の中での最大値を採用してもよい。主要な被写体か否かは、既知の画像解析手法により判断することができる。
【００４３】
また、眼間距離は標準的な６５ｍｍで固定してもよいし、または図示しない入力装置を用いて、表示サイズ判定部２２に眼間距離の代替値となる視差量の限界値を入力してもよい。あるいは、実際の視差画像をスクリーンに表示させた状態で、左右画像間の視差量を徐々に広げていき、ユーザが立体視ができなくなった限界値を眼間距離の代替値として設定してもよい。
【００４４】
画面の表示サイズが上限サイズ以上である場合、警告表示部２４は、表示中の画像は視差が強い可能性がある旨を観察者に伝えるメッセージを含む画像を投写部１４に表示させる。
【００４５】
または、画面の表示サイズが上限サイズ以上である場合、調整部２０は、画像加工部１３に対して、画面の表示サイズを縮小するように指示する。これに応じて、画像加工部１３は、画面の表示サイズが上限サイズ以下となるように画像を縮小する。別法では、投写型映像表示装置１００の投写レンズにズーム機能が搭載されている場合には、ズームを調整して画面の表示サイズを小さくしてもよい。
【００４６】
さらに、画面の表示サイズが上限サイズ以上である場合には、調整部２０は、画像加工部１３に対して、視差画像を構成する左右画像間の視差量を小さくするように指示してもよい。これに応じて、画像加工部１３は、視差画像を構成する左右画像の視差量を従前よりも小さくするように、つまり左右画像が接近する方向に各画像を水平移動する。
【００４７】
図６は、視差量を小さくする様子を示す。図６（ａ）では、左右画像間の視差量が図示のように過大であったため、左眼用画像を右方に、右眼用画像を左方に移動することで、視差量の小さい立体視に適した画像にすることができる。このときの水平移動は、移動後の視差量が眼間距離と等しくなるまで行うことが好ましい。
【００４８】
上述したように、表示サイズ判定部２２は、カメラによって撮影された表示領域の画像を元に画面の表示サイズを算出する。これについて、図７を参照して説明する。
【００４９】
図７は、画面の表示サイズｂを算出する方法について示す。図示するように、投写型映像表示装置１００の投写レンズとカメラ２５とが水平方向に距離ｗだけ離して配置されているものとする。投写レンズからは幅ｂの画像がスクリーンに投写されており、カメラ２５は幅ｂの全体を含む幅ａの範囲を撮影しているものとする。カメラ２５がズーム機能を使用していない場合、以下のようにして画面サイズｂを求めることができる。
【００５０】
まず、カメラ２５による撮影画像からマッチング手法等を用いて表示領域を検出し、画面サイズの幅ｂと左右のずれ量ｃ、ｄとの比Ｒ＝ｃ／ｂおよびＳ＝ｄ／ｂを求める。比ＲおよびＳは、画像内の水平方向の画素数等から簡単に求めることができる。ＲおよびＳは、幾何関係より以下のように表現できる。
Ｒ＝ｃ／ｂ＝｛（ａ−ｂ）／２＋ｗ｝／ｂ
Ｓ＝ｄ／ｂ＝｛（ａ−ｂ）／２−ｗ｝／ｂ
上二式から、Ｒ−Ｓ＝２ｗ／ｂより、ｂ＝２ｗ／（Ｒ−Ｓ）となる。ｗは既知であるから、画面サイズｂが求められる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、投写型映像表示装置を用いて立体画像を投影面に表示するときに、表示される視差画像の左右画像間の視差量を算出し、その視差量が適切か否かを判定することができる。このとき、カメラによって画像を撮影し、撮影画像に基づき最大視差量を算出するので、プロジェクタのように表示画面サイズが一定でない場合でも、事前に情報を準備することがなく上記の処理を行うことができる。さらに、視差量が不適切な場合には、画面サイズを変更したり左右画像を水平移動したりして、適切な視差量に調節することができる。
【００５２】
上記では、左右画像間の視差量が大きすぎる場合、すなわち画面の表示サイズが上限サイズ以上である場合について述べたが、同様の方法で、画面の表示サイズに対して左右画像間の視差量が小さすぎる場合（例えば、視差量が生理的な限界値以下の場合）、すなわち画面の表示サイズが所定の下限サイズ以下であるために立体視がうまくできないことも判定することが可能である。この場合、警告表示部２４は、視差量が小さすぎる旨を観察者に伝えるメッセージを投写部１４に表示させる。または、調整部２０は、画面の表示サイズが下限サイズ以上となるまで拡大するように画像加工部１３に指示する。別法では、投写型映像表示装置１００の投写レンズにズーム機能が搭載されている場合には、ズームを調整して画面の表示サイズを大きくしてもよい。さらに、調整部２０は、画像加工部１３に対して、視差画像を構成する左右画像間の視差量を大きくするために、左右画像が離間する方向に水平移動させるように指示してもよい。
【００５３】
上記では、対応点マッチングによって視差画像を構成する左右画像間の最大視差量を求めることを述べた。代替的に、視差画像毎に最大視差量の情報がメタ情報として付加されている場合は、それを利用してもよい。
また、上記では、最大視差量が眼間距離と等しくなる所定の上限サイズを算出することを述べたが、代替的に、視差画像毎に上限サイズの情報がメタ情報として付加されている場合は、それを利用してもよい。
【００５４】
上記では、表示サイズ判定部２２はカメラ２５で撮影された画像に基づき画面の表示サイズを算出したが、カメラ２５のズームとフォーカスの状態から投射角と投写距離とを算出し、両者から画面の表示サイズを求めるようにしてもよい。
【００５５】
ここまで、投写型映像表示装置による投写画像が静止画像である場合について説明した。投写する映像が動画像の場合は、各フレーム毎に所定の最大視差量や画面表示サイズなどの情報を比較する必要がある。しかしながら、大部分のフレームで立体視が可能であるのに一部のフレームのみで立体視ができないような場合、観察にとってほとんど障害にならないにもかかわらず動画像を停止してしまうと、非常に煩わしい。
【００５６】
そこで、動画像の場合は以下のようにする。例えば、動画像のメタ情報として、全フレームにおける最大視差量や画面サイズといった情報を付加しておき、再生前にメタ情報を参照して最大視差量を越えるフレームがある場合は、そのことを観察者に対して通知するように構成してもよい。
【００５７】
または、各フレームに最大視差量や画面サイズといった情報が付加されており、動画像の投写中にあるフレームが所定の上限サイズを超えてしまう場合には、ユーザに通知することなくそのフレームを縮小して表示するといった対処方法を設定しておいてもよい。または、視聴時の違和感を防ぐため、あるいは演出効果を妨げないように、一部のフレームが所定の上限サイズを超えるときでも、一定の期間は最大視差量が大きい状態を許容するといった対処方法を設定しておいてもよい。
【００５８】
また、左右画像の視差量の変更は、ユーザの意思で行う構成であってもよい。この場合でも、設定中に最大視差量を超えると判定されたら、上記と同様の補正処理を行うようにしてもよい。
【００５９】
実施の形態２．
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。しかしがなら、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。
【００６２】
逆視を判定するために、立体映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。
【００６３】
この問題を解決すべく、例えば、特開２００６−７２４５５号公報では、視点順序が右側位置または左側位置のいずれから順に付けられているのか不明な被験画像群を記憶している第１記憶手段と、視点順序が右側位置または左側位置のいずれから順に付けられているのかが予め分かっている基準画像群を記憶している第２記憶手段とを準備し、被験画像と基準画像とを同期して表示させる視点位置識別装置が開示されている。
【００６４】
しかし、この手法では、一つの立体映像に対して被験画像群と基準画像群の二つを準備しなければならず、負担が大きいという問題がある。
【００６５】
そこで、実施の形態２では、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提供する。
【００６６】
図８は、実施の形態２に係る投写型映像表示装置１５０の機能ブロック図である。これらの構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００６７】
投写型映像表示装置１５０は、画像信号保持部１１、画像加工部１３、投写部１４、同期信号生成部１５および同期信号送信部１６を含む。これらは、実施の形態１で説明した投写型映像表示装置１００の対応ブロックと同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。
【００６８】
メガネ動作確認部２６は、ユーザからの要求に応じて、または所定のタイミングで、立体画像の観察者が装着しているシャッタメガネが動作しているか否か、および左右のシャッタが正常に同期しているか否かを確認するためのメガネ確認用画像を投写部１４に表示させる。
【００６９】
逆視確認部２８は、ユーザからの要求に応じて、または所定のタイミングで、多視点の立体画像が正しい順序で表示領域に表示されているかを確認するための逆視確認用画像を投写部１４に表示させる。二視点の立体画像であれば、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させる。
【００７０】
ユーザ操作部２７は、メガネ動作確認部２６または逆視確認部２８により表示された確認用画像に対するユーザの応答を受け取る。ユーザによる応答は、例えば表示された選択肢に対する選択として現れ、ユーザは投写型映像表示装置１５０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。
【００７１】
続いて、メガネ動作確認部２６によるメガネの動作確認と、逆視確認部２８による逆視判定について説明する。
【００７２】
〔メガネの動作確認〕
シャッタメガネ方式により立体画像を表示する場合には、観察者が装着するシャッタメガネの動作確認を行うことが望ましい。しかしながら、特に観察者の数が多い場合には、各人のシャッタメガネを個別に動作確認すると非常に手間がかかる。かといって、試験的に立体画像を流してみて正しく立体画像が見えたか否かを観察者に問い合わせても、特に観察者が初心者である場合には、正しく判断できているのかを見分けることはできない。
【００７３】
そこで、本実施形態では、メガネ動作確認部２６はランダムドット画像を用いてシャッタメガネの動作確認を行う。ユーザによりメガネ動作確認用のボタンが押下されると、メガネ動作確認部２６は、メガネ非装着時は何が三次元表示されているか分からないが、メガネ装着時には分かるようなメガネ動作確認用画像を表示させる。
【００７４】
図９は、そのようなメガネ動作確認用画像の作成方法を示す。まず、一枚のランダムドット画像Ｂから、左右方向に少し異なる位置で二枚の画像を切り出しそれぞれ右眼用の背景画像ＢＲと左眼用の背景画像ＢＬとする。次に、別のランダムドット画像から切り出したオブジェクトＢ１（四角形）およびＢ２（円）を、視差が付くように右眼用背景画像ＢＲおよび左眼用背景画像ＢＬ上に配置して、右眼用画像ＩＲと左眼用画像ＩＬとを構成する。
【００７５】
上記のように、背景画像をランダムドット画像の少し異なる位置から切り出すのは、背景画像が左右で同一であるとオブジェクト部分だけ左右で画像が変化するので、シャッタメガネを装着しなくてもオブジェクトが認識できてしまうためである。背景画像に視差を付けたくない場合には、例えば二枚一組のランダムドット画像を二組以上保持しておき、使用時に順次表示すればよい。これにより、背景画像も切り替わるので、オブジェクトが認識されることはない。
【００７６】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、上記のようにして構成された右眼用画像ＩＲと左眼用画像ＩＬを、シャッタメガネを装着して観察したときの見え方を説明する図である。図１０（ａ）に示すように立体画像が観察されない場合は、故障または電池切れなどによりシャッタメガネが動作していないと判断することができる。図１０（ｂ）に示すように、オブジェクトＢ１が手前側に飛び出し、オブジェクトＢ２が奥行があるように見える場合は、その観察者のシャッタメガネは正常に動作していると判断することができる。図１０（ｃ）に示すように、オブジェクトＢ１が奥行があるように見え、オブジェクトＢ２が手前側に飛び出して見える場合は、その観察者のシャッタメガネは左右のシャッタが逆に動作していると判断することができる。
【００７７】
図１０（ｄ）、（ｅ）に示すように、オブジェクトは四角形や円ではなく、より前後が明確になる画像を用いてもよい。あるいは、オブジェクトは階段状の画像や膨らみのある画像であってもよい。さらに、メガネ動作確認用画像を、平面的な状態から手前に飛び出す状態に遷移する動画像として構成してもよい。こうすると、シャッタメガネのシャッタが左右逆に動作している場合、異常に気づきやすい。また、オブジェクトを上下、左右、前後等に動かして、観察者の頭部の動きや顔の向きの変化からメガネの動作状態を判断してもよい。
【００７８】
ランダムドット画像は白黒ではなくカラーであってもよい。また、メガネ動作確認用画像は解像度が必要とされないので、メガネ動作確認用画像を小さい解像度で保持しておき、使用時に拡大して表示してもよい。
【００７９】
〔逆視確認〕
逆視確認部２８は、右眼用画像と左眼用画像のいずれから始まるのか視点順の不明な立体映像があるとき、左右画像の表示順序を確認するための画面を表示する。この立体映像において、視点順は不明でも右眼用画像と左眼用画像が交互に配列されていることは確実なので、以下では、立体映像が画像１、画像２、画像１、画像２・・・の順序で並んでいるものとして説明する。
【００８０】
逆視確認部２８は、視点順が不明な立体映像について、図１１に示すような逆視確認用画面を表示する。この画面には、上下に並ぶ二つの領域Ｄ１、Ｄ２が含まれる。シャッタメガネ方式のように時分割方式の立体映像の場合、逆視確認部２８は、領域Ｄ１に、画像１、画像２、画像１、画像２・・・の順序で映像を表示し、領域Ｄ２に、画像２、画像１、画像２、画像１・・・の順序で映像を表示する。偏光メガネ方式のように空間分割方式の立体映像の場合、逆視確認部２８は、領域Ｄ１には奇数順に画像１を、偶数順に画像２を表示し、領域Ｄ２には奇数順に画像２を、偶数順に画像１を表示する。
【００８１】
なお、上記のように、画面内に二つの領域を同時表示するには装置の処理能力が不足する場合には、所定の間隔（例えば、１秒）毎に、領域Ｄ１と領域Ｄ２とを交互に表示するようにしてもよい。
【００８２】
上記のように、領域Ｄ１およびＤ２に順序の異なる二視点画像をそれぞれ表示させた状態で、ユーザに対していずれの領域の画像が見やすいと感じるかを問い合わせる。ユーザは、任意の入力手段を使用して、上の表示（Ｄ１）が見やすい、下の表示（Ｄ２）が見やすい、分からない、またはメガネ動作の確認を行う、の四つの選択肢Ｃ１〜Ｃ４の中からいずれかを選択する。Ｃ１またはＣ２が選択された場合、ユーザ操作部２７は、ユーザにより選択された方の順序で画像を表示するように画像加工部１３に指示する。これに応じて、画像加工部１３は映像の表示順序を決める。別法では、シャッタメガネの動作タイミングを反転させてもよい。Ｃ３またはＣ４が選択されたときの動作は図１２で後述する。
【００８３】
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。代替的に、画像加工部１３が、画像信号保持部１１内の画像が立体画像であることは判別できたものの、左眼用画像と右眼用画像のいずれが先に並んでいるかを判別できないとき、逆視確認画面の表示が自動的に実行されるようにしてもよい。例えば、以下のようなタイミングが考えられる。
【００８４】
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映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、立体映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映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映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映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。
【００８５】
図１２は、実施の形態２に係るメガネの確認動作および逆視の確認動作を実行するプロセスのフローチャートである。
立体映像の再生時にユーザが所定のメニュー操作またはボタン操作をしたとき、または画像加工部１３が左眼用画像と右眼用画像のいずれが先に並んでいるかを判別できないとき、メガネ動作確認部２６は、最初にメガネ動作確認完了フラグが０であるか否かを判定する（Ｓ１０）。フラグが１であれば（Ｓ１０のＮ）、Ｓ２０に進む。フラグが０であれば（Ｓ１０のＹ）、メガネの動作確認が完了していないので、メガネ動作確認部２６はメガネ動作確認用画像を表示する（Ｓ１２）。図１３は、メガネ動作確認用画像の一例である。図中の三つの選択肢Ｃ５〜Ｃ７のうち、ユーザは任意の入力手段を用いていずれかを選択する。「見える（終了）」の選択肢が選択されると、メガネ動作確認部２６は動作確認完了フラグを１にセットし（Ｓ１８）、このフローを終了する。「見えない」の選択肢が選択されると、メガネ動作確認部２６は、メガネの電源が入っているかの確認をユーザに促すメッセージを表示する（Ｓ１６）。電源が入っている場合は、このフローを終了する。電源が入っていない場合は、Ｓ１２に戻って確認動作を繰り返す。
【００８６】
Ｓ１２において、「見える（３Ｄ表示確認に進む）」の選択肢が選択されると、メガネ動作確認部２６は動作確認完了フラグを１にセットし（Ｓ１４）、続いて逆視確認部２８は、映像のメタ情報の中に左右画像を区別するための情報があるか否かを判定する（Ｓ２０）。左右画像を区別するための情報がある場合（Ｓ２０のＹ）、「逆視確認をせずに、このまま表示することを推奨する」旨のメッセージを表示する（Ｓ２２）。ユーザがこの推奨にしたがう場合、このフローを終了する。逆視確認をしたい場合は、Ｓ２４に進む。左右画像を区別するための情報がない場合（Ｓ２０のＮ）、逆視確認部２８は、図１１に示したような逆視確認用画像を表示する（Ｓ２４）。上述したように、逆視確認部２８は、領域Ｄ１と領域Ｄ２とで異なる順序の画像を表示する。そして、ユーザに対し、いずれの表示が立体として見やすいか否かの入力を促す。ユーザが「上の表示（Ｄ１）」を選択した場合は、そのまま映像を表示する。ユーザが「下の表示（Ｄ２）」を選択した場合は、順序を反転して表示する（Ｓ２６）。ユーザが「分からない」を選択した場合は、例えば、「二次元画像が表示されているか、または立体感の少ない画像と考えられます。別のシーンでもう一度確認用ボタンを押してください」という旨のメッセージを表示する（Ｓ２８）。「メガネ動作を確認する」が選択された場合は、Ｓ１２に戻りメガネ動作の確認を繰り返す。
【００８７】
以上説明したように、実施の形態２によれば、視点順が不明な立体映像がある場合、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。
【００８８】
本実施形態では、逆視を確認するための専用の確認用画像を準備する。こうする代わりに、単に表示順序を反転させた画像を順次画面表示して、いずれの方が見やすいかをユーザに問い合わせるようにしてもよいが、特に初心者にはこの判断が難しい場合が多い。上述のように、上下（または左右）に順序を反転させた画像を同時に表示することで、初心者でも逆視になっているか否かを判別しやすくなる。また、複数人で観察するときでも、二つの画像が同時に表示されているときの方が、いずれの表示が正しいかの確認を取りやすい。
【００８９】
順序を反転させた二画面を並列する逆視確認用画面を表示する代わりに、単に所定のボタンを押下すると画像表示順序が反転するように構成してもよい。立体画像の観察に慣れているユーザであれば、反転の切り替えだけでいずれが正しいか判断することができる。ボタンを押下したときに、単に表示順序を反転させる第１モードと、ボタンを押下したときに上述の逆視確認用画面が表示される第２モードのいずれかのモードを選択できるように構成してもよい。第１モードであるときに、所定時間の間に複数回（例えば、１０秒間に４回）以上ボタンが押下されたときは、逆視確認がうまくできていないものと判断して、逆視確認用画面が表示されるように構成してもよい。
【００９０】
コンテンツの再生中に逆視確認を実行すると、ユーザはコンテンツの内容に集中することができない。そこで、コンテンツの再生中に逆視確認を実行した場合は、逆視確認を開始した時点まで巻き戻してコンテンツを再生するようにしてもよい。コンテンツを巻き戻すか否かを選択させるメッセージを出して、ユーザに選択させてもよい。
また、コンテンツが動画像であっても、いずれかのフレームをキャプチャして、逆視確認用画像では静止画を表示してもよい。
【００９１】
実施の形態２について、シャッタメガネ方式の場合について説明したが、逆視の確認は偏光メガネ方式の場合にも生じうる。すなわち、右眼用画像を左眼の偏光で、左眼用画像を右眼の偏光で投写するように、偏光スイッチャの同期信号がずれている場合である。この場合も、図１１に示したような逆視確認用画像を用いることで、左眼用画像と右眼用画像の正しい順序を選択することができる。
【００９２】
ここまで、二視点立体映像の場合について説明したが、本実施形態は、ｎ視点の立体映像の逆視確認にも適用できる。
【００９３】
図１４は、裸眼立体視ディスプレイによる四視点立体映像を投影する様子を示す。図示のように、ディスプレイ２５０の前面に、光の経路を遮断することで複数の視点に異なる画像を見せるための視差バリア２５２を配置する。この視差バリア２５２は、スイッチ液晶を利用している。ディスプレイ２５０には、四視点を与えるために、４つの画素が交互に表示される。そして、各視点１〜４の位置とその視点用の画素１〜４の位置とを結んだ直線が視差バリア２５２と交差する位置が透明になり、それ以外の位置では光を遮断するように、視差バリア２５２の液晶を制御する。こうすることで、視点１〜４のうち隣接する二つの視点で立体視をすることが可能になる。図の例であれば、視点２を右眼用画像、視点３を左眼用画像として観察している。このような多視点ディスプレイでも、四視点用の画像を画素１、画素２、画素３、画素４の順で表示するのか、または画素４、画素３、画素２、画素１の順で表示するのかが不明になることがある。したがって、上記と同様に、確認用画像を表示してユーザに適した映像を確認させるようにする。
【００９４】
図１５は、確認用画像の例を示す。第１領域Ｄ１には画像を画素１、画素２、画素３、画素４の順に表示し、第２領域Ｄ２には画像を画素４、画素３、画素２、画素１の順で表示する。そして、ユーザに正しく見える方を選択させる。
【００９５】
実施の形態２は、以下のような態様で実現することも可能である。
（１）立体映像を表示する映像表示装置であって、
立体映像が多視点画像で構成されているとき、立体映像を第１の順序で再生表示する第１領域と、第１の順序とは逆順で再生表示する第２領域とを含む逆視確認用画面を表示する逆視確認部と、
ユーザに対し、第１領域と第２領域のうち容易に立体視できる方を選択させるユーザ操作部と、
ユーザにより選択された領域で再生表示された順序で立体映像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。
（２）逆視確認部は、再生すべき映像が立体映像であることは判別できるが、視点順が判別できないと判定したときに逆視確認用画面を表示することを特徴とする（１）の映像表示装置。
（３）立体映像が空間分割の立体映像または時分割の立体映像であることを特徴とする（１）または（２）の映像表示装置。
（４）表示部は、ユーザにより第１領域または第２領域のいずれかが選択されたのち、逆視確認用画面を最初に表示した時点まで巻き戻して立体映像を再生することを特徴とする（１）〜（３）の映像表示装置。
【００９６】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について説明する。
【００９７】
〔画面方向の切り替え〕
実施の形態１および２で説明した短焦点プロジェクタは、近接距離に投写できるという特徴から、床面への投写に非常に適している。しかし、壁面への投写の場合と異なり、床面への投写の場合には、いずれの方向を画面下側にすべきかが常に問題となる。
【００９８】
そこで、投写型映像表示装置の本体またはリモートコントローラ、あるいはその両方に、画面の向きを変える切り替えボタンを設けることが好ましい。例えば、切り替えボタンを押下する毎に、投写型映像表示装置から遠い側とその左右両側が順番に画面の下側へと切り替わるようにしてもよい。別の構成として、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、投写型映像表示装置に接続されたＣＣＤカメラや赤外線センサで投影領域近傍に接近する人を検知して、人のいる方向を画面の下側に自動的に切り替えるように構成してもよい。
【００９９】
画面方向を切り替える場合には、同期信号の出射方向も変えるようにするとより好ましい。例えば、投写型映像表示装置に同期信号送出用の赤外線ＬＥＤを二つ設けておき、各赤外線ＬＥＤを、装置正面から見て右方向または左方向を向くように取り付ける。そして、投影領域の画面の方向を切り替えたとき、画面の下側に近い側の赤外線ＬＥＤから同期信号を送出するように構成する。こうすれば、画面下側の近傍にいる観察者が装着するメガネにおける同期信号の受信感度を高めることができる。
【０１００】
〔シャッタメガネの指向性〕
シャッタメガネ方式を使用した立体視を行う場合、観察者は映像の継続中はシャッタメガネを装着し続けなければならない。映画鑑賞のように長時間にわたり画面を見続けるような用途ではあまり問題にならないが、プレゼンテーションや授業で立体視を行う場合、観察者はスクリーンから視線を外して自分のノートやパソコン、資料などを観察する頻度が高い。このような用途の場合、シャッタメガネが投写型映像表示装置から同期信号を受信し続けていると、スクリーンを見ていないときでもシャッタ動作が継続することになり、三次元画像でない通常の光景を見る際の妨げになる。シャッタメガネを外せば問題にならないが、例えばノートを取るたびにメガネを外すのは非常に煩雑である。
【０１０１】
そこで、スクリーンから視線を外したときにはシャッタが非動作状態になるように、シャッタメガネを構成することが好ましい。図１７（ａ）、（ｂ）には、シャッタメガネに設けられる赤外線同期信号の受光部の構成を示す。図示するように、赤外線受光部７０の全周を覆いかつ視線方向に延びる遮光筒７２をシャッタメガネに設ける。図１７（ｂ）に示すように、遮光筒７２の他端にレンズ７４を設けて、指向性の方向をさらに制御してもよい。このように構成することで、図中Ａの方向から到来する同期信号は、シャッタメガネを装着した観察者がスクリーンを見ているとき、すなわち視線が略水平であるときには、遮光筒７２の内部に入り受光部７０に到達する。一方、観察者がスクリーンから視線を外したとき、すなわち視線が略水平でないときには、遮光筒７２に遮られて受光部７０に到達しない。
【０１０２】
以上の構成とともに、シャッタメガネのシャッタをノーマリーホワイトの設定にしておけば、観察者がスクリーンから視線を外すと同期信号がシャッタメガネの受光部に届かなくなり、両眼のシャッタが開いて視界をクリアにすることができる。
【０１０３】
観察者がスクリーンから視線を外すことが多い用途の場合には、図１８に示すような手持ち式のシャッタメガネ６０を使用してもよい。このメガネ６０は、図１に示したシャッタメガネ３０の耳かけ部の代わりに、メガネの中央または左右いずれかの端部から下方に延び出す持ち手６２が設けられている。観察者は、持ち手６２を持ってスクリーンを見たいときだけ目の前にシャッタメガネ６０を持ってくればよいので、メガネを着け外しする煩わしさを軽減できる。
【０１０４】
手持ち式のシャッタメガネ６０では、メガネの裏表を間違えて観察するおそれがある。裏表を間違えると、左右のシャッタの開閉タイミングが反転するため、立体画像を正しく見ることができなくなる。そこで、裏表を間違えないようにするための目印をメガネに付けるか、またはノーズパッド６４を設けてもよい。
【０１０５】
〔スクリーン〕
立体画像を投影するスクリーンは、投写光の偏光を維持するスクリーンでなくてはならない。これは、通常のスクリーンにシルバー塗料が塗布されたシルバースクリーンが一般的である。偏光スクリーンは拡散度が低いため、図１９（ａ）に示すように、入射角と等しい出射角で多くの光線が反射するという特性を有する。このような偏光スクリーンと短焦点プロジェクタを組合せて使用した場合、短焦点プロジェクタでは原理的に入射角のばらつきが大きいために、スクリーン上での明度の均一性が低下してしまうという問題がある。
【０１０６】
そこで、短焦点プロジェクタとともに偏光スクリーンを使用する場合、図１９（ｂ）に示すように、所定の方向に光を導くように形成されたシルバースクリーンを準備することが好ましい。シルバースクリーン８０は、図１９（ｃ）に示す同心円状のフレネルレンズの一部となるように形成される。
【０１０７】
図２０（ａ）〜（ｃ）は、シルバースクリーン８０の凹凸面を保護する保護プレート８２の例を示す。シルバースクリーン８０を床面に配置する場合には、観察者がスクリーンの上にも乗れるように、保護プレート８２を設けることが好ましい。図２０（ａ）のように保護プレート８２を上面としてもよいし、図２０（ｂ）のように保護プレート８２を下面にしてもよい。または、図２０（ｃ）に示すように、保護プレート８４を、シルバースクリーン８０の凹凸面とフィットする形状に形成してもよい。
【０１０８】
実施の形態において、メガネ方式については第１画像と第２画像の二つの画像を表示する場合について説明したが、シャッタメガネ方式では、三つ以上の画像を表示した上で、二つの画像を選択して観察する場合も考えられる。例えば、第１画像、第２画像、第３画像を順に表示し、観察者の位置によって第１画像と第２画像を観察するか、第２画像と第３画像を観察するかを選択する場合がある。このような場合にも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 立体画像表示システム、 １１ 画像信号保持部、 １３ 画像加工部、 １４ 投写部、 １５ 同期信号生成部、 １６ 同期信号送信部、 ２０ 調整部、 ２２ 表示サイズ判定部、 ２４ 警告表示部、 ２６ メガネ動作確認部、 ２７ ユーザ操作部、 ２８ 逆視確認部、 ３０ メガネ、 １００、１５０ 投写型映像表示装置。
【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立体画像表示装置に関する。
【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を認識している。逆にいえば、この両眼に写すべき像の位置ずれ量（オフセット）を調整することにより、脳に擬似的に奥行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。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。
【０００３】
立体画像表示装置は、両眼視差を利用して立体画像を認識させるという原理上、同一の視差画像を用いても、それを表示する画面サイズが異なると自然な立体画像を得ることができなくなるという問題がある。この問題に対処すべく、例えば特許文献１には、立体映像に関連づけて定められた立体映像の表示画面サイズ情報を取得し、この情報に基づいて左眼映像と右眼映像とのオフセットを設定して、表示される映像の立体感を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８００６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、立体映像を再生することができるプロジェクタの開発が進められている。プロジェクタは、スクリーンなどの投影面に映像を投影するという特性上、画面の大きさは環境に応じて様々に変化する。そのため、上記特許文献１のような従来技術では、プロジェクタのように画面サイズが不特定な場合、表示画面サイズ情報が準備されていないことが考えられる。
【０００６】
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、表示画面サイズによらず最適な表示視差量を有する立体画像を表示する立体画像表示技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、立体画像を投影面に投写表示する立体画像表示装置を提供する。この装置は、所定の表示領域に、第１画像と、第１画像に対して所定の視差を持つ第２画像とからなる視差画像を重畳して投写表示する投写部と、投影面における表示領域のサイズが、視差画像を立体画像として認識できる視差量の限界値に基づき決定される上限サイズ以上であるか否かを判定する表示サイズ判定部と、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、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】
【０００９】
本発明によれば、表示画面サイズによらず最適な表示視差量を有する立体画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る立体画像表示システムの構成を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は投写型映像表示装置の内部構造を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は偏光スイッチャの取付位置の変形例を示す図である。
【図４】画面表示サイズと左右視差量の関係を説明する図である。
【図５】実施の形態１に係る投写型映像表示装置の機能ブロック図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は視差画像の水平方向シフトを説明する図である。
【図７】カメラの撮影画像に基づいて表示画面サイズを算出する方法について説明する図である。
【図８】実施の形態２に係る投写型映像表示装置の機能ブロック図である。
【図９】メガネ確認用画像の一例を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は、メガネ確認用画像の例を示す図である。
【図１１】逆視確認用画像の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態２に係るメガネ確認動作および逆視確認動作を実行するプロセスのフローチャートである。
【図１３】メガネ確認用画像の一例を示す図である。
【図１４】裸眼立体視ディスプレイに多視点立体映像を投影する様子を示す図である。
【図１５】多視点式立体映像の逆視確認用画像を示す図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は人のいる方向を画面の下側に切り替える様子を説明する図である。
【図１７】（ａ）、（ｂ）はシャッタメガネに設けられる赤外線同期信号の受光部の構成を示す図である。
【図１８】手持ち式のシャッタメガネを示す図である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）はシルバースクリーンの形状および反射方向を示す図である。
【図２０】（ａ）〜（ｃ）はシルバースクリーンの凹凸面を保護する保護プレートの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
〔立体画像表示システムの構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る立体画像表示システム１０の構成を示す図である。立体画像表示システム１０は、投写型映像表示装置１００、投写型映像表示装置に隣接してまたは内蔵して設けられるカメラ（図示せず）、スクリーン２１およびメガネ３０を備える。
【００１２】
画像表示部としての投写型映像表示装置１００は、スクリーンなどの投影面までの設置距離を極めて短くすることができる、いわゆる短焦点プロジェクタである。本実施形態における投写型映像表示装置１００は、図１（ａ）に示すように、床上に設置され、同じく床上に配置されたスクリーン２１上の表示領域２３に画像を投影するか、または図１（ｂ）に示すように、壁面に設置され、同じく壁面に配置されたスクリーン２１上の表示領域２３に画像を投影する。図から分かるように、短焦点プロジェクタを採用すると投写距離を短くすることができるので、空間を有効活用することができる。しかしながら、投写型映像表示装置１００は、離れた壁面上のスクリーンに画像を投影する従来方式のプロジェクタであってもよい。
【００１３】
投写型映像表示装置１００は、表示領域２３に、第１画像と、第１画像に対して所定の視差を持つ第２画像（以下、両方を合わせて「視差画像」と呼ぶ）とを時間的または空間的に分割して表示する。
【００１４】
立体画像の観察者は、各々が観察用のメガネ３０を装着してスクリーンを見る。メガネ３０としてシャッタメガネ方式を採用する場合、投写型映像表示装置１００は、第１画像と第２画像からなる視差画像を時分割に表示する。例えば、右眼用画像と左眼用画像を交互に表示する。この場合、メガネ３０は、右眼用画像が表示されているときには右眼のシャッタを開くとともに左眼のシャッタを閉じ、左眼用画像が表示されているときには左眼のシャッタを開くとともに右眼のシャッタを閉じるように動作する。この動作を視差画像の表示と同期させるため、投写型映像表示装置１００とシャッタメガネ３０とは同期信号を送受信している。
【００１５】
メガネ３０として偏光メガネ方式を採用する場合、投写型映像表示装置１００は、第１画像と第２画像からなる視差画像を空間分割して表示する。例えば、奇数行と偶数行の画素からの出射光が異なる偏光となるように、表示素子の後段に偶数行にのみ位相差板を設置する。これにより、スクリーンに結像された画像の奇数行と偶数行とは異なる偏光となる。あるいは、第１画像と第２画像からなる視差画像を時間分割して表示する場合は、投写型映像表示装置１００は、右眼用画像と左眼用画像とを交互に表示するとともに、投写レンズの前に配置された偏光を切り替える偏光スイッチャ４０によって、左眼用画像と右眼用画像を異なる偏光で投写する。この場合、メガネ３０は、左眼は左眼用画像の偏光を透過させ、右眼は右眼用画像の偏光を透過させるよう構成される。また、第１画像と第２画像の重畳方法には、時間的、空間的に分割する以外にも、二台のプロジェクタでそれぞれ右眼用画像と左眼用画像を異なる偏光で投写する方法もある。画像を偏光メガネで観察することで、左右の眼にそれぞれ対応する画像を見せることができる。
【００１６】
カメラ（例えば、ＣＣＤカメラ）は、表示領域２３を少なくとも含む画像を撮影し、投写型映像表示装置１００に供給する。
【００１７】
〔投写型映像表示装置の構成〕
図２は、投写型映像表示装置１００の内部構造を示す図である。図２（ａ）は、投写型映像表示装置１００を側方から見た内部透視図であり、図２（ｂ）は、投写型映像表示装置１００を上方から見た内部透視図であり、主として、光学エンジン２００内の各光学部品の配置構成を示す。
【００１８】
投写型映像表示装置１００の前面には、映像光の投写口１０１が形成されている。本実施形態の投写型映像表示装置１００は短焦点プロジェクタであるため、投写口１０１は斜め下方を向くように設置されている。これによって、装置１００に接近して位置する投影面にも画像を投写することができる。
【００１９】
投写型映像表示装置１００の内部には、光学エンジン２００、後部屈折光学系３００、反射ミラー４００、前部屈折光学系５００、曲面ミラー６００が配されている。
【００２０】
光学エンジン２００は、映像信号に応じて変調された映像光を生成する。光学エンジン２００には、その筐体内に各光学部品（液晶パネル、ダイクロイックプリズム、等）が所定の配置構成で設置されている。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、光学エンジン２００は、光源２０１と、導光光学系２０２と、三つの透過型の液晶パネル２０３、２０４、２０５と、ダイクロイックプリズム２０６を備えている。
【００２２】
光源２０１から出射された白色光は、導光光学系２０２によって赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）と、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）と、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）に分離され、液晶パネル２０３、２０４、２０５に照射される。これら液晶パネル２０３、２０４、２０５によって変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、ダイクロイックプリズム２０６によって色合成され、映像光として出射される。
【００２３】
なお、光学エンジン２００内に配される光変調素子としては、上記透過型の液晶パネル２０３、２０４、２０５の他、反射型の液晶パネルや、ＭＥＭＳデバイスを用いることもできる。また、上記のように３板式ではなく、例えば、カラーホイールを用いた単板式の光学系とすることもできる。
【００２４】
光学エンジン２００における映像光の出射口には、後部屈折光学系３００が装着されている。後部屈折光学系３００には、光学エンジン２００で生成された映像光が入射される。後部屈折光学系３００は、複数のレンズを備える。液晶パネル２０３、２０４、２０５およびダイクロイックプリズム２０６は、図２（ａ）に示すように、後部屈折光学系３００の光軸Ｌ１からＺ軸方向（曲面ミラー６００側）にシフトして配されている。
【００２５】
後部屈折光学系３００の前方には、反射ミラー４００が配されている。反射ミラー４００は、Ｘ−Ｚ平面に直交し且つＸ−Ｙ平面に対して４５度傾いた状態で配置されている。
【００２６】
反射ミラー４００の上方には、前部屈折光学系５００が配されている。前部屈折光学系５００は、複数のレンズを備え、これらレンズの光軸Ｌ２は、Ｚ軸と平行で、且つ、ダイクロイックプリズム２０６の映像光出射面と平行になっている。また、前部屈折光学系５００の光軸Ｌ２は、後部屈折光学系３００の光軸Ｌ１および底面に対し垂直になっているとともに、反射ミラー４００上において、後部屈折光学系３００の光軸Ｌ１と交わっている。すなわち、前部屈折光学系５００は、後部屈折光学系３００と協同して一つの屈折光学系を構成しており、これら二つの屈折光学系３００、５００の間に介挿された反射ミラー４００によって、レンズ群の光軸が、ダイクロイックプリズム２０６の出射面と直交する方向からこれに平行な方向へと変換されている。
【００２７】
後部屈折光学系３００に入射した映像光は、後部屈折光学系３００、反射ミラー４００および前部屈折光学系５００を経由し、前部屈折光学系５００の上方に配された曲面ミラー６００に入射する。
【００２８】
曲面ミラー６００は、その反射面が凹面形状とされている。曲面ミラー６００は、図２（ａ）に示すように、前部屈折光学系５００の光軸Ｌ２よりも光学エンジン２００側に有効反射領域を持つ。曲面ミラー６００は、非球面形状や自由曲面形状、球面形状とすることができる。
【００２９】
曲面ミラー６００に入射した映像光は、曲面ミラー６００で反射され、投写口１０１を通って被投写面に拡大投写される。このとき、映像光は、投写口１０１付近で最も収束された後に拡大される。
【００３０】
図１に戻り、偏光メガネ方式を採用する場合、投写型映像表示装置１００の投写口には偏光スイッチャ４０が取り付けられる。偏光スイッチャ４０は、投写型映像表示装置１００から供給される同期信号を受け取り、この同期信号に合わせて偏光方向を変えるように構成されている。偏光スイッチャ４０を通過した映像は、互いに直交方向を向く偏光画像に時分割で偏光される。この映像を偏光を維持するスクリーンに投写し、スクリーンで拡散反射された映像光を偏光メガネで観察することで、立体画像を認識できる。また、偏光は直線偏光でもよいし、円偏光すなわち右円偏光と左円偏光であってもよい。
【００３１】
偏光スイッチャ４０は、スクリーン２１と非平行に配置される。このとき、偏光スイッチャ４０への上下方向の入射角が、正方向（図１中のθ１）と負方向（図１中のθ２）とで等しくなるように配置することが好ましい。こうすると、偏光スイッチャ４０を通過する光線の断面積が最小になるので、偏光スイッチャを小型化することができる。同様の理由から、偏光スイッチャへの左右方向の入射角も、正方向と負方向とで等しくなるように配置することが好ましい。また、偏光スイッチャに対する入射角をできるだけ小さくすることで、スイッチャによる偏光性能を高めることができる。
【００３２】
図１のように、偏光スイッチャを投写型映像表示装置１００の投写口に取り付ける代わりに、装置１００の内部に配置してもよい。図３（ａ）〜（ｃ）は、偏光スイッチャ４０の取付位置の変形例を示す。図３（ａ）のように、偏光スイッチャ４０は、投写系の曲面ミラー６００の後に配置してもよいし、図３（ｂ）のように、曲面ミラー６００の前に配置してもよい。図３（ｃ）のように、光束に対して略垂直になるように配置すれば、偏光スイッチャを小型化できる。
【００３３】
いずれの場合も、偏光スイッチャ４０は、投写型映像表示装置１００に対して容易に取り外し可能な構成とすることが好ましい。投写型映像表示装置で通常の二次元映像を表示するときや、シャッタメガネ方式で三次元映像を表示するときには、光量の低下を防ぐために偏光スイッチャを取り外す方が好ましいからである。
【００３４】
〔過大視差の防止〕
図４は、投写型映像表示装置１００を用いて視差画像をスクリーンに拡大投写するときに生じる問題点を説明する図である。図４は、比較的小型のディスプレイＳ１に表示された視差画像Ｉ１を両目で観察する様子と、大型のスクリーンＳ２に表示された相似形の視差画像Ｉ２を両目で観察する様子を示している。なお、この問題点は、上述したシャッタメガネ方式および偏光メガネ方式に限られず、両眼視差を利用する任意の立体画像表示方式で生じうる。
【００３５】
一般に、立体画像における左右画像間の視差量は、表示画面のサイズに比例して大きくなる。そのため、比較的小型のディスプレイＳ１上では、両目からの視線が交差して立体画像を観察できる視差画像でも、大型のスクリーンＳ２上では、両目からの視線が交差しなくなり立体視ができなくなる。このように、画面サイズと左右画像間で設定すべき視差量とは密接な関係がある。特に、視線が交差しない遠方視差については、左右画像の視差量が人間の眼間距離を越えてしまうと、原理的に立体視ができなくなる。視線が近くで交差する場合は、原理的には限界は存在しないが、観察者の生理的な限界が存在する。
【００３６】
そこで、本実施形態では、スクリーン等の投影面に立体画像を投写する場合において、視差画像間の表示視差量を調整する技術を提供する。
【００３７】
〔投写型映像表示装置の機能〕
図５は、投写型映像表示装置１００の機能ブロック図である。これらの構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３８】
画像信号保持部１１は、外部から供給される画像信号を保持する。画像加工部１３は、画像信号保持部１１に保持される画像信号を、調整部２０からの指示に応じて適宜加工する。
【００３９】
投写部１４は、画像加工部１３により生成された画像に応じた光を表示領域２３に投写する。同期信号生成部１５は、投写部１４による各フレーム画像の投写タイミングに同期した信号を生成する。同期信号送信部１６は、同期信号生成部１５により生成された同期信号を、有線通信、もしくは赤外線通信やその他の短距離無線通信により送信する。シャッタメガネ方式の場合は、同期信号をメガネ３０に送信し、偏光メガネ方式の場合は、同期信号を偏光スイッチャ４０に送信する。
【００４０】
表示サイズ判定部２２は、投写型映像表示装置１００に隣接してまたは内蔵して設けられたカメラ２５により撮影された画像に基づき、スクリーンに表示されている画面の表示サイズを算出する。そして、画面の表示サイズが所定の上限サイズ以上であるか否かを判定する。
ここで、「上限サイズ」とは、視差画像を構成する左右画像間の最大視差量が、人間の眼間距離（例えば、６５ｍｍ）と等しくなるときの画面の表示サイズとして定義される。つまり、画面の表示サイズが上限サイズ以上であると、左右画像間の視差量が眼間距離を越えてしまい、立体視ができなくなる限界のサイズと言うことができる。
【００４１】
より具体的には、表示サイズ判定部２２は、視差画像を構成する左眼用画像と右眼用画像の対応点マッチングを実行することで、左右画像間の画素単位での視差量を各対応点について求めることができる。そして、各対応点についての視差量のうち最大のものを「最大視差量」と特定する。画素単位での最大視差量が分かれば、画面の表示サイズに対して実距離単位（例えば、ｍｍ）での最大視差量を容易に算出することができる。この実距離の最大視差量が眼間距離と等しくなるときの画面の表示サイズが「上限サイズ」である。
【００４２】
なお、視差画像の最大視差量は、必ずしも画像内のあらゆる対応点の中での最大値でなくてもよい。観察者が注目する被写体は限られているので、例えば画像内の主要な被写体の対応点の中での最大値を採用してもよい。主要な被写体か否かは、既知の画像解析手法により判断することができる。
【００４３】
また、眼間距離は標準的な６５ｍｍで固定してもよいし、または図示しない入力装置を用いて、表示サイズ判定部２２に眼間距離の代替値となる視差量の限界値を入力してもよい。あるいは、実際の視差画像をスクリーンに表示させた状態で、左右画像間の視差量を徐々に広げていき、ユーザが立体視ができなくなった限界値を眼間距離の代替値として設定してもよい。
【００４４】
画面の表示サイズが上限サイズ以上である場合、警告表示部２４は、表示中の画像は視差が強い可能性がある旨を観察者に伝えるメッセージを含む画像を投写部１４に表示させる。
【００４５】
または、画面の表示サイズが上限サイズ以上である場合、調整部２０は、画像加工部１３に対して、画面の表示サイズを縮小するように指示する。これに応じて、画像加工部１３は、画面の表示サイズが上限サイズ以下となるように画像を縮小する。別法では、投写型映像表示装置１００の投写レンズにズーム機能が搭載されている場合には、ズームを調整して画面の表示サイズを小さくしてもよい。
【００４６】
さらに、画面の表示サイズが上限サイズ以上である場合には、調整部２０は、画像加工部１３に対して、視差画像を構成する左右画像間の視差量を小さくするように指示してもよい。これに応じて、画像加工部１３は、視差画像を構成する左右画像の視差量を従前よりも小さくするように、つまり左右画像が接近する方向に各画像を水平移動する。
【００４７】
図６は、視差量を小さくする様子を示す。図６（ａ）では、左右画像間の視差量が図示のように過大であったため、左眼用画像を右方に、右眼用画像を左方に移動することで、視差量の小さい立体視に適した画像にすることができる。このときの水平移動は、移動後の視差量が眼間距離と等しくなるまで行うことが好ましい。
【００４８】
上述したように、表示サイズ判定部２２は、カメラによって撮影された表示領域の画像を元に画面の表示サイズを算出する。これについて、図７を参照して説明する。
【００４９】
図７は、画面の表示サイズｂを算出する方法について示す。図示するように、投写型映像表示装置１００の投写レンズとカメラ２５とが水平方向に距離ｗだけ離して配置されているものとする。投写レンズからは幅ｂの画像がスクリーンに投写されており、カメラ２５は幅ｂの全体を含む幅ａの範囲を撮影しているものとする。カメラ２５がズーム機能を使用していない場合、以下のようにして画面サイズｂを求めることができる。
【００５０】
まず、カメラ２５による撮影画像からマッチング手法等を用いて表示領域を検出し、画面サイズの幅ｂと左右のずれ量ｃ、ｄとの比Ｒ＝ｃ／ｂおよびＳ＝ｄ／ｂを求める。比ＲおよびＳは、画像内の水平方向の画素数等から簡単に求めることができる。ＲおよびＳは、幾何関係より以下のように表現できる。
Ｒ＝ｃ／ｂ＝｛（ａ−ｂ）／２＋ｗ｝／ｂ
Ｓ＝ｄ／ｂ＝｛（ａ−ｂ）／２−ｗ｝／ｂ
上二式から、Ｒ−Ｓ＝２ｗ／ｂより、ｂ＝２ｗ／（Ｒ−Ｓ）となる。ｗは既知であるから、画面サイズｂが求められる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、投写型映像表示装置を用いて立体画像を投影面に表示するときに、表示される視差画像の左右画像間の視差量を算出し、その視差量が適切か否かを判定することができる。このとき、カメラによって画像を撮影し、撮影画像に基づき最大視差量を算出するので、プロジェクタのように表示画面サイズが一定でない場合でも、事前に情報を準備することがなく上記の処理を行うことができる。さらに、視差量が不適切な場合には、画面サイズを変更したり左右画像を水平移動したりして、適切な視差量に調節することができる。
【００５２】
上記では、左右画像間の視差量が大きすぎる場合、すなわち画面の表示サイズが上限サイズ以上である場合について述べたが、同様の方法で、画面の表示サイズに対して左右画像間の視差量が小さすぎる場合（例えば、視差量が生理的な限界値以下の場合）、すなわち画面の表示サイズが所定の下限サイズ以下であるために立体視がうまくできないことも判定することが可能である。この場合、警告表示部２４は、視差量が小さすぎる旨を観察者に伝えるメッセージを投写部１４に表示させる。または、調整部２０は、画面の表示サイズが下限サイズ以上となるまで拡大するように画像加工部１３に指示する。別法では、投写型映像表示装置１００の投写レンズにズーム機能が搭載されている場合には、ズームを調整して画面の表示サイズを大きくしてもよい。さらに、調整部２０は、画像加工部１３に対して、視差画像を構成する左右画像間の視差量を大きくするために、左右画像が離間する方向に水平移動させるように指示してもよい。
【００５３】
上記では、対応点マッチングによって視差画像を構成する左右画像間の最大視差量を求めることを述べた。代替的に、視差画像毎に最大視差量の情報がメタ情報として付加されている場合は、それを利用してもよい。
また、上記では、最大視差量が眼間距離と等しくなる所定の上限サイズを算出することを述べたが、代替的に、視差画像毎に上限サイズの情報がメタ情報として付加されている場合は、それを利用してもよい。
【００５４】
上記では、表示サイズ判定部２２はカメラ２５で撮影された画像に基づき画面の表示サイズを算出したが、カメラ２５のズームとフォーカスの状態から投射角と投写距離とを算出し、両者から画面の表示サイズを求めるようにしてもよい。
【００５５】
ここまで、投写型映像表示装置による投写画像が静止画像である場合について説明した。投写する映像が動画像の場合は、各フレーム毎に所定の最大視差量や画面表示サイズなどの情報を比較する必要がある。しかしながら、大部分のフレームで立体視が可能であるのに一部のフレームのみで立体視ができないような場合、観察にとってほとんど障害にならないにもかかわらず動画像を停止してしまうと、非常に煩わしい。
【００５６】
そこで、動画像の場合は以下のようにする。例えば、動画像のメタ情報として、全フレームにおける最大視差量や画面サイズといった情報を付加しておき、再生前にメタ情報を参照して最大視差量を越えるフレームがある場合は、そのことを観察者に対して通知するように構成してもよい。
【００５７】
または、各フレームに最大視差量や画面サイズといった情報が付加されており、動画像の投写中にあるフレームが所定の上限サイズを超えてしまう場合には、ユーザに通知することなくそのフレームを縮小して表示するといった対処方法を設定しておいてもよい。または、視聴時の違和感を防ぐため、あるいは演出効果を妨げないように、一部のフレームが所定の上限サイズを超えるときでも、一定の期間は最大視差量が大きい状態を許容するといった対処方法を設定しておいてもよい。
【００５８】
また、左右画像の視差量の変更は、ユーザの意思で行う構成であってもよい。この場合でも、設定中に最大視差量を超えると判定されたら、上記と同様の補正処理を行うようにしてもよい。
【００５９】
実施の形態２．
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。しかしがなら、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。
【００６２】
逆視を判定するために、立体映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。
【００６３】
この問題を解決すべく、例えば、特開２００６−７２４５５号公報では、視点順序が右側位置または左側位置のいずれから順に付けられているのか不明な被験画像群を記憶している第１記憶手段と、視点順序が右側位置または左側位置のいずれから順に付けられているのかが予め分かっている基準画像群を記憶している第２記憶手段とを準備し、被験画像と基準画像とを同期して表示させる視点位置識別装置が開示されている。
【００６４】
しかし、この手法では、一つの立体映像に対して被験画像群と基準画像群の二つを準備しなければならず、負担が大きいという問題がある。
【００６５】
そこで、実施の形態２では、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提供する。
【００６６】
図８は、実施の形態２に係る投写型映像表示装置１５０の機能ブロック図である。これらの構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００６７】
投写型映像表示装置１５０は、画像信号保持部１１、画像加工部１３、投写部１４、同期信号生成部１５および同期信号送信部１６を含む。これらは、実施の形態１で説明した投写型映像表示装置１００の対応ブロックと同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。
【００６８】
メガネ動作確認部２６は、ユーザからの要求に応じて、または所定のタイミングで、立体画像の観察者が装着しているシャッタメガネが動作しているか否か、および左右のシャッタが正常に同期しているか否かを確認するためのメガネ確認用画像を投写部１４に表示させる。
【００６９】
逆視確認部２８は、ユーザからの要求に応じて、または所定のタイミングで、多視点の立体画像が正しい順序で表示領域に表示されているかを確認するための逆視確認用画像を投写部１４に表示させる。二視点の立体画像であれば、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させる。
【００７０】
ユーザ操作部２７は、メガネ動作確認部２６または逆視確認部２８により表示された確認用画像に対するユーザの応答を受け取る。ユーザによる応答は、例えば表示された選択肢に対する選択として現れ、ユーザは投写型映像表示装置１５０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。
【００７１】
続いて、メガネ動作確認部２６によるメガネの動作確認と、逆視確認部２８による逆視判定について説明する。
【００７２】
〔メガネの動作確認〕
シャッタメガネ方式により立体画像を表示する場合には、観察者が装着するシャッタメガネの動作確認を行うことが望ましい。しかしながら、特に観察者の数が多い場合には、各人のシャッタメガネを個別に動作確認すると非常に手間がかかる。かといって、試験的に立体画像を流してみて正しく立体画像が見えたか否かを観察者に問い合わせても、特に観察者が初心者である場合には、正しく判断できているのかを見分けることはできない。
【００７３】
そこで、本実施形態では、メガネ動作確認部２６はランダムドット画像を用いてシャッタメガネの動作確認を行う。ユーザによりメガネ動作確認用のボタンが押下されると、メガネ動作確認部２６は、メガネ非装着時は何が三次元表示されているか分からないが、メガネ装着時には分かるようなメガネ動作確認用画像を表示させる。
【００７４】
図９は、そのようなメガネ動作確認用画像の作成方法を示す。まず、一枚のランダムドット画像Ｂから、左右方向に少し異なる位置で二枚の画像を切り出しそれぞれ右眼用の背景画像ＢＲと左眼用の背景画像ＢＬとする。次に、別のランダムドット画像から切り出したオブジェクトＢ１（四角形）およびＢ２（円）を、視差が付くように右眼用背景画像ＢＲおよび左眼用背景画像ＢＬ上に配置して、右眼用画像ＩＲと左眼用画像ＩＬとを構成する。
【００７５】
上記のように、背景画像をランダムドット画像の少し異なる位置から切り出すのは、背景画像が左右で同一であるとオブジェクト部分だけ左右で画像が変化するので、シャッタメガネを装着しなくてもオブジェクトが認識できてしまうためである。背景画像に視差を付けたくない場合には、例えば二枚一組のランダムドット画像を二組以上保持しておき、使用時に順次表示すればよい。これにより、背景画像も切り替わるので、オブジェクトが認識されることはない。
【００７６】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、上記のようにして構成された右眼用画像ＩＲと左眼用画像ＩＬを、シャッタメガネを装着して観察したときの見え方を説明する図である。図１０（ａ）に示すように立体画像が観察されない場合は、故障または電池切れなどによりシャッタメガネが動作していないと判断することができる。図１０（ｂ）に示すように、オブジェクトＢ１が手前側に飛び出し、オブジェクトＢ２が奥行があるように見える場合は、その観察者のシャッタメガネは正常に動作していると判断することができる。図１０（ｃ）に示すように、オブジェクトＢ１が奥行があるように見え、オブジェクトＢ２が手前側に飛び出して見える場合は、その観察者のシャッタメガネは左右のシャッタが逆に動作していると判断することができる。
【００７７】
図１０（ｄ）、（ｅ）に示すように、オブジェクトは四角形や円ではなく、より前後が明確になる画像を用いてもよい。あるいは、オブジェクトは階段状の画像や膨らみのある画像であってもよい。さらに、メガネ動作確認用画像を、平面的な状態から手前に飛び出す状態に遷移する動画像として構成してもよい。こうすると、シャッタメガネのシャッタが左右逆に動作している場合、異常に気づきやすい。また、オブジェクトを上下、左右、前後等に動かして、観察者の頭部の動きや顔の向きの変化からメガネの動作状態を判断してもよい。
【００７８】
ランダムドット画像は白黒ではなくカラーであってもよい。また、メガネ動作確認用画像は解像度が必要とされないので、メガネ動作確認用画像を小さい解像度で保持しておき、使用時に拡大して表示してもよい。
【００７９】
〔逆視確認〕
逆視確認部２８は、右眼用画像と左眼用画像のいずれから始まるのか視点順の不明な立体映像があるとき、左右画像の表示順序を確認するための画面を表示する。この立体映像において、視点順は不明でも右眼用画像と左眼用画像が交互に配列されていることは確実なので、以下では、立体映像が画像１、画像２、画像１、画像２・・・の順序で並んでいるものとして説明する。
【００８０】
逆視確認部２８は、視点順が不明な立体映像について、図１１に示すような逆視確認用画面を表示する。この画面には、上下に並ぶ二つの領域Ｄ１、Ｄ２が含まれる。シャッタメガネ方式のように時分割方式の立体映像の場合、逆視確認部２８は、領域Ｄ１に、画像１、画像２、画像１、画像２・・・の順序で映像を表示し、領域Ｄ２に、画像２、画像１、画像２、画像１・・・の順序で映像を表示する。偏光メガネ方式のように空間分割方式の立体映像の場合、逆視確認部２８は、領域Ｄ１には奇数順に画像１を、偶数順に画像２を表示し、領域Ｄ２には奇数順に画像２を、偶数順に画像１を表示する。
【００８１】
なお、上記のように、画面内に二つの領域を同時表示するには装置の処理能力が不足する場合には、所定の間隔（例えば、１秒）毎に、領域Ｄ１と領域Ｄ２とを交互に表示するようにしてもよい。
【００８２】
上記のように、領域Ｄ１およびＤ２に順序の異なる二視点画像をそれぞれ表示させた状態で、ユーザに対していずれの領域の画像が見やすいと感じるかを問い合わせる。ユーザは、任意の入力手段を使用して、上の表示（Ｄ１）が見やすい、下の表示（Ｄ２）が見やすい、分からない、またはメガネ動作の確認を行う、の四つの選択肢Ｃ１〜Ｃ４の中からいずれかを選択する。Ｃ１またはＣ２が選択された場合、ユーザ操作部２７は、ユーザにより選択された方の順序で画像を表示するように画像加工部１３に指示する。これに応じて、画像加工部１３は映像の表示順序を決める。別法では、シャッタメガネの動作タイミングを反転させてもよい。Ｃ３またはＣ４が選択されたときの動作は図１２で後述する。
【００８３】
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。代替的に、画像加工部１３が、画像信号保持部１１内の画像が立体画像であることは判別できたものの、左眼用画像と右眼用画像のいずれが先に並んでいるかを判別できないとき、逆視確認画面の表示が自動的に実行されるようにしてもよい。例えば、以下のようなタイミングが考えられる。
【００８４】
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映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、立体映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映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映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映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。
【００８５】
図１２は、実施の形態２に係るメガネの確認動作および逆視の確認動作を実行するプロセスのフローチャートである。
立体映像の再生時にユーザが所定のメニュー操作またはボタン操作をしたとき、または画像加工部１３が左眼用画像と右眼用画像のいずれが先に並んでいるかを判別できないとき、メガネ動作確認部２６は、最初にメガネ動作確認完了フラグが０であるか否かを判定する（Ｓ１０）。フラグが１であれば（Ｓ１０のＮ）、Ｓ２０に進む。フラグが０であれば（Ｓ１０のＹ）、メガネの動作確認が完了していないので、メガネ動作確認部２６はメガネ動作確認用画像を表示する（Ｓ１２）。図１３は、メガネ動作確認用画像の一例である。図中の三つの選択肢Ｃ５〜Ｃ７のうち、ユーザは任意の入力手段を用いていずれかを選択する。「見える（終了）」の選択肢が選択されると、メガネ動作確認部２６は動作確認完了フラグを１にセットし（Ｓ１８）、このフローを終了する。「見えない」の選択肢が選択されると、メガネ動作確認部２６は、メガネの電源が入っているかの確認をユーザに促すメッセージを表示する（Ｓ１６）。電源が入っている場合は、このフローを終了する。電源が入っていない場合は、Ｓ１２に戻って確認動作を繰り返す。
【００８６】
Ｓ１２において、「見える（３Ｄ表示確認に進む）」の選択肢が選択されると、メガネ動作確認部２６は動作確認完了フラグを１にセットし（Ｓ１４）、続いて逆視確認部２８は、映像のメタ情報の中に左右画像を区別するための情報があるか否かを判定する（Ｓ２０）。左右画像を区別するための情報がある場合（Ｓ２０のＹ）、「逆視確認をせずに、このまま表示することを推奨する」旨のメッセージを表示する（Ｓ２２）。ユーザがこの推奨にしたがう場合、このフローを終了する。逆視確認をしたい場合は、Ｓ２４に進む。左右画像を区別するための情報がない場合（Ｓ２０のＮ）、逆視確認部２８は、図１１に示したような逆視確認用画像を表示する（Ｓ２４）。上述したように、逆視確認部２８は、領域Ｄ１と領域Ｄ２とで異なる順序の画像を表示する。そして、ユーザに対し、いずれの表示が立体として見やすいか否かの入力を促す。ユーザが「上の表示（Ｄ１）」を選択した場合は、そのまま映像を表示する。ユーザが「下の表示（Ｄ２）」を選択した場合は、順序を反転して表示する（Ｓ２６）。ユーザが「分からない」を選択した場合は、例えば、「二次元画像が表示されているか、または立体感の少ない画像と考えられます。別のシーンでもう一度確認用ボタンを押してください」という旨のメッセージを表示する（Ｓ２８）。「メガネ動作を確認する」が選択された場合は、Ｓ１２に戻りメガネ動作の確認を繰り返す。
【００８７】
以上説明したように、実施の形態２によれば、視点順が不明な立体映像がある場合、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。
【００８８】
本実施形態では、逆視を確認するための専用の確認用画像を準備する。こうする代わりに、単に表示順序を反転させた画像を順次画面表示して、いずれの方が見やすいかをユーザに問い合わせるようにしてもよいが、特に初心者にはこの判断が難しい場合が多い。上述のように、上下（または左右）に順序を反転させた画像を同時に表示することで、初心者でも逆視になっているか否かを判別しやすくなる。また、複数人で観察するときでも、二つの画像が同時に表示されているときの方が、いずれの表示が正しいかの確認を取りやすい。
【００８９】
順序を反転させた二画面を並列する逆視確認用画面を表示する代わりに、単に所定のボタンを押下すると画像表示順序が反転するように構成してもよい。立体画像の観察に慣れているユーザであれば、反転の切り替えだけでいずれが正しいか判断することができる。ボタンを押下したときに、単に表示順序を反転させる第１モードと、ボタンを押下したときに上述の逆視確認用画面が表示される第２モードのいずれかのモードを選択できるように構成してもよい。第１モードであるときに、所定時間の間に複数回（例えば、１０秒間に４回）以上ボタンが押下されたときは、逆視確認がうまくできていないものと判断して、逆視確認用画面が表示されるように構成してもよい。
【００９０】
コンテンツの再生中に逆視確認を実行すると、ユーザはコンテンツの内容に集中することができない。そこで、コンテンツの再生中に逆視確認を実行した場合は、逆視確認を開始した時点まで巻き戻してコンテンツを再生するようにしてもよい。コンテンツを巻き戻すか否かを選択させるメッセージを出して、ユーザに選択させてもよい。
また、コンテンツが動画像であっても、いずれかのフレームをキャプチャして、逆視確認用画像では静止画を表示してもよい。
【００９１】
実施の形態２について、シャッタメガネ方式の場合について説明したが、逆視の確認は偏光メガネ方式の場合にも生じうる。すなわち、右眼用画像を左眼の偏光で、左眼用画像を右眼の偏光で投写するように、偏光スイッチャの同期信号がずれている場合である。この場合も、図１１に示したような逆視確認用画像を用いることで、左眼用画像と右眼用画像の正しい順序を選択することができる。
【００９２】
ここまで、二視点立体映像の場合について説明したが、本実施形態は、ｎ視点の立体映像の逆視確認にも適用できる。
【００９３】
図１４は、裸眼立体視ディスプレイによる四視点立体映像を投影する様子を示す。図示のように、ディスプレイ２５０の前面に、光の経路を遮断することで複数の視点に異なる画像を見せるための視差バリア２５２を配置する。この視差バリア２５２は、スイッチ液晶を利用している。ディスプレイ２５０には、四視点を与えるために、４つの画素が交互に表示される。そして、各視点１〜４の位置とその視点用の画素１〜４の位置とを結んだ直線が視差バリア２５２と交差する位置が透明になり、それ以外の位置では光を遮断するように、視差バリア２５２の液晶を制御する。こうすることで、視点１〜４のうち隣接する二つの視点で立体視をすることが可能になる。図の例であれば、視点２を右眼用画像、視点３を左眼用画像として観察している。このような多視点ディスプレイでも、四視点用の画像を画素１、画素２、画素３、画素４の順で表示するのか、または画素４、画素３、画素２、画素１の順で表示するのかが不明になることがある。したがって、上記と同様に、確認用画像を表示してユーザに適した映像を確認させるようにする。
【００９４】
図１５は、確認用画像の例を示す。第１領域Ｄ１には画像を画素１、画素２、画素３、画素４の順に表示し、第２領域Ｄ２には画像を画素４、画素３、画素２、画素１の順で表示する。そして、ユーザに正しく見える方を選択させる。
【００９５】
実施の形態２は、以下のような態様で実現することも可能である。
（１）立体映像を表示する映像表示装置であって、
立体映像が多視点画像で構成されているとき、立体映像を第１の順序で再生表示する第１領域と、第１の順序とは逆順で再生表示する第２領域とを含む逆視確認用画面を表示する逆視確認部と、
ユーザに対し、第１領域と第２領域のうち容易に立体視できる方を選択させるユーザ操作部と、
ユーザにより選択された領域で再生表示された順序で立体映像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。
（２）逆視確認部は、再生すべき映像が立体映像であることは判別できるが、視点順が判別できないと判定したときに逆視確認用画面を表示することを特徴とする（１）の映像表示装置。
（３）立体映像が空間分割の立体映像または時分割の立体映像であることを特徴とする（１）または（２）の映像表示装置。
（４）表示部は、ユーザにより第１領域または第２領域のいずれかが選択されたのち、逆視確認用画面を最初に表示した時点まで巻き戻して立体映像を再生することを特徴とする（１）〜（３）の映像表示装置。
【００９６】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について説明する。
【００９７】
〔画面方向の切り替え〕
実施の形態１および２で説明した短焦点プロジェクタは、近接距離に投写できるという特徴から、床面への投写に非常に適している。しかし、壁面への投写の場合と異なり、床面への投写の場合には、いずれの方向を画面下側にすべきかが常に問題となる。
【００９８】
そこで、投写型映像表示装置の本体またはリモートコントローラ、あるいはその両方に、画面の向きを変える切り替えボタンを設けることが好ましい。例えば、切り替えボタンを押下する毎に、投写型映像表示装置から遠い側とその左右両側が順番に画面の下側へと切り替わるようにしてもよい。別の構成として、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、投写型映像表示装置に接続されたＣＣＤカメラや赤外線センサで投影領域近傍に接近する人を検知して、人のいる方向を画面の下側に自動的に切り替えるように構成してもよい。
【００９９】
画面方向を切り替える場合には、同期信号の出射方向も変えるようにするとより好ましい。例えば、投写型映像表示装置に同期信号送出用の赤外線ＬＥＤを二つ設けておき、各赤外線ＬＥＤを、装置正面から見て右方向または左方向を向くように取り付ける。そして、投影領域の画面の方向を切り替えたとき、画面の下側に近い側の赤外線ＬＥＤから同期信号を送出するように構成する。こうすれば、画面下側の近傍にいる観察者が装着するメガネにおける同期信号の受信感度を高めることができる。
【０１００】
〔シャッタメガネの指向性〕
シャッタメガネ方式を使用した立体視を行う場合、観察者は映像の継続中はシャッタメガネを装着し続けなければならない。映画鑑賞のように長時間にわたり画面を見続けるような用途ではあまり問題にならないが、プレゼンテーションや授業で立体視を行う場合、観察者はスクリーンから視線を外して自分のノートやパソコン、資料などを観察する頻度が高い。このような用途の場合、シャッタメガネが投写型映像表示装置から同期信号を受信し続けていると、スクリーンを見ていないときでもシャッタ動作が継続することになり、三次元画像でない通常の光景を見る際の妨げになる。シャッタメガネを外せば問題にならないが、例えばノートを取るたびにメガネを外すのは非常に煩雑である。
【０１０１】
そこで、スクリーンから視線を外したときにはシャッタが非動作状態になるように、シャッタメガネを構成することが好ましい。図１７（ａ）、（ｂ）には、シャッタメガネに設けられる赤外線同期信号の受光部の構成を示す。図示するように、赤外線受光部７０の全周を覆いかつ視線方向に延びる遮光筒７２をシャッタメガネに設ける。図１７（ｂ）に示すように、遮光筒７２の他端にレンズ７４を設けて、指向性の方向をさらに制御してもよい。このように構成することで、図中Ａの方向から到来する同期信号は、シャッタメガネを装着した観察者がスクリーンを見ているとき、すなわち視線が略水平であるときには、遮光筒７２の内部に入り受光部７０に到達する。一方、観察者がスクリーンから視線を外したとき、すなわち視線が略水平でないときには、遮光筒７２に遮られて受光部７０に到達しない。
【０１０２】
以上の構成とともに、シャッタメガネのシャッタをノーマリーホワイトの設定にしておけば、観察者がスクリーンから視線を外すと同期信号がシャッタメガネの受光部に届かなくなり、両眼のシャッタが開いて視界をクリアにすることができる。
【０１０３】
観察者がスクリーンから視線を外すことが多い用途の場合には、図１８に示すような手持ち式のシャッタメガネ６０を使用してもよい。このメガネ６０は、図１に示したシャッタメガネ３０の耳かけ部の代わりに、メガネの中央または左右いずれかの端部から下方に延び出す持ち手６２が設けられている。観察者は、持ち手６２を持ってスクリーンを見たいときだけ目の前にシャッタメガネ６０を持ってくればよいので、メガネを着け外しする煩わしさを軽減できる。
【０１０４】
手持ち式のシャッタメガネ６０では、メガネの裏表を間違えて観察するおそれがある。裏表を間違えると、左右のシャッタの開閉タイミングが反転するため、立体画像を正しく見ることができなくなる。そこで、裏表を間違えないようにするための目印をメガネに付けるか、またはノーズパッド６４を設けてもよい。
【０１０５】
〔スクリーン〕
立体画像を投影するスクリーンは、投写光の偏光を維持するスクリーンでなくてはならない。これは、通常のスクリーンにシルバー塗料が塗布されたシルバースクリーンが一般的である。偏光スクリーンは拡散度が低いため、図１９（ａ）に示すように、入射角と等しい出射角で多くの光線が反射するという特性を有する。このような偏光スクリーンと短焦点プロジェクタを組合せて使用した場合、短焦点プロジェクタでは原理的に入射角のばらつきが大きいために、スクリーン上での明度の均一性が低下してしまうという問題がある。
【０１０６】
そこで、短焦点プロジェクタとともに偏光スクリーンを使用する場合、図１９（ｂ）に示すように、所定の方向に光を導くように形成されたシルバースクリーンを準備することが好ましい。シルバースクリーン８０は、図１９（ｃ）に示す同心円状のフレネルレンズの一部となるように形成される。
【０１０７】
図２０（ａ）〜（ｃ）は、シルバースクリーン８０の凹凸面を保護する保護プレート８２の例を示す。シルバースクリーン８０を床面に配置する場合には、観察者がスクリーンの上にも乗れるように、保護プレート８２を設けることが好ましい。図２０（ａ）のように保護プレート８２を上面としてもよいし、図２０（ｂ）のように保護プレート８２を下面にしてもよい。または、図２０（ｃ）に示すように、保護プレート８４を、シルバースクリーン８０の凹凸面とフィットする形状に形成してもよい。
【０１０８】
実施の形態において、メガネ方式については第１画像と第２画像の二つの画像を表示する場合について説明したが、シャッタメガネ方式では、三つ以上の画像を表示した上で、二つの画像を選択して観察する場合も考えられる。例えば、第１画像、第２画像、第３画像を順に表示し、観察者の位置によって第１画像と第２画像を観察するか、第２画像と第３画像を観察するかを選択する場合がある。このような場合にも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 立体画像表示システム、 １１ 画像信号保持部、 １３ 画像加工部、 １４ 投写部、 １５ 同期信号生成部、 １６ 同期信号送信部、 ２０ 調整部、 ２２ 表示サイズ判定部、 ２４ 警告表示部、 ２６ メガネ動作確認部、 ２７ ユーザ操作部、 ２８ 逆視確認部、 ３０ メガネ、 １００、１５０ 投写型映像表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体画像を投影面に投写表示する立体画像表示装置であって、
所定の表示領域に、第１画像と、第１画像に対して所定の視差を持つ第２画像とからなる視差画像を重畳して投写表示する投写部と、
前記投影面における表示領域のサイズが、前記視差画像を立体画像として認識できる視差量の限界値に基づき決定される上限サイズ以上であるか否かを判定する表示サイズ判定部と、
を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
表示領域のサイズが上限サイズ以上であるとき、視差量を低減するように立体画像を調整する調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記調整部は、表示領域のサイズを縮小することで視差量を低減することを特徴とする請求項２に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記調整部は、第１画像と第２画像を互いに接近する方向に移動させることで視差量を低減することを特徴とする請求項２に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
表示領域を撮影するカメラをさらに備え、
前記表示サイズ判定部は、前記カメラによる撮影画像内で前記表示領域の占める領域に基づき表示領域のサイズを算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記表示サイズ判定部は、第１画像と第２画像の視差量と、予め設定された前記視差量の限界値とが等しくなるときの表示領域のサイズを前記上限サイズとして設定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
前記表示サイズ判定部は、第１画像と第２画像の対応点マッチングを実行し、対応点間の距離のうち最大のものを第１画像と第２画像の視差量とする請求項６に記載の立体画像表示装置。
【請求項１】
立体画像を投影面に投写表示する立体画像表示装置であって、
所定の表示領域に、第１画像と、第１画像に対して所定の視差を持つ第２画像とからなる視差画像を重畳して投写表示する投写部と、
前記投影面における表示領域のサイズが、前記視差画像を立体画像として認識できる視差量の限界値に基づき決定される上限サイズ以上であるか否かを判定する表示サイズ判定部と、
を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
表示領域のサイズが上限サイズ以上であるとき、視差量を低減するように立体画像を調整する調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記調整部は、表示領域のサイズを縮小することで視差量を低減することを特徴とする請求項２に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記調整部は、第１画像と第２画像を互いに接近する方向に移動させることで視差量を低減することを特徴とする請求項２に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
表示領域を撮影するカメラをさらに備え、
前記表示サイズ判定部は、前記カメラによる撮影画像内で前記表示領域の占める領域に基づき表示領域のサイズを算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記表示サイズ判定部は、第１画像と第２画像の視差量と、予め設定された前記視差量の限界値とが等しくなるときの表示領域のサイズを前記上限サイズとして設定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
前記表示サイズ判定部は、第１画像と第２画像の対応点マッチングを実行し、対応点間の距離のうち最大のものを第１画像と第２画像の視差量とする請求項６に記載の立体画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１３９３３９（Ｐ２０１１−１３９３３９Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９８５８０（Ｐ２００９−２９８５８０）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【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７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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