説明

立体画像表示装置

【課題】視聴者がより良い視域内に位置しているか否かを容易に知らしめることのできる立体画像表示装置を提供する。
【解決手段】本実施形態の立体画像表示装置は、画素がマトリクス状に配列された表示画面を有する表示パネルと、前記表示パネルの画素からの光線を制御する光線制御素子と、を有する表示装置と、複数の多視差画像を有し視聴位置に応じて異なる多視差画像を前記視聴者が見ることが可能であるテストパターンであって、好ましくない視聴位置から見える多視差画像に前記視聴者がよりよい視聴位置に移動することを促す記号またはメッセージが付されているテストパターンを記憶するメモリと、前記テストパターンを前記表示パネルに表示させるように制御する画像表示制御部と、を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
裸眼方式の立体画像表示装置では、視聴者(ユーザ)が特殊なメガネを使用せずに裸眼で立体画像を視聴することができる。このような立体画像表示装置においては、視点の異なる複数の画像を平面表示装置(例えば、液晶表示装置)に表示し、これらの画像からの光線を、例えばパララックスバリア、レンチキュラーレンズなどの光線制御素子によって制御することにより立体画像が視聴者に視聴される。光線制御素子は一般に平面表示装置の前面に設けられる。制御された光線は、視聴者の両眼に導かれるが、視聴者の視聴位置が適切であれば、視聴者は立体画像を視認することができる。このような立体画像を視認可能な視聴位置の領域を視域という。
【0003】
しかし、このような視域は限定的であるという問題がある。すなわち、例えば、左目に知覚される画像の視点が右目に知覚される画像の視点に比べて相対的に右側となり、立体画像を正しく視認することのできなくなる視聴位置である逆視領域が存在する。このため、裸眼方式の立体画像表示装置においては、視聴者の視聴位置によっては正常な立体画像を視聴できない場合がある。
【0004】
そこで、観察者の位置を検出するセンサを立体画像表示装置に設け、このセンサからの出力に基づいて、観察者の位置と、視域のみあるいは視域および逆視領域とを示した位置情報を生成し、この生成した位置情報を表示することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許3443271号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、視聴者がより良い視域内に位置しているか否かを容易に知らしめることのできる立体画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本実施形態による立体画像表示装置は、画素がマトリクス状に配列された表示画面を有する表示パネルと、前記表示パネルの画素からの光線を制御する光線制御素子と、を有する表示装置と、複数の多視差画像を有し視聴位置に応じて異なる多視差画像を前記視聴者が見ることが可能であるテストパターンであって、好ましくない視聴位置から見える多視差画像に前記視聴者がよりよい視聴位置に移動することを促す記号またはメッセージが付されているテストパターンを記憶するメモリと、前記テストパターンを前記表示パネルに表示させるように制御する画像表示制御部と、を備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】一実施形態による立体画像表示装置を説明する図。
【図2】一実施形態による立体画像表示装置を説明する図。
【図3】一実施形態の立体画像表示装置を説明するブロック図。
【図4】カメラ映像および視域画像の表示例を示す図。
【図5】テストパターンの一例を示す図。
【図6】多視差画像を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に図面を参照して、実施形態を説明する。
【0010】
一実施形態による立体画像表示装置を図1に示す。この実施形態の立体画像表示装置1は、裸眼方式の立体画像表示装置であって、画像を表示する表示装置10と、撮像された画像に基づいて視聴者の位置を検出するカメラ20と、を備えている。表示装置10は、画素がマトリクス状に配列された表示画面を有している。カメラ20は、例えば、表示装置10の表示画面を取り囲んでいる枠のうちの下枠に設けられる。
【0011】
そして、本実施形態の立体画像表示装置においては、座標系XYZが設定される。例えば、カメラ20の位置を原点として、表示装置10の表示画面に平行な面をX−Y面とし、このX−Y面に垂直で視聴者100に向かう方向を正方向とするZ軸として座標系XYZが設定される。なお、X軸は表示画面の横方向(水平方向)に平行となるように設定し、Y軸は表示画面の縦方向(垂直方向)に平行に設定する。
【0012】
表示装置10は、図2に示すように、表示パネル10aと、この表示パネル10aの前面に設けられた光線制御素子10bとを備えている。光線制御素子10bは、例えばパララックスバリア、レンチキュラーレンズなどであって、表示画面の画素からの光線を制御する。
【0013】
また、本実施形態の立体画像表示装置1は、図3に示すように、フェイストラッキング部30と、メモリ35と、メモリ37と、画像表示制御部40とを備えている。フェイストラッキング部30は、カメラ20によって撮像された画像の画像処理を行い、視聴者が表示装置10の前に存在しているか否かの判定を行うとともに、視聴者100が存在している場合に、表示装置10から視聴者100までの距離および上記座標系における視聴者100の位置を検出する。フェイストラッキング部30は、カメラ20からの画像を処理することにより、視聴者100の顔を認識し、顔の大きさで表示装置10から視聴者100までの距離および上記座標系における視聴者100の位置を検出する。例えば、カメラ20は、視聴者100の両眼すなわち左目101aおよび右目101bを認識し、両眼の中心間距離は人によらずほぼ一定であるので、両眼101a、101bを含む画像から、視聴者100までの距離zを求めることができる。この距離zは、図2に示すように、光線制御素子10bの前面から視聴者100の眼間中心102までの距離を意味する。そして視聴者100の位置とは、視聴者100の眼間中心102の座標(x、y、z)を意味する。フェイストラッキング部30のフェイストラッキング動作(検出動作)は一定の周期(例えば、1秒〜数秒間隔)で行われる。すなわち、聴者100までの距離および視聴者100の位置は、一定の周期でサンプリングされる。
【0014】
メモリ35は、フェイストラッキング部30によってサンプリングされた視聴者100までの距離および視聴者100の位置を逐次記憶する。メモリ37は、後述するテストパターンを記憶する。
【0015】
このフェイストラッキング部30のフェイストラッキング動作は、視聴者100が図2に示すリモートコントローラ105を介してオートトラッキングモードを選択し(オートトラッキングモードがオン)かつ表示装置10に表示している画像が立体画像であるときに行われる。また、視聴者100が図2に示すリモートコントローラ105を介してオートトラッキングモードを選択していないときに(オートトラッキングモードがオフ)、表示装置10に表示している画像が立体画像でありかつ視聴者100がリモートコントローラ105を介してオートトラッキングモードを手動で選択したときに行われる。また、オートトラッキングモードがオフのときに、表示装置10に表示される画像が2次元画像から立体画像に変わったときにも行われる。
【0016】
画像表示制御部40は、カメラ映像表示制御部42と、視域表示制御部44と、テストパターン表示制御部46とを備えている。
【0017】
カメラ映像表示制御部42は、カメラ20によって撮像され、フェイストラッキング部30によってサンプリングされたカメラ映像を、表示パネル10aに表示するように制御する。なお、表示パネル10aに表示された際のカメラ映像は鏡像、すなわち左右反転した映像である。視域表示制御部44は、フェイストラッキング部30によってサンプリングされた視聴者100までの距離および視聴者100の位置に基づいて、視聴者100が視域に位置しているか否かを示す視域画像を表示パネル10aに表示するように制御する。この視域画像は、視聴者と表示パネル10aの表示画面との相対的な位置関係を示すように表示される。そして、表示パネル10aに表示される上記カメラ映像および上記視域画像は1つの画面に分割されて表示される。図4に、表示パネル10aの表示面に分割されて表示されたカメラ映像12および視域画像14の一例を示す。この表示例では、3人の視聴者100a、100b、100cがおり、それぞれの視聴者100a、100b、100cのカメラ映像が1つのカメラ映像12として表示される。また、視域画像14においては、例えば、3つの視域60a、60b、60cが表示され、視聴者100aは視域60a内に存在し、視聴者100bは視域60b内に存在し、視聴者100cは顔の半分が視域60cに存在していることを表示している。そして、カメラ映像12および視域画像14は、フェイストラッキング部30によるフェイストラッキング動作毎に更新される。したがって、カメラ映像12および視域画像14を視聴者が見て視域内に視聴者が位置するように視聴者が動いた場合には、この視聴者の位置の変化に応じて、視域画像も変化することになる。
【0018】
このように、カメラ映像12および視域画像14が表示されているときに、視聴者がリモートコントローラ105の、あるボタン(例えば、青ボタン)を押下すると、リモートコントローラ105から制御信号が送られる。すると、この制御信号に基づいて、テストパターン表示制御部16が動作を開始し、テストパターン用メモリ37に記憶されていたテストパターンを表示パネル10aに表示させるように制御する。立体画像を、多視差画像、例えば9視差画像を用いて表示する9視差方式の場合における、テストパターンの一例を図5(a)乃至5(i)に示す。図6に示すように、9視差画像は、同一の対称物300を、対称物300から一定の距離(視距離)Lに位置している9個のカメラ22a〜22iで撮影した視差画像のそれぞれの視差画像成分を切り出して合成したものである。図5(a)は視聴者が最も右側の視域に位置しているときに見える9視差画像を表し、図5(b)は図5(a)の場合の視域に最も近い左側の視域に視聴者が位置しているときに見える9視差画像を表し、図5(c)は図5(b)の場合の視域に最も近い左側の視域に視聴者が位置しているときに見える9視差画像を表す。図5(d)は図5(c)の場合の視域に最も近い左側の視域に視聴者が位置しているときに見える9視差画像を表し、図5(e)は図5(d)の場合の視域に最も近い左側の視域に視聴者が位置しているときに見える9視差画像を表す。図5(f)は図5(e)の場合の視域に最も近い左側の視域に視聴者が位置しているときに見える9視差画像を表し、図5(g)は図5(f)の場合の視域に最も近い左側の視域に視聴者が位置しているときに見える9視差画像を表す。図5(h)は図5(g)の場合の視域に最も近い左側の視域に視聴者が位置しているときに見える9視差画像を表し、図5(i)は図5(h)の場合の視域に最も近い左側の視域に視聴者が位置しているときに見える9視差画像を表す。すなわち、図5(i)は視聴者が最も左側の視域に位置しているときに見える9視差画像を表す。
【0019】
したがって、視聴者が位置している視域に応じて、図5(a)乃至図5(i)に示す9視差画像のうちのいずれかの9視差画像が見えることになる。そして、本実施形態においては、図5(a)乃至5(i)に示すように、最適な視聴位置から見える9視差画像には二重丸を付し(図5(d)、5(e))、最適ではないが良好な視聴位置から見える9視差画像には一重丸を付し(図5(c)、5(f))、好ましくない視聴位置から見える9視差画像には三角印を付し(図5(b)、5(g))、より好ましくない視聴位置から見える9視差画像には×印を付す(図5(a)、5(h)、5(i))。このような記号を9視差画像に付すことにより、視聴者が、より適切な視聴位置に移動することを促すことができる。
【0020】
また、好ましくない視聴位置から見える多視差画像には、より好ましい視聴位置への移動方向を示す矢印を付してもよい。例えば、「→」という矢印は、よりよい視聴位置が右側にあることを示し、「←」という矢印は、よりよい視聴位置が左側にあることを示す。このように、好ましくない視聴位置から見える多視差画像に矢印を付すことにより、視聴者が、より適切な視聴位置に移動することを促すことができる。
【0021】
また、好ましくない視聴位置から見える多視差画像には、例えば「適切な視聴位置に移動して下さい」という警告メッセージを表示してもよい。このように、好ましくない視聴位置から見える多視差画像に警告メッセージを付すことにより、視聴者が、より適切な視聴位置に移動することを促すことができる。
【0022】
なお、図示してはいないが、画像表示制御部40は、外部から送られてきた画像信号が2次元画像信号である場合には、この2次元画像信号から画像の奥行き情報を生成し、この奥行き情報を用いて、2次元画像信号から多視差画像信号を生成する機能を有している。また、外部から送られてきた画像信号が多視差画像信号である場合には、表示パネル10aに適した多視差画像信号に変化する機能も有している。そして、更に、これらの多視差画像信号から立体画像に変換する機能も有している。
【0023】
以上説明したように、本実施形態によれば、視聴者がより良い視域内に位置しているか否かを容易に知らしめることのできる立体画像表示装置を提供することができる。
【0024】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0025】
1 立体画像表示装置
10 表示装置
10a 表示パネル
10b 光線制御素子
12 カメラ映像
14 視域画像
20 カメラ
22a〜22i カメラ
30 フェイストラッキング部
35 メモリ
37 テストパターン用メモリ
40 画像表示制御部
42 カメラ映像表示制御部
44 視域画像表示制御部
46 テストパターン表示制御部
60a、60b、60c 視域
100 視聴者
100a、100b、100c 視聴者
101a 左眼
101b 右眼
102 眼間中心
105 リモートコントローラ
300 対称物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画素がマトリクス状に配列された表示画面を有する表示パネルと、前記表示パネルの画素からの光線を制御する光線制御素子と、を有する表示装置と、
複数の多視差画像を有し視聴位置に応じて異なる多視差画像を前記視聴者が見ることが可能であるテストパターンであって、好ましくない視聴位置から見える多視差画像に前記視聴者がよりよい視聴位置に移動することを促す記号またはメッセージが付されているテストパターンを記憶するメモリと、
前記テストパターンを前記表示パネルに表示させるように制御する画像表示制御部と、
を備えていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項2】
前記記号またはメッセージは、「×」印または「△」印を示す記号であることを特徴とする請求項1記載の立体画像表示装置。
【請求項3】
前記記号またはメッセージは、前記視聴者の移動方向を示す矢印であることを特徴とする請求項1記載の立体画像表示装置。
【請求項4】
前記記号またはメッセージは、警告メッセージであることを特徴とする請求項1記載の立体画像表示装置。
【請求項5】
前記表示装置に設けられたカメラと、
前記カメラによって撮像された画像から視聴者が前記表示装置の前に存在している場合に、前記表示装置から前記視聴者までの距離および前記視聴者の位置を検出するフェイストラッキング部と、
を更に備え、
前記画像表示制御部は、
前記フェイストラッキング部によって検出された前記表示装置から前記視聴者までの距離および前記視聴者の位置に基づいて、前記視聴者が視域に位置しているか否かを示す視域画像を前記表示パネルに表示させるように制御する視域画像表示制御部を更に備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の立体画像表示装置。
【請求項6】
前記フェイストラッキング部は所定間隔でフェイストラッキング動作を行い、前記視域画像表示制御部は前記フェイストラッキング動作が行われる度に、前記視域画像を更新することを特徴とする請求項5記載の立体画像表示装置。
【請求項7】
前記画像表示制御部は、前記視域画像を前記表示パネルに表示させた後、前記視聴者からの指令に基づいて、前記テストパターンを前記表示パネルに表示させることを特徴とする請求項5または6記載の立体画像表示装置。
【請求項8】
前記画像表示制御部は、前記カメラによって撮像されたカメラ映像を前記表示パネルに表示させるように制御するカメラ映像表示制御部を更に備え、
前記画像表示制御部は前記視域画像を前記表示パネルに表示するとともに前記カメラによって撮像されたカメラ映像を前記表示パネルに表示させることを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の立体画像表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図6】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−51629(P2013−51629A)
【公開日】平成25年3月14日(2013.3.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−189621(P2011−189621)
【出願日】平成23年8月31日(2011.8.31)
【特許番号】特許第5050120号(P5050120)
【特許公報発行日】平成24年10月17日(2012.10.17)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】