表示装置
【課題】鏡像と表示画像との位置ズレを解消する。
【解決手段】 表示装置はハーフミラー、ディスプレイ２１、表示制御部、視差バリア２２ｂを備える。ディスプレイ２１はハーフミラーに対向するように配置される。ディスプレイ２１は右目用画像と左目用画像を表示する。表示制御部は観察者の目の空間位置に応じて左目用画像および右目用画像の表示位置を定める。定められた表示位置において観察者の左目から見たミラー上に映る観察者の鏡像上に左目用画像が表示される。定められた表示位置において観察者の右目から見たミラー上に映る観察者の鏡像上に右目用画像が表示される。視差バリア２２ｂはディスプレイ２１の前面に設けられる。視差バリア２２ｂは左目用画像を観察者の左目で視認可能にする。視差バリア２２ｂは右目用画像を観察者の右目で視認可能にする。ミラーおよびディスプレイの何れか一方が前面に設けられる。一方は入射する光学像の少なくとも一部を透過可能である。
【解決手段】 表示装置はハーフミラー、ディスプレイ２１、表示制御部、視差バリア２２ｂを備える。ディスプレイ２１はハーフミラーに対向するように配置される。ディスプレイ２１は右目用画像と左目用画像を表示する。表示制御部は観察者の目の空間位置に応じて左目用画像および右目用画像の表示位置を定める。定められた表示位置において観察者の左目から見たミラー上に映る観察者の鏡像上に左目用画像が表示される。定められた表示位置において観察者の右目から見たミラー上に映る観察者の鏡像上に右目用画像が表示される。視差バリア２２ｂはディスプレイ２１の前面に設けられる。視差バリア２２ｂは左目用画像を観察者の左目で視認可能にする。視差バリア２２ｂは右目用画像を観察者の右目で視認可能にする。ミラーおよびディスプレイの何れか一方が前面に設けられる。一方は入射する光学像の少なくとも一部を透過可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーに映し出される観察者の鏡像に所望の画像を重畳させて表示する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
衣類などの服飾物の購入に際して、顧客は試着することが一般的である。試着した服飾物を鏡で見て、服飾物が自分に合うかどうかが確認される。しかし、試着には時間がかかるので、簡易に顧客の試着状態を視認できる手段が求められていた。そこで、ハーフミラーの背面に表示ディスプレイを配置した仮想試着装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７０８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、右目から見る鏡像の鏡面に映る位置は、左目から見る鏡像の鏡面に映る位置と異なっている。それゆえ、ハーフミラーの背面に服飾物などを表示しても、位置ズレが起きるため観察者に違和感を覚えさせてしまう。
【０００５】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、鏡像に重畳して表示する画像に生じる違和感を低下させる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した諸課題を解決すべく、本発明による表示装置は、
ミラーと、
ミラーに対向するように配置され、任意の物体の左目用画像および右目用画像を表示するディスプレイと、
ミラーの正面の観察者の目の空間位置に応じて、観察者の左目から見たミラー上に映る観察者の鏡像上に左目用画像が表示され且つ観察者の右目から見た前記ミラー上に映る観察者の鏡像上に右目用画像が表示されるように、左目用画像および右目用画像の表示位置を定める表示制御部と、
ディスプレイの前面に設けられ、左目用画像を観察者の左目で視認可能にし、右目用画像を観察者の右目で視認可能にする視差バリアとを備え、
ミラーおよびディスプレイの何れか一方が前面に設けられ、一方は入射する光学像の少なくとも一部を透過可能である
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように構成された本発明に係る表示装置によれば、観察者の目の空間位置に応じて右目用画像および左目用画像が表示され、視差バリアにより右目用画像および左目用画像はそれぞれ右目および左目で視認可能なので、鏡像に重畳させる画像のズレを解消可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の外観図である。
【図２】右目用画像および左目用画像の例示図である。
【図３】右目用画像と左目用画像を重ね合わせた合成画像の例示図である。
【図４】液晶バリアパネルとディスプレイとの立体的な配置を示す外観図である。
【図５】液晶バリアの構成を説明するための、ディスプレイと液晶バリアパネルの上面図である。
【図６】第１の実施形態のディスプレイユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】観察者とハーフミラーとの距離の違いにより、右目鏡像および左目鏡像の映る位置およびサイズが変わることを説明するための位置関係図である。
【図８】右目用画像と左目用画像の表示位置を説明するための位置関係図である。
【図９】画像表示処理を示すフローチャートである。
【図１０】キャップの外観図である。
【図１１】第３の実施形態のディスプレイユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態における位置確認マットを有する表示装置の外観図である。
【図１３】カメラの設置位置の変形例を示す配置図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した表示装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の外観図である。
【００１０】
表示装置１０は、ハーフミラー１１、右カメラ１２Ｒ、左カメラ１２Ｌ、およびディスプレイユニット２０によって構成される。ディスプレイユニット２０の一面は平板状であり、平板状の面に平板状のハーフミラー１１が積層される。ディスプレイユニット２０のハーフミラー１１を積層させる面に、例えばＬＣＤなどのディスプレイ（図１において図示せず）が設けられる。
【００１１】
なお、表示装置１０には、上下方向と左右方向が定められている。ディスプレイユニット２０およびハーフミラー１１は長方形であり、短辺方向が左右方向で、長辺方向が上下方向に定められる。使用時には短辺方向が水平方向を向くように配置されることが、想定されている。
【００１２】
ディスプレイユニット２０の上部の正面側から見た右側および左側にはそれぞれ右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌ（撮像部）が設けられる。右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌは、ハーフミラー１１の正面領域を撮像可能である。
【００１３】
なお、右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌは、ハーフミラー１１の真正面に位置する同じ被写体を撮影範囲に含むように画角および／または光軸が調整される。なお、右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌは、測量に用いるために、ディスプレイユニット２０に対して強固に固定される。
【００１４】
右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌはデジタルカメラであり、例えば、１／３０秒毎に撮像動作を実行し、右画像信号および左画像信号を生成する。ディスプレイユニット２０において、右画像信号および左画像信号に基づいて、画像の表示位置が定められる。
【００１５】
ディスプレイの定められた表示位置に画像が表示される。なお、ディスプレイユニット２０には様々な衣装、かつら、アクセサリーなどの画像を記憶させたメモリ（図１において図示せず）を有しており、表示させる画像はメモリから読出される。ディスプレイに画像を表示させると、表示装置１０の正面に位置する観察者は、自身の鏡像とディスプレイに表示される画像とが重畳された像を観察可能である。
【００１６】
ディスプレイの表示面には複数の画素（図１において図示せず）が行列状に配置される。それぞれの画素から発光強度の調整された光が放射されることにより、表示面に２次元状の画像が表示される。
【００１７】
奇数列および偶数列の一方の列に配置された画素は右目用画像の形成に用いられ、他方の列に配置された画素は左目用画像の形成に用いられる。したがって、右目用画像および左目用画像は、図２に示すように列方向に沿った多数のスリットｓｌを有する画像ｉｍである。また、図３に示すように、右目用画像ｉｍｒのスリットｓｌに左目用画像ｉｍｌの実画像が表示され、左目用画像ｉｍｌのスリットｓｌに右目用画像ｉｍｒの実画像が表示される。
【００１８】
なお、右目用画像とは、表示装置１０の観察者の右目にのみ視認されるべきと定められた画像である。一方、左目用画像とは表示装置１０の観察者の左目にのみ視認されるべきと定められた画像である。
【００１９】
右目用画像および左目用画像は様々な衣装などの画像であって、予め撮影され、前述のようにメモリに記憶される。なお、同じ被写体の画像を右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌとして記憶させてもよいし、同じ被写体を視差があるように撮影した２画像を右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌとしてもよい。さらに、右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌは撮影された画像でなく、ＣＧなどの合成画像であってもよい。
【００２０】
後述するように、ディスプレイユニット２０はディスプレイ２１と液晶バリアパネル２２を備える。図４に示すように、ディスプレイ２１の表示面上には、液晶バリアパネル２２が積層される。なお、ハーフミラー１１（図１参照）は、液晶バリアパネル２２上に設けられる。
【００２１】
液晶バリアパネル２２には、ディスプレイ２１の列方向（ｚ軸方向）を長手方向とする多数の液晶バリア２２ｂが設けられる。液晶バリア２２ｂは光の遮光と通過とを切替え可能である。また、液晶バリア２２ｂの幅は可変であって、後述するように観察者の位置や目の間隔によって調整される。
【００２２】
図５に示すように、ディスプレイ２１の正面にいる観察者の右目ＲＥからは右目用画像を形成する列、左目ＬＥからは左目用画像を形成する列のみが視認可能なように、液晶バリア２２ｂの幅は定められる。なお、観察者の表示装置からの距離および目の間隔に応じた液晶バリア２２ｂの設定すべき幅はテーブルデータとして、ＥＥＰＲＯＭ（図１〜図５において図示せず）に格納される。
【００２３】
次に、ディスプレイユニット２０の内部構成について、図６を用いて説明する。ディスプレイユニット２０には、ディスプレイ２１、液晶バリアパネル２２、画像解析部２３、表示制御部２４、メモリ２５、ＥＥＰＲＯＭ２６、および入力部２７が設けられる。
【００２４】
前述のように、右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌから右画像信号および左画像信号が１／３０秒毎に生成される。生成された右画像信号および左画像信号は、画像解析部２３に送信される。画像解析部２３は、右画像信号および左画像信号に基づいて、表示装置１０の正面に位置する観察者の目の空間位置を算出する。空間位置の算出について以下に説明する。
【００２５】
右画像信号および左画像信号を受信すると、画像解析部２３では、観察者の右目ＲＥおよび左目ＬＥの位置が、右画像および左画像の画像座標系における平面座標として検出される。なお、画像における目の座標検出のために従来公知の検出方法が用いられる。例えば、輪郭検出や色の検出などにより顔の輪郭が検出され、顔の輪郭内における黒点の検出により、右目ＲＥおよび左目ＬＥの位置が推定され、平面座標として検出される。
【００２６】
画像解析部２３は三角測量の原理による空間位置の算出機能を有している。三角測量を実行するための内部定位要素および外部定位要素はＥＥＰＲＯＭ２６に予め記録されている。
【００２７】
なお、空間位置の原点は例えばハーフミラー１１表面上の中心に定められ、ハーフミラー１１表面に平行な２方向がｘ軸、ｚ軸に、表面に垂直な方向がｙ軸に定められる（図１参照）。定められた原点および空間座標系を基準とする外部定位要素が予め精密に測定され記録されている。
【００２８】
画像解析部２３は、右画像および左画像それぞれにおける右目ＲＥの平面座標に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ２６から読出した内部定位要素および外部定位要素を用いて、観察者の右目ＲＥの空間座標を算出する。同様に、画像解析部２３は、観察者の左目ＬＥの空間座標を算出する。
【００２９】
算出された空間座標は、表示制御部２４に送信される。表示制御部２４では、観察者の右目ＲＥの空間座標に基づいて右目用画像ｉｍｒの表示位置が求められる。また、左目ＬＥの空間座標に基づいて左目用画像ｉｍｌの表示位置が求められる。表示位置の決定方法を以下に説明する。
【００３０】
なお、様々な衣装などの物品の右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌは前述のようにメモリ２５に予め記憶されており、入力部２７への選択入力により表示させる物品が選択され、メモリ２５から読み出される。なお、メモリ２５には、新規な物品の右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌを、事後に記憶させることも出来る。
【００３１】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、右目ＲＥで見る鏡像である右目鏡像ｍｉｒおよび左目で見る鏡像である左目鏡像ｍｉｌそれぞれのハーフミラー１１上に映る位置は視差のために、ズレを有する。また、右目鏡像および左目鏡像のハーフミラー１１上に映る位置および大きさは、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、右目および左目のｙ座標、すなわち、ハーフミラー１１からの距離によって変動する。また、映る位置は、右目および左目のｘ座標、すなわち、ハーフミラー１１の左右方向の位置に応じて当然変位する。
【００３２】
表示制御部２４は、右目の空間座標に基づいて、右目鏡像ｍｉｒのハーフミラー１１上で映る位置を算出する。さらに、表示制御部２４は、算出した位置に基づいて、右目鏡像ｍｉｒと右目用画像ｉｍｒが重なる位置を右目用画像ｉｍｒの表示位置に定める（図８参照）。また、表示制御部２４は、右目の空間座標に基づいて、右目用画像の大きさを調整する。同様にして、表示制御部２４は、左目鏡像ｍｉｌと左目用画像ｉｍｌが重なる位置を左目用画像ｉｍｌの表示位置に定め、左目用画像ｉｍｌの大きさを調整する。
【００３３】
表示制御部２４では、定められた表示位置に右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌを配置した全体表示画像（図３参照）を合成して、ディスプレイ２１に送信する。ディスプレイ２１には、受信した全体表示画像が表示される。
【００３４】
さらに、表示制御部２４では、左目及び右目の空間座標に基づいて、液晶バリア２２ｂの幅を決定する。液晶バリアパネル２２の液晶バリア２２ｂの幅は表示制御部２４により制御され、調整される。
【００３５】
なお、液晶バリアパネル２２は、前述のように、光の遮光と通過とを切替可能であり、切替は表示制御部２４によって制御される。ディスプレイ２１に衣装などを表示させない場合には、液晶バリアパネル２２は通過状態に切替えられる。
【００３６】
なお、画像解析部２３および表示制御部２４は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。
【００３７】
続いて、画像表示時に画像解析部２３、表示制御部２４、および全体制御部（図示せず）により実行される画像表示処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。なお、画像表示処理は、衣装などの物品をディスプレイ２１に表示させる操作が入力部２７において検知されるときに開始する。
【００３８】
ステップＳ１０１において、表示制御部２４はメモリ２５から選択された物品の右目用画像信号および左目用画像信号を読出す。画像信号の読出後のステップＳ１０２では、全体制御部は右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌに撮像動作を実行させ、画像信号を受信する。画像信号を受信すると、ステップＳ１０３に進む。
【００３９】
ステップＳ１０３では、画像解析部２３は右画像における右目ＲＥおよび左目ＬＥの平面座標を検出する。また、画像解析部２３は左画像における右目ＲＥおよび左目Ｌ３の平面座標を検出する。平面座標の検出後、ステップＳ１０４に進む。
【００４０】
ステップＳ１０４では、画像解析部２３は右画像および左画像における右目ＲＥの平面座標に基づいて、右目ＲＥの空間座標を算出する。また、画像解析部２３は右画像および左画像における左目ＬＥの平面座標に基づいて、左目ＬＥの空間座標を算出する。空間座標の算出後、ステップＳ１０５に進む。
【００４１】
ステップＳ１０５では、表示制御部２４は、ステップＳ１０４において算出した右目ＲＥの空間座標に基づいて、右目用画像ｉｍｒの位置および大きさを決定する。また、表示制御部２４は、ステップＳ１０４において算出した左目ＬＥの空間座標に基づいて、左目用画像ｉｍｌの位置および大きさを決定する。位置および大きさの決定後、ステップＳ１０６に進む。
【００４２】
ステップＳ１０６では、表示制御部２４は、ステップＳ１０５において定めた右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌの位置および大きさに基づいて、全体画像を合成する。全体画像の合成後、ステップＳ１０７に進む。
【００４３】
ステップＳ１０７では、表示制御部２４は、ステップＳ１０４において算出した右目ＲＥ及び左目ＬＥの空間座標に基づいて、液晶バリア２２ｂの幅を決定する。液晶バリア２２ｂの幅を決定すると、ステップＳ１０８に進む。
【００４４】
ステップＳ１０８では、表示制御部２４は、ステップＳ１０７で決定した幅になるように液晶バリアパネル２２を制御する。液晶バリア２２ｂの幅を調製すると、ステップＳ１０９に進む。
【００４５】
ステップＳ１０９では、表示制御部２４は、ステップＳ１０６において合成した全体画像をディスプレイ２１に送信し、全体画像をディスプレイ２１に表示させる。全体画像の表示後、ステップＳ１１０に進む。
【００４６】
ステップＳ１１０では、表示制御部２４は、ディスプレイ２１に表示させる物品を変更する操作が入力部２７に入力されたか否かを判別する。変更操作が入力されたときには、ステップＳ１０１に戻る。また、変更操作が入力されなかったときにはステップＳ１１１に進む。
【００４７】
ステップＳ１１１では、表示制御部２４は、物品のディスプレイ２１への表示を終了する操作が入力されたか否かを判別する。終了操作が入力されなかったときには、ステップＳ１０２に戻る。終了操作が入力された場合には、画像表示処理を終了する。
【００４８】
以上のような第１の実施形態の表示装置によれば、右目鏡像ｍｉｒおよび左目鏡像ｍｉｌと右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌとの位置および大きさがそれぞれ合うように右目用画像ｉｍｒと左目用画像ｉｍｌとが表示され、視差バリア２２ｂを用いて右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌはそれぞれ右目ＲＥおよび左目ＬＥで視認される。したがって、鏡像とディスプレイ２１に表示させる画像との位置ズレを解消させることが可能である。鏡像と表示画像との位置ズレが解消されるので、観察者に覚えさせる違和感を低減化することが出来る。
【００４９】
また、本実施形態では、観察者の右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置を算出し、右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置に応じて右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌの表示位置および大きさを変えることが可能である。したがって、観察者が正面のいずれの位置から表示装置１０を観察しても、鏡像の映る位置と画像の表示位置とのズレを解消させることが可能である。
【００５０】
次に本発明の第２の実施形態に係る表示装置について説明する。第２の実施形態は、観察者の目の空間位置の算出方法および液晶バリアパネル２２の制御において第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能および構成を有する部位には同じ符号を付す。
【００５１】
第２の実施形態では、画像解析部２３以外の構成および機能は第１の実施形態と同じである。なお、第２の実施形態では、表面が一様な模様であるキャップがマーカとして用いられる。表示装置１０を用いて試着状態を観察する観察者には、キャップが被せられる。なお、キャップは、図１０に示すように、後の画像解析において認識し易いように、例えばモノクロで単純な図形の繰返しパターンの模様が表面に描かれる。
【００５２】
画像解析装置２３では、右画像および左画像それぞれにおいてキャップの輪郭の位置が平面座標として検出される。キャップを装着した使用者の頭部輪郭の位置に対する右目ＲＥおよび左目ＬＥの相対的な位置は、観察者が変わっても大きく変動することはない。それゆえ、そのような相対的な位置がＥＥＰＲＯＭ２６に予め格納され、画像解析時に読出される。
【００５３】
画像解析装置２３では、相対的な位置とキャップの輪郭の平面座標とに基づいて、観察者の右目ＲＥおよび左目ＬＥの位置が、右画像および左画像における平面座標として算出される。以後は、第１の実施形態と同様に、三角測量の原理により右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間座標が算出される。
【００５４】
第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、表示制御部２４は観察者の表示装置からの距離のみに応じて液晶バリア２２ｂの幅を決定する。なお、目の間隔に関しては、人間の標準的な間隔を用いて幅が定められている。
【００５５】
以上のような構成の第２の実施形態の表示装置によれば、第１の実施形態と同じく、鏡像とディスプレイ２１に表示させる画像との位置ズレを解消させることが可能である。また、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同じく右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置を算出可能なので、観察者が正面のいずれの位置から表示装置１０を観察しても、鏡像の映る位置と画像の表示位置とのズレを解消させることが可能である。
【００５６】
また、第２の実施形態の表示装置によれば、キャップを用いて右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置を算出するので、右目および左目の空間位置の誤検出を防ぐことが可能である。前述のように、第１の実施形態では、特徴抽出などにより右画像および左画像における右目ＲＥおよび左目ＬＥの平面座標が検出される。このような検出方法では、特徴抽出の精度により空間位置の精度が影響され得る。一方、第２の実施形態のように、識別性の高いキャップを用いることにより右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置の検出精度を向上させることが可能である。
【００５７】
次に本発明の第３の実施形態に係る表示装置について説明する。第３の実施形態は、右カメラ、左カメラ、および画像解析部を省いた点及び液晶バリアパネルの制御において第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能および構成を有する部位には同じ符号を付す。
【００５８】
図１１に示すように、ディスプレイユニット２００には、ディスプレイ２１、液晶バリアパネル２２、表示制御部２４０、メモリ２５、および入力部２７が設けられる。表示制御部２４０以外の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。
【００５９】
第３の実施形態では、表示装置１０を用いて試着するための目の空間位置が予め定められている。後述するように、観察者または表示装置１０を移動させることにより、観察者の右目ＲＥおよび左目ＬＥが表示装置１０の原点に対して所定の空間位置に合わせられる。なお、このような方法では、目の間隔はすべての観察者に対して同じであると仮定されている。実際には目の間隔は観察者によって異なるが、間隔の変動が与える影響は空間位置の違いが与える影響より小さく、無視される。
【００６０】
所定の空間位置はＥＥＰＲＯＭ２６に予め格納される。また、所定の空間位置に基づいて算出される右目鏡像ｍｉｒのハーフミラー１１上で映る位置と左目鏡像ｍｉｌのハーフミラー１１上で映る位置ともＥＥＰＲＯＭ２６に予め格納される。
【００６１】
表示制御部２４０は、第１の実施形態と同様に、右目鏡像ｍｉｒのハーフミラー１１上で映る位置に基づいて、右目鏡像ｍｉｒと右目用画像ｉｍｒが重なる位置を、右目用画像ｉｍｒの表示位置に定める。同様にして、表示制御部２４０は、左目鏡像ｍｉｌと左目用画像ｉｍｌとが重なる位置を左目用画像ｉｍｌの表示位置に定める。
【００６２】
第１の実施形態と同様に、表示制御部２４０では、定められた表示位置に右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌを配置した全体表示画像（図３参照）を合成して、ディスプレイ２１に送信する。ディスプレイ２１には、受信した全体表示画像が表示される。
【００６３】
なお、観察者の左右の目を所定の空間位置に合わせることを容易にするために、図１２に示すように、表示装置１０は位置確認マット１３を有する。位置確認マット１３はハーフミラー１１の下面からハーフミラー１１の正面に延在する。位置確認マット１３上の所定の位置に足型マーク１３ｍ（標識）が描かれる。足型マーク１３ｍは、その位置に観察者が立つときに観察者の目の空間位置が前述の所定の空間位置と合うように、描画場所が定められる。
【００６４】
なお、足型マーク１３ｍだけでは、観察者の目の高さ方向（ｚ軸方向）の位置を定めることは出来ないが、例えばハーフミラー１１上に所定の高さを示すバー１４を描き、観察者が屈んだり、台に乗ったりすることにより目の高さを合わせるように調整することが可能であり、または表示装置２０に高さ調整機構を設け、表示装置２０の高さを調整することによって、高さ方向の位置も所定の空間位置に合わせることが可能である。
【００６５】
また、第３の実施形態では、第１の実施形態と異なり、液晶バリア２２ｂの幅は固定される。前述のように、第３の実施形態では、観察者の表示装置からの距離は定められており、また、目の間隔に関しても人間の標準的な間隔に基づいて液晶バリア２２ｂの幅が定められている。
【００６６】
以上のような構成の第３の実施形態の表示装置１０によれば、第１、第２の実施形態と同じく、鏡像とディスプレイ２１に表示させる画像との位置ズレを解消させることが可能であり、観察者に覚えさせる違和感が低減化される。
【００６７】
また、第３の実施形態では、観察者の目の位置が予め定められる構成であるが、合わせるべき目の位置が、足型マーク１３ｍによって部分的または全体的に示されており、観察者は容易に観察のための理想位置に自身の目を合わせることが可能である。このような構成であれば、第１、第２の実施形態と異なり、右カメラ、左カメラ、および画像解析部が不要であり、装置の簡素化および製造コストの低減化を図ることが可能である。
【００６８】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００６９】
例えば、上記第１、第２の実施の形態では、ディスプレイユニット２０の上部に右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌが設けられる構成であるが、視差を有するように表示装置１０の正面領域の２画像を撮影可能であれば、何れの位置にカメラが固定されてもよい。
【００７０】
また、例えば、図１３（ａ）に示すように、表示装置１０の正面領域をその側面から撮像する構成であってもよいし、図１１（ｂ）に示すように、背面から撮像する構成であってもよい。なお、カメラの配置によっては、２画像両方において一方または両方の目が撮像されない場合もあり得るが、その場合は第２の実施形態のようにマーカを用いることにより右目および左目の空間位置を算出可能である。または、例えば、肩や首などの観察者の特定部位を撮像し、特定の部位と目との相対的な位置に基づいて、目の空間位置を算出することは可能である。
【００７１】
または、視差を有するように２画像を撮像すればよいので、１台のカメラを変位または向きを変えて２画像を撮像する構成であってもよい。
【００７２】
また、第２の実施形態では、表面が一様な模様であるキャップをマーカとして用いる構成であるが、他の物品をマーカとして用いてもよい。例えば、観察者の特定部位に貼付けるシールや頭部に被せるネットなどをマーカとして用いてもよい。
【００７３】
また、第１〜第３の実施形態では、視差バリアパネル２２を用いる構成であるが、右目用画像ｉｍｒを右目ＲＥで視認可能にし、左目用画像ｉｍｌを左目ＬＥで視認可能にする他の視差バリアを用いてもよい。例えば、半透過鏡やレンチキュラーレンズを用いても同様の効果を得ることが可能である。
【００７４】
また、第１〜第３の実施形態では、ディスプレイ２１上にハーフミラー１１を積層させた構成であるが、高分子分散液晶ディスプレイなどの半透過型ディスプレイをミラーの上に積層させても、第１〜第３の実施例と同様の効果を得ることが可能である。
【００７５】
また、第１〜第３の実施形態では、液晶バリアパネル２２はディスプレイ２１とハーフミラー１１との間に設けられる構成であるが、ディスプレイ２１の表示面側に設けられればよく、ハーフミラー１１の前面に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 表示装置
１１ ハーフミラー
１２Ｌ 左カメラ
１２Ｒ 右カメラ
１３ 位置確認マット
１３ｍ 足型マーク
２０ ディスプレイユニット
２１ ディスプレイ
２２ 液晶バリアパネル
２２ｂ 液晶バリア
２３ 画像解析部
２４、２４０ 表示制御部
２５ メモリ
２７ 入力部
ｉｍｌ 左目用画像
ｉｍｒ 右目用画像
ｍｉｌ 左目鏡像
ｍｉｒ 右目鏡像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーに映し出される観察者の鏡像に所望の画像を重畳させて表示する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
衣類などの服飾物の購入に際して、顧客は試着することが一般的である。試着した服飾物を鏡で見て、服飾物が自分に合うかどうかが確認される。しかし、試着には時間がかかるので、簡易に顧客の試着状態を視認できる手段が求められていた。そこで、ハーフミラーの背面に表示ディスプレイを配置した仮想試着装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７０８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、右目から見る鏡像の鏡面に映る位置は、左目から見る鏡像の鏡面に映る位置と異なっている。それゆえ、ハーフミラーの背面に服飾物などを表示しても、位置ズレが起きるため観察者に違和感を覚えさせてしまう。
【０００５】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、鏡像に重畳して表示する画像に生じる違和感を低下させる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した諸課題を解決すべく、本発明による表示装置は、
ミラーと、
ミラーに対向するように配置され、任意の物体の左目用画像および右目用画像を表示するディスプレイと、
ミラーの正面の観察者の目の空間位置に応じて、観察者の左目から見たミラー上に映る観察者の鏡像上に左目用画像が表示され且つ観察者の右目から見た前記ミラー上に映る観察者の鏡像上に右目用画像が表示されるように、左目用画像および右目用画像の表示位置を定める表示制御部と、
ディスプレイの前面に設けられ、左目用画像を観察者の左目で視認可能にし、右目用画像を観察者の右目で視認可能にする視差バリアとを備え、
ミラーおよびディスプレイの何れか一方が前面に設けられ、一方は入射する光学像の少なくとも一部を透過可能である
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように構成された本発明に係る表示装置によれば、観察者の目の空間位置に応じて右目用画像および左目用画像が表示され、視差バリアにより右目用画像および左目用画像はそれぞれ右目および左目で視認可能なので、鏡像に重畳させる画像のズレを解消可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の外観図である。
【図２】右目用画像および左目用画像の例示図である。
【図３】右目用画像と左目用画像を重ね合わせた合成画像の例示図である。
【図４】液晶バリアパネルとディスプレイとの立体的な配置を示す外観図である。
【図５】液晶バリアの構成を説明するための、ディスプレイと液晶バリアパネルの上面図である。
【図６】第１の実施形態のディスプレイユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】観察者とハーフミラーとの距離の違いにより、右目鏡像および左目鏡像の映る位置およびサイズが変わることを説明するための位置関係図である。
【図８】右目用画像と左目用画像の表示位置を説明するための位置関係図である。
【図９】画像表示処理を示すフローチャートである。
【図１０】キャップの外観図である。
【図１１】第３の実施形態のディスプレイユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態における位置確認マットを有する表示装置の外観図である。
【図１３】カメラの設置位置の変形例を示す配置図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した表示装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の外観図である。
【００１０】
表示装置１０は、ハーフミラー１１、右カメラ１２Ｒ、左カメラ１２Ｌ、およびディスプレイユニット２０によって構成される。ディスプレイユニット２０の一面は平板状であり、平板状の面に平板状のハーフミラー１１が積層される。ディスプレイユニット２０のハーフミラー１１を積層させる面に、例えばＬＣＤなどのディスプレイ（図１において図示せず）が設けられる。
【００１１】
なお、表示装置１０には、上下方向と左右方向が定められている。ディスプレイユニット２０およびハーフミラー１１は長方形であり、短辺方向が左右方向で、長辺方向が上下方向に定められる。使用時には短辺方向が水平方向を向くように配置されることが、想定されている。
【００１２】
ディスプレイユニット２０の上部の正面側から見た右側および左側にはそれぞれ右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌ（撮像部）が設けられる。右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌは、ハーフミラー１１の正面領域を撮像可能である。
【００１３】
なお、右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌは、ハーフミラー１１の真正面に位置する同じ被写体を撮影範囲に含むように画角および／または光軸が調整される。なお、右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌは、測量に用いるために、ディスプレイユニット２０に対して強固に固定される。
【００１４】
右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌはデジタルカメラであり、例えば、１／３０秒毎に撮像動作を実行し、右画像信号および左画像信号を生成する。ディスプレイユニット２０において、右画像信号および左画像信号に基づいて、画像の表示位置が定められる。
【００１５】
ディスプレイの定められた表示位置に画像が表示される。なお、ディスプレイユニット２０には様々な衣装、かつら、アクセサリーなどの画像を記憶させたメモリ（図１において図示せず）を有しており、表示させる画像はメモリから読出される。ディスプレイに画像を表示させると、表示装置１０の正面に位置する観察者は、自身の鏡像とディスプレイに表示される画像とが重畳された像を観察可能である。
【００１６】
ディスプレイの表示面には複数の画素（図１において図示せず）が行列状に配置される。それぞれの画素から発光強度の調整された光が放射されることにより、表示面に２次元状の画像が表示される。
【００１７】
奇数列および偶数列の一方の列に配置された画素は右目用画像の形成に用いられ、他方の列に配置された画素は左目用画像の形成に用いられる。したがって、右目用画像および左目用画像は、図２に示すように列方向に沿った多数のスリットｓｌを有する画像ｉｍである。また、図３に示すように、右目用画像ｉｍｒのスリットｓｌに左目用画像ｉｍｌの実画像が表示され、左目用画像ｉｍｌのスリットｓｌに右目用画像ｉｍｒの実画像が表示される。
【００１８】
なお、右目用画像とは、表示装置１０の観察者の右目にのみ視認されるべきと定められた画像である。一方、左目用画像とは表示装置１０の観察者の左目にのみ視認されるべきと定められた画像である。
【００１９】
右目用画像および左目用画像は様々な衣装などの画像であって、予め撮影され、前述のようにメモリに記憶される。なお、同じ被写体の画像を右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌとして記憶させてもよいし、同じ被写体を視差があるように撮影した２画像を右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌとしてもよい。さらに、右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌは撮影された画像でなく、ＣＧなどの合成画像であってもよい。
【００２０】
後述するように、ディスプレイユニット２０はディスプレイ２１と液晶バリアパネル２２を備える。図４に示すように、ディスプレイ２１の表示面上には、液晶バリアパネル２２が積層される。なお、ハーフミラー１１（図１参照）は、液晶バリアパネル２２上に設けられる。
【００２１】
液晶バリアパネル２２には、ディスプレイ２１の列方向（ｚ軸方向）を長手方向とする多数の液晶バリア２２ｂが設けられる。液晶バリア２２ｂは光の遮光と通過とを切替え可能である。また、液晶バリア２２ｂの幅は可変であって、後述するように観察者の位置や目の間隔によって調整される。
【００２２】
図５に示すように、ディスプレイ２１の正面にいる観察者の右目ＲＥからは右目用画像を形成する列、左目ＬＥからは左目用画像を形成する列のみが視認可能なように、液晶バリア２２ｂの幅は定められる。なお、観察者の表示装置からの距離および目の間隔に応じた液晶バリア２２ｂの設定すべき幅はテーブルデータとして、ＥＥＰＲＯＭ（図１〜図５において図示せず）に格納される。
【００２３】
次に、ディスプレイユニット２０の内部構成について、図６を用いて説明する。ディスプレイユニット２０には、ディスプレイ２１、液晶バリアパネル２２、画像解析部２３、表示制御部２４、メモリ２５、ＥＥＰＲＯＭ２６、および入力部２７が設けられる。
【００２４】
前述のように、右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌから右画像信号および左画像信号が１／３０秒毎に生成される。生成された右画像信号および左画像信号は、画像解析部２３に送信される。画像解析部２３は、右画像信号および左画像信号に基づいて、表示装置１０の正面に位置する観察者の目の空間位置を算出する。空間位置の算出について以下に説明する。
【００２５】
右画像信号および左画像信号を受信すると、画像解析部２３では、観察者の右目ＲＥおよび左目ＬＥの位置が、右画像および左画像の画像座標系における平面座標として検出される。なお、画像における目の座標検出のために従来公知の検出方法が用いられる。例えば、輪郭検出や色の検出などにより顔の輪郭が検出され、顔の輪郭内における黒点の検出により、右目ＲＥおよび左目ＬＥの位置が推定され、平面座標として検出される。
【００２６】
画像解析部２３は三角測量の原理による空間位置の算出機能を有している。三角測量を実行するための内部定位要素および外部定位要素はＥＥＰＲＯＭ２６に予め記録されている。
【００２７】
なお、空間位置の原点は例えばハーフミラー１１表面上の中心に定められ、ハーフミラー１１表面に平行な２方向がｘ軸、ｚ軸に、表面に垂直な方向がｙ軸に定められる（図１参照）。定められた原点および空間座標系を基準とする外部定位要素が予め精密に測定され記録されている。
【００２８】
画像解析部２３は、右画像および左画像それぞれにおける右目ＲＥの平面座標に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ２６から読出した内部定位要素および外部定位要素を用いて、観察者の右目ＲＥの空間座標を算出する。同様に、画像解析部２３は、観察者の左目ＬＥの空間座標を算出する。
【００２９】
算出された空間座標は、表示制御部２４に送信される。表示制御部２４では、観察者の右目ＲＥの空間座標に基づいて右目用画像ｉｍｒの表示位置が求められる。また、左目ＬＥの空間座標に基づいて左目用画像ｉｍｌの表示位置が求められる。表示位置の決定方法を以下に説明する。
【００３０】
なお、様々な衣装などの物品の右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌは前述のようにメモリ２５に予め記憶されており、入力部２７への選択入力により表示させる物品が選択され、メモリ２５から読み出される。なお、メモリ２５には、新規な物品の右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌを、事後に記憶させることも出来る。
【００３１】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、右目ＲＥで見る鏡像である右目鏡像ｍｉｒおよび左目で見る鏡像である左目鏡像ｍｉｌそれぞれのハーフミラー１１上に映る位置は視差のために、ズレを有する。また、右目鏡像および左目鏡像のハーフミラー１１上に映る位置および大きさは、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、右目および左目のｙ座標、すなわち、ハーフミラー１１からの距離によって変動する。また、映る位置は、右目および左目のｘ座標、すなわち、ハーフミラー１１の左右方向の位置に応じて当然変位する。
【００３２】
表示制御部２４は、右目の空間座標に基づいて、右目鏡像ｍｉｒのハーフミラー１１上で映る位置を算出する。さらに、表示制御部２４は、算出した位置に基づいて、右目鏡像ｍｉｒと右目用画像ｉｍｒが重なる位置を右目用画像ｉｍｒの表示位置に定める（図８参照）。また、表示制御部２４は、右目の空間座標に基づいて、右目用画像の大きさを調整する。同様にして、表示制御部２４は、左目鏡像ｍｉｌと左目用画像ｉｍｌが重なる位置を左目用画像ｉｍｌの表示位置に定め、左目用画像ｉｍｌの大きさを調整する。
【００３３】
表示制御部２４では、定められた表示位置に右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌを配置した全体表示画像（図３参照）を合成して、ディスプレイ２１に送信する。ディスプレイ２１には、受信した全体表示画像が表示される。
【００３４】
さらに、表示制御部２４では、左目及び右目の空間座標に基づいて、液晶バリア２２ｂの幅を決定する。液晶バリアパネル２２の液晶バリア２２ｂの幅は表示制御部２４により制御され、調整される。
【００３５】
なお、液晶バリアパネル２２は、前述のように、光の遮光と通過とを切替可能であり、切替は表示制御部２４によって制御される。ディスプレイ２１に衣装などを表示させない場合には、液晶バリアパネル２２は通過状態に切替えられる。
【００３６】
なお、画像解析部２３および表示制御部２４は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。
【００３７】
続いて、画像表示時に画像解析部２３、表示制御部２４、および全体制御部（図示せず）により実行される画像表示処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。なお、画像表示処理は、衣装などの物品をディスプレイ２１に表示させる操作が入力部２７において検知されるときに開始する。
【００３８】
ステップＳ１０１において、表示制御部２４はメモリ２５から選択された物品の右目用画像信号および左目用画像信号を読出す。画像信号の読出後のステップＳ１０２では、全体制御部は右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌに撮像動作を実行させ、画像信号を受信する。画像信号を受信すると、ステップＳ１０３に進む。
【００３９】
ステップＳ１０３では、画像解析部２３は右画像における右目ＲＥおよび左目ＬＥの平面座標を検出する。また、画像解析部２３は左画像における右目ＲＥおよび左目Ｌ３の平面座標を検出する。平面座標の検出後、ステップＳ１０４に進む。
【００４０】
ステップＳ１０４では、画像解析部２３は右画像および左画像における右目ＲＥの平面座標に基づいて、右目ＲＥの空間座標を算出する。また、画像解析部２３は右画像および左画像における左目ＬＥの平面座標に基づいて、左目ＬＥの空間座標を算出する。空間座標の算出後、ステップＳ１０５に進む。
【００４１】
ステップＳ１０５では、表示制御部２４は、ステップＳ１０４において算出した右目ＲＥの空間座標に基づいて、右目用画像ｉｍｒの位置および大きさを決定する。また、表示制御部２４は、ステップＳ１０４において算出した左目ＬＥの空間座標に基づいて、左目用画像ｉｍｌの位置および大きさを決定する。位置および大きさの決定後、ステップＳ１０６に進む。
【００４２】
ステップＳ１０６では、表示制御部２４は、ステップＳ１０５において定めた右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌの位置および大きさに基づいて、全体画像を合成する。全体画像の合成後、ステップＳ１０７に進む。
【００４３】
ステップＳ１０７では、表示制御部２４は、ステップＳ１０４において算出した右目ＲＥ及び左目ＬＥの空間座標に基づいて、液晶バリア２２ｂの幅を決定する。液晶バリア２２ｂの幅を決定すると、ステップＳ１０８に進む。
【００４４】
ステップＳ１０８では、表示制御部２４は、ステップＳ１０７で決定した幅になるように液晶バリアパネル２２を制御する。液晶バリア２２ｂの幅を調製すると、ステップＳ１０９に進む。
【００４５】
ステップＳ１０９では、表示制御部２４は、ステップＳ１０６において合成した全体画像をディスプレイ２１に送信し、全体画像をディスプレイ２１に表示させる。全体画像の表示後、ステップＳ１１０に進む。
【００４６】
ステップＳ１１０では、表示制御部２４は、ディスプレイ２１に表示させる物品を変更する操作が入力部２７に入力されたか否かを判別する。変更操作が入力されたときには、ステップＳ１０１に戻る。また、変更操作が入力されなかったときにはステップＳ１１１に進む。
【００４７】
ステップＳ１１１では、表示制御部２４は、物品のディスプレイ２１への表示を終了する操作が入力されたか否かを判別する。終了操作が入力されなかったときには、ステップＳ１０２に戻る。終了操作が入力された場合には、画像表示処理を終了する。
【００４８】
以上のような第１の実施形態の表示装置によれば、右目鏡像ｍｉｒおよび左目鏡像ｍｉｌと右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌとの位置および大きさがそれぞれ合うように右目用画像ｉｍｒと左目用画像ｉｍｌとが表示され、視差バリア２２ｂを用いて右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌはそれぞれ右目ＲＥおよび左目ＬＥで視認される。したがって、鏡像とディスプレイ２１に表示させる画像との位置ズレを解消させることが可能である。鏡像と表示画像との位置ズレが解消されるので、観察者に覚えさせる違和感を低減化することが出来る。
【００４９】
また、本実施形態では、観察者の右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置を算出し、右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置に応じて右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌの表示位置および大きさを変えることが可能である。したがって、観察者が正面のいずれの位置から表示装置１０を観察しても、鏡像の映る位置と画像の表示位置とのズレを解消させることが可能である。
【００５０】
次に本発明の第２の実施形態に係る表示装置について説明する。第２の実施形態は、観察者の目の空間位置の算出方法および液晶バリアパネル２２の制御において第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能および構成を有する部位には同じ符号を付す。
【００５１】
第２の実施形態では、画像解析部２３以外の構成および機能は第１の実施形態と同じである。なお、第２の実施形態では、表面が一様な模様であるキャップがマーカとして用いられる。表示装置１０を用いて試着状態を観察する観察者には、キャップが被せられる。なお、キャップは、図１０に示すように、後の画像解析において認識し易いように、例えばモノクロで単純な図形の繰返しパターンの模様が表面に描かれる。
【００５２】
画像解析装置２３では、右画像および左画像それぞれにおいてキャップの輪郭の位置が平面座標として検出される。キャップを装着した使用者の頭部輪郭の位置に対する右目ＲＥおよび左目ＬＥの相対的な位置は、観察者が変わっても大きく変動することはない。それゆえ、そのような相対的な位置がＥＥＰＲＯＭ２６に予め格納され、画像解析時に読出される。
【００５３】
画像解析装置２３では、相対的な位置とキャップの輪郭の平面座標とに基づいて、観察者の右目ＲＥおよび左目ＬＥの位置が、右画像および左画像における平面座標として算出される。以後は、第１の実施形態と同様に、三角測量の原理により右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間座標が算出される。
【００５４】
第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、表示制御部２４は観察者の表示装置からの距離のみに応じて液晶バリア２２ｂの幅を決定する。なお、目の間隔に関しては、人間の標準的な間隔を用いて幅が定められている。
【００５５】
以上のような構成の第２の実施形態の表示装置によれば、第１の実施形態と同じく、鏡像とディスプレイ２１に表示させる画像との位置ズレを解消させることが可能である。また、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同じく右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置を算出可能なので、観察者が正面のいずれの位置から表示装置１０を観察しても、鏡像の映る位置と画像の表示位置とのズレを解消させることが可能である。
【００５６】
また、第２の実施形態の表示装置によれば、キャップを用いて右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置を算出するので、右目および左目の空間位置の誤検出を防ぐことが可能である。前述のように、第１の実施形態では、特徴抽出などにより右画像および左画像における右目ＲＥおよび左目ＬＥの平面座標が検出される。このような検出方法では、特徴抽出の精度により空間位置の精度が影響され得る。一方、第２の実施形態のように、識別性の高いキャップを用いることにより右目ＲＥおよび左目ＬＥの空間位置の検出精度を向上させることが可能である。
【００５７】
次に本発明の第３の実施形態に係る表示装置について説明する。第３の実施形態は、右カメラ、左カメラ、および画像解析部を省いた点及び液晶バリアパネルの制御において第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能および構成を有する部位には同じ符号を付す。
【００５８】
図１１に示すように、ディスプレイユニット２００には、ディスプレイ２１、液晶バリアパネル２２、表示制御部２４０、メモリ２５、および入力部２７が設けられる。表示制御部２４０以外の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。
【００５９】
第３の実施形態では、表示装置１０を用いて試着するための目の空間位置が予め定められている。後述するように、観察者または表示装置１０を移動させることにより、観察者の右目ＲＥおよび左目ＬＥが表示装置１０の原点に対して所定の空間位置に合わせられる。なお、このような方法では、目の間隔はすべての観察者に対して同じであると仮定されている。実際には目の間隔は観察者によって異なるが、間隔の変動が与える影響は空間位置の違いが与える影響より小さく、無視される。
【００６０】
所定の空間位置はＥＥＰＲＯＭ２６に予め格納される。また、所定の空間位置に基づいて算出される右目鏡像ｍｉｒのハーフミラー１１上で映る位置と左目鏡像ｍｉｌのハーフミラー１１上で映る位置ともＥＥＰＲＯＭ２６に予め格納される。
【００６１】
表示制御部２４０は、第１の実施形態と同様に、右目鏡像ｍｉｒのハーフミラー１１上で映る位置に基づいて、右目鏡像ｍｉｒと右目用画像ｉｍｒが重なる位置を、右目用画像ｉｍｒの表示位置に定める。同様にして、表示制御部２４０は、左目鏡像ｍｉｌと左目用画像ｉｍｌとが重なる位置を左目用画像ｉｍｌの表示位置に定める。
【００６２】
第１の実施形態と同様に、表示制御部２４０では、定められた表示位置に右目用画像ｉｍｒおよび左目用画像ｉｍｌを配置した全体表示画像（図３参照）を合成して、ディスプレイ２１に送信する。ディスプレイ２１には、受信した全体表示画像が表示される。
【００６３】
なお、観察者の左右の目を所定の空間位置に合わせることを容易にするために、図１２に示すように、表示装置１０は位置確認マット１３を有する。位置確認マット１３はハーフミラー１１の下面からハーフミラー１１の正面に延在する。位置確認マット１３上の所定の位置に足型マーク１３ｍ（標識）が描かれる。足型マーク１３ｍは、その位置に観察者が立つときに観察者の目の空間位置が前述の所定の空間位置と合うように、描画場所が定められる。
【００６４】
なお、足型マーク１３ｍだけでは、観察者の目の高さ方向（ｚ軸方向）の位置を定めることは出来ないが、例えばハーフミラー１１上に所定の高さを示すバー１４を描き、観察者が屈んだり、台に乗ったりすることにより目の高さを合わせるように調整することが可能であり、または表示装置２０に高さ調整機構を設け、表示装置２０の高さを調整することによって、高さ方向の位置も所定の空間位置に合わせることが可能である。
【００６５】
また、第３の実施形態では、第１の実施形態と異なり、液晶バリア２２ｂの幅は固定される。前述のように、第３の実施形態では、観察者の表示装置からの距離は定められており、また、目の間隔に関しても人間の標準的な間隔に基づいて液晶バリア２２ｂの幅が定められている。
【００６６】
以上のような構成の第３の実施形態の表示装置１０によれば、第１、第２の実施形態と同じく、鏡像とディスプレイ２１に表示させる画像との位置ズレを解消させることが可能であり、観察者に覚えさせる違和感が低減化される。
【００６７】
また、第３の実施形態では、観察者の目の位置が予め定められる構成であるが、合わせるべき目の位置が、足型マーク１３ｍによって部分的または全体的に示されており、観察者は容易に観察のための理想位置に自身の目を合わせることが可能である。このような構成であれば、第１、第２の実施形態と異なり、右カメラ、左カメラ、および画像解析部が不要であり、装置の簡素化および製造コストの低減化を図ることが可能である。
【００６８】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００６９】
例えば、上記第１、第２の実施の形態では、ディスプレイユニット２０の上部に右カメラ１２Ｒおよび左カメラ１２Ｌが設けられる構成であるが、視差を有するように表示装置１０の正面領域の２画像を撮影可能であれば、何れの位置にカメラが固定されてもよい。
【００７０】
また、例えば、図１３（ａ）に示すように、表示装置１０の正面領域をその側面から撮像する構成であってもよいし、図１１（ｂ）に示すように、背面から撮像する構成であってもよい。なお、カメラの配置によっては、２画像両方において一方または両方の目が撮像されない場合もあり得るが、その場合は第２の実施形態のようにマーカを用いることにより右目および左目の空間位置を算出可能である。または、例えば、肩や首などの観察者の特定部位を撮像し、特定の部位と目との相対的な位置に基づいて、目の空間位置を算出することは可能である。
【００７１】
または、視差を有するように２画像を撮像すればよいので、１台のカメラを変位または向きを変えて２画像を撮像する構成であってもよい。
【００７２】
また、第２の実施形態では、表面が一様な模様であるキャップをマーカとして用いる構成であるが、他の物品をマーカとして用いてもよい。例えば、観察者の特定部位に貼付けるシールや頭部に被せるネットなどをマーカとして用いてもよい。
【００７３】
また、第１〜第３の実施形態では、視差バリアパネル２２を用いる構成であるが、右目用画像ｉｍｒを右目ＲＥで視認可能にし、左目用画像ｉｍｌを左目ＬＥで視認可能にする他の視差バリアを用いてもよい。例えば、半透過鏡やレンチキュラーレンズを用いても同様の効果を得ることが可能である。
【００７４】
また、第１〜第３の実施形態では、ディスプレイ２１上にハーフミラー１１を積層させた構成であるが、高分子分散液晶ディスプレイなどの半透過型ディスプレイをミラーの上に積層させても、第１〜第３の実施例と同様の効果を得ることが可能である。
【００７５】
また、第１〜第３の実施形態では、液晶バリアパネル２２はディスプレイ２１とハーフミラー１１との間に設けられる構成であるが、ディスプレイ２１の表示面側に設けられればよく、ハーフミラー１１の前面に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 表示装置
１１ ハーフミラー
１２Ｌ 左カメラ
１２Ｒ 右カメラ
１３ 位置確認マット
１３ｍ 足型マーク
２０ ディスプレイユニット
２１ ディスプレイ
２２ 液晶バリアパネル
２２ｂ 液晶バリア
２３ 画像解析部
２４、２４０ 表示制御部
２５ メモリ
２７ 入力部
ｉｍｌ 左目用画像
ｉｍｒ 右目用画像
ｍｉｌ 左目鏡像
ｍｉｒ 右目鏡像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラーと、
前記ミラーに対向するように配置され、任意の物体の左目用画像および右目用画像を表示するディスプレイと、
前記ミラーの正面の観察者の目の空間位置に応じて、前記観察者の左目から見た前記ミラー上に映る前記観察者の鏡像上に前記左目用画像が表示され且つ前記観察者の右目から見た前記ミラー上に映る前記観察者の鏡像上に右目用画像が表示されるように、前記左目用画像および前記右目用画像の表示位置を定める表示制御部と、
前記ディスプレイの前面に設けられ、前記左目用画像を前記観察者の左目で視認可能にし、前記右目用画像を前記観察者の右目で視認可能にする視差バリアとを備え、
前記ミラーおよび前記ディスプレイの何れか一方が前面に設けられ、前記一方は入射する光学像の少なくとも一部を透過可能である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、前記ミラーの正面において観察者の目が位置すべき所定の空間位置を示す標識を備え、前記表示制御部は前記所定の空間位置に応じて前記表示位置を定めることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置であって、前記表示位置を定めるための前記観察者の目の空間位置を検出する位置検出部を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置であって、
前記位置検出部は、
前記ミラーの正面領域を、視差を有する複数の画像に相当する画像信号を生成するように撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された複数の画像に基づいて、前記表示位置を定めるための前記観察者の目の空間位置を検出する画像解析部とを有する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置であって、前記画像解析部は、前記複数の画像それぞれにおける前記観察者の目の位置を検出し、複数の画像それぞれにおける前記観察者の目の位置に基づいて前記観察者の目の空間位置を検出することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４に記載の表示装置であって、
前記観察者の特定部位に対する目の相対的な空間位置を所定の相対位置として記憶するメモリを備え、
前記画像解析部は、前記複数の画像それぞれにおける前記特定部位の位置を検出し、複数の画像それぞれにおける前記特定部位の位置に基づいて前記特定部位の空間位置を検出し、前記特定部位の空間位置と前記所定の相対位置に基づいて前記観察者の目の空間位置を検出する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の表示装置であって、
マーカを装着させる前記観察者の特定部位に対する目の相対的な空間位置を所定の相対位置として記憶するメモリを備え、
前記画像解析部は、前記複数の画像それぞれにおける前記マーカの位置を検出し、複数の画像それぞれにおける前記マーカの位置に基づいて前記マーカの空間位置を検出し、前記マーカの空間位置と前記所定の相対位置に基づいて前記観察者の目の空間位置を検出する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の表示装置であって、前記視差バリアは液晶バリアパネル、半透過鏡、およびレンチキュラーレンズのいずれかであることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の表示装置であって、前記ミラーはハーフミラーであって、前記ミラーは前記ディスプレイの正面側に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の表示装置であって、前記ディスプレイは透過型ディスプレイであって、前記ディスプレイは前記ミラーの正面側に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
ミラーと、
前記ミラーに対向するように配置され、任意の物体の左目用画像および右目用画像を表示するディスプレイと、
前記ミラーの正面の観察者の目の空間位置に応じて、前記観察者の左目から見た前記ミラー上に映る前記観察者の鏡像上に前記左目用画像が表示され且つ前記観察者の右目から見た前記ミラー上に映る前記観察者の鏡像上に右目用画像が表示されるように、前記左目用画像および前記右目用画像の表示位置を定める表示制御部と、
前記ディスプレイの前面に設けられ、前記左目用画像を前記観察者の左目で視認可能にし、前記右目用画像を前記観察者の右目で視認可能にする視差バリアとを備え、
前記ミラーおよび前記ディスプレイの何れか一方が前面に設けられ、前記一方は入射する光学像の少なくとも一部を透過可能である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、前記ミラーの正面において観察者の目が位置すべき所定の空間位置を示す標識を備え、前記表示制御部は前記所定の空間位置に応じて前記表示位置を定めることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置であって、前記表示位置を定めるための前記観察者の目の空間位置を検出する位置検出部を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置であって、
前記位置検出部は、
前記ミラーの正面領域を、視差を有する複数の画像に相当する画像信号を生成するように撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された複数の画像に基づいて、前記表示位置を定めるための前記観察者の目の空間位置を検出する画像解析部とを有する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置であって、前記画像解析部は、前記複数の画像それぞれにおける前記観察者の目の位置を検出し、複数の画像それぞれにおける前記観察者の目の位置に基づいて前記観察者の目の空間位置を検出することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４に記載の表示装置であって、
前記観察者の特定部位に対する目の相対的な空間位置を所定の相対位置として記憶するメモリを備え、
前記画像解析部は、前記複数の画像それぞれにおける前記特定部位の位置を検出し、複数の画像それぞれにおける前記特定部位の位置に基づいて前記特定部位の空間位置を検出し、前記特定部位の空間位置と前記所定の相対位置に基づいて前記観察者の目の空間位置を検出する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の表示装置であって、
マーカを装着させる前記観察者の特定部位に対する目の相対的な空間位置を所定の相対位置として記憶するメモリを備え、
前記画像解析部は、前記複数の画像それぞれにおける前記マーカの位置を検出し、複数の画像それぞれにおける前記マーカの位置に基づいて前記マーカの空間位置を検出し、前記マーカの空間位置と前記所定の相対位置に基づいて前記観察者の目の空間位置を検出する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の表示装置であって、前記視差バリアは液晶バリアパネル、半透過鏡、およびレンチキュラーレンズのいずれかであることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の表示装置であって、前記ミラーはハーフミラーであって、前記ミラーは前記ディスプレイの正面側に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の表示装置であって、前記ディスプレイは透過型ディスプレイであって、前記ディスプレイは前記ミラーの正面側に配置されることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７８５５（Ｐ２０１３−７８５５Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９８３０（Ｐ２０１１−１３９８３０）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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