JP2010263342A - ３次元表示装置及びデジタルズーム補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元表示装置において、３次元表示された画像をデジタルズームしたときに生じる立体視を行うユーザの疲労感や不快感を軽減する。
【解決手段】視差を有する複数の２次元画像に基づいて３次元表示を行う表示手段と、複数の２次元画像を各々デジタルズームするデジタルズーム手段とを備えてなる３次元表示装置において、デジタルズーム手段による２次元画像のデジタルズーム率を取得し、取得したデジタルズーム率が１００％よりも大きいときに、デジタルズームされる前の複数の２次元画像間の視差量を、デジタルズーム率を該ズーム率が大きい程大きな割引率で割り引いた割引デジタルズーム率で拡大した拡大視差量に基づき、デジタルズームされた複数の２次元画像間の視差量が拡大視差量となるようにデジタルズームされた複数の２次元画像の少なくとも１つを修正し、修正した複数の２次元画像に基づいて表示手段に３次元表示をさせる。
【選択図】図４

Description

本発明は、立体視可能な３次元表示装置及び該３次元表示装置におけるデジタルズーム補正方法に関するものである。

複数の画像を組み合わせて３次元表示することにより、視差を利用して立体視できることが知られている。このような立体視は、同一の被写体を異なる位置から複数のカメラを用いて撮影することにより、視差を有する複数の画像（視差画像とする）を取得し、複数の視差画像に含まれる被写体の視差を利用して複数の画像を３次元表示させることにより行うことができる。

具体的には、複数の画像の色を例えば赤と青のように異ならせて重ね合わせたり、複数の画像の偏光方向を異ならせて重ね合わせることにより、複数の画像を合成して立体画像を生成することができる。この場合、立体画像を表示して、赤青メガネや偏光メガネ等の画像分離メガネを用いて表示された立体画像を目の自動焦点機能により融合視することにより、画像を立体視することができる（アナグリフ方式、偏光フィルタ方式）。

また、偏光メガネ等を使用しなくても、パララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、立体画像を立体視可能な３Ｄ液晶に表示して立体視することも可能である。この場合、複数の画像を垂直方向に短冊状に切り取って交互に配置することにより、立体画像が生成される。また、画像分離メガネを使用したり、光学素子を液晶に貼ることで左右の画像の光線方向を変えながら、左右の画像を交互に表示することにより、画像を立体視することも可能である（時分割方式）。

一方、デジタルズームが可能な表示装置では、画像をデジタルズームによって拡大することにより画質は粗くなるが大きな画像の表示を行うことができる。また上記のような立体視可能な３次元表示装置において、３次元表示される画像をデジタルズームしようとした場合に、複数の２次元の視差画像を各々デジタルズームするため、表示箇所毎に視差画像間の視差量に誤差が生じてしまい３次元表示されたときに３次元画像が歪んでしまったり、立体感が少なすぎたり、又は過剰な立体感が生じたりして、立体視を行うユーザに疲労感や不快感を与えてしまうことがある。

立体視を行うユーザに疲労感や不快感を与えないための方法としては、例えば立体視を行うユーザの視線検出を行って、ユーザが見ている位置に表示面を常に移動するようにすることにより、輻輳と焦点調節の矛盾から生じる疲労感が少ない立体画像を表示するようにした３次元表示方法（特許文献１）や、予め定められた複数の視差パターンの判定を行い、この判定結果に基づいて少なくとも１つの視差画像を補正することにより立体画像の歪みを抑えるようにする方法（特許文献２）等が提案されている。

特開平８−２２３６０９号公報 特開２００１−１２８１９５号公報

しかしながら上記特許文献１，２に記載された方法は、３次元表示された画像をデジタルズームしたときに生じる立体視を行うユーザの疲労感や不快感等については記載されていない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、３次元表示された画像をデジタルズームしたときに生じる立体視を行うユーザの疲労感や不快感を軽減することができる３次元表示装置及びデジタルズーム補正方法を提供することを目的とするものである。

本発明の３次元表示装置は、視差を有する複数の２次元画像に基づいて３次元表示を行う表示手段と、
前記複数の２次元画像を各々デジタルズームするデジタルズーム手段と、
該デジタルズーム手段による前記２次元画像のデジタルズーム率を取得するズーム率取得手段と、
該ズーム率取得手段により取得された前記デジタルズーム率が１００％よりも大きいときに、前記デジタルズームされる前の前記複数の２次元画像間の視差量を、前記デジタルズーム率を該ズーム率が大きい程大きな割引率で割り引いた割引デジタルズーム率で拡大した拡大視差量に基づき、前記デジタルズームされた前記複数の２次元画像間の視差量が前記拡大視差量となるように前記デジタルズームされた複数の２次元画像の少なくとも１つを修正する視差修正手段と、
該修正された複数の２次元画像に基づいて前記表示手段に３次元表示を行わせる表示制御手段とを備えてなることを特徴とするものである。

また本発明の３次元表示装置においては、前記複数の２次元画像が、各々低解像度画像とデータ圧縮された高解像度画像を有するものであり、
前記デジタルズーム手段が、前記低解像度画像に対して前記デジタルズームを行うものであり、
前記視差修正手段が、前記デジタルズームされた前記低解像度画像に対して前記修正を行うものであって、
前記データ圧縮された高解像度画像を伸張処理する伸張手段をさらに備え、
前記表示制御手段が、前記修正した複数の低解像度画像に基づく３次元表示を行った後に、該３次元表示に置き換えて、前記伸張手段により伸張処理された複数の前記高解像度画像に基づき、前記修正された複数の低解像度画像に基づく３次元表示範囲に合わせた３次元表示を行わせるものであってもよい。

また本発明の３次元表示装置においては、前記表示手段が、前記複数の２次元画像に基づく３次元表示と前記２次元画像の２次元表示が可能なものであり、
前記表示制御手段が、前記２次元画像を２次元表示する際、前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を行わせた後に、該２次元表示に置き換えて、前記伸張手段により伸張処理された前記高解像度画像を前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示範囲に合わせて２次元表示させるものであって、
前記表示制御手段が前記修正した複数の低解像度画像に基づく３次元表示を開始してから前記伸張処理された複数の高解像度画像に基づく３次元表示を開始するまでの時間よりも、前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を開始してから前記伸張処理された高解像度画像の２次元表示を開始するまでの時間を短く設定する時間設定手段をさらに備えていてもよい。

本発明のデジタルズーム補正方法は、視差を有する複数の２次元画像に基づいて３次元表示を行う表示手段と、
前記複数の２次元画像を各々デジタルズームするデジタルズーム手段とを備えてなる３次元表示装置におけるデジタルズーム補正方法において、
前記デジタルズーム手段による前記２次元画像のデジタルズーム率を取得し、
該取得した前記デジタルズーム率が１００％よりも大きいときに、前記デジタルズームされる前の前記複数の２次元画像間の視差量を、前記デジタルズーム率を該ズーム率が大きい程大きな割引率で割り引いた割引デジタルズーム率で拡大した拡大視差量に基づき、前記デジタルズームされた前記複数の２次元画像間の視差量が前記拡大視差量となるように前記デジタルズームされた複数の２次元画像の少なくとも１つを修正し、
該修正した複数の２次元画像に基づいて前記表示手段に３次元表示をさせることを特徴とするものである。

本発明のデジタルズーム補正方法においては、前記複数の２次元画像が、各々低解像度画像とデータ圧縮された高解像度画像を有するものであり、
前記デジタルズーム手段が、前記低解像度画像に対して前記デジタルズームを行うものであって、
前記視差量の前記修正を前記低解像度画像に対して行い、
前記データ圧縮された高解像度画像を伸張処理し、
前記視差量を修正した複数の低解像度画像に基づく３次元表示を行った後に、該３次元表示に置き換えて、前記伸張処理された複数の前記高解像度画像に基づき、前記修正された複数の低解像度画像に基づく３次元表示範囲に合わせた３次元表示を行ってもよい。

また本発明のデジタルズーム補正方法においては、前記表示手段が、前記複数の２次元画像に基づく３次元表示と前記２次元画像の２次元表示が可能なものであり、
前記２次元画像を２次元表示する際、前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を行わせた後に、該２次元表示に置き換えて、前記伸張処理された前記高解像度画像を前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示範囲に合わせて２次元表示させるものであって、
前記修正した複数の低解像度画像に基づいて３次元表示を行ってから前記高解像度画像を前記３次元表示するまでに要する時間よりも、前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を行ってから前記高解像度画像を前記２次元表示するまでに要する時間を短く設定してもよい。

本発明の３次元表示装置及びデジタルズーム補正方法によれば、視差を有する複数の２次元画像のデジタルズーム率を取得し、取得した前デジタルズーム率が１００％よりも大きいときに、デジタルズームされる前の複数の２次元画像間の視差量を、デジタルズーム率を該ズーム率が大きい程大きな割引率で割り引いた割引デジタルズーム率で拡大した拡大視差量に基づき、デジタルズームされた複数の２次元画像間の視差量が拡大視差量となるようにデジタルズームされた複数の２次元画像の少なくとも１つを修正し、修正した複数の２次元画像に基づいて表示手段に３次元表示をさせるので、デジタルズームにより拡大された複数の２次元画像間の視差量を弱めることができ、立体視を行うユーザが視差量が強すぎて立体感を強く感じることにより生じるユーザの疲労感や不快感を軽減することができる。

本発明の第１の実施形態による３次元表示装置の構成を示す概略ブロック図 デジタル拡大ズームを説明する図 デジタル拡大ズーム時の視差量を説明する図 視差量の修正を説明する図 図１の３次元表示装置におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態による３次元表示装置の構成を示す概略ブロック図 従来のデジタル拡大ズームを説明する図 第２の実施形態のデジタル拡大ズームを説明する図 図６の３次元表示装置におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理を示すフローチャート（その１） 図６の３次元表示装置におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理を示すフローチャート（その２） 本発明の第３の実施形態による３次元表示装置の構成を示す概略ブロック図 図１０の３次元表示装置におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理を示すフローチャート（その１） 図１０の３次元表示装置におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理を示すフローチャート（その２） 時間設定部１３による時間設定を説明する図

以下、図面を参照して本発明にかかる第１の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による３次元表示装置１の構成を示す概略ブロック図、図２はデジタル拡大ズームを説明する図、図３はデジタル拡大ズーム時の視差量を説明する図である。図１に示すように第１の実施形態による３次元表示装置１は、画像入力部２、デジタルズーム部３、ズーム率取得部（ズーム率取得手段）４、視差修正部（視差修正手段）５、各種入力を行うキーボード、マウス、デジタルズーム部３における縮小ズーム又は拡大ズームのズーム量を指示するズームボタン６Ａ等からなる操作部６、各種表示を行う液晶モニタ等の表示部（表示手段）７、表示部７に２次元表示又は３次元表示を行わせる表示制御部８、各種情報を記憶する内部メモリ９、入力された画像データを伸張する伸張部（伸張手段）１０並びに制御部１１を備え、各部がバス１２により接続されている。

画像入力部２は、３次元表示装置１において表示部７に３次元表示を行うための視差を有する複数の２次元画像が格納された３次元表示用の画像ファイルを装置１に入力するものであり、３次元表示用の画像ファイルが記録されたメディア２Ａから画像ファイルを読み出すメディアドライブ、ネットワーク経由で画像ファイルの入力を受け付ける有線または無線のインターフェース等、画像ファイルを入力するための公知の種々の手段を用いることができる。本実施形態においては、画像入力部２をメディア２Ａから画像ファイルを読み出すものとする。

なお、画像ファイルに格納された２次元画像はＪＰＥＧ等の圧縮方式により圧縮されているため、入力された２次元画像を伸張部１０によって伸張して、その後の処理に使用する。

ここで、視差を有する複数の２次元画像とは、異なる複数の撮影位置において被写体を撮影することにより取得されるものであり、複数の２次元画像に含まれる被写体が撮影位置の違いに応じた視差を有するものとなっている。なお、本実施形態では視差を有する２次元画像を２つとして以下説明するものとし、２つの２次元画像は、２つの撮影位置すなわち左側および右側の撮影位置において取得されるものであるため、右画像及び左画像と称するものとする。

デジタルズーム部３は、操作部６としてのズームボタン６Ａの操作量に応じて左画像と右画像をそれぞれデジタルズームするものである。具体的には左画像と右画像を、例えば図２に示す如く、左図の画像Ｐ中の人物の顔Ｆの画像データのみを拡大し、周囲の画像データを切り捨てて右図のような人物の顔Ｆのみの画像を生成する。

ズーム率取得部４は、デジタルズーム部３による右画像及び左画像のデジタルズーム率を取得するものであり、上記ズームボタン６Ａの操作量を検出することにより取得することができる。

視差量修正部５は、ズーム率取得部４により取得されたデジタルズーム率が１００％よりも大きいときに、デジタルズームされた右画像と左画像との間の視差量を修正するものである。例えばデジタルズームされる前の左画像と右画像が、各々１６０×１２０ピクセルの画像であり、画像中にそれぞれ円が存在しているものとする。左画像と右画像とは視差を有しているので、右画像中の円と左画像中の円とでは各々の画像中での位置が異なっており、図３の左図に示す如く、それぞれの円の水平方向の位置のずれが視差量Ａ_０となる。そしてデジタルズーム部３によって左画像と右画像をそれぞれ円を中心として例えば４００％つまり６４０×４８０ピクセルに拡大すると、図３の右図に示す如く、デジタルズームされる前の画像よりも画像の解像度が低くなるため、デジタルズームされる前の画像と比較して円周が滑らかではなくガタガタした形状になってしまい、デジタルズームされた後の画像（図３の右図）における視差量Ａがデジタルズームされる前の画像（図３の左図）における視差量Ａ_０の４倍とはならずに誤差が生じてしまう。

この誤差が生じることにより、表示制御部８がデジタルズームされた後の左画像と右画像に基づいて表示部７に３次元表示を行わせると、立体視を行うユーザが表示部７を観察したときにデジタルズームされる前の左画像と右画像に基づいた３次元表示と比較して、３次元画像に歪みが生じたり、画像の奥行き感すなわち立体感が変わってしまい、視差量Ａが視差量Ａ_０の４倍よりも小さい場合には立体感が弱く感じられてしまい、視差量Ａが視差量Ａ_０の４倍より大きい場合には立体感が強く感じられてしまう。

通常立体感が弱くなった場合にはより２次元画像に近い表示になるため、特に問題は生じないが、例えば立体感が強くなった場合には立体視を行うユーザが疲労感や不快感を感じてしまう虞れがある。

そこで本実施形態では視差量修正部５が、デジタルズーム後の左画像と右画像に基づいた３次元表示の立体感が強くならないように視差量Ａが視差量Ａ_０の４倍よりも小さくなるように視差量を修正する。

以下に本実施形態における視差量の修正について説明する。図４は視差量の修正を説明する図である。一般的に１ピクセルとはコンピュータで画像を扱うときの最小単位で、色情報（色調や階調）を持つ画素のこといい、整数で表わされる。本実施形態ではピクセル単位の計算時には小数点以下を四捨五入するものとし、０．６〜１．４ピクセルを１ピクセルとして計算する。従って１ピクセルが取り得る誤差の最大値は０．４ピクセルとなる。

図３においてデジタルズーム前の左画像と右画像との間の視差量Ａ_０が例えば１００ピクセルであった場合には、４００％でデジタルズームした後の視差量Ａは計算上では１００×４＝４００ピクセルとなるが、この４００ピクセルには０．４×４＝１．６≒２ピクセル分の誤差が含まれている可能性があるので、図４に示すように視差量Ａすなわち４００ピクセルから含まれている可能性のある誤差の分である２ピクセル分だけ視差量を小さくなるように修正して、修正後の視差量Ｂが４００−２＝３８８ピクセルとなるようにする。

このとき視差量の修正は、左画像中の円の位置を２ピクセル分だけ水平方向に右画像中の円の位置とのずれが小さくなる方向に向けて移動させるようにする。なお本実施形態では、左画像を修正したが本発明はこれに限られるものではなく、右画像中の円の位置を２ピクセル分だけ水平方向に左画像中の円の位置とのずれが小さくなる方向に向けて移動させるようにしてもよいし、左画像と右画像中の円の位置をそれぞれ１ピクセル分だけ水平方向に前記ずれが小さくなる方向に向けて移動させるようにしてもよい。

このようにデジタルズーム後の左画像と右画像との間の視差量Ｂを誤差が生じていない本来の視差量よりも小さくなるように修正することにより、デジタルズームにより拡大された左画像と右画像の間の視差量を弱めることができ、立体視を行うユーザが視差量が強すぎて立体感を強く感じることにより生じるユーザの疲労感や不快感を軽減することができる。

なお本実施形態では視差量の修正を上述のようにして行ったが、本発明はこれに限られるものではなく、ズーム率取得部４により取得されたデジタルズーム率が１００％よりも大きいときに、デジタルズームされる前の左画像と右画像との間の視差量Ａ_０を、ズーム率が大きい程大きな割引率で割り引いた割引デジタルズーム率で拡大した拡大視差量Ｂに基づき、デジタルズームされた左画像と右画像との間の視差量Ａ_０が拡大視差量Ｂとなるようにデジタルズームされた左画像を修正してもよい。具体的には、デジタルズームされる前の左画像と右画像との間の視差量Ａ_０が１００ピクセルであった場合には、デジタルズーム率が４００％のときには割引デジタルズーム率を３８８％、デジタルズーム率が１０００％のときには割引デジタルズーム率を９９６％とすると、拡大視差量Ｂはデジタルズーム率が４００％のときには３８８ピクセル、デジタルズーム率が１０００％のときには９６６ピクセルとなる。なお割引デジタルズーム率の値は適宜変更することができる。

表示制御部８は、メディア２Ａ又は内部メモリ９に記録されている左画像や右画像を表示部７に２次元表示させたり、表示部７に左画像と右画像に基づいた３次元表示を行わせるものであり、３次元表示を行うときには表示部７の３次元表示方式に合わせた３次元処理を行って表示部７に３次元表示を行わせる。なお本実施形態における３次元表示としては、公知の任意の方式を用いることができる。例えば、左画像と右画像を並べて表示して裸眼平衡法により立体視を行う方式、または表示部７にレンチキュラーレンズを貼り付け、表示部７の表示面の所定位置に左画像と右画像を表示することにより、左右の目に左画像と右画像を入射させて３次元表示を実現するレンチキュラー方式を用いることができる。さらに、表示部７のバックライトの光路を光学的に左右の目に対応するように交互に分離し、表示部７の表示面に左画像と右画像をバックライトの左右への分離にあわせて交互に表示することにより、３次元表示を実現するスキャンバックライト方式等を用いることができる。

なお、表示部７は３次元表示方式に応じた加工がなされている。例えば、３次元表示方式がレンチキュラー方式の場合には、表示部７の表示面にレンチキュラーレンズが取り付けられており、スキャンバックライト方式の場合には、左右の画像の光線方向を変えるための光学素子が表示部７の表示面に取り付けられている。

なお２次元表示と３次元表示との切り替えは自動で行ってもよく、操作部６を用いての立体視を行うユーザからの指示により行ってもよい。また表示モードが３次元表示に切り替えられた場合には、左画像と右画像の双方が表示に用いられ、２次元表示に切り替えられた場合は左画像と右画像のいずれか一方が表示に用いられる。本実施形態においては、左画像を２次元表示に用いるものとする。

制御部１１は、ＣＰＵ１１Ａ、各種処理を行う際の作業領域となるＲＡＭ１１Ｂ、並びに装置１の動作プログラム、各種定数および後述する各種テーブル等を記憶したＲＯＭ１１Ｃを備えてなり、装置１の各部の動作を制御する。以上のようにして本実施形態の３次元表示装置１は構成されている。

次に本実施形態の３次元表示装置１におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理について以下説明する。図５は３次元表示装置１におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理を示すフローチャートである。なお３次元表示装置１は予め、メディア２Ａに記録された視差を有する２次元画像の左画像と右画像とが格納された３次元表示用の画像ファイルを画像入力部２によって読み出して、読み出した左画像と右画像とを伸張部１０によって伸張しておき、表示制御部７が伸張された左画像と右画像に基づいて表示部７に３次元表示又は伸張された左画像に基づいて表示部７に２次元表示を行わせておく。

そして次に図５に示す如く、ＣＰＵ１１Ａが、ズームボタン６Ａが操作されたか否かを判別することによりデジタルズーム部３によるデジタルズームが開始されたか否かを判別し、デジタルズームが開始されていない場合（ステップＳ１；ＮＯ）には、デジタルズームが開始されるまで表示部７に上記３次元表示を行わせたままステップＳ１の処理を繰り返し行う。

ステップＳ１にてデジタルズームが開始されたと判別されると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ズーム率取得部４がデジタルズーム部３によるデジタルズームが拡大ズームであるか否かすなわちデジタルズーム率が１００％よりも大きいか否かを判別し、１００％よりも小さいと判別されると（ステップＳ２；ＮＯ）、デジタルズームが縮小ズームであると判別して、左画像と右画像をそれぞれズームボタン６Ａの操作量に応じて縮小ズームして、表示制御部８が表示部７が３次元表示されている場合には縮小ズーム後の左画像と右画像に基づいて表示部７に３次元表示を行わせ、表示部７が２次元表示されている場合には縮小ズーム後の左画像に基づいて表示部７に２次元表示を行わせる（ステップＳ８）。

一方、ステップＳ２にてデジタルズームが拡大ズームであると判別されると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、次にＣＰＵ１１Ａが表示部７に３次元画像が表示されているか否かを判別し、３次元表示がされていない、つまり２次元表示がされている場合（ステップＳ３；ＮＯ）には、左画像と右画像をそれぞれズームボタン６Ａの操作量に応じて拡大ズームして、拡大ズーム後の左画像に基づいて表示部７に２次元表示を行わせる（ステップＳ８）。

ステップＳ３にて３次元表示がされていると判別された場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）には、デジタルズーム部３がズームボタン６Ａの操作量に応じて左画像と右画像を拡大ズームし（ステップＳ４）、ズーム率取得部４が上述のようにしてデジタルズーム拡大率を取得する（ステップＳ５）。

次に視差修正部５が、デジタル拡大ズーム後の左画像と右画像との間の視差量Ａが少なくなるように上述のようにして修正を行い（ステップＳ６）、表示制御部８が修正された左画像と右画像に基づいて表示部７に３次元表示を行わせる（ステップＳ７）。なお本実施形態では、表示部７にデジタルズームされる前の左画像と右画像に基づいた３次元表示が行われているときに、上記ズームボタン６Ａが操作される場合には、このズームボタン６Ａの操作が終了した後に左画像と右画像についてズームボタン６Ａの操作量に応じて上記デジタルズーム処理及び視差量の修正を行い、表示制御部８がデジタルズーム処理後でかつ視差量修正後の左画像と右画像に基づいて表示部７に３次元表示を行わせる。

なお本実施形態ではズームボタン６Ａの操作後にデジタルズーム処理を行うようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えばズームボタン６Ａの操作中に、所定の時間間隔毎に左画像と右画像について上記デジタルズーム処理と上記視差量の修正を行い、表示制御部８がデジタルズーム処理後でかつ視差量修正後の左画像と右画像に基づいて表示部７に３次元表示を行わせてもよい。本実施形態の３次元表示装置１による一連の処理は以上のようにして行う。

このように、本実施形態の３次元表示装置１によれば、左画像と右画像に基づく３次元表示をデジタルズーム拡大表示するときに、デジタルズーム率に応じた分だけ、つまりズーム率が大きければ大きい程視差量が小さくなるように視差量を修正することにより、誤差が生じていないときの視差量よりも大きな視差量とならないようにする。これにより立体視を行うユーザが視差量が強すぎて立体感を強く感じることにより生じるユーザの疲労感や不快感を軽減することができる。

次に図面を参照して本発明にかかる第２の実施形態について説明する。図６は本発明の第２の実施形態による３次元表示装置１−２の構成を示す概略ブロック図、図７は従来のデジタル拡大ズームを説明する図、図８は第２の実施形態のデジタル拡大ズームを説明する図である。なお図６は便宜上、図１の３次元表示装置１と同様の箇所は同符号で示して説明を省略する。

本実施形態の３次元表示装置１−２は、高速表示が可能であり、図６に示す如く、メディア２Ａから画像入力部２を介して装置１−２に入力される画像ファイルが左画像及び右画像を格納するものであり、左画像と右画像は、各々データ圧縮された低解像度画像と高解像度画像とを有している。なお本実施形態では低解像度画像と高解像度画像がデータ圧縮されているが、低解像度画像については必ずしもデータ圧縮されていなくてもよい。また本実施形態のデジタルズーム部３−２は、左画像と右画像の低解像度画像に対してデジタルズームを行うものであり、本実施形態の視差修正部５−２は、デジタル拡大ズームされた左画像と右画像の低解像度画像に対して視差量の修正を行うものである。

高速表示が可能な２次元表示や３次元表示を行う表示装置では、一般的に、図７に示す如く、表示部７に画像を表示するときに、先ず解像度が低く、画像の処理速度が速い低解像度画像を表示部７の表示面に合わせてデジタルズーム拡大して表示した後で、このデジタルズーム後の低解像度画像の表示に置き換えて、伸張処理された高解像度画像をデジタルズーム後の低解像度画像の表示範囲に合わせて表示させることにより、表示部７に高速で画像の表示を行っている。

上記のようにして３次元表示を高速で行う場合には、図７に示す如く、低解像度画像をデジタル拡大ズームしたときに、上述した実施形態と同様に、デジタルズームされた後の低解像度画像（図７の真ん中図）における視差量Ａがデジタルズームされる前の低解像度画像（図７の左図）における視差量Ａ_０の４倍とはならずに誤差が生じてしまい、この誤差が生じることにより、デジタル拡大ズーム後の左画像と右画像の低解像度画像に基づいた３次元表示をしたときに、視差量Ａが視差量Ａ_０の４倍より大きい場合には立体視を行うユーザは立体感を強く感じてしまい、疲労感や不快感を感じてしまう虞れがある。

低解像度画像の解像度は通常、表示部７の画面解像度よりも低い解像度であるため、画像中の一部を拡大して表示させる場合には、デジタルズームを行うことにより画像をさらに低い解像度にしてつまり画質を粗くして拡大表示させている。一方、高解像度画像の解像度は通常、表示部７の画面解像度よりも高い解像度であるため画像を表示させるときには表示部７の画面解像度に合わせた解像度にして表示させている。また画像中の一部を拡大して表示させる場合には、デジタルズームを行う必要はなく、画像中の拡大表示させたい部分を画面解像度に合わせた解像度にして表示させているため、拡大前と拡大後の画像の表示解像度は同じものとなる。

従って、高解像度画像をデジタルズーム後の低解像度画像の表示範囲に合わせて３次元表示させたときには、例えばデジタルズーム率が４００％のときには左画像と右画像の低解像度画像間の視差量Ａ_０を４倍した値が左画像と右画像の高解像度画像間の視差量Ａ_０’となるので、視差量に誤差が生じない。

本実施形態の表示制御部８−２は、図８に示す如く、視差修正部５−２が、デジタルズーム部３−２によってデジタルズームされた左画像と右画像の低解像度画像（図８の左図）に対して視差量の修正を上記実施形態と同様にして行い、修正した左画像と右画像の低解像度画像（図８の真ん中図）に基づく３次元表示を行った後に、この３次元表示に置き換えて、伸張部１０−２によって伸張処理された高解像度画像に基づき、修正された左画像と右画像の低解像度画像の３次元表示範囲に合わせた（図８の右図）３次元表示を行わせるものである。

このように表示部７に処理速度の速い低解像度画像を表示させた後で高解像度画像を表示させることにより高速表示を可能にすると共に、デジタルズーム後の左画像と右画像との間の視差量Ｂを誤差が生じていない本来の視差量よりも小さくなるように修正することにより、デジタルズームにより拡大された左画像と右画像の間の視差量を弱めることができるので、立体視を行うユーザが視差量が強すぎて立体感を強く感じることにより生じるユーザの疲労感や不快感を軽減することができる。以上のようにして本実施形態の３次元表示装置１−２は構成されている。

次に本実施形態の３次元表示装置１−２におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理について以下説明する。図９Ａ及び図９Ｂは３次元表示装置１−２におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理を示すフローチャートである。なお３次元表示装置１−２は予め、メディア２Ａに記録された視差を有する２次元画像の左画像と右画像が格納された３次元表示用の画像ファイルを画像入力部２によって読み出して、読み出した左画像と右画像を伸張部１０によって伸張しておく。

そして次に図９Ａに示す如く、ＣＰＵ１１Ａが画像入力部２により読み出された左画像と右画像が各々低解像度画像と高解像度画像とを有しているか否かを判別して、有していない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）には、図９Ｂに示す如く、表示部７に３次元画像を表示するか否かを判別し、３次元表示を表示する場合、つまり２次元表示を表示する場合（ステップＳ２３；ＮＯ）には、左画像の低解像度画像又は高解像度画像を表示部７の表示面に合わせて２次元表示する（ステップＳ３０）。

ステップＳ２３にて３次元表示をすると判別された場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１１Ａが画像が低解像度画像であるか否かを判別し（ステップＳ２４）、低解像度画像である場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）には、デジタルズーム部３が表示部７の表示面に合わせて左画像と右画像の低解像度画像を拡大ズームし（ステップＳ２５）、ズーム率取得部４が上述のようにしてデジタルズーム拡大率を取得する（ステップＳ２６）。

次に視差修正部５−２が、デジタル拡大ズーム後の左画像と右画像の低解像度画像間の視差量Ａが少なくなるように上記実施形態と同様にして修正を行い（ステップＳ２７）、表示制御部８−２が修正された左画像と右画像の低解像度画像に基づいて表示部７に３次元表示を行わせる（ステップＳ２８）。

一方、ステップＳ２４にて、低解像度画像でないと判別された場合（ステップＳ２４；ＮＯ）には、伸張部１０−２が左画像と右画像の高解像度画像を伸張処理し（ステップＳ２９）、ＣＰＵ１１ＡがステップＳ２８へ処理を移行し、表示制御部８−２が伸張処理された左画像と右画像の高解像度画像に基づいて表示部７に３次元表示を行わせる（ステップＳ２８）。

また、図９Ａに示す如く、ステップＳ１１にて、ＣＰＵ１１Ａが画像入力部２により読み出された左画像と右画像が各々低解像度画像と高解像度画像とを有しているか否かを判別して、有していると判別した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）には、表示部７に３次元画像を表示するか否かを判別し、３次元表示を表示しない、つまり２次元表示する場合（ステップＳ１２；ＮＯ）には、図９Ｂに示す如く、デジタルズーム部３−２が左画像の低解像度画像を表示部７の表示面に合わせて拡大ズームして、拡大ズーム後の左画像の低解像度画像に基づいて表示部７に２次元表示を行わせる（ステップＳ２０）。

次に伸張部１０−２が左画像の高解像度画像を伸張処理し（ステップＳ２１）、表示制御部８−２が低解像度画像の２次元表示に置き換えて、伸張処理後の高解像度画像に基づき、低解像度画像に基づく２次元表示範囲に合わせた２次元表示を行わせる（ステップＳ２２）。

一方、図９Ａに示す如く、ステップＳ１２にて３次元表示する場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）には、デジタルズーム部３−２が左画像と右画像の低解像度画像を表示部７の表示面に合わせてそれぞれ拡大ズームし（ステップＳ１３）、ズーム率取得部４が上述のようにしてデジタルズーム拡大率を取得する（ステップＳ１４）。

次に視差修正部５−２が、デジタル拡大ズーム後の左画像と右画像の低解像度画像間の視差量Ａが少なくなるように上記実施形態と同様にして修正を行い（ステップＳ１５）、表示制御部８−２が修正された左画像と右画像の低解像度画像に基づいて表示部７に３次元表示を行わせる（ステップＳ１６）。

次に伸張部１０−２が左画像と右画像の高解像度画像を伸張処理し（ステップＳ１７）、表示制御部８−２が低解像度画像の３次元表示に置き換えて、伸張処理後の高解像度画像に基づき、低解像度画像に基づく３次元表示範囲に合わせた３次元表示を行わせる（ステップＳ１８）。本実施形態の３次元表示装置１−２による一連の処理は以上のようにして行う。

このように本実施形態の３次元表示装置１−２によれば、表示部７に処理速度の速い低解像度画像を表示させた後で高解像度画像を表示させることにより高速表示を可能にすると共に、左画像と右画像の低解像度画像に基づく３次元表示をデジタルズーム拡大表示するときに、デジタルズーム率に応じた分だけ、つまりズーム率が大きければ大きい程視差量が小さくなるように視差量を修正することにより、誤差が生じていないときの視差量よりも大きな視差量とならないようにするので、立体視を行うユーザが視差量が強すぎて立体感を強く感じることにより生じるユーザの疲労感や不快感を軽減することができる。

次に図面を参照して本発明にかかる第３の実施形態について説明する。図１０は本発明の第３の実施形態による３次元表示装置１−３の構成を示す概略ブロック図、図１１Ａ及び図１１Ｂは３次元表示装置１−３におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理を示すフローチャート、図１２は後述する時間設定部１３による時間設定を説明する図である。なお図１０は便宜上、図６の３次元表示装置１−２と同様の箇所は同符号で示して説明を省略する。

本実施形態の３次元表示装置１−３は、表示部７が２次元表示と３次元表示を可能なものであり、時間設定部（時間設定手段）１３は図１２に示す如く、デジタルズーム部３−２によるデジタル拡大ズーム後の視差修正部５−２により視差量を修正した左画像と右画像の低解像度画像に基づく３次元表示を開始してから伸張部１０−２により伸張処理された左画像と右画像の高解像度画像に基づく３次元表示を開始するまでの時間Ｔ’よりも、デジタルズーム部３−２によるデジタル拡大ズーム後の左画像の低解像度画像に基づく２次元表示を開始してから伸張部１０−２により伸張処理された左画像の高解像度画像に基づく２次元表示を開始するまでの時間Ｔを短く設定するものである。

立体視はユーザの頭の中において画像の立体感を実現するものであるため、表示の切り替わり時に画像の立体感が突然切り替わることとなる。ここで、立体視は立体画像を目の自動焦点機能によって融合視することにより行っているため、表示が切り替わる毎に立体感が突然切り替わると、立体視を行うユーザに非常に疲労感が残るものとなる。

従って上記のように時間設定部１３が３次元表示するときの上記時間Ｔ’を２次元表示するときの時間Ｔよりも長く設定することにより、視差を有する２つの画像に基づく３次元表示すなわち視差量を修正した左画像と右画像の低解像度画像に基づく３次元表示が長くなるので、立体視を行うユーザはこの３次元表示にある程度眼が慣れてから次の３次元表示すなわち伸張処理後の高解像度画像に基づく３次元表示を見ることになり、視差の急激な変化によるユーザの疲労感を軽減させることができる。

表示制御部３は、上記時間設定部１３により設定された時間に合わせて低解像度画像に基づく２次元表示又は３次元表示を行うものである。以上のようにして本実施形態の３次元表示装置１−３は構成されている。

次に本実施形態の３次元表示装置１−３におけるデジタルズーム補正方法を含む一連の表示処理について以下説明する。なお図１１Ａ及び図１１Ｂは便宜上、図９Ａ及び図９Ｂのフローチャートと同様の処理については同じステップ番号で示して説明は省略する。

本実施形態の３次元表示装置１−３は、図１１Ａに示す如く、ステップＳ１２にて表示部７に３次元画像を表示するか否かを判別し、３次元表示をしない、つまり２次元表示をする場合（ステップＳ１２；ＮＯ）には、図１１Ｂに示す如く、ステップＳ１９以降の処理を行う。

そしてステップＳ２１にて伸張部１０−２が左画像の高解像度画像に対して伸張処理を行った後で（ステップＳ２１）、ＣＰＵ１１ＡがステップＳ２０にて左画像の低解像度画像に基づく２次元表示が開始されてから時間設定部１３が設定した上記Ｔ秒経過したか否か、すなわち左画像の低解像度画像が表示部７にＴ秒表示されたか否かを判別し、Ｔ秒表示されていない場合（ステップＳ３２；ＮＯ）には、Ｔ秒表示されるまでステップＳ３２の処理を繰り返し行う。一方、Ｔ秒表示された場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）には、表示制御部８−３が表示されている左画像の低解像度画像に置き換えて、ステップＳ２１にて伸張処理された左画像の高解像度画像に基づき、表示部７に左画像の低解像度画像の２次元表示範囲に合わせた２次元表示を行う（ステップＳ２２）。

また、図１１Ａに示す如く、ステップＳ１７にて伸張部１０−２が左画像と右画像の高解像度画像に対して伸張処理を行った後で（ステップＳ１７）、ＣＰＵ１１Ａが左画像と右画像の低解像度画像に基づく３次元表示が開始されてから時間設定部１３が設定した上記Ｔ’秒経過したか否か、すなわち表示部７に左画像と右画像の低解像度画像に基づく３次元表示がＴ秒よりも長くされたか否かを判別し、Ｔ秒よりも長く表示されていない場合（ステップＳ３１；ＮＯ）には、Ｔ秒よりも長く表示されるまでステップＳ３１の処理を繰り返し行う。一方、Ｔ秒よりも長く表示された場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）には、表示制御部８−３が表示されている左画像と右画像の低解像度画像に基づく３次元表示に置き換えて、ステップＳ１７にて伸張処理された左画像と右画像の高解像度画像に基づき、表示部７に左画像と右画像の低解像度画像の３次元表示範囲に合わせた３次元表示を行う（ステップＳ１８）。本実施形態の３次元表示装置１−３による一連の処理は以上のようにして行う。

このように本実施形態の３次元表示装置１−３によれば、視差量を修正した左画像と右画像の低解像度画像に基づく３次元表示を開始してから伸張処理された左画像と右画像の高解像度画像に基づく３次元表示を開始するまでの時間Ｔ’よりも、デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を開始してから伸張処理された高解像度画像の２次元表示を開始するまでの時間を短く設定することにより、視差を有する２つの画像に基づく３次元表示すなわち視差量を修正した左画像と右画像の低解像度画像に基づく３次元表示を長くすることができるので、立体視を行うユーザはこの３次元表示にある程度眼が慣れてから次の３次元表示すなわち伸張処理後の高解像度画像に基づく３次元表示を見ることになり、視差の急激な変化によるユーザの疲労感を軽減させることができる。

なお本実施形態では図１１ＡのステップＳ１５にて視差修正部５−２による視差量の修正を行ったが、視差量の修正は行わずに時間設定部１３により高解像度画像に置き換えられるまでに要する時間Ｔ，Ｔのみを上記のように設定してもよい。

上述した実施形態の３次元表示装置１，１−２，１−３は上記のように構成したが、本発明はこれに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１，１−２，１−３ ３次元表示装置
３ デジタルズーム部（デジタルズーム手段）
４ ズーム率取得部（ズーム率取得手段）
５ 視差修正部（視差修正手段）
７ 表示部（表示手段）
８，８−２，８−３ 表示制御部（表示制御手段）
１０，１０−２ 伸張部（伸張手段）
１３ 時間設定部（時間設定手段）

Claims (6)

1. 視差を有する複数の２次元画像に基づいて３次元表示を行う表示手段と、
   前記複数の２次元画像を各々デジタルズームするデジタルズーム手段と、
   該デジタルズーム手段による前記２次元画像のデジタルズーム率を取得するズーム率取得手段と、
   該ズーム率取得手段により取得された前記デジタルズーム率が１００％よりも大きいときに、前記デジタルズームされる前の前記複数の２次元画像間の視差量を、前記デジタルズーム率を該ズーム率が大きい程大きな割引率で割り引いた割引デジタルズーム率で拡大した拡大視差量に基づき、前記デジタルズームされた前記複数の２次元画像間の視差量が前記拡大視差量となるように前記デジタルズームされた複数の２次元画像の少なくとも１つを修正する視差修正手段と、
   該修正された複数の２次元画像に基づいて前記表示手段に３次元表示を行わせる表示制御手段とを備えてなることを特徴とする３次元表示装置。
2. 前記複数の２次元画像が、各々低解像度画像とデータ圧縮された高解像度画像を有するものであり、
   前記デジタルズーム手段が、前記低解像度画像に対して前記デジタルズームを行うものであり、
   前記視差修正手段が、前記デジタルズームされた前記低解像度画像に対して前記修正を行うものであって、
   前記データ圧縮された高解像度画像を伸張処理する伸張手段をさらに備え、
   前記表示制御手段が、前記修正した複数の低解像度画像に基づく３次元表示を行った後に、該３次元表示に置き換えて、前記伸張手段により伸張処理された複数の前記高解像度画像に基づき、前記修正された複数の低解像度画像に基づく３次元表示範囲に合わせた３次元表示を行わせるものであることを特徴とする請求項１に記載の３次元表示装置。
3. 前記表示手段が、前記複数の２次元画像に基づく３次元表示と前記２次元画像の２次元表示が可能なものであり、
   前記表示制御手段が、前記２次元画像を２次元表示する際、前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を行わせた後に、該２次元表示に置き換えて、前記伸張手段により伸張処理された前記高解像度画像を前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示範囲に合わせて２次元表示させるものであって、
   前記表示制御手段が前記修正した複数の低解像度画像に基づく３次元表示を開始してから前記伸張処理された複数の高解像度画像に基づく３次元表示を開始するまでの時間よりも、前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を開始してから前記伸張処理された高解像度画像の２次元表示を開始するまでの時間を短く設定する時間設定手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の３次元表示装置。
4. 視差を有する複数の２次元画像に基づいて３次元表示を行う表示手段と、
   前記複数の２次元画像を各々デジタルズームするデジタルズーム手段とを備えてなる３次元表示装置におけるデジタルズーム補正方法において、
   前記デジタルズーム手段による前記２次元画像のデジタルズーム率を取得し、
   該取得した前記デジタルズーム率が１００％よりも大きいときに、前記デジタルズームされる前の前記複数の２次元画像間の視差量を、前記デジタルズーム率を該ズーム率が大きい程大きな割引率で割り引いた割引デジタルズーム率で拡大した拡大視差量に基づき、前記デジタルズームされた前記複数の２次元画像間の視差量が前記拡大視差量となるように前記デジタルズームされた複数の２次元画像の少なくとも１つを修正し、
   該修正した複数の２次元画像に基づいて前記表示手段に３次元表示をさせることを特徴とするデジタルズーム補正方法。
5. 前記複数の２次元画像が、各々低解像度画像とデータ圧縮された高解像度画像を有するものであり、
   前記デジタルズーム手段が、前記低解像度画像に対して前記デジタルズームを行うものであって、
   前記視差量の前記修正を前記低解像度画像に対して行い、
   前記データ圧縮された高解像度画像を伸張処理し、
   前記視差量を修正した複数の低解像度画像に基づく３次元表示を行った後に、該３次元表示に置き換えて、前記伸張処理された複数の前記高解像度画像に基づき、前記修正された複数の低解像度画像に基づく３次元表示範囲に合わせた３次元表示を行うことを特徴とする請求項４に記載のデジタルズーム補正方法。
6. 前記表示手段が、前記複数の２次元画像に基づく３次元表示と前記２次元画像の２次元表示が可能なものであり、
   前記２次元画像を２次元表示する際、前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を行わせた後に、該２次元表示に置き換えて、前記伸張処理された前記高解像度画像を前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示範囲に合わせて２次元表示させるものであって、
   前記修正した複数の低解像度画像に基づいて３次元表示を行ってから前記高解像度画像を前記３次元表示するまでに要する時間よりも、前記デジタルズームされた低解像度画像の２次元表示を行ってから前記高解像度画像を前記２次元表示するまでに要する時間を短く設定することを特徴とする請求項５に記載のデジタルズーム補正方法。

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