JP2011188482A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体視用の複数の画像データの取得、利用、送信、表示等におけるシステムに役立つ複数画像同時撮影機能付きの装置を提供する。
【解決手段】複数の画像データを用いて立体画像を表示する立体画像表示手段２と、複数の画像データのうち１つの画像データを取得する第１のカメラ手段３と、複数の画像データのうち他の１つの画像データを取得する第２のカメラ手段４と、を備える立体画像表示装置１において、立体画像表示手段２は、液晶表示パネルと、液晶表示パネル上に設けられ液晶表示パネルから出射する映像光の偏光方向を調整する偏光調整手段と、を有し、偏光調整手段は、液晶表示パネルにストライプ状に表示される右眼用映像および左眼用映像に対応して設けられ、右眼用映像を一の偏光方向とすると共に左眼用映像を他の偏光方向とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数画像同時撮影機能付きの立体画像表示装置に関する。

従来より、特殊な眼鏡を必要とせずに立体映像表示を実現する方法として、パララックスバリア方式やレンチキュラーレンズ方式等が知られているが、これらの方式は両眼視差を有する右眼用映像と左眼用映像とを、例えば縦ストライプ状に画面に交互に表示し、この表示映像をパララックスバリアやレンチキュラーレンズ等で分離して観察者の右眼と左眼に各々導くことで立体視を行わせるものである。

ところで、近年においては、通信技術や機器の小型化技術の向上により、携帯電話において画像を撮像し、メール機能によって撮像画像を所望の相手先端末に送信することが可能になっている（特許文献１参照）。
特開２００２−１９１０６７号公報 特開２００１−２９２４４０号公報 特開２００２−０９１８６２号公報 特開２００１−１２８１９４号公報 国際公開第９７／０３２４３７号パンフレット 特開平１１−３５５６２４号公報 特開平１０−１０８１５２号公報 特開２００２−１２５２４６号公報 特開２００１−１６６２５９号公報

しかしながら、立体視用の複数の画像データの取得、利用、送信、表示等において適切なシステムは実現されていない。この発明は、上記の事情に鑑み、立体視用の複数の画像データの取得、利用、送信、表示等におけるシステムに役立つ複数画像同時撮影機能付きの立体画像表示装置を提供することを目的とする。

この発明の立体画像表示装置は、上記の課題を解決するために、複数の画像データを用いて立体画像を表示する立体画像表示手段と、前記複数の画像データのうち１つの画像データを取得する第１のカメラ手段と、前記複数の画像データのうち他の１つの画像データを取得する第２のカメラ手段と、を備える立体画像表示装置において、前記立体画像表示手段は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネル上に設けられ前記液晶表示パネルから出射する映像光の偏光方向を調整する偏光調整手段と、を有し、前記偏光調整手段は、前記液晶表示パネルにストライプ状に表示される右眼用映像および左眼用映像に対応して設けられ、前記右眼用映像を一の偏光方向とすると共に前記左眼用映像を他の偏光方向とすることを特徴とする。

また、上記の立体画像表示装置において、前記第１のカメラ手段および前記第２のカメラ手段から取得した複数の画像データを通信ネットワークへ送受信する通信手段を備えることを特徴とする。

また、上記の立体画像表示装置において、前記第１のカメラ手段および前記第２のカメラ手段は前記立体画像表示手段が配された面に設けられることを特徴とする。

上記の構成であれば、立体視用の複数の画像データの取得、利用、送信、表示等を行うシステムを構築することができる。

また、上記の装置において、同時撮影を実行することにより立体視用の複数の画像データを得る立体カメラ手段と、前記立体視用の複数の画像データに基づいて撮影対象物との距離を測定する手段と、測定距離に基づく情報を生成してユーザに提示する手段とを備えた構成としてもよい。この構成であれば、自身の前方を撮影して得た立体視用の複数の画像データにて例えば前方の電柱までの距離が計測されることになり、視力の弱い方にとってその距離に基づく情報が得られることで、歩行の安全性が高まる。

また、上記の装置において、同時撮影を実行することにより立体視用の複数の画像データを得る立体カメラ手段と、前記立体視用の複数の画像データに基づいて３次元データを生成する手段と、位置情報の粗測定を行う手段と、前記粗測定により得られたその地の３次元地図データと前記立体視用の複数の画像データによる３次元データとの対応に基づく詳細位置情報を得てユーザに提示する手段と、を備えた構成としてもよい。この構成であれば、自身の前方を撮影して得た立体視用の複数の画像データに基づく３次元データと粗測定により得られたその地の３次元データとの対応に基づいて詳細位置情報が得られることになり、ユーザは自身の位置を正確に把握できることになる。位置情報の粗測定はＧＰＳにより行うように構成されていてもよい。また、前記立体視用の複数の画像データに基づく３次元データを通信ネットワークを介してセンターに送信し、センターにより計算された詳細位置情報を通信により得るように構成されていてもよい。

また、上記の装置おいて、前記立体カメラ手段は、二つのカメラを具備することで同時撮影を実行して立体視用の複数の画像データを得るように構成されていてもよい。或いは、前記立体カメラ手段は、一つのカメラを具備すると共に他の一つのカメラを着脱自在に具備できる端子を備え、両カメラにて同時撮影を実行して立体視用の複数の画像データを得るように構成されていてもよい。

また、立体カメラ手段は一つのカメラを具備すると共に他のカメラ機器を遠隔操作する手段及び撮影画像データを受信する手段を備え、前記カメラ及びカメラ機器にて同時撮影を実行して立体視用の複数の画像データを得るように構成されていてもよい。かかる構成において、二画像表示手段を備え、一方の画像表示側には自身撮影の画像を表示し、他方の画像表示側には他のカメラ機器から受信した画像を表示するように構成されていてもよい。また、立体視用の複数の画像データにて立体視を行わせる立体画像表示手段を備え、この立体画像表示手段にて自身撮影中の画像と他のカメラ機器から受信中の画像とで確認用立体視表示が行えるように構成されていてもよい。

また、二つのカメラを具備する構成において、二つのカメラのうちの少なくとも一方は位置移動が可能とされ、二つのカメラの間隔が可変となるように構成されていてもよい。或いは、二つのカメラの一方を機器表側に具備し、他方を機器裏側に具備し、どちらかのカメラがヒンジにより回動して表側或いは裏側を向くように構成されていてもよい。また、カメラの回動角度を設定できるように構成されていてもよい。

また、これらの複数画像同時撮影機能付き装置において、立体視用の複数の画像データに基づいて立体視を行わせる立体画像表示手段を備える構成としてもよい。

以上説明したように、この発明によれば、立体視用の複数の画像データの取得、利用、送信、表示等におけるシステムに役立つという効果を奏する。

この発明の実施形態のカメラ付き携帯電話（複数画像同時撮影機能付き携帯機器）の斜視図であり、同図（ａ）は第２カメラの閉状態を示し、同図（ｂ）は第２カメラの開状態を示している。 高精度位置情報生成の処理内容を示したフローチャートである。 この発明の実施形態のカメラ付き携帯電話の他の例を示した斜視図である。 この発明の実施形態のカメラ付き携帯電話の他の例を示した斜視図である。 同図（ａ）及び同図（ｂ）はそれぞれこの発明の実施形態の複数画像通信システムを示した説明図である。

以下、この発明の実施形態の複数画像同時撮影機能付き携帯機器を図１乃至図５に基づいて説明する。

図１には、複数画像同時撮影機能付き携帯機器として、カメラ付き携帯電話１を例示している。このカメラ付き携帯電話１における表示画面２が設けられている表面の左上位置には第１カメラ３が設けられており、更に、背面の左上位置（表面からみると右上位置）には第２カメラ４が設けられている。第２カメラ４はヒンジ５によって回動自在に設けられている。ヒンジ５により第２カメラ４を１８０°回動させて開状態とすることにより、第２カメラ４は表側を向き、第１カメラ３と第２カメラ４は横並びになって同一方向を撮像範囲とする。なお、図１に示す例では、第２カメラ４をヒンジ５にて回動自在としたが、第１カメラ３を回動自在とすることで、第１カメラ３と第２カメラ４の両方の撮像方向を裏面向きとさせることができる。回動形態については上述した例に限られるものではない。また、通常の平面視用の単一画像撮影においては、ユーザ操作により、第１カメラ３と第２カメラ４の一方を任意に選択できる。

第２カメラ４を回動操作すると図示しないスイッチがＯＮし、このＯＮ情報は当該携帯電話のシステムコントローラに与えられる。この状態ではシステムコントローラは立体視撮影モードと判断し、ユーザによってカメラシャッタが操作されたときには、第１カメラ３及び第２カメラ４の両方に撮像処理を行わせ、得られた二つの画像データをメモリに格納する。メモリ格納時には、二つの画像に右眼用／左眼用といった情報を付記するようにしている。

カメラ付き携帯電話１はメール送信機能を備えており、このメール送信機能を用い、前記画像データをメモリから読み出して、所望の相手先端末に送信できるようになっている。立体視撮影モードで得られた二つの画像データを送信するシステムに関しては、後で詳述する。

なお、ヒンジ５により第２カメラ４を１８０°未満の角度だけ回動させて開状態とすることにより、第１カメラ３及び第２カメラ４の撮像範囲は異なるものとなる。すなわち、全体として撮像範囲が横方向に広くなる。第１カメラ３の撮像範囲と第２カメラ４の撮像範囲の重複領域を対応点マッチングにより判定し、二つの撮像画像データをつなぎ合わせる処理を行うことで、横長のいわゆるパノラマ画像が得られることになる。

また、カメラ付き携帯電話１は、立体視撮影モードで得られた二つの画像データを用い、撮像された対象物までの距離測定を行う機能を備えている。撮像対象物とカメラレンズの中心とを結ぶ線がカメラＣＣＤに交わる点は、二つのカメラにおけるカメラＣＣＤ上で対応したものとなり、カメラから撮像対象物までの距離が変化すると前記ＣＣＤ上での前記点の位置は変化する。二つのカメラＣＣＤ上での前記点の位置を対応点マッチング処理により判定し、ＣＣＤ間距離との関係に基づき、撮像対象物までの距離が測定できる。カメラ付き携帯電話１は、測定した距離を表示画面２に表示したり、音声合成にて音声出力する。距離の数値をユーザに伝える他、例えば、対象物までの距離が１ｍ程度であることを検出したとき、「注意して下さい。前方に障害物があります。」といった音声出力や警報音の出力を行うようにしてもよい。これにより、低視力者の歩行安全性が向上する。また、低聴力者に対しては骨伝導イヤホンを用いて音声を伝えることができる。

また、カメラ付き携帯電話１は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）を搭載しており、現在位置の粗測定が行えるようになっている。従来より、携帯電話においてＧＰＳを搭載したり、更には、携帯電話の位置登録処理により得られる基地局間情報等により、携帯電話の位置をセンターで判断し、当該位置に対応する地図情報を携帯電話に与えるといったシステムが考えられている。しかしながら、ＧＰＳで測定した位置情報の精度はせいぜい３ｍ程度であり、位置情報としては粗い。カメラ付き携帯電話１は、例えば、ユーザによって在位置判定モードが選択され、シャッタ操作がなされたとき、二つのカメラ３，４で得られた二つの画像データ及びＧＰＳ位置情報をセンターに送信する。センターでは、ＧＰＳ位置情報（更には、位置登録情報）に基づいて３次元地図データベースから３次元地図データ（建物の形状情報等も存在）を取得する。更に、センターはカメラ付き携帯電話１から送られてきた二つの画像データに基づいて３次元映像情報を生成し、この３次元映像情報と前記３次元地図データとを対比することで、撮像位置を正確に判断し、この正確な位置情報をカメラ付き携帯電話１に与えることができる。カメラ付き携帯電話１では、前記正確な位置情報に基づき、例えば、表示画面２に表示している平面地図上に現在位置を示すマークを正確に付することができる。

なお、カメラ付き携帯電話１において小型大容量のメモリを搭載して自身が３次元地図データを搭載し、更に、二つの画像データに基づいて３次元映像情報を生成する機能及び３次元映像情報と前記３次元地図データとを対比する機能を搭載することで、センターに頼らずにカメラ付き携帯電話１において正確な位置情報を生成することができる。

３次元映像情報と３次元地図データとに基づく正確な位置情報の取得処理のフローチャートを図２に簡単に示している（ステップＳ１〜Ｓ５）。このような正確な位置情報を取得できることにより、低視力者の方に対して、例えば、「○○交差点にさしかかっています。注意しましょう」といった音声情報を与えたり、更には、３次元地図データにおいて各地における工事中や建設中といった状況情報を与えておき、カメラ付き携帯電話１に情報伝送することで、例えば、「工事現場にさしかかっています。注意しましょう」といった音声情報を与えることができる。

図３には、一つのカメラ１０を備えるカメラ付き携帯電話１１を示している。このカメラ付き携帯電話１１は、他の一つのカメラ１２を着脱自在に具備できる端子（例えば、ＵＳＢ端子）１３を備える。端子１３にカメラ１２が装着されると、カメラ１０及びカメラ１２は横並びになって同一方向を撮像範囲とする。図３に示す例では、カメラ１０及びカメラ１２の撮像方向を表向きとしたが、撮像方向を裏面向きとしてもよい。端子１３にカメラ１２が装着されると、システムコントローラはカメラ１２の装着を検出する。この状態ではシステムコントローラは立体視撮影モードと判断し、ユーザによってカメラシャッタが操作されたときには、カメラ１０及びカメラ１２の両方に撮像処理を行わせ、得られた二つの画像データをメモリに格納するようになっている。メモリ格納時には、カメラ１０の画像には右眼用の情報を付記し、カメラ１２の画像には左眼用といった情報を付記するようにしている。

図４には、一つのカメラ２０を備えるカメラ付き携帯電話２１及び他のカメラ機器２２を示している。カメラ付き携帯電話２１は、他のカメラ機器２２を遠隔操作する機能、他のカメラ機器２２から撮影画像データを受信する機能、二つの画像をそれぞれ表示する表示分割可能画面２４を備える。遠隔操作や画像データ受信においては、例えば、ＵＳＢインターフェイスを用いた有線通信の他、無線（電波、赤外線）を用いることができる。カメラ付き携帯電話２１は、立体視撮影モードにおいては、表示画面２４の分割領域２４ａにはカメラ２０の撮像中映像を表示し、分割領域２４ｂには他のカメラ機器２２のカメラ２２ａによる撮像中映像を受信して表示する。ユーザは表示画面２４の表示映像を見てカメラの向き調整等を行うことができる。調整後にカメラ付き携帯電話２１のシャッタを押すと、自身のカメラ２０において撮影処理を実行すると同時に、他のカメラ機器２２に対して遠隔シャッタ指令を出す。そして、自身の撮像画像と他のカメラ機器２２にて撮像されて送信されてきた撮像画像をメモリに格納する。メモリ格納時には、カメラ２０の画像には左眼用の情報を付記し、カメラ２２ａの画像には右眼用といった情報を付記するようにしている。このような構成とすることで、二つのカメラ間隔を自在に変化させることができることになる。

上記の図４のカメラ付き携帯電話２１では、一つの表示画面を分割することとしたが、二つの表示画面を備えることとしてもよい。また、一つの表示画面を備え、二つの画像データにて立体視を行わせる立体画像表示機能を備えることとしてもよい。この場合の表示手段としては、例えば液晶表示パネルを用いる。この液晶表示パネルに二つの画像（右眼用映像と左眼用映像）を例えば縦ストライプ状に画面に交互に表示する。通常の平面表示とするのであれば、一方の映像のみを表示すればよい。液晶表示パネル上には、部分位相差板（例えば、マイクロポールと称されているものを用いることができる）を貼り付けておく。この部分位相差板は、入射光の振動方向を９０°変化させて出射する位相差部と非位相差部とを交互に縦ストライプ状に有して成るものであり、前記位相差部は、前記ストライプ状に表示される右眼用映像と左眼用映像とに対応して、立体視に必要な遮光部又は透光部が形成されるべき位置に形成されている。そして、部分位相差板上には、偏光板を配置／非配置自在に設けることができるようにしている。

立体画像表示機能を備えることにより、撮影しようとする段階で立体視確認が行え、二つのカメラにおける撮影方向等の調整が行いやすくなる。なお、カメラ機器２２において二つの表示画面を備えたり、立体画像表示機能を備えることとしてもよい。また、先に示した図１，図３のカメラ付き携帯電話において、立体画像表示機能を備えることとしてもよい。勿論、図３，図４に示したカメラ付き携帯電話において、メール機能は勿論のこと、位置測定機能、高精度位置情報生成機能を備えてもよい。

また、立体画像表示機能を備える構成においては、ヘッドトラッキング機構を備えるのがよい。このヘッドトラッキング機構としては、例えば、本願出願人の先の出願で示している眼鏡無し立体映像表示装置（特開２００１−１６６２５９号公報）で示している機構を用いることができる。

次に、二つの画像データを送信するシステムに関して説明していく。なお、二つの画像は前述した立体視撮影モードで撮影されたもの他、通常の平面画像とデプスマップ（距離情報生成）処理により得た画像とから成る二つの画像でもよいものである。

図５（ａ）に示すシステムでは、送信側端末３１は立体視用の複数の画像データを通信ネットワークに送出する。通信ネットワークの中継局３２は、相手先端末（３３，３４）が立体視対応機種であるかどうかを判定する。この判定においては端末の機種情報（立体対応／非対応）とそのメールアドレスとを対応付けたデータベースを備えておけばよい。或いは、相手先端末（３３，３４）との通信を確立して当該相手先端末から対応／非対応の情報を得てもよい。通信ネットワークの中継局３２は、立体視対応機種３３へは立体視用の複数の画像データを送信する。一方、非対応機種３４へは前記複数の画像データのなかの一つの画像データを送信する。一つの画像の選択方法としては、例えば、二つの送信画像に付記されている右眼用／左眼用といった情報のなかで、右眼用を選択する方法、或いは、先に送られてきた画像を選択するといった方法などが考えられる。

図５（ｂ）に示すシステムでは、送信側端末４１は立体視用の複数の画像データを相手先端末（４３，４４）に送信する旨を通信ネットワークの中継局４２に伝える。通信ネットワークの中継局４２は、相手先端末（４３，４４）が立体視対応機種であるかどうかを判定してその結果を送信側端末４１に伝える。送信側端末４１は相手先端末が立体視対応機種４３であるときには立体視用の複数の画像データを送信する。一方、非対応機種４４へは前記複数の画像データのなかの一つの画像データを送信する。一つの画像の選択方法としては、例えば、二つの画像に付記されている右眼用／左眼用といった情報のなかで、右眼用を選択する方法が考えられる。

かかるシステムにより、立体視非対応機種（３４，４４）に立体視用の複数の画像データが送信されてしまい、当該機種において不要な画像データにてメモリが消費されるといった不具合を防止することができる。送信側にとっては、相手先の機種を気にせずに送信できることになる。

なお、距離測定機能を備えたカメラ付き携帯機器を車に取り付け、前方障害物が検出されたときにドライバーに警告を発するようにしてもよい。また、前方障害物が対向車であり、この対向車に設けられた機器との間で通信が行える場合には、当該機器へ警告情報を発するようにしてもよい。また、前述の例では２画面表示、或いは表示画面を二つ備えるもの、或いはカメラを二つ持つものを示したが、更に多くを持つようにしてもよい。カメラを三つ以上持てば、多眼式立体表示が行えることになる。また、複数のカメラにおいて、互いに全く異なる方向や同じ方向でもズームが異なる画像を同時に撮影するといったことも可能である。

１、１１、２１ カメラ付き携帯電話
２ 表示画面
３ 第１カメラ
４ 第２カメラ
５ ヒンジ
１０、１２、２０、２２ａ カメラ
１３ 端子
２２ カメラ機器
２４ 表示分割可能画面（分割領域：２４ａ、２４ｂ）
３１、４１ 送信側端末
３２、４２ 中継局
３３、３４、４３、４４ 相手先端末（立体視対応機種：３３、４３ 立体視非対応機種：３４、４４）

Claims (3)

1. 複数の画像データを用いて立体画像を表示する立体画像表示手段と、前記複数の画像データのうち１つの画像データを取得する第１のカメラ手段と、前記複数の画像データのうち他の１つの画像データを取得する第２のカメラ手段と、を備える立体画像表示装置において、
   前記立体画像表示手段は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネル上に設けられ前記液晶表示パネルから出射する映像光の偏光方向を調整する偏光調整手段と、を有し、
   前記偏光調整手段は、前記液晶表示パネルにストライプ状に表示される右眼用映像および左眼用映像に対応して設けられ、前記右眼用映像を一の偏光方向とすると共に前記左眼用映像を他の偏光方向とすることを特徴とする立体画像表示装置。
2. 請求項１記載の立体画像表示装置において、
   前記第１のカメラ手段および前記第２のカメラ手段から取得した複数の画像データを通信ネットワークへ送受信する通信手段を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
3. 請求項１記載の立体画像表示装置において、
   前記第１のカメラ手段および前記第２のカメラ手段は前記立体画像表示手段が配された面に設けられることを特徴とする立体画像表示装置。