JP2012023567A - 表示装置、画像処理装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】観視者の疲労に応じた立体的画像を表示する。
【解決手段】視差を有する右眼用画像および左眼用画像を観視者に表示する表示装置であって、右眼用画像および左眼用画像を表示する表示部と、観視者の状態を示す状態情報を取得する状態取得部と、状態取得部が検出した状態情報に基づいて、表示部が表示する右眼用画像および左眼用画像の間の視差量を調整する画像調整部とを備える表示装置を提供する。異なる視差量を有する複数の画像要素を含む右眼用画像および左眼用画像を取得するステレオ画像取得部と、入力される二次元画像の全体をシフトして右眼用画像および左眼用画像を生成するシフト画像生成部とを更に備えてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、画像処理装置およびプログラムに関する。

視差を有する右眼用画像および左眼用画像を用いた立体的画像表示に関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００６−１８４４４７号公報

しかし、視差を有する右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を観視させると、観視者の両眼の視線が交差する位置（輻輳位置）と、両眼のピントが合う調節位置とが一致せず、観視者に違和感を与える。このため、このような立体的画像を長時間観視させると、観視者に疲労が蓄積してしまう。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、視差を有する右眼用画像および左眼用画像を観視者に表示する表示装置であって、右眼用画像および左眼用画像を表示する表示部と、観視者の状態を示す状態情報を取得する状態取得部と、状態取得部が検出した状態情報に基づいて、表示部が表示する右眼用画像および左眼用画像の間の視差量を調整する画像調整部とを備える表示装置を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

視差を有する右眼用画像および左眼用画像を観視者２００に表示する表示装置１００の構成例を示す。 右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌの一例を示す。 表示装置１００の他の構成例を示す。 シフト画像生成部７０の動作例を説明する。 表示装置１００の他の構成例を示す。 表示部１０の構成例を示す。 画像調整部３０の構成例を示す。 コンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、視差を有する右眼用画像および左眼用画像を観視者２００に表示する表示装置１００の構成例を示す。表示装置１００は、表示部１０および画像処理装置２０を備える。表示部１０は、例えば液晶ディスプレイ等の表示デバイスに、右眼用画像および左眼用画像を表示する。表示部１０は、動画像を表示してよく、静止画像を表示してもよい。

表示部１０は、右眼用画像および左眼用画像を同時に表示してよい。この場合、表示部１０は、右眼用画像からの光を観視者２００の右眼位置に集光させ、左眼用画像からの光を観視者２００の左眼位置に集光させてよい。例えば表示部１０は、パララックスバリア方式、または、レンチキュラ方式により、右眼用画像および左眼用画像の光を観視者２００の右眼位置および左眼位置に集光させる。また、表示部１０は、右眼用画像および左眼用画像からの光の偏光方向を異ならせてよい。この場合、表示装置１００は、観視者２００の右眼に対して右眼用画像の光を通過させ、観視者２００の左眼に対して左眼用画像の光を通過させる偏光メガネを更に有する。当該偏光メガネは観視者２００に装着される。

また、表示部１０は、右眼用画像および左眼用画像を時分割で交互に表示してもよい。この場合、表示装置１００は、観視者２００に装着され、観視者２００の右眼および左眼に対して交互に光を通過させるシャッタ付メガネを更に備える。当該シャッタ付メガネは、表示部１０が右眼用画像を表示するタイミングで観視者２００の右眼に対して光を通過させ、且つ、左眼に対しては光を通過させない。また、当該シャッタ付メガネは、表示部１０が左眼用画像を表示するタイミングで観視者２００の右眼に対して光を通過させず、且つ、左眼に対して光を通過させる。

画像処理装置２０は、右眼用画像および左眼用画像の画像データを表示部１０に供給する。画像処理装置２０は、画像調整部３０および状態取得部４０を有する。状態取得部４０は、観視者２００の状態を示す状態情報を取得する。状態取得部４０は、観視者２００の眼の疲労を示す状態情報、または、観視者２００の眼の状態が通常とは異なることを示す状態情報を取得してよい。また、状態取得部４０は、観視者２００の疲労の状態を示す状態情報を取得してもよい。

状態取得部４０は、観視者２００の眼の画像のように、観視者２００の状態を直接的に示す状態情報を取得してよい。また、状態取得部４０は、観視者２００に観視させた画像の履歴、観視者２００に画像を観視させた時間の長さ等のように、観視者２００の状態を間接的に示す状態情報を取得してもよい。

画像調整部３０は、状態取得部４０が検出した状態情報に基づいて、表示部１０が表示する右眼用画像および左眼用画像の間の視差量を調整する。例えば画像調整部３０は、状態取得部４０が検出した状態情報で示される観視者２００の疲労度がより大きい場合に、当該視差量をより小さくしてよい。左右画像間の視差量を小さくすることで、輻輳位置および調節位置の差を小さくすることができ、観視者２００に与える違和感を低減することができる。

図２は、右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌの一例を示す。右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌにおいて、同一の被写体についての画像要素１４Ｒ、１４Ｌが、視差Ｄを有して配置される。当該視差Ｄは、画像内の当該被写体が、奥行き方向のどの位置に存在するように観視者２００に感知させるべきかにより定まる。

画像調整部３０は、表示部１０が表示する右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌにおいて対応する画像要素間の視差Ｄを調整する。例えば画像調整部３０は、右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌの組み合わせを、視差量を異ならせて複数組取得する。そして、画像調整部３０は、状態取得部４０が取得した状態情報に対応する視差量を有する右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌの組み合わせを選択して、表示部１０に供給してよい。

また、画像調整部３０は、与えられる右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌを画像処理することで、右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌにおいて対応する画像要素間の視差Ｄを調整してもよい。例えば画像調整部３０は、右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌにおいて対応する画像要素を抽出して、当該画像要素を右眼用画像１２Ｒおよび左眼用画像１２Ｌの画像内において移動させることで、当該画像要素間の視差量を調整する。このとき、当該画像要素の移動元の領域が空白となってしまうことを避けるべく、画像調整部３０は、空白領域に隣接する領域の画像パターンを、当該空白領域にコピーしてよい。

図３は、表示装置１００の他の構成例を示す。本例の表示装置１００は、図１に関連して説明した表示装置１００の構成に対して、画像処理装置２０の構成が異なる。本例の表示部１０は、図１に関連して説明した表示部１０と同一であってよい。

本例の画像処理装置２０は、画像調整部３０、状態取得部４０、選択部５０、ステレオ画像取得部６０、および、シフト画像生成部７０を有する。状態取得部４０は、図１に関連して説明した状態取得部４０と同一であってよい。

ステレオ画像取得部６０は、観視者２００に感知させるべき奥行き方向の位置に応じて異なる視差量を有する、複数の画像要素を含む右眼用画像および左眼用画像を取得する。例えばステレオ画像取得部６０は、同一の領域を、異なる位置から撮像した右眼用画像および左眼用画像を取得する。当該異なる位置は、例えば人間の眼間距離（一例として６．５ｃｍ）に応じて離間した位置を指す。

シフト画像生成部７０は、入力される二次元画像の全体をシフトして右眼用画像および左眼用画像を生成する。シフト画像生成部７０は、二次元画像の全体を、水平方向において人間の眼間距離に応じたシフト量でシフトさせて、右眼用画像および左眼用画像を生成してよい。

シフト画像生成部７０が生成する右眼用画像および左眼用画像に含まれる各画像要素の視差量は、右眼用画像および左眼用画像のシフト量に応じた均一の視差量となる。このような処理により、観視者２００に、臨場感のある画像を表示することができる。例えば、当該シフト量が人間の眼間距離と同一の場合、観視者２００は、各画像要素が無限遠に存在するように感知するので、窓から風景を見ているような臨場感を与えることができる。なお、シフト画像生成部７０は、ステレオ画像取得部６０が取得する右眼用画像および左眼用画像の一方を、二次元画像として受け取ってよい。

選択部５０は、ステレオ画像取得部６０およびシフト画像生成部７０のいずれかを選択して、選択した方が出力する右眼用画像および左眼用画像を表示部１０に供給する。画像調整部３０は、選択部５０がステレオ画像取得部６０およびシフト画像生成部７０のいずれを選択するかを制御する。

画像調整部３０は、ステレオ画像取得部６０が取得した右眼用画像および左眼用画像を、表示部１０が表示している間に、状態取得部４０が検出した状態情報で示される観視者２００の状態と、予め定められた基準状態との間の変化量が第１閾値を超えた場合に、シフト画像生成部７０が出力する画像を選択部５０に選択させる。

つまり、画像調整部３０は、当該変化量が第１閾値を超えた場合に、表示部１０にシフト画像生成部７０が生成した右眼用画像および左眼用画像を表示させる。これにより、観視者２００の疲労が蓄積した場合に、表示部１０が表示する左右画像における各画像要素の視差量を一定値に調整することができる。この場合、観視者２００が注目する画像要素によって輻輳位置および調節位置の差が変化しないので、観視者２００に与える負担を軽減しつつ、臨場感のある画像を提供できる。

状態情報は、観視者２００の眼疲労を示す情報であってよい。例えば状態情報は、所定期間内における観視者２００のまばたき回数等の情報を含む。この例では、状態情報で示されるまばたき回数と、予め定められた基準値との間の差が第１閾値を超えた場合に、画像調整部３０は、表示部１０にシフト画像生成部７０が生成した右眼用画像および左眼用画像を表示させる。これにより、観視者２００の眼疲労が一定以上蓄積したと判断される場合に、観視者２００に対する負担が比較的に少ない画像を表示部１０に表示することができる。

状態情報の例としては、所定期間内における、観視者２００のまばたき回数の情報、観視者２００の眼の開口面積の情報、または、観視者２００の瞳孔面積の変化速度の情報、輻輳角の変化速度の情報等を含んでよい。状態取得部４０は、観視者２００の眼の画像を解析することで、これらの情報を取得してよい。

なお状態取得部４０は、表示部１０が表示する画像が予め定められた条件を満たしたときに、当該状態情報を取得してよい。例えば状態取得部４０は、表示部１０が表示する画像の輝度の変化が所定の範囲内である期間において、観視者２００のまばたき回数を測定する。表示部１０が表示する画像の輝度は、表示部１０の表示面の全面における平均値を指してよく、表示面の中央部における輝度を指してもよく、その他の方法で測定される輝度を指してもよい。一般に、眼疲労が蓄積するほどまばたき回数は増加するので、画像調整部３０は、観視者２００のまばたき回数が、基準値に比べてどれだけ増加したかにより、観視者２００の眼疲労を推定できる。画像調整部３０は、状態情報で示されるまばたき回数から基準値を減じた値を、第１閾値と比較する。

また、状態取得部４０は、表示部１０が表示する画像の輝度が予め定められた範囲内にあるときの、観視者２００の眼の開口面積の情報を取得してよい。一般に、眼疲労が蓄積するほど眼の開口面積は減少するので、画像調整部３０は、観視者２００の眼の開口面積が、基準値に比べてどれだけ減少したかにより、観視者２００の眼疲労を推定できる。画像調整部３０は、基準値から、状態情報で示される眼の開口面積を減じた値を、第１閾値と比較する。

また、状態取得部４０は、表示部１０が表示する画像の輝度が、第１の値から第２の値に変化したときの、観視者２００の瞳孔面積の変化速度を取得してよい。一般に、眼疲労が蓄積するほど瞳孔面積の追従速度が低下するので、画像調整部３０は、観視者２００の瞳孔面積の変化速度が、基準値に比べてどれだけ減少したかにより、観視者２００の眼疲労を推定できる。画像調整部３０は、基準値から、状態情報で示される瞳孔面積の変化速度を減じた値を、第１閾値と比較する。

また、状態取得部４０は、所定の画像要素の左右画像間の視差量が、第１の値から第２の値に変化したときの、観視者２００の両眼の輻輳角の変化速度を取得してよい。一般に、眼疲労が蓄積するほど輻輳角の追従速度が低下するので、画像調整部３０は、観視者２００の輻輳角の変化速度が、基準値に比べてどれだけ減少したかにより、観視者２００の眼疲労を推定できる。画像調整部３０は、基準値から、状態情報で示される輻輳角の変化速度を減じた値を、第１閾値と比較する。

また上述したように、状態取得部４０は、観視者２００の眼の画像以外の情報を、状態情報として取得してもよい。表示部１０が動画像を表示する場合において、状態取得部４０は、直前の予め定められた期間内において表示部１０が表示した右眼用画像および左眼用画像の特性を示す情報を含む状態情報を取得する。画像の特性とは、画像のフレーム間における、各被写体（画像要素）の視差量の変化、輝度の変化、および、コントラストの変化の少なくとも一つを含んでよい。

また、状態取得部４０は、当該期間における当該変化量の絶対値の積分値を、状態情報として取得してもよい。例えば、当該期間内において、表示部１０が点滅するような画像を表示する場合、輝度の変化の積分値が大きくなり、観視者２００の眼疲労の蓄積が大きいと評価される。また、状態取得部４０は、直前の所定期間内において表示部１０が表示した画像の輝度の平均値、または、表示部１０が画像を連続して表示している期間等の情報を状態情報として取得してもよい。

また、状態取得部４０は、観視者２００の生体情報を、状態情報として取得してもよい。生体情報とは、例えば体温、脈拍数等を指す。これらの生体情報は、観視者２００に装着されるシャッタ付メガネまたは偏光メガネ等に設けられる測定手段が測定してよい。画像調整部３０は、表示部１０が画像表示を開始した直後における生体情報に対する、直近の生体情報の変化割合に基づいて、左眼用画像および右眼用画像の間の視差量を調整してよい。

図４は、シフト画像生成部７０の動作例を説明する。上述したように、シフト画像生成部７０は、取得した二次元画像の全体を、水平方向にシフトして右眼用画像および左眼用画像を生成する。ここで水平方向とは、表示部１０にこれらの画像が表示された状態における水平方向を指す。

シフト画像生成部７０は、二次元画像の全体を、水平方向における左側に、例えばシフト量Ｌ／２だけシフトして左眼用画像を生成する。また、シフト画像生成部７０は、二次元画像の全体を、水平方向における右側に、例えばシフト量Ｌ／２だけシフトして右眼用画像を生成する。ここでシフト量Ｌは、右眼用画像および左眼用画像が有するべき相対シフト量を指す。シフト量Ｌは、人間の眼間距離に応じて定められてよい。

なお表示部１０は、右眼用画像および左眼用画像において重複する領域を表示してよい。上述した例では、表示部１０は、左眼用画像の左端における幅Ｌの領域と、右眼用画像の右端における幅Ｌの領域は、表示しなくてよい。

また、表示部１０に表示する右眼用画像および左眼用画像を、ステレオ画像取得部６０が出力する画像からシフト画像生成部７０が出力する画像に切り替える場合において、シフト画像生成部７０は、複数のフレームに渡って右眼用画像および左眼用画像の間のシフト量を変化させてよい。例えば、選択部５０における選択を切り替える直前にステレオ画像取得部６０が出力する画像における所定画像要素の視差量と、選択部５０における選択を切り替えた直後にシフト画像生成部７０が出力する画像における当該画像要素の視差量とは、必ずしも一致しない。

このため、選択部５０における選択の切替前後において、所定画像要素の視差量の変化が大きいと、観視者２００に違和感を与えてしまう。シフト画像生成部７０は、画像に含まれる予め定められた画像要素について、単位時間あたりの視差の変化量が予め定められた変化量以下となるように、複数のフレームに渡って右眼用画像および左眼用画像の間のシフト量を変化させることが好ましい。

当該予め定められた画像要素は、観視者２００が注目している、または、注目していることが予測される画像要素であってよい。また、当該予め定められた画像要素は、表示部１０の中央に最も近い画像要素であってよく、人物を示す画像要素であってよく、その他の方法で指定される画像要素であってもよい。

また、シフト画像生成部７０は、フレーム間における右眼用画像および左眼用画像のシフト量の変化が、予め定められた変化量以下となるように、右眼用画像および左眼用画像の間のシフト量を変化させてよい。なおフレームとは、複数の静止画を連続して表示することで動画像を表示する場合において、１つの静止画が表示される期間を指す。

一例として、選択部５０における選択を切り替える直前にステレオ画像取得部６０が出力する画像における所定画像要素の視差量をＤとし、シフト画像生成部７０が定常時に出力する左右画像間のシフト量をＬとする。また、フレーム間で許容される視差の変化量の上限をＣとする。シフト画像生成部７０は、視差量Ｄおよびシフト量Ｌの差が上限値Ｃより大きい場合、選択部５０における選択を切り替えた直後のフレームにおける左右画像間のシフト量と、視差量Ｄとの差が上限値Ｃとなるように、右眼用画像および左眼用画像を生成する。そして、シフト画像生成部７０は、右眼用画像および左眼用画像のシフト量がＬになるまで、フレーム毎に当該シフト量を徐々に変化させる。このとき、フレーム間でのシフト量の変化が上限値Ｃ以下となるように、シフト画像生成部７０は、各フレームにおける右眼用画像および左眼用画像を生成する。

図５は、表示装置１００の他の構成例を示す。本例の表示装置１００は、図１に関連して説明した表示装置１００の構成に対して、画像処理装置２０の構成が異なる。本例の表示部１０は、図１に関連して説明した表示部１０と同一であってよい。

本例の画像処理装置２０は、画像調整部３０、状態取得部４０、および、シフト画像生成部７０を有する。状態取得部４０およびシフト画像生成部７０は、図３に関連して説明した状態取得部４０およびシフト画像生成部７０と同一であってよい。表示部１０は、シフト画像生成部７０が生成する右眼用画像および左眼用画像を表示する。

画像調整部３０は、状態取得部４０が検出する状態情報に応じて、シフト画像生成部７０における右眼用画像および左眼用画像の間のシフト量を制御する。画像調整部３０は、状態取得部４０が検出する状態情報に含まれる観視者２００の眼の状態の、予め定められた基準状態に対する変化量がより大きい場合に、シフト画像生成部７０における右眼用画像および左眼用画像の間のシフト量Lをより小さくする。この場合においても、シフト画像生成部７０は、画像に含まれる予め定められた画像要素について、単位時間あたりの視差の変化量が予め定められた変化量以下となるように、複数のフレームに渡って右眼用画像および左眼用画像の間のシフト量を変化させることが好ましい。

画像調整部３０は、当該変化量が予め定められた第２閾値を超えた場合に、シフト画像生成部７０における右眼用画像および左眼用画像の間のシフト量Ｌを零にしてよい。この場合、観視者２００には、通常の二次元画像が提供される。なお、図３に示した画像調整部３０も、本例の画像調整部３０と同様に、状態取得部４０が検出する状態情報に応じて、シフト画像生成部７０における右眼用画像および左眼用画像の間のシフト量を制御してよい。

図６は、表示部１０の構成例を示す。本例において画像処理装置２０は、図１から図５に関連して説明したいずれかの構成を有してよい。本例の表示部１０は、異なる位置にいる観視者２００毎に、独立して右眼用画像および左眼用画像を表示する。本例では、二人の観視者２００の各眼（右眼１、左眼１、右眼２、左眼２）に、対応する右眼用画像および左眼用画像を表示する場合を説明する。

表示部１０は、表示デバイス１３およびバリア部１５を含む。表示デバイス１３は、観視者２００の各眼（右眼１、左眼１、右眼２、左眼２）に対応する、右眼用画像Ｒ１、左眼用画像Ｌ１、右眼用画像Ｒ２、左眼用画像Ｌ２の各画素列を、所定の順序で水平方向に配列した画像を表示する。例えば、表示デバイス１３は、左眼１に対応する左眼用画像Ｌ１の画素列、右眼１に対応する右眼用画像Ｒ１の画素列、左眼２に対応する左眼用画像Ｌ２の画素列、右眼２に対応する右眼用画像Ｒ２の画素列を、この順序で配列した画像を表示する。

バリア部１５は、表示デバイス１３の画像表示面に対向して配置される。バリア部１５は、複数の通過部１８と、複数の遮蔽部１６を有する。バリア部１５は、パララックスバリアであってよい。

複数の遮蔽部１６は、複数の通過部１８が、水平方向において所定の周期で配列されるように設けられる。ここで、水平方向とは、通過部１８及び遮蔽部１６が交互に配列される配列方向を指す。例えば、それぞれの通過部１８の横方向の幅をＷとして、視点数をＮとすると、複数の通過部１８は、Ｗ×Ｎの周期で配列されてよい。図６に示すように、通過部１８の横方向の幅が１画素分であり、視点数が４の場合、通過部１８は、横方向において４画素毎に配置される。それぞれの通過部１８の間には、遮蔽部１６が設けられる。

このような構成により、複数の通過部１８は、各視点に対して、表示デバイス１３が表示した複数の画素列のうち対応する画素列からの光を通過して表示させる。一方、複数の遮蔽部１６は、各視点に対して、表示デバイス１３が表示した複数の画素列のうち対応しない画素列からの光を遮蔽する。

例えば、左眼１の位置からは、対応する画素列Ｌ１を観察することができるが、それ以外の画素列Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２は遮蔽部１６によって遮られ、観察することはできない。他の視点からも同様に、対応する画素列を観察することができるが、それ以外の画素列を観察することができない。このような構成により、複数の観視者２００に対して、それぞれの右眼用画像および左眼用画像を提供できる。

なお表示部１０の構成は、当該構成に限定されない。例えば表示部１０は、バリア部１５に代えてレンチキュラーレンズを用いることによっても、複数の観視者２００に対して、それぞれの右眼用画像および左眼用画像を提供することができる。

また、表示部１０が左眼用画像Ｌ１、右眼用画像Ｒ１、左眼用画像Ｌ２および右眼用画像Ｒ２を時分割で表示して、それぞれの観視者２００に装着されるシャッタ付メガネにより対応する画像を各観視者２００に観視させることによっても、複数の観視者２００に対して、それぞれの右眼用画像および左眼用画像を提供できる。また、表示部１０が、それぞれの画像について偏光方向を異ならせて表示して、それぞれの観視者２００に装着される偏光メガネにより対応する画像を各観視者２００に観視させることによっても、複数の観視者２００に対して、それぞれの右眼用画像および左眼用画像を提供できる。

本例において状態取得部４０は、観視者２００毎に状態情報を取得することが好ましい。本例において画像調整部３０は、それぞれの観視者２００の状態情報に基づいて、対応する左眼用画像および右眼用画像の間の視差量を調整する。本例の表示装置１００は、観視者２００毎に、右眼用画像および左眼用画像を表示するので、それぞれの観視者２００の眼疲労に応じて、対応する画像の視差量を調整することができる。

なお、複数の観視者２００に対して画像を表示する場合において、状態取得部４０は、それぞれの観視者２００について予め定められたパラメータを測定する。そして画像調整部３０は、それぞれの観視者２００のパラメータの変化と、複数の観視者２００のパラメータの変化の平均とに基づいて、それぞれの観視者２００に対する左眼用画像および右眼用画像の間の視差量を調整してよい。

例えば状態取得部４０は、画像表示を開始した直後の所定期間内におけるまばたき回数に対する、直近の所定期間内におけるまばたき回数の増加割合を、それぞれの観視者２００について測定する。画像調整部３０は、全ての観視者２００における当該増加割合の平均値を算出する。そして、画像調整部３０は、それぞれの観視者２００における当該増加割合が、当該増加割合の全観視者２００の平均値に対してどれだけ乖離しているかを算出する。画像調整部３０は、当該乖離の度合いに応じて、対応する左眼用画像および右眼用画像の間の視差量を調整する。

図７は、画像調整部３０の構成例を示す。画像調整部３０は、基準格納部４２および疲労測定部４６を有する。基準格納部４２は、状態取得部４０から受け取る状態情報と比較すべき基準情報を格納する。

疲労測定部４６は、状態取得部４０から取得した状態情報と、基準格納部４２が格納した基準情報とを比較して、観視者２００の疲労を測定する。疲労測定部４６は、測定した疲労に基づいて、表示部１０が表示する右眼用画像および左眼用画像の間の視差量を調整する。

例えば、状態取得部４０が、表示部１０が表示した画像を観視している観視者２００の眼の動作の画像を、状態情報として出力する場合、基準格納部４２は、それぞれの観視者２００について、基準となる眼の動作の基準画像を予め格納してよい。また、状態取得部４０が、直近の所定期間における、観視者２００のまばたき回数、眼の開口面積の平均値、瞳孔面積の変化速度等のパラメータを、状態情報として画像調整部３０に送信する場合、基準格納部４２は、これらのパラメータの基準値を格納する。

基準格納部４２には、疲労が蓄積していない観視者２００において測定した基準情報を格納することが好ましい。例えば、基準格納部４２は、表示部１０が予め定められた期間以上、画像を表示していないことを条件として、観視者２００の眼の動作の基準画像を撮像してよい。

また、基準格納部４２は、表示部１０が画像表示を開始した直後における、観視者２００の眼の画像を、基準画像として撮像してもよい。また、表示装置１００は、観視者２００により視聴することが指定された画像を表示する前に、基準情報を取得するための画像を表示してもよい。当該画像は、例えば輝度値、輝度値の変化パターン、コントラスト等の特性が予め定められた画像である。

また、基準格納部４２は、疲労が蓄積した状態の観視者２００において測定した基準情報を格納してもよい。例えば、基準格納部４２は、過去において、表示部１０が予め定められた期間以上画像を表示した後に撮像した観視者２００の眼の動作の基準画像を格納する。

また、基準格納部４２は、観視者２００が長時間画像を観視して、観視者２００のまばたき回数の増大、瞳孔面積の変化速度の劣化等が飽和した状態でのこれらの状態情報を、基準情報として取得してもよい。基準格納部４２は、撮像した基準画像、または、当該基準画像から測定される各パラメータを、状態情報として出力する。

図８は、コンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。コンピュータ１９００は、図１から図７に関連して説明した画像処理装置２０として機能する。コンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＤＶＤドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部とを備える。

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤドライブ２０６０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及び／又は、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。

コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を画像処理装置２０として機能させるプログラムは、画像調整モジュール、状態取得モジュール、選択モジュール、ステレオ画像取得モジュールおよびシフト画像生成モジュールのうちの少なくともひとつを備える。これらのプログラム又はモジュールがコンピュータ１９００に読込まれることにより、当該プログラムおよびコンピュータ１９００の各ハードウェアは、画像調整部３０、状態取得部４０、選択部５０、ステレオ画像取得部６０およびシフト画像生成部７０として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の画像処理装置２０が構築される。

一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フレキシブルディスク２０９０、又はＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。

また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０（ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５）、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０（フレキシブルディスク２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。

また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（又は不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。

また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。

以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤ又はＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０・・・表示部、１２・・・画像、１３・・・表示デバイス、１４・・・画像要素、１５・・・バリア部、１６・・・遮蔽部、１８・・・通過部、２０・・・画像処理装置、３０・・・画像調整部、４０・・・状態取得部、４２・・・基準格納部、４６・・・疲労測定部、５０・・・選択部、６０・・・ステレオ画像取得部、７０・・・シフト画像生成部、１００・・・表示装置、２００・・・観視者、１９００・・・コンピュータ、２０００・・・ＣＰＵ、２０１０・・・ＲＯＭ、２０２０・・・ＲＡＭ、２０３０・・・通信インターフェイス、２０４０・・・ハードディスクドライブ、２０５０・・・フレキシブルディスク・ドライブ、２０６０・・・ＤＶＤドライブ、２０７０・・・入出力チップ、２０７５・・・グラフィック・コントローラ、２０８０・・・表示装置、２０８２・・・ホスト・コントローラ、２０８４・・・入出力コントローラ、２０９０・・・フレキシブルディスク、２０９５・・・ＤＶＤ−ＲＯＭ

Claims (15)

1. 視差を有する右眼用画像および左眼用画像を観視者に表示する表示装置であって、
   前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示する表示部と、
   前記観視者の状態を示す状態情報を取得する状態取得部と、
   前記状態取得部が検出した前記状態情報に基づいて、前記表示部が表示する前記右眼用画像および前記左眼用画像の間の視差量を調整する画像調整部と
   を備える表示装置。
2. 異なる視差量を有する複数の画像要素を含む前記右眼用画像および前記左眼用画像を取得するステレオ画像取得部と、
   入力される二次元画像の全体をシフトして前記右眼用画像および前記左眼用画像を生成するシフト画像生成部と
   を更に備え、
   前記画像調整部は、前記表示部において前記ステレオ画像取得部が取得した前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示している状態で、前記状態取得部が検出した前記状態情報で示される前記観視者の状態と、予め定められた状態との間の変化量が第１閾値を超えた場合に、前記表示部に前記シフト画像生成部が生成した前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示させる
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示部に表示する前記右眼用画像および前記左眼用画像を、前記ステレオ画像取得部が出力する画像から前記シフト画像生成部が出力する画像に切り替える場合において、前記シフト画像生成部は、予め定められた画像要素について、単位時間あたりの視差の変化量が予め定められた変化量以下となるように、複数のフレームに渡って前記右眼用画像および前記左眼用画像の間のシフト量を変化させる
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記画像調整部は、前記状態取得部が検出する前記状態情報に応じて、前記シフト画像生成部における前記右眼用画像および前記左眼用画像の間のシフト量を制御する
   請求項２または３に記載の表示装置。
5. 前記画像調整部は、前記変化量がより大きい場合に、前記シフト画像生成部における前記右眼用画像および前記左眼用画像の間のシフト量をより小さくする
   請求項４に記載の表示装置。
6. 前記画像調整部は、前記変化量が予め定められた第２閾値を超えた場合に、前記シフト画像生成部における前記右眼用画像および前記左眼用画像の間のシフト量を零にする
   請求項５に記載の表示装置。
7. 前記シフト画像生成部は、前記ステレオ画像取得部が取得する前記右眼用画像および前記左眼用画像の一方を前記二次元画像として受け取る
   請求項２から６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記表示部は、異なる位置にいる前記観視者毎に前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示し、
   前記状態取得部は、前記観視者毎に前記状態情報を取得し、
   前記画像調整部は、それぞれの前記観視者の前記状態情報に基づいて、対応する前記左眼用画像および前記右眼用画像の間の視差量を調整する
   請求項１から７のいずれか一項に記載の表示装置。
9. 前記状態取得部は、前記観視者の眼の状態を示す前記状態情報を取得する
   請求項１から８のいずれか一項に記載の表示装置。
10. 前記状態取得部は、前記表示部が表示した画像を観視している前記観視者の眼の動作の画像を、前記状態情報として取得し、
    前記画像調整部は、
    前記観視者について、眼の動作の基準画像を予め格納する基準格納部と、
    前記状態取得部が取得した前記状態情報と、前記基準格納部が格納した前記基準画像とを比較して、前記観視者の眼の疲労を測定し、測定した疲労に基づいて、前記表示部が表示する前記右眼用画像および前記左眼用画像の間の視差量を調整する疲労測定部と
    を有する請求項９に記載の表示装置。
11. 前記表示部は動画像を表示し、
    前記状態取得部は、直前の予め定められた期間内において前記表示部に表示した前記右眼用画像および前記左眼用画像の特性を示す情報を含む前記状態情報を取得する
    請求項１から８のいずれか一項に記載の表示装置。
12. 前記状態取得部は、前記表示部に表示した前記右眼用画像および前記左眼用画像のフレーム間における、各被写体の視差量の変化、輝度の変化、および、コントラストの変化の少なくとも一つに基づいて、前記状態情報を取得する
    請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記状態取得部は、それぞれの前記観視者について予め定められたパラメータを測定し、
    前記画像調整部は、それぞれの前記観視者の前記パラメータの変化と、複数の前記観視者の前記パラメータの変化の平均とに基づいて、それぞれの前記観視者に対する前記左眼用画像および前記右眼用画像の間の視差量を調整する
    請求項８に記載の表示装置。
14. 視差を有する右眼用画像および左眼用画像を観視者に表示する表示部を備える表示装置に供給する前記右眼用画像および前記左眼用画像を出力する画像処理装置であって、
    前記観視者の状態を示す状態情報を取得する状態取得部と、
    前記状態取得部が検出した前記状態情報に基づいて、前記右眼用画像および前記左眼用画像の間の視差量を調整して前記表示部に供給する画像調整部と
    を備える画像処理装置。
15. コンピュータを、請求項１４に記載の画像処理装置として機能させるプログラム。

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