JP2012195728A - 表示装置、表示システム、及び、表示装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】立体画像の鑑賞に適した位置を、鑑賞者が判断できるようにする。
【解決手段】プロジェクター１１は、左目用画像と右目用画像とを含む視差画像をスクリーンＳＣに表示する表示手段と、スクリーンＳＣを基準として立体視に適した鑑賞位置を求める鑑賞位置導出手段と、表示手段によって、鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置を案内する表示を行わせる表示制御手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を表示する表示装置、表示システム、及び、表示装置の制御方法に関する。

従来、立体画像（３次元画像）を表示する表示装置と、この表示装置に対応して立体画像を視認可能にするメガネ型の装置とを組み合わせたシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この種のシステムは、表示装置によって表示される左目用の画像と右目用の画像とを表示し、上記のメガネ型の装置によって鑑賞者の左目に左目用の画像を到達させ、右目に右目用の画像のみを到達させる。また、特許文献１記載の装置は、スクリーンまでの投影距離に応じて視差量を最適化している。

特開２０１０−９８４７９号公報

ところで、鑑賞者が立体画像を鑑賞する際に、鑑賞者の位置が表示面の正面から大きく外れていたり、表示面に近すぎたりすると、左目用画像と右目用画像との見え方に大きな差が生じ、鑑賞者がいわゆる３Ｄ酔いと呼ばれる不快感を催すことがあった。このような不快感を防止するためには、適切な位置から立体画像を見れば良いが、鑑賞者が複数いる場合や表示面の近くに物が置かれている場合など、鑑賞者の位置が制限されることがある。この場合、鑑賞者の位置が、立体画像の鑑賞に適切かどうかを事前に判断することは困難であり、不快感を催すような事態を回避することは難しい。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、立体画像の鑑賞に適した位置を、鑑賞者が判断できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示面に表示する表示手段と、前記表示面を基準として立体視に適した鑑賞位置を求める鑑賞位置導出手段と、前記鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置を案内する表示を前記表示手段により行わせる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、立体視に適した鑑賞位置を表示して案内するので、鑑賞者に対して鑑賞に適した位置を確実に知らせることができる。このため、鑑賞者は、どの位置から鑑賞すれば良いかを適切に判断できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記鑑賞位置導出手段は、少なくとも前記表示面における前記視差画像の表示サイズおよび前記表示面の視野角のいずれかに基づいて、立体視に適した鑑賞位置を求めることを特徴とする。
本発明によれば、立体画像の鑑賞に適した鑑賞位置を、表示面の仕様や状態に応じて正確に導出することができ、鑑賞者に対して正確な案内を行える。

また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御手段は、前記鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置と前記表示面との相対位置を示す画像を、前記表示手段により表示させることを特徴とする。
本発明によれば、立体視に適した鑑賞位置を、鑑賞者に対して直観的に理解しやすい態様で案内するので、鑑賞者は、どの位置から鑑賞すれば良いかを容易に判断できる。

また、本発明は、上記表示装置において、鑑賞者の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された鑑賞者の位置が、前記鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置に該当するか否かを判定する鑑賞者位置判定手段とを備え、前記表示制御手段は、前記鑑賞者位置判定手段による判定結果を前記表示手段の表示に反映させることを特徴とする。
本発明によれば、鑑賞者の位置が好適な鑑賞位置から逸脱しているか否かを反映した表示がなされるので、鑑賞者の現在の位置が立体画像の鑑賞に適した位置であるか否かを案内できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記位置検出手段は、前記表示面に表示される前記視差画像のうち前記左目用画像のみを透過する左目用透過部と前記右目用画像のみを透過する右目用透過部とを有する立体視装置が使用される場合に、前記立体視装置の位置を検出することを特徴とする。
本発明によれば、立体視装置により視差画像を鑑賞する場合に、鑑賞位置が適切でないことによる不快感等を防止できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記表示手段として、光源と、前記光源が発した光を変調する変調手段と、前記変調手段により変調された光を前記表示面としての投射面に投射する投射手段とを備えたプロジェクターとして構成され、前記投射面に投射される視差画像のサイズを検出する投射サイズ検出手段を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、投射面に画像を投射するプロジェクターにより立体画像を鑑賞する場合の適切な鑑賞位置を、鑑賞者に案内できる。このため、例えば投射面が大きい等のプロジェクターの特性により、鑑賞者が自分で適切な鑑賞位置を判断しにくい場合であっても、鑑賞に適した位置を鑑賞者に知らせることができる。このため、鑑賞者は、どの位置から鑑賞すれば良いかを適切に判断できる。

また、上記課題を解決するため、本発明は、左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示面に表示する表示手段を備えた表示装置と、前記表示手段によって前記表示面に表示される前記視差画像のうち前記左目用画像のみを透過する左目用透過部と前記右目用画像のみを透過する右目用透過部とを有する立体視装置と、を備え、前記表示装置は、前記表示面を基準として前記立体視装置による立体視に適した鑑賞位置、または立体視に適した鑑賞位置の範囲を求める鑑賞位置導出手段と、前記鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置を案内する表示を、前記表示手段により行わせる表示制御手段とを備えること、を特徴とする。
本発明によれば、立体視に適した鑑賞位置を表示により案内するので、鑑賞者に対して鑑賞に適した位置を確実に知らせることができる。このため、鑑賞者は、どの位置から鑑賞すれば良いかを適切に判断できる。

また、上記課題を解決するため、本発明は、左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示面に表示し、前記表示面を基準として立体視に適した鑑賞位置または立体視に適した鑑賞位置の範囲を求め、求めた鑑賞位置を案内する表示を行うこと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、立体視に適した鑑賞位置を表示により案内するので、鑑賞者に対して鑑賞に適した位置を確実に知らせることができる。このため、鑑賞者は、どの位置から鑑賞すれば良いかを適切に判断できる。

本発明において、鑑賞位置とは、地点として求められる位置に限らず、多数の地点を含む範囲を含む。すなわち、前記鑑賞位置として立体視に適した特定の位置を求めることも、立体視に適する範囲を求めることも本発明に含まれる。

本発明によれば、立体視に適した鑑賞位置を表示により案内するので、鑑賞者に対して鑑賞に適した位置を確実に知らせることができ、鑑賞者がどの位置から鑑賞すれば良いかを適切に判断できる。

本発明の実施形態に係る表示システムの概略構成を示す図である。 立体視装置の機能的構成を示すブロック図である。 プロジェクターの機能的構成を示すブロック図である。 鑑賞位置の範囲を導出する方法の説明図である。 プロジェクターが表示する案内画像の例を示す図であり、（Ａ）は立体視装置が鑑賞位置の範囲内に位置する場合に表示される案内画像の例を示し、（Ｂ）は立体視装置が鑑賞位置の範囲外に位置する場合に表示される案内画像の例を示す。 プロジェクターの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した表示システム１０の概略構成を示す図である。
表示システム１０は、スクリーンＳＣに静止画像または動画像を投射する表示装置としてのプロジェクター１１と、プロジェクター１１により投射された画像を観る鑑賞者が装着する立体視装置２とを備えている。プロジェクター１１は、例えば床面、床面に設置された台座あるいは天井に固定され、スクリーンＳＣは、例えばほぼ直立しており、スクリーン面は矩形形状とされている。プロジェクター１１は立体視が可能な視差画像をスクリーンＳＣ上に結像させ、鑑賞者は、立体視装置２を装着してスクリーンＳＣ上の視差画像を観ることにより立体視できる。
立体視装置２は、眼鏡型のフレーム２０を有し、眼鏡と同様に鑑賞者の頭部に装着される。フレーム２０には、鑑賞者の左目の視野を開閉する左目用シャッター２１（左目用透過部）と、鑑賞者の右目の視野を開閉する右目用シャッター２２（右目用透過部）とが配設されている。図１には１台の立体視装置２を用いた表示システム１０の構成を図示するが、プロジェクター１１に対して組み合わせて使用可能な立体視装置２の数は特に制限されない。本実施形態では、１台または複数台の立体視装置２を使用する場合について説明する。

プロジェクター１１が投射する視差画像は、視差を有する左目用画像と右目用画像とで構成される。プロジェクター１１は、左目用画像と右目用画像とを交互にスクリーンＳＣ上に結像させ、フレーム２０は、プロジェクター１１の左目用画像と右目用画像との切り換えに同期して、左目用透過部としての左目用シャッター２１と右目用透過部としての右目用シャッター２２とを交互に開閉する。これにより、鑑賞者は左目で左目用画像を視認し、右目で右目用画像を視認するので、プロジェクター１１が投射する視差画像を立体視できる。

表示システム１０は、立体視装置２が左目用シャッター２１及び右目用シャッター２２を開閉するタイミングと、プロジェクター１１がスクリーンＳＣの左目用画像と右目用画像の表示を切り換えるタイミングとを、同期信号を無線送信することで同期させる。
この同期信号は、立体視装置２が左目用シャッター２１及び右目用シャッター２２を開閉するタイミングを示す信号であり、プロジェクター１１が、後述する同期信号送信部４９（図３）の機能により立体視装置２に向けて送信する。同期信号は例えば赤外線信号として送信されるので、立体視装置２が複数台あっても、プロジェクター１１が同期信号を送信すれば、全ての立体視装置２がそれぞれ同期信号を受信してシャッターの切換を行い、立体視が可能になる。

図２は、立体視装置２の機能的構成を示すブロック図である。
立体視装置２は、立体視装置２の各部を制御する制御部２０１と、プロジェクター１１から送信される同期信号を受信する同期信号受信部２０２と、制御部２０１の制御により左目用シャッター２１及び右目用シャッター２２を開閉させるシャッター駆動部２０３（シャッター駆動手段）と、プロジェクター１１との間で無線信号を送受信する無線通信部２０６とを備えている。
同期信号受信部２０２は、プロジェクター１１から送信される同期信号を受信して、制御部２０１に出力する。シャッター駆動部２０３は、同期信号受信部２０２が受信した同期信号に同期して、左目用シャッター２１と、右目用シャッター２２とをそれぞれ開閉させる。左目用シャッター２１及び右目用シャッター２２は、例えば液晶シャッターで構成され、左目用シャッター２１が開いている間は鑑賞者が左目でスクリーンＳＣ上の画像を視認でき、右目用シャッター２２が開いている間は鑑賞者が右目でスクリーンＳＣ上の画像を視認できる。この左目用シャッター２１及び右目用シャッター２２の開閉タイミングを、スクリーンＳＣ上に左目用画像と右目用画像とが表示される時間に合わせることで、左目用画像と右目用画像とを個別に透過させることができる。

立体視装置２は、バッテリー２５（電源）を備えており、このバッテリー２５から制御部２０１及びシャッター駆動部２０３を含む各部へ電力を供給する。
無線通信部２０６は、Bluetooth（登録商標）や無線ＬＡＮ等の近距離無線通信を実行可能に構成されている。無線通信部２０６は、後述するプロジェクター１１の無線通信部４７（図３）が送信する無線信号を受信する一方、制御部２０１の制御によりプロジェクター１１へ無線信号を送信する。ここで、図２に示すように、立体視装置２の制御部２０１は、内蔵する記憶部に予め設定された固有の識別情報であるＩＤを記憶している。制御部２０１は、このＩＤを無線通信部２０６が送信する動作情報に含めて送信させる。

立体視装置２は、電源スイッチがオンにされると、制御部２０１の制御により動作を開始し、同期信号受信部２０２による同期信号を受信し、この同期信号に同期するように、シャッター駆動部２０３によって左目用シャッター２１及び右目用シャッター２２を開閉する。また、立体視装置２は、無線通信部２０６を介してプロジェクター１１との間で無線信号を送受信し、必要に応じて制御部２０１が記憶するＩＤを付加した信号を送信する。

図３は、プロジェクター１１の機能的構成を示すブロック図である。
プロジェクター１１は、パーソナルコンピューターや各種画像プレーヤー等の外部の画像供給装置（図示略）にＩ／Ｆ（インターフェイス）部１０１を介して接続され、これらの画像供給装置から入力される入力画像をスクリーンＳＣに投射する。例えば、Ｉ／Ｆ部１０１は、ＵＳＢインターフェイス、有線または無線ＬＡＮインターフェイス、アナログ映像信号が入力されるＶＧＡ端子、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩ（Digital Visual Interface）、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のコンポジット映像信号が入力されるＳ映像端子、コンポジット映像信号が入力されるＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号が入力されるＤ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩコネクター等を備え、上記の端子やコネクターを介して信号を入出力するインターフェイス回路を備えていてもよい。
上記の画像供給装置としては、ビデオ再生装置、ＤＶＤ再生装置、テレビチューナー装置、ＣＡＴＶのセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の画像出力装置、パーソナルコンピューター等が挙げられる。本実施形態では、画像供給装置からＩ／Ｆ部１０１に、デジタル画像データが入力されるものとして説明する。このデジタル画像データには、画像データ自体とともに、当該デジタル画像データの画像フォーマットに関する情報が含まれる。例えば、入力される画像データが立体画像データである場合には、立体映像フォーマット（サイドバイサイド、トップアンドボトム、フレームシーケンシャル等）を示すデータ、フレームレート、解像度等を含む各種の情報が含まれる。

プロジェクター１１は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う投射部３（表示手段）と、この投射部３に入力される画像信号を電気的に処理する画像処理系とからなる。投射部３は、照明光学系３１、光変調装置である液晶パネル３２、及び投射光学系３３から構成されている。照明光学系３１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる光源を備えている。また、照明光学系３１は、光源が発した光を液晶パネル３２に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、或いは光源が発した光の光量を液晶パネル３２に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
変調手段としての液晶パネル３２は、後述する画像処理系からの信号を受けて、パネル面に画像を形成する。液晶パネル３２は、カラーの投影を行うため、ＲＧＢの三原色に対応した３枚の液晶パネルからなる。そのため、照明光学系３１からの光はＲＧＢの３色の色光に分離され、各色光は対応する各液晶パネルに入射する。各液晶パネルを通過して変調された色光はクロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系３３に射出される。

投射手段としての投射光学系３３は、投射する画像の拡大・縮小および焦点の調整を行うズームレンズ、ズームの度合いを調整するズーム調整用モーター、フォーカスの調整を行うフォーカス調整用モーター等を備えている。投射光学系３３は、液晶パネル３２で変調された入射光を、ズームレンズを用いてスクリーンＳＣ上に投射し、結像させる。
投射部３には、制御部１０３の制御に従って投射光学系３３が備える各モーターを駆動する投射光学系駆動部１２１、及び、制御部１０３の制御に従って照明光学系３１の光源を駆動する光源駆動部１１７が接続されている。

画像処理系は、プロジェクター１１全体を統合的に制御する制御部１０３を中心に構成され、制御部１０３が処理するデータや制御部１０３が実行する制御プログラム１０５Ａを記憶した記憶部１０５、操作パネル４５及びリモコン受光部４１を介した操作を検出する入力処理部１２３、入力画像データを処理する表示制御部１０７、表示制御部１０７から出力される画像信号に基づいて液晶パネル３２を駆動して描画を行う光変調装置駆動部１１９を備えている。

制御部１０３は、記憶部１０５に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、プロジェクター１１の各部を制御する。制御部１０３は、入力処理部１２３から入力される操作信号に基づいて、ユーザーが行った操作の内容を検出し、この操作に応じて表示制御部１０７、光変調装置駆動部１１９、投射光学系駆動部１２１及び光源駆動部１１７を制御して、スクリーンＳＣに画像を投射させる。

プロジェクター１１の本体には、ユーザーが操作を行うための各種スイッチ及びインジケーターランプを備えた操作パネル４５が配置されている。操作パネル４５は入力処理部１２３に接続されており、入力処理部１２３は、制御部１０３の制御に従い、プロジェクター１１の動作状態や設定状態に応じて操作パネル４５のインジケーターランプを適宜点灯或いは点滅させる。この操作パネル４５のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作信号が入力処理部１２３から制御部１０３に出力される。
また、プロジェクター１１は、ユーザーが使用するリモコン（図示略）から送信される赤外線信号を受光するリモコン受光部４１を備えている。リモコン受光部４１は、リモコンから受光した赤外線信号をデコードして、リモコンによる操作内容を示す操作信号を生成し、制御部１０３に出力する。

表示制御部１０７は、外部の画像供給装置（図示略）に接続されている。表示制御部１０７は、制御部１０３の制御に従って、画像供給装置からＩ／Ｆ部１０１を介して入力される入力画像信号に基づいて表示信号を生成し、光変調装置駆動部１１９に出力する。
すなわち、表示制御部１０７は、Ｉ／Ｆ部１０１から入力される画像データを取得して、入力画像データが２Ｄ（平面）画像データであるか３Ｄ（立体）画像であるかを判定し、入力画像データが立体画像データである場合には立体映像フォーマットを判定する。そして、表示制御部１０７は、入力画像をフレーム毎にフレームメモリー１１５に展開する。ここで、表示制御部１０７は、立体画像データであると判定した入力画像データについては、立体映像フォーマットに従って左目用のフレーム（左目用画像）と右目用のフレーム（右目用画像）をそれぞれ抽出してフレームメモリー１１５に展開する。そして、表示制御部１０７は、入力画像データの解像度が液晶パネル３２の表示解像度と異なる場合には解像度変換処理を行い、リモコン（図示略）や操作パネル４５の操作によりズームが指示された場合には拡大／縮小処理を行って、処理後の表示用のフレームをフレームメモリー１１５に描画する。

表示制御部１０７は、フレームメモリー１１５に展開したフレーム毎の画像を表示信号として光変調装置駆動部１１９に出力する。液晶パネル３２は、例えば毎秒１２０フレームまたは２４０フレームで駆動され、立体画像を表示する場合には、光変調装置駆動部１１９によって左目用のフレームと右目用のフレームとがそれぞれ毎秒６０フレームずつ交互に描画される。

プロジェクター１１は、液晶パネル３２に描画される左目用のフレームと右目用のフレームとの切り換えに同期して立体視装置２を動作させるため、上述した同期信号を送信する同期信号送信部４９を備えている。この同期信号は、液晶パネル３２に描画される左目用のフレームと右目用のフレームの切り換えタイミングに立体視装置２を同期させる信号であるが、左目用シャッター２１及び右目用シャッター２２の開閉タイミングと、液晶パネル３２に左目用及び右目用のフレームを描画するタイミングは厳密に一致するとは限らない。液晶パネル３２はライン毎に描画されるため、液晶パネル３２の描画を開始してから全ラインに１つのフレームが描画されるまでには時間がかかる。この途中では、以前に描画されていたフレームの一部と、新たに描画されたフレームの一部とが混在する。このように左目用のフレームと右目用のフレームとが混在する状態で、左目用シャッター２１または右目用シャッター２２を開いてしまうと、いわゆるクロストークと呼ばれる現象を招く。従って、制御部１０３が生成する同期信号の理想的な例では、左目用のフレームの描画が完了してから右目用のフレームの描画を開始するまでの間に左目用シャッター２１を開かせ、右目用のフレームの描画が完了してから左目用のフレームの描画を開始するまでの間に右目用シャッター２２を開かせる信号となっている。現実的には、液晶パネル３２への描画速度やフレームレートに応じて、鑑賞者にクロストークによる違和感をなるべく与えないように調整されたタイミングで、左目用シャッター２１及び右目用シャッター２２を開閉させる。制御部１０３は、このように調整された同期信号を生成して、同期信号送信部４９により立体視装置２へ送信させる。
同期信号送信部４９は、例えば赤外ＬＥＤ及びＬＥＤ駆動回路を備え、制御部１０３が生成するタイミングでHigh／Lowが切り換わる赤外線信号を放射する。例えば、図１に示すプロジェクター１１の本体外面には、立体視装置２を装着した鑑賞者側に向けて、同期信号送信部４９の送信窓が設けられる。

プロジェクター１１は、立体視装置２が備える無線通信部２０６（図２）との間で無線信号を送受信する無線通信部４７を備えている。無線通信部４７は、制御部１０３の制御により立体視装置２に対して無線信号を送信し、立体視装置２が送信する無線信号を受信する。また、無線通信部４７は、立体視装置２から無線信号を受信した場合に、受信強度、遅延時間等を計測し、その計測値と、受信した無線信号に含まれる制御部２０１のＩＤとを制御部１０３に出力する。
なお、図３にはプロジェクター１１が１つの無線通信部４７を内蔵した構成として図示しているが、実際には、プロジェクター１１の本体外に設けられる複数台の無線通信部４７がケーブル等を介して制御部１０３に接続された構成としてもよい。この場合、各々の無線通信部４７が、立体視装置２から受信した信号の受信強度や遅延時間の計測値とＩＤとを制御部１０３に出力する。

また、プロジェクター１１は、スクリーンＳＣを撮影する撮像部５を備えている。撮像部５は、投射光学系３３がスクリーンＳＣに画像を投射する方向と同方向を向いて設けられる。撮像部５は、制御部１０３の制御によりスクリーンＳＣを撮影し、撮影画像データを制御部１０３に出力する。

制御部１０３は、記憶部１０５が記憶する制御プログラム１０５Ａを実行することにより、スクリーン位置検出部１４１、スクリーンサイズ検出部１４２、視野角導出部１４３、鑑賞位置導出部１４４、立体視装置位置導出部１４５、視野領域内判定部１４６、及び案内画像生成部１４７の機能を実現する。
スクリーン位置検出部１４１は、投射光学系３３におけるズーム及びフォーカスの調整状態（調整値）に基づいて、プロジェクター１１からスクリーンＳＣまでの投射距離を求める処理を行う。スクリーンサイズ検出部１４２は、撮像部５の撮影画像データと、投射光学系３３におけるズーム及びフォーカスの調整状態、及び、スクリーン位置検出部１４１が求めた投射距離に基づいて、スクリーンＳＣにおける画像の投射サイズを求める。ここで求めるサイズは、スクリーンＳＣ上に実際に投射されている画像の大きさである。
投射サイズ検出手段としてのスクリーンサイズ検出部１４２は、画像サイズを算出する処理に先だって、予め記憶部１０５に記憶しているサイズ検出用の画像を表示制御部１０７によりスクリーンＳＣに投射させ、当該画像の投射中に撮像部５によって撮影を行わせてもよい。この場合、撮像部５が撮影した撮影画像データはサイズの検出に適した画像であるから、この撮影画像データをもとに、容易にかつ正確に投射サイズを求めることができる。サイズ検出用の画像は、例えば、全体に縦横のグリッド線が描かれた矩形の画像や、一定間隔でドットがマトリクス状に配置された矩形画像などがある。

視野角導出部１４３は、スクリーンＳＣに投射された画像を視認可能な範囲を示す視野角の値を導出する。視野角は表示装置の仕様・特性により決まるものであり、本実施形態のように表示装置としてプロジェクターを用いる場合は、スクリーンの特性も影響する。視野角導出部１４３は、プロジェクター１１の仕様・特性に、スクリーンＳＣの特性を加味した視野角を導出する。具体的には、例えば視野角導出部１４３は、記憶部１０５に予め記憶されている視野角の情報から、プロジェクター１１の機種とスクリーンＳＣの機種に適合する情報を取得する。

鑑賞位置導出手段としての鑑賞位置導出部１４４は、スクリーンサイズ検出部１４２が検出した投射画像サイズ、及び、視野角導出部１４３が求めた視野角に基づいて、鑑賞位置を求める。この鑑賞位置は、立体視装置２によってスクリーンＳＣ上の視差画像を見た場合に立体画像を観ることが可能な位置、或いは、立体画像を良好に観ることができる位置であり、立体画像の鑑賞に適した位置ということができる。例えば鑑賞者がスクリーンＳＣの正面から側方に大きく外れた位置にいたり、スクリーンＳＣに近い位置にいたりすると、左目用画像と右目用画像の見え方の差が大きくなる。特に、スクリーンＳＣの側方から視差画像を見た場合、左目用画像と右目用画像のいずれかが、視野角を外れることによって明りょうに視認できなくなることもある。このような場合、左目用画像と右目用画像との間に、本来の視差以外のずれを生じるため、正常な立体視ができず、いわゆる３Ｄ酔いと呼ばれる不快感を誘発するほか、目の疲れの原因にもなる。逆に言えば、鑑賞位置導出部１４４が導出する鑑賞位置とは、鑑賞者が左目用画像と右目用画像の両方を明りょうに視認でき、かつ、左目用画像と右目用画像の見え方に、本来の視差以外の極端な差が生じない位置であると言える。
鑑賞位置導出部１４が導出する鑑賞位置は、一つの地点に限られず、多数の地点を含む範囲として導出することもできる。立体画像の鑑賞に適した位置が一地点しか無いということは希であり、ほとんどの場合、スクリーンＳＣに対する立体視装置２の位置が特定の範囲内であれば、上記の３Ｄ酔いや目の疲れを生じることなく立体画像を視認できる。このため、本実施形態の鑑賞位置導出部１４は、立体視装置２が当該範囲内にあれば立体画像を鑑賞するために適しているといえる範囲を求める。なお、鑑賞位置導出部１４により、立体画像の鑑賞に最適な１または複数の地点を求めることも可能である。

図４は、鑑賞位置導出部１４４が鑑賞位置の範囲を導出する方法の説明図であり、スクリーンＳＣとプロジェクター１１が設置された鑑賞空間を上から見た平面図である。この図４において、符号ＰはスクリーンＳＣにおける画像の投射範囲を示し、αは視野角を示す。また、斜線で示す範囲ＶＡは、鑑賞位置導出部１４４が求める鑑賞位置の範囲である。図４ではプロジェクター１１がスクリーンＳＣの前面側から投射を行う構成を図示しているが、スクリーンＳＣの背面側からプロジェクター１１が投射を行う場合にも勿論適用可能である。

図中に示す視野角αは、スクリーンＳＣに対する左右方向の視野角である。投射範囲Ｐの側端において、スクリーンＳＣに対して視野角αと同じ角度の直線Ａ１、Ａ２を引き、直線Ａ１、Ａ２の交点をＶＰとする。この交点ＶＰよりもスクリーンＳＣから離れた位置で、かつ、直線Ａ１、Ａ２で囲まれた範囲ＶＡが、立体視に適した鑑賞位置の範囲として定められる。この範囲ＶＡでは、交点ＶＰよりも後ろ側であるために投射範囲Ｐ全体がよく見える。また、直線Ａ１、Ａ２で囲まれた位置では左目用画像及び右目用画像のどちらも明りょうに視認できる。さらに、スクリーンＳＣからの距離と視野角の両方が図の条件に適合していると、左目用画像の見え方と右目用画像の見え方との差が小さい。このため、範囲ＶＡの中であれば、どの位置からも良好に立体視ができる。
なお、鑑賞位置導出部１４４は、図４に示す範囲ＶＡのような範囲としてではなく、１または複数の鑑賞位置をピンポイントで求めてもよい。

図３に示す、位置検出手段としての立体視装置位置導出部１４５は、立体視装置２との間で無線信号を送受信する無線通信部４７から、立体視装置２から送信された無線信号の受信強度または送受信の遅延時間を取得する。そして、立体視装置位置導出部１４５は、取得した強度または遅延時間（電波の到達時間）に基づいて、例えば三辺測量法により、立体視装置２の位置を求める処理を行う。上述したようにプロジェクター１１が複数の無線通信部４７を備えている場合や、無線通信部４７が複数のアンテナを備え、各無線通信部４７または各アンテナの位置が特定されている場合には、立体視装置２の位置をより正確に求めることができる。
無線通信部４７は、通信可能な範囲に複数の立体視装置２が存在している場合に、これら立体視装置２の各々と個別に通信を行う。この場合、無線通信部４７は、各立体視装置２のＩＤ毎に、無線信号の受信強度又は遅延時間を求めて制御部１０３に出力する。制御部１０３の立体視装置位置導出部１４５は、ＩＤ毎の受信強度又は遅延時間に基づいて、各々の立体視装置２の位置を特定する。この場合に特定される位置は、プロジェクター１１または他のものを基準とした相対位置であってよい。

鑑賞者位置判定手段としての視野領域内判定部１４６は、立体視装置位置導出部１４５が求めた立体視装置２の位置と、鑑賞位置導出部１４４が求めた鑑賞位置の範囲とを比較し、当該鑑賞位置の範囲から逸脱した位置に立体視装置２があるか否かを判別する。
案内画像生成部１４７は、鑑賞位置導出部１４４が求めた鑑賞位置を、鑑賞者にわかりやすく案内するための案内画像を生成する。この案内画像は、例えば、スクリーンＳＣの位置と好適な鑑賞位置との位置関係を図案化して示す画像であり、表示制御部１０７によってスクリーンＳＣに投射される。これにより、鑑賞者は、立体画像の鑑賞に際してどの位置にいればよいかを正確に知ることができる。
また、案内画像生成部１４７は、視野領域内判定部１４６によって鑑賞位置の範囲から逸脱した位置に立体視装置２があると判別された場合に、この立体視装置２の位置を含む案内画像を生成する。

図５は、案内画像生成部１４７が生成し表示制御部１０７により表示される案内画像の例を示し、（Ａ）は立体視装置２が鑑賞位置の範囲内に位置する場合、（Ｂ）は立体視装置２が鑑賞位置の範囲外に位置する場合に表示される案内画像の例を示す。
図５（Ａ）に示す案内画像１５１は、スクリーンＳＣを示す画像１５２と、鑑賞位置の範囲を示す画像１５３と、スクリーンＳＣから鑑賞位置の範囲までの距離を示す距離案内表示１５４とを含む。案内画像１５１では、鑑賞者が、スクリーンＳＣと鑑賞位置の範囲との位置関係および鑑賞位置の範囲の形状が容易に把握できるように表示されている。また、扇形の鑑賞位置の範囲が最短でもスクリーンＳＣから３ｍ離れていることも容易に理解できるようになっている。この案内画像１５１を表示することにより、鑑賞者が鑑賞位置の範囲を知り、自分がどの位置から立体画像を鑑賞すればよいかを容易に判断できる。
また、視野領域内判定部１４６により、鑑賞位置の範囲から外れた位置に立体視装置２があると判別された場合には、図５（Ｂ）に示す案内画像１５５が表示される。案内画像１５５には、画像１５２、１５３及び距離案内表示１５４に加え、鑑賞位置の範囲から外れている立体視装置２の位置を示す位置表示画像１５６が含まれる。この位置表示画像を表示することで、該当する立体視装置２を装着している鑑賞者が、自分が鑑賞位置の範囲から外れていることと、どの位置に移動すればよいかを知ることができる。この案内画像１５５において、好適な鑑賞位置の範囲から外れていることを報知するメッセージ等を表示してもよい。

また、案内画像１５１、１５５を見る鑑賞者は既に立体視装置２を装着しているから、案内画像１５１、１５５を視差画像で表示してもよいが、平面画像として表示すれば、鑑賞位置の範囲から外れた位置にいる鑑賞者にも良好に視認できるという利点がある。
なお、上述のように、本実施形態の鑑賞位置導出部１４は、立体画像を鑑賞するために適した鑑賞位置の範囲を求めるので、図５（Ａ）、（Ｂ）に画像１５２、１５３で示したように、鑑賞位置は範囲として表示されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、鑑賞位置導出部１４により、立体画像の鑑賞に最適な１または複数の地点を求める場合には、これらの地点を示す点（ドット）や記号を、画像１５２、１５３に代えて案内画像１５１、１５５に表示すればよい。

図６は、プロジェクター１１の動作を示すフローチャートであり、案内画像を表示する動作を示す。この図６に示す処理の実行時に、制御部１０３は、表示制御部１０７とともに表示制御手段として機能する。
制御部１０３は、リモコン受光部４１によりリモコン（図示略）の操作を検出し、或いは、操作パネル４５が操作を検出した場合に、この操作に応じて図６の動作を開始する。制御部１０３は、スクリーン位置検出部１４１の機能によって、投射光学系３３のズーム率やフォーカスの調整値に基づきスクリーンＳＣまでの投射距離を算出し（ステップＳ１）、スクリーンサイズ検出部１４２の機能によって、スクリーン位置検出部１４１が求めた投射距離と撮像部５が撮影した撮影画像データに基づいて、スクリーンＳＣ上の投射画像のサイズを検出する（ステップＳ２）。また、制御部１０３は、視野角導出部１４３の機能により視野角を求め（ステップＳ３）、立体視が可能な鑑賞位置の範囲を鑑賞位置導出部１４４の機能により求める（ステップＳ４）。

ここで、制御部１０３は、立体視装置位置導出部１４５の機能によって、無線通信部４７が通信可能な範囲に位置する１または複数の立体視装置２を検出し、各立体視装置２の位置を特定する（ステップＳ５）。
その後、制御部１０３は、鑑賞位置の範囲外の立体視装置２があるか否かを判別し（ステップＳ６）、該当する立体視装置２がある場合は（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、スクリーンＳＣに表示する案内画像に、立体視装置２の位置を示す表示を追加する設定を行い（ステップＳ７）、この設定に従って案内画像を作成して、投射部３によりスクリーンＳＣに投射する（ステップＳ８）。一方、鑑賞位置の範囲外の立体視装置２がない場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、案内画像を作成して投射部３によりスクリーンＳＣに投射する（ステップＳ８）。
案内画像の表示後、制御部１０３は、リモコン（図示略）または操作パネル４５の操作により案内画像の表示終了が指示されるまで待機し（ステップＳ９）、表示終了を指示する操作が行われると（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係る表示システム１０によれば、左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を投射部３によってスクリーンＳＣに表示し、制御部１０３は、鑑賞位置導出部１４４によってスクリーンＳＣを基準として立体視に適した鑑賞位置を求め、求めた鑑賞位置を案内する案内画像１５１、１５５をスクリーンＳＣに表示させる。これにより、立体視装置２を装着した鑑賞者に対して鑑賞に適した位置を確実に知らせることができ、鑑賞者は、どの位置から鑑賞すれば良いかを適切に判断できる。

また、鑑賞位置導出部１４４は、スクリーンＳＣにおける視差画像の投射サイズおよびスクリーンＳＣの視野角に基づいて、立体視に適した鑑賞位置を求めるので、立体画像の鑑賞に適した鑑賞位置を、スクリーンＳＣの仕様や状態に応じて正確に導出することができ、鑑賞者に対して正確な案内を行える。なお、鑑賞位置導出部１４４は、投射サイズ及び視野角のいずれかに基づいて鑑賞位置を求めるものであってもよい。
制御部１０３は、表示制御部１０７を制御して、鑑賞位置導出部１４４により求められた鑑賞位置とスクリーンＳＣとの相対位置を図案化した画像である案内画像１５１、１５５を、スクリーンＳＣに投射させる。これにより、立体視に適した鑑賞位置を、鑑賞者に対して直観的に理解しやすい態様で案内するので、鑑賞者は、どの位置から鑑賞すれば良いかを容易に判断できる。例えば、本実施形態の図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、鑑賞位置を範囲として表示する場合には、鑑賞者に対して、どの位置から鑑賞すればよいかをより直感的にわかりやすく案内できる。

また、プロジェクター１１は、立体視装置位置導出部１４５によって鑑賞者の位置を検出し、視野領域内判定部１４６によって、検出した鑑賞者の位置が鑑賞位置導出部１４４により求められた鑑賞位置に該当するか否かを判定し、この判定結果をスクリーンＳＣの表示に反映させるので、鑑賞者の位置が好適な鑑賞位置から逸脱しているか否かを反映した表示がなされる。これにより、鑑賞者の現在の位置が立体画像の鑑賞に適した位置であるか否かを案内できる。例えば、本実施形態のように立体視に適した鑑賞位置を範囲として求める場合には、鑑賞者がこの範囲内にいるかどうかを明示することで、求めた範囲の広さや形状に関わらず、立体視に適した鑑賞位置に鑑賞者を的確に導くことができる。また、例えば立体視に適した鑑賞位置を特定の地点として求める場合には、上記の判定結果を示すことで、限られた位置に正確に鑑賞者を導くことができる。

また、立体視装置位置導出部１４５は、スクリーンＳＣに表示される視差画像のうち左目用画像のみを透過する左目用シャッター２１と右目用画像のみを透過する右目用シャッター２２とを有する立体視装置２が使用される場合に、立体視装置２の位置を検出するので、立体視装置２により視差画像を鑑賞する場合に、鑑賞位置が適切でないことによる不快感等を防止できる。

また、投射部３として、照明光学系３１、及び投射光学系３３と、照明光学系３１が発した光を変調する液晶パネル３２と、液晶パネル３２により変調された光をスクリーンＳＣに投射する投射光学系３３とを備えたプロジェクター１１に本発明を適用し、スクリーンＳＣに投射される視差画像のサイズを検出するスクリーンサイズ検出部１４２を備えた構成である。このため、プロジェクター１１を利用して立体画像を鑑賞する場合の適切な鑑賞位置を、鑑賞者に案内できる。プロジェクター１１は、投射画像サイズを非常に大きくできる等の他の表示装置には無い特性がある。この特性の故に鑑賞者が自分で適切な鑑賞位置を判断しにくい場合であっても、本発明を適用することにより、鑑賞に適した位置を鑑賞者に知らせることができる。このため、鑑賞者は、どの位置から鑑賞すれば良いかを適切に判断できる。

なお、上述した実施形態は本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記実施形態では、投射部３において光源が発した光を変調する光変調装置として、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型または反射型の液晶パネル３２を用いた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、１枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等により構成してもよい。ここで、光変調装置として１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な構成であれば問題なく採用できる。
また、本発明の表示装置は、スクリーンＳＣに画像を投射するプロジェクターに限定されず、液晶表示パネルに画像／画像を表示する液晶モニターまたは液晶テレビ、或いは、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）に画像／画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）、ＯＥＬ（Organic Electro-Luminescence）等と呼ばれる有機ＥＬ表示パネルに画像／画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機等の自発光型の表示装置など、各種の表示装置も本発明の画像表示装置に含まれる。この場合、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ表示パネルが表示手段に相当する。

さらに、上記実施形態では、プロジェクター１１が撮像部５の撮影画像データと、スクリーンＳＣまでの投射距離に基づいて、スクリーンＳＣ上の投射画像サイズを求め、立体視の鑑賞に適した鑑賞位置を求めて、スクリーンＳＣ上に案内画像１５１，１５５を表示する構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、立体視の鑑賞に適した鑑賞位置を求める処理、案内画像を生成する処理を、プロジェクター１１にＩ／Ｆ部１０１を介して接続されたパーソナルコンピューター等の外部装置が実行する構成としてもよい。この場合、撮像部５を、プロジェクター１１の外部装置として構成してもよい。また、立体視装置２の位置を検出する機能を、上記パーソナルコンピューター等の外部装置により実行してもよい。この場合、立体視装置２の位置を検出する装置を独立した装置として、スクリーンＳＣが設置された鑑賞空間に設置し、この装置からプロジェクター１１に対して立体視装置２の位置を示す情報を出力してもよい。
また、上記実施形態において記憶部１０５が記憶していた制御プログラム１０５Ａを、プロジェクター１１が通信ネットワークを介して接続された他の装置からダウンロードして実行しても良いし、可搬型の記録媒体に制御プログラム１０５Ａを記録して、この記録媒体から上記各プログラムを読み取って実行する構成としても良い。

また、図２及び図３に示した立体視装置２及びプロジェクター１１の各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、表示システム１０の具体的な細部構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。

２…立体視装置、３…投射部（表示手段）、１０…表示システム、１１…プロジェクター（表示装置）、２１…左目用シャッター（左目用透過部）、２２…右目用シャッター（右目用透過部）、２５…バッテリー、３１…照明光学系（光源）、３２…液晶パネル（変調手段）、３３…投射光学系（投射手段）、４７…無線通信部、４９…同期信号送信部、１０３…制御部（表示制御手段）、１０５…記憶部、１０５Ａ…制御プログラム、１０７…表示制御部（表示制御手段）、１４１…スクリーン位置検出部、１４２…スクリーンサイズ検出部（投射サイズ検出手段）、１４３…視野角導出部、１４４…鑑賞位置導出部（鑑賞位置導出手段）、１４５…立体視装置位置導出部（位置検出手段）、１４６…視野領域内判定部（鑑賞者位置判定手段）、１４７…案内画像生成部、２０１…制御部、２０２…同期信号受信部、２０３…シャッター駆動部、２０６…無線通信部、ＳＣ…スクリーン（表示面、投射面）。

Claims (8)

1. 左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示面に表示する表示手段と、
   前記表示面を基準として立体視に適した鑑賞位置を求める鑑賞位置導出手段と、
   前記表示手段によって、前記鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置を案内する表示を行わせる表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記鑑賞位置導出手段は、少なくとも前記表示面における前記視差画像の表示サイズおよび前記表示面の視野角のいずれかに基づいて、立体視に適した鑑賞位置を求めることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記表示制御手段は、前記鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置と前記表示面との相対位置を示す画像を、前記表示手段により表示させることを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
4. 鑑賞者の位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段により検出された鑑賞者の位置が、前記鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置に該当するか否かを判定する鑑賞者位置判定手段とを備え、
   前記表示制御手段は、前記鑑賞者位置判定手段による判定結果を前記表示手段の表示に反映させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の表示装置。
5. 前記位置検出手段は、前記表示面に表示される前記視差画像のうち前記左目用画像のみを透過する左目用透過部と前記右目用画像のみを透過する右目用透過部とを有する立体視装置が使用される場合に、前記立体視装置の位置を検出することを特徴とする請求項４記載の表示装置。
6. 前記表示手段として、光源と、前記光源が発した光を変調する変調手段と、前記変調手段により変調された光を前記表示面としての投射面に投射する投射手段とを備えたプロジェクターとして構成され、
   前記投射面に投射される視差画像のサイズを検出する投射サイズ検出手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
7. 左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示面に表示する表示手段を備えた表示装置と、前記表示手段によって前記表示面に表示される前記視差画像のうち前記左目用画像のみを透過する左目用透過部と前記右目用画像のみを透過する右目用透過部とを有する立体視装置と、を備え、
   前記表示装置は、
   前記表示面を基準として前記立体視装置による立体視に適した鑑賞位置、または立体視に適した鑑賞位置の範囲を求める鑑賞位置導出手段と、
   前記表示手段によって、前記鑑賞位置導出手段により求められた鑑賞位置を案内する表示を行わせる表示制御手段とを備えること、
   を特徴とする表示システム。
8. 左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示面に表示し、前記表示面を基準として立体視に適した鑑賞位置または立体視に適した鑑賞位置の範囲を求め、求めた鑑賞位置を案内する表示を行うこと、
   を備えることを特徴とする表示装置の制御方法。

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