JP2012244219A - 視差画像表示装置、視差画像生成方法、及び視差画像プリント - Google Patents

Abstract

【課題】表示領域を空間分割して立体視を行う視差画像表示装置において、表示領域のパターンと画像信号との干渉（モアレ）が生じることの無い、高品質な視差画像を提供する。
【解決手段】左目用画像と右目用画像とを取得する画像取得部２２と、左目用画像を表示する左目用領域１８Ｌと右目用画像を表示する右目用領域１８Ｒとからなる視差画像表示領域１８を有する視差画像表示部１２と、視差画像を生成する視差画像生成部２４とを備え、視差画像表示領域１８は、矩形の左目用単位領域１８ＵＬと、左目用単位領域１８ＵＬと同形の右目用単位領域１８ＵＲとからなる一対の単位領域セット１８Ｕで構成され、視差画像生成部２４は、左目用領域１８Ｌに左目用画像を、右目用領域１８Ｒに右目用画像を表示させることで、視差画像を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、左目用画像及び右目用画像を用いて立体視を行うための視差画像表示装置、視差画像生成方法、及び視差画像プリントに関するものである。

従来より、千鳥配列やストライプ格子配列などの所定の配列によって、表示画面を空間分割して、左目用画像及び右目用画像に基づく視差画像を表示することで、立体視を行う視差画像表示装置や視差画像生成方法が知られている。

上述のように、所定の配列によって、表示画面を空間分割する場合、画像信号に類似の信号成分が含まれると、空間信号同士の干渉が発生し、観察画像には干渉信号（モアレ）が発生するため、画像品質を著しく損なってしまっていた（特許文献１）。

特に、ストライプ格子配列では、画像信号にストライプ格子（ストライプピッチ）に類似の信号成分が含まれる場合が多く、観察画像にはモアレが発生することが多々あった（特許文献２）。

特開平０７−３０７９５９号公報 特開２００５−２１５３２６号公報

本発明の目的は、所定の配列によって表示画面を空間分割して立体視を行う視差画像表示装置において、表示領域のパターンと画像信号との干渉（モアレ）が生じることの無い、高品質な視差画像を生成・表示する視差画像表示装置、視差画像生成方法、及び視差画像プリントを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、視差画像を生成することで立体視可能な左目用画像と右目用画像とを取得する画像取得部と、前記左目用画像を表示する左目用領域と前記右目用画像を表示する右目用領域とからなる視差画像表示領域を有する視差画像表示部と、前記視差画像を生成する視差画像生成部とを備え、前記視差画像表示領域は、前記左目用領域を構成する矩形の左目用単位領域と、前記右目用領域を構成する、前記左目用単位領域と同形の右目用単位領域とからなる一対の単位領域セットで構成され、前記視差画像生成部は、前記左目用領域に前記左目用画像を表示させると共に、前記右目用領域に前記右目用画像を表示させることで、前記視差画像を生成することを特徴とする視差画像表示装置を提供する。

また、前記視差画像生成部は、前記視差画像表示領域分割手段と、単位領域並べ替え手段と、画像反映手段とを備え、前記視差画像表示領域分割手段は、前記視差画像表示領域を同一幅のストライプ格子に複数に分割し、前記ストライプ格子を更にストライプ幅方向に分割して同一幅の左目用ストライプ領域と右目用ストライプ領域とし、それらを一対のストライプ領域セットとして、前記左目用ストライプ領域と前記右目用ストライプ領域とをストライプ幅方向に交互に並べるストライプ格子分割機能と、前記ストライプ領域セットをストライプ方向にランダムな幅で分割してストライプ方向の大きさの異なる前記単位領域セットを複数生成する単位領域分割機能とを有し、前記単位領域並べ替え手段は、前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とが、ストライプ方向に交互に並ぶように、前記単位領域セットを構成する前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とを１つおきに並べ替え、前記画像反映手段は、前記視差画像表示領域の前記左目用領域に前記左目用画像を、前記右目用領域に前記右目用画像をそれぞれ反映させることで前記視差画像を生成することが好ましい。

さらに、前記視差画像生成部は、単位領域移動手段を備え、前記単位領域移動手段は、前記並べ替えされた視差画像表示領域において、任意のストライプ格子を１つ選択し、該ストライプ格子を構成する前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とを基準に前記視差画像表示領域をストライプ幅方向にランダムに移動させることが好ましい。

また、さらに、前記ストライプ格子分割機能は、前記視差画像表示領域を同一幅のストライプ格子によって複数に分割する代わりに、それぞれ異なる幅のストライプ格子によって分割することが好ましい。

また、前記ストライプ方向は表示画面横方向、表示画面縦方向、表示画面斜め方向のいずれかであることが好ましい。

さらに、前記視差画像表示部の前面に設置され、前記視差画像に基づいて、前記左目用領域の偏光状態と前記右目用領域の偏光状態とが異なるように操作可能な偏光フィルタを備えることが好ましい。

また、本発明は、立体視表示のための左目用画像と右目用画像とをそれぞれ空間分割して、視差画像表示領域の左目用領域と右目用領域とにそれぞれ反映させることで視差画像を生成する視差画像生成方法であって、前記視差画像表示領域を同一幅のストライプ格子に複数に分割し、前記ストライプ格子を更にストライプ幅方向に分割して同一幅の左目用ストライプ領域と右目用ストライプ領域とし、それらを一対のストライプ領域セットとして、前記左目用ストライプ領域と前記右目用ストライプ領域とをストライプ幅方向に交互に並べ、前記ストライプ領域セットをストライプ方向にランダムな幅で分割してストライプ方向の大きさの異なる単位領域セットを複数生成し、前前記単位領域セットを構成する左目用単位領域と右目用単位領域とが、ストライプ方向に交互に並ぶように、前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とを１つおきに並べ替え、前記視差画像表示領域の前記左目用領域に前記左目用画像を、前記右目用領域に前記右目用画像をそれぞれ反映させることで前記視差画像を生成することを特徴とする視差画像生成方法を提供する。

さらに、前記並べ替えされた視差画像表示領域において、任意のストライプ格子を１つ選択し、該ストライプ格子を構成する前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とを基準に前記視差画像表示領域をストライプ幅方向にランダムに移動させることが好ましい。

また、さらに、前記視差画像表示領域を同一幅のストライプ格子によって複数に分割する代わりに、それぞれ異なる幅のストライプ格子によって分割することが好ましい。

また、本発明は、上述の視差画像生成方法によって生成された視差画像が印刷された視差画像プリントを提供する。

さらに、前記右目用領域と前記左目用領域とに偏光状態のそれぞれ異なる偏光フィルムを貼り付けたことが好ましい。

本発明によれば、表示領域のパターンと画像信号との干渉（モアレ）が生じることがなく、かつ、左目用画像と右目用画像との情報量が略同一に保たれた高品質な視差画像を生成することができる。

本発明に係る視差画像表示装置の一実施例を示す外観図である。 本発明に係る視差画像表示装置の一実施例の詳細構成を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に係る視差画像表示装置における、視差画像生成方法の第１実施例の説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に係る視差画像表示装置における、視差画像生成方法の第２実施例の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係る視差画像表示装置における、視差画像生成方法の第３実施例の説明図である。 本発明に係る第１実施例の視差画像を生成するための手順を示したフローチャートである。 本発明に係る第２実施例の視差画像を生成するための手順を示したフローチャートである。 本発明に係る第３実施例の視差画像を生成するための手順を示したフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｃ）は、従来技術におけるストライプ格子状の視差画像の一例である。

本発明に係る視差画像表示装置、視差画像生成方法、及び視差画像プリントを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。

＜視差画像表示装置＞
図１は、本発明の視差画像表示装置の構成を表す一実施形態の外観図である。図１に示すとおり、本発明の視差画像表示装置１０は、視差画像表示部１２と、偏光メガネ１４と、操作入力部１６と、コンソール２０と、画像サーバ３２とを備える。

図１に示すように、空間分割型の視差画像を表示する視差画像表示部１２は、左目用画像を表示する左目用画像表示領域（以下、左目用領域）１８Ｌと、右目用画像を表示する右目用画像表示領域（以下、右目用領域）１８Ｒとを有する視差画像表示領域１８を備える。

また、視差画像表示部１２は、任意の領域の偏光状態を操作可能な偏光フィルタ４８を備え、視差画像表示部１２は、視差画像表示領域１８において、左目用画像が表示されている部分（左目用領域１８Ｌ）と右目用画像が表示されている部分（右目用領域１８Ｒ）と偏光状態が異なるように、偏光フィルタ４８を操作する。

前述の偏光フィルタの具体例としては、視差画像表示用の液晶ディスプレイとは別の、視差画像の偏光状態を独立して操作する液晶パネルなどが考えられる。
液晶パネルを利用した偏光フィルタは、視差画像を表示する液晶ディスプレイの前面に設置され、視差画像の情報を用いて、視差画像の左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒとの偏光状態をそれぞれ操作することができる。

観察者は、偏光メガネ１４を通して視差画像表示部１２に表示された視差画像を見ることで、左目では、偏光レンズ１４Ｌを通して左目用画像のみを認識し、右目では、偏光レンズ１４Ｒを通して右目用画像のみを認識する。
これにより、観察者の脳は、左目によって認識した左目用画像と、右目によって認識した右目用画像とに基づいて立体視を行うことが可能となる。

操作入力部１６は、コンソール２０の後述する制御部２６に各種指示を出す。例えば、画像サーバ３２からの左目用画像及び右目用画像取得の指示、視差画像表示部１２における立体視表示及び平面表示の切替、生成した視差画像の画像サーバ３２への保存などの指示が挙げられる。

＜コンソール＞
また、図２は、本発明の視差画像表示装置の詳細構成を示すブロック図であり、特にコンソール２０の詳細構成を示す。図２に示すとおり、前述のコンソール２０は、画像取得部２２と、視差画像生成部２４と、制御部２６と、表示制御部２８と、偏光フィルタ制御部３０と、記憶部３４とを備え、前述の視差画像生成部２４は、ストライプ格子分割機能３８と単位領域分割機能４０とを含む視差画像表示領域分割手段３６と、単位領域並べ替え手段４２と、単位領域移動手段４４と、画像反映手段４６とを有する。
なお、コンソール２０は、具体的には、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（主記憶装置）、ハードディスク等で構成されるコンピュータによって構成され、実際には、上述のＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（主記憶装置）、ハードディスク等が連動して、コンソール２０内の上述の各部及び各手段を構成する。

画像取得部２２は、指示入力部１６からの指示により、制御部２６を通じて制御され、画像サーバ３２に保存された立体視可能な左目用画像と右目用画像とを取得する。

また、視差画像生成部２４は、前述のとおり、左目用領域１８Ｌ及び右目用領域１８Ｒに左目用画像及び右目用画像を反映させて、前述の視差画像を生成する。
具体的には、視差画像表示領域１８を視差画像表示分割手段３６のストライプ格子分割機能３８によってストライプ格子に分割し、ストライプ格子を更にストライプ幅方向に均等に分割することで、左目用ストライプ領域１８ＳＬと右目用ストライプ領域１８ＳＲとからなるストライプ領域セット１８Ｓを生成する。

次に、図３（Ａ）に示すように、視差画像分割手段３６の単位領域分割機能４０によって、前述のストライプ領域セット１８Ｓをランダムに分割して、前述の左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとからなる単位領域セット１８Ｕを生成する。

ここでいうランダムに分割とは、例えば、１組のストライプ表示領域セット１８Ｓのストライプ方向の幅を１００とし、１〜１０までの乱数表によって得られた値を１組の単位表示領域セット１８Ｕのストライプ方向の幅として、積算値が１００を超えるまでストライプ幅方向に分割してもよい。
例えば、乱数表によって、出た値が、例えば、５、１０、８、２、７、７、４、１、９、１０、２、１０、１０、５、３、９の順であれば、ストライプ方向の幅を１００とした場合、５、１０、８、２、７、７、４、１、９、１０、２、１０、１０、５、３、７（最後、オーバーした部分は切り捨て）の幅の１６の領域に分割すればよい。

また、例えば、１〜９９までの乱数表によって、最初に分割回数を決定し、次に、１〜９９までの乱数表によって、それぞれの単位領域セット１８Ｕのストライプ方向の幅を決定してもよい。
乱数表によって決定された分割回数が５だとしたら、乱数表によって数字を６つ取り出し、２４、３４、５５、１１、１１、１３だとしたら、ストライプ方向の幅１００を、２４／１４８、３４／１４８、５５／１４８、１１／１４８、１１／１４８、１３／１４８の割合に分ける６つの領域で分割すればよい。

また、単純に、ストライプ方向の画素数が９６０ピクセルであったとすれば、１〜９９までの乱数表から出た数字の画素数の幅を単位領域セット１８Ｕの幅としてその積算値が９６０を超えるまでストライプ表示領域セット１８Ｓを分割してもよい。種々の方法が考えられ、状況に応じて最も良いと考えられる方法を選択することができる。

次に、図３（Ｂ）に示すように、単位領域並べ替え手段４２によって、ストライプ方向に左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとが交互に並ぶように、単位領域セット１８Ｕを１つおきに並べ替える。
また、単位領域セット１８Ｕを１つおきに並べ替えた後、単位領域移動手段４４によって、図４（Ａ）に示すように、視差画像表示領域１８のストライプ格子Ｓを１つ選択し、図４（Ｂ）に示すように、そのストライプ格子を構成する左目用単位領域１８ＵＬ及び右目用単位領域１８ＵＲをストライプ幅方向に所定幅ずつランダムに移動させてもよい。

ここでストライプ幅方向にランダムに移動とは、例えば、ストライプ幅を１００とし、０〜９９の乱数表から２つの数字を取り出し、１つ目の数字が偶数であったら、正の方向（図４では、例えば、上方向）への移動、１つ目の数字が奇数であったら、負の方向（図４では、例えば、下方向）への移動とし、２つ目の数字分だけ選択したストライプ格子の左目用単位領域１８ＵＬ及び右目用単位領域１８ＵＲをストライプ幅方向に移動してもよい。

なお、前述の１組の単位領域セット１８Ｕを構成する左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとは、互いに形状及びサイズを同じくするが、単位領域セット毎にはもちろん異なり（特に、ストライプ方向の大きさ）、また、前述のストライプ領域セット１８Ｓを構成する左目用ストライプ領域１８ＳＬと右目用ストライプ領域１８ＳＲとは、そのストライプ幅は同じであるが、図５に示すように、ストライプ領域セット１８Ｓ毎には異なってもよい。
これにより、左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒとの領域面積を略等しく保つことができる。

前述の左目用ストライプ領域１８ＳＬと右目用ストライプ領域１８ＳＲとのストライプ幅の最小単位は、画素の幅であるが、上述のとおり、ストライプ幅を画素の幅に揃える必要は無く、例えば、１つの幅を２〜１０画素分としてもよく、また、更に大きくとってもよい。

左目用ストライプ領域１８ＳＬは、左目用単位領域１８ＵＬを複数組み合わせてできており、右目用ストライプ領域１８ＳＲは、右目用単位領域１８ＵＲを複数組み合わせてできている。つまり、ストライプ領域セット１８Ｓは、単位領域セット１８Ｕを複数組み合わせてできている。

画像反映手段４６は、上述のとおり、左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとを並べ替えた視差画像表示領域に、左目用領域１８Ｌに左目用画像が表示され、右目用領域１８Ｒに右目用画像が表示されるように、左目用画像と右目用画像とを反映させることで、視差画像を生成する。

制御部２６は、指示入力部１６からの指示を受け、視差画像表示装置１０の各部の動作を制御する。上述のように、画像取得部２２に左目用画像及び右目用画像を取得させ、視差画像生成部２４に視差画像を生成させ、後述する表示制御部２８を通じて、視差画像表示部１２に視差画像を表示させ、後述する偏光フィルタ制御部３０により視差画像に合わせて視差画像表示部１２上に設置された偏光フィルタ４８の偏光状態を制御する。また、後述する記憶部３４に生成した視差画像を記憶させ、また、記憶部３４を通じて、画像サーバに生成した視差画像を保存してもよい。

表示制御部２８は、上述のとおり視差画像表示部１２において視差画像を表示する他、指示入力部１６からの指示により、視差画像表示部１２上で、左目用画像及び右目用画像を平面表示する。

偏光フィルタ制御部３０は、視差画像生成部２４からの視差画像（視差画像表示領域１８）に基づいて、左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒとにそれぞれ異なる偏光状態のフィルタが掛かるにように、偏光フィルタ４８を制御する。

記憶部３４は、視差画像生成部２４によって生成された視差画像を左目用画像及び右目用画像と共に一時的に記憶し、指示入力部１６からの指示により、これら画像の画像データを画像サーバ３２に保存する。

上述のとおり、コンソール２０は、立体視可能な左目用画像と右目用画像とに基づいて視差画像を生成する。生成された視差画像は、左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒとからなる視差画像表示領域１８を有する視差画像表示部１２において表示され、また、必要に応じて画像サーバ３２に記憶される。

また、画像サーバ３２は、立体視可能な左目用画像及び右目用画像を画像データとして記憶できるものであればよく、画像サーバに限らずその代わりとして、左目用画像及び右目用画像の画像データが記憶された各種記録媒体及び記録媒体読み取り手段を用いることができる。

以上が、本発明の視差画像表示装置１０の構成である。
次に、本発明の視差画像表示装置１０の動作について説明する。

指示入力部１６からの指示を受け、画像取得部２２は、立体視可能な左目用画像及び右目用画像の画像データを画像サーバ３２より取得する。取得された左目用画像及び右目用画像は、視差画像生成部２４へ入力される。

視差画像生成部２４では、視差画像表示領域分割手段３６のストライプ格子分割機能３８により、視差画像表示領域１８が、ストライプ格子状に分割され、ストライプ格子が更にストライプ幅方向に、同じ幅に分割されて左目用ストライプ領域１８ＳＬ及び右目用ストライプ表示領域１８ＳＲからなるストライプ領域セット１８Ｓとされる。

さらに、視差画像表示領域分割手段３６の単位領域分割機能４０により、ストライプ領域セットがストライプ方向にランダムに分割され、左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとからなる単位領域セット１８Ｕが生成される。

単位領域セット１８Ｕは、単位領域並べ替え手段４２により、ストライプ方向に左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとが交互に並ぶように、１つおきにストライプ幅方向が（上下に）入れ替えられる。

また、単位領域並べ替え手段４２によって並べ変えられた後、単位領域移動手段４４により、１つのストライプ格子Ｓが選択され、そのストライプ格子Ｓを構成する左目用単位領域１８ＵＬ及び右目用単位領域１８ＵＲを基準に視差画像表示領域１８をストライプ幅方向に（上下に）ランダムに移動させてもよい。

なお、例えば、表示画面の上からはみ出た表示領域は、表示画面の下に折り返せばよく、また、下からはみ出た表示領域についても、同様に上に折り返せばよい。
折り返して表示を行うことで、左目用領域と右目用領域との領域面積を一定に保つことができる。

画像反映手段４６は、上述のとおり、並べ替えられ、移動させられた視差画像表示領域１８の左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒとに、左目用画像と右目用画像とを反映させることで視差画像を生成する。
視差画像生成部２４で生成された視差画像は、表示制御部２８を通して、視差画像表示部１２に表示され、また、記憶部３４に一時記憶され、指示入力部１６からの指示により、画像サーバ３２に記憶されてもよい。

また、偏光フィルタ制御部３０は、部分表示領域１８Ｄ毎に異なる大きさの単位領域セットに分割され、右目用単位領域１８ＵＲと左目用単位領域１８ＵＬとからなる視差画像表示領域１８の情報を得て、偏光フィルタ４８を制御する。

偏光フィルタ４８は、視差画像表示領域１８の右目用領域１８Ｒと左目用領域１８Ｌとにおいて、それぞれ偏光状態が異なるように制御され、右目用領域１８Ｒに対応するフィルタ部分と左目用領域１８Ｌに対応するフィルタ部分とからそれぞれ偏光状態の異なる光を透過させる。

こうして、観察者は、本発明の視差画像表示装置１０により、偏光メガネ１４を通して視差画像表示部１２に表示された視差画像を観察することで、立体視を行うことができる。
以上が、本発明の視差画像表示装置１０の動作である。

＜視差画像生成方法＞
次に、本発明の視差画像表示装置における、視差画像の生成方法について説明する。

一般的な視差画像は、例えば、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、所定方向（例えば、縦、横、斜め方向）のストライプ格子（左目用ストライプ領域１８ＳＬ及び右目用ストライプ領域１８ＳＲ）によって構成されるため、コンソール２０において取得された左目用画像と右目用画像とを同一幅のストライプ格子状に空間分割し、交互に並べてもよい。

しかし、前述のとおり、左目用ストライプ領域１８ＳＬと右目用ストライプ領域１８ＳＲとが交互に並んだだけでは、前述のとおり、モアレが起き易く好ましい視差画像とはいえない。

そこで、モアレの起きにくい本発明の第１実施例〜第３実施例の視差画像の生成方法について、図６〜図８に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、本発明の視差画像表示装置１０においては、以下の第１実施例〜第３実施例の視差画像の生成は全て視差画像生成部２４において行われ、生成された視差画像は、視差画像表示部１２において表示され、記憶部３４に一時的に記憶される。

＜第１実施例＞
図６のフローチャートに基づいて、まず、第１実施例の視差画像の生成方法について説明する。

まず、始めに、表示画面（視差画像表示領域１８）を同一幅のストライプ格子状に分割し、分割したストライプ格子のそれぞれを更にストライプ幅方向に同一幅に２分割して、左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒと割り付けることで、左目用ストライプ領域１８ＳＬと右目用ストライプ領域１８ＳＲとが、ストライプ格子状に交互に並ぶ視差画像表示領域１８（例えば、図９（Ａ）など）を生成する（Ｓ１）。
なお、表示画面の分割は、前述のとおり、まず、ストライプ格子の幅を決定し、それに応じて表示画面を分割してもよいが、予め左目用画像及び右目用画像のピクセルサイズが１２８０×９６０ピクセル等決まっている場合には、左目用画像及び右目用画像が均等に割り付けられるように、サイズに応じてストライプ格子の幅を決定し、当該ストライプ格子によって、表示画面を分割してもよい。

次に、前述のストライプ格子状の視差画像表示領域１８において、図３（Ａ）に示すように、左目用ストライプ領域１８ＳＬ及び右目用ストライプ領域１８ＳＲを１組のストライプ領域セット１８Ｓとして、ストライプ方向（図３（Ａ）では横方向）にランダムに分割して、左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとからなる単位領域セット１８Ｕとする（Ｓ３）。ここで、ランダムに分割とは、上述の視差画像表示装置１０の場合と同様である。

そして、視差画像表示領域１８において、左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとが、ストライプ方向に交互に並ぶように、１組の単位領域セット１８Ｕ中の左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとを１つおきに交互に並べ変える（Ｓ５）。
例えば、ストライプ領域セット１８Ｓは、図３（Ｂ）に示すように、単位領域セット１８Ｕの左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとが１つおきに入れ替わった形となる。

視差画像表示領域１８を構成する全てのストライプ領域セット１８Ｓにおいて、同様の操作を行う。ストライプ領域セット１８Ｓ毎に、それを構成する単位領域セット１８Ｕのストライプ方向の大きさが異なる。これにより、視差画像表示領域全体を見た場合、左目用領域１８Ｌ（左目用単位領域１８ＵＬ）と、右目用領域１８Ｒ（右目用単位領域１８ＵＲ）とがランダムに配置された視差画像表示領域１８を生成することができる（Ｓ７）。

最後に、左目用領域１８Ｌに対応する左目用画像を、右目用領域１８Ｒに対応する右目用画像を割り付け、視差画像を生成する（Ｓ９）。
これにより、左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒとがランダムに配置され、かつ、右目用画像と左目用画像との情報量が同一の視差画像を生成することができる。

＜第２実施例＞
なお、上述の第１実施例の視差画像では、ストライプ方向には、左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＲＵとがランダムに並ぶようになったが、ストライプ幅が同一なため、ストライプ幅方向（図３では、縦方向）には、左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＲＵとが一定間隔で並んでしまっている。
このようにストライプピッチが規則的に並んでいると、前述と同様、モアレが出る可能性を否定できない。よって、ストライプ幅方向についても不規則に並べるのが好ましい。

図７のフローチャートに基づいて、第２実施例の視差画像の生成方法について説明する。
ここでは、まず、第１実施例のステップＳ１〜Ｓ７まで実行し（Ｓ１０）、視差画像表示領域１８から任意のストライプ格子Ｓを選択する（Ｓ１１）。ここでは、例えば、図４（Ａ）においてその輪郭を強調して示すように、上から２番目のストライプ格子を選択する。

次に、選択したストライプ格子Ｓの左目用単位領域１８ＵＬ及び右目用単位領域１８ＵＲを、ストライプ格子Ｓの幅を超えない範囲で、ストライプ幅方向にランダムに移動させる。そして、このストライプ格子Ｓの左目用単位領域１８ＵＬ及び右目用単位領域１８ＵＲのストライプ幅方向の移動を基準に全ての表示領域を移動させる（Ｓ１３）。ここでランダムに移動とは、上述の視差画像表示装置１０の場合と同様である。

これにより、図４（Ｂ）に示す、ストライプ幅方向にストライプピッチの異なる視差画像表示領域１８が生成される。なお、上述のとおり、表示画面の上からはみ出た部分については、下に折り返され、表示画面の下からはみ出た部分については上に折り返されて表示される。

選択したストライプ格子Ｓの左目用単位領域１８ＵＬ及び右目用単位領域１８ＵＲをストライプ幅方向にランダムに移動させることで生成された視差画像表示領域１８に対して、左目用領域１８Ｌに左目用画像を、右目用領域１８Ｒに右目用画像を割り付け、視差画像を生成する（Ｓ１５）。

なお、ストライプ格子の幅を超えない範囲でストライプ幅方向に移動させるのは、移動の幅がストライプ格子の幅と同じになると、ストライプ幅方向の移動の意味が無くなってしまうためである。

＜第３実施例＞
また、前述の第１実施例、第２実施例の視差画像は、ストライプ格子のストライプ幅が均一であったが、これらのストライプ幅がランダムであってもよい。
この場合、視差画像において左目用画像と右目用画像との情報量を略同一（左目用領域と右目用領域との表示面積を略同一）にするため、ストライプ格子状に分割された視差画像表示領域１８において、１組のストライプ領域セット１８Ｓのストライプ幅はランダムであってもよいが、１組の表示領域セット１８を構成する左目用ストライプ領域１８ＳＬと右目用ストライプ領域１８ＳＲとのストライプ幅は、同一である必要がある。

ストライプ幅のランダムにするためには、例えば、左目用ストライプ領域１８ＳＬ及び右目用ストライプ領域１８ＳＲの最大幅を１０画素分であるとして、１組のストライプ領域セットＳのストライプ幅を、２、４〜１８、２０画素分（偶数のみ）として、乱数表などを用いてストライプ領域セット１８Ｓを表示画面上にランダムに配置する。

例えば、表示画面の上から順に、乱数表から得られた数字を基準にストライプ領域セット１８Ｓのストライプ幅を決定してゆく。０〜９９の乱数表において、０〜９であったら２画素分、１０〜１９であったら４画素分、９０〜９９であったら２０画素分などのようにストライプ幅を決定する。

そして、配置されたストライプ領域セット１８Ｓの上下（ストライプ幅方向）に左目用ストライプ領域１８ＳＬと右目用ストライプ領域１８ＳＲとを割り付けることで、図５（Ａ）に示すように、左目用ストライプ領域１８ＳＬと右目用ストライプ領域１８ＳＲとが、ストライプ幅を１〜１０画素分として交互に表示画面上に配置される。

次に、図８のフローチャートに基づいて、第３実施例の視差画像の生成方法について説明する。
図５（Ａ）に示すように、ストライプ幅がランダムな視差画像表示領域１８において、第１実施例と同様、図５（Ｂ）に示すように、ストライプ領域セット１８Ｓ毎にストライプ方向にランダムに分割し、図５（Ｃ）に示すように、単位領域セット１８Ｕの左目用単位領域１８ＵＬと右目用単位領域１８ＵＲとをストライプ幅方向に１つおきに並べ替える（Ｓ２１０）。
これらは、第１実施例のステップＳ１〜Ｓ７と同様である。

なお、第２実施例の図４（Ｂ）と同様に、図５（Ｃ）の視差画像表示領域１８に対して、左目用画像及び右目用画像を割り付けて、視差画像を生成してもよい。

次に、第２実施例のステップＳ１１と同様、任意のストライプ格子Ｓを選択する（Ｓ２１１）。ここでは、例えば、図５（Ｃ）に示すように、上から３番目のストライプ格子を選択する。

そして、第２実施例のステップＳ１３と同様、選択したストライプ格子Ｓの左目用単位領域１８ＵＬ及び右目用単位領域１８ＵＲを基準に、視差画像表示領域１８をストライプ幅方向にランダムに移動させる（Ｓ２１３）。視差画像表示領域１８は図５（Ｄ）に示す形となる。
なお、第２実施例と同様、表示画面の上下からはみ出た表示領域については、上下に折り返せばよい。

最後に、生成された視差画像表示領域１８に対して、左目用領域１８Ｌに左目用画像を、右目用領域１８Ｒに右目用画像を割り付け、視差画像を生成する（Ｓ２１５）。

第３実施例では、縦方向及び横方向（ストライプ幅方向及びストライプ方向）のピッチがばらばらであるので、左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒとを表示画面上に略ランダムに分割・配置したと考えられる視差画像を生成することができる。

＜視差画像プリント＞
また、上述の視差画像生成方法で生成された視差画像は、前述の視差画像表示装置１０の視差画像表示部１２で表示するだけでなく、図示しないプリンタ等によって紙面に印刷することで、視差画像プリントとすることもできる。
本発明は空間分割型の立体視表示であり、電気的駆動を必要としないからである。

この場合、視差画像を視差画像プリントとして紙面に印刷した後、更に、視差画像の左目用領域１８Ｌと右目用領域１８Ｒとに対応する偏光フィルムを視差画像上に貼り付ける。

偏光フィルムとしては、例えば、特開２００９−１９３０１４号公報に記載の楕円偏光板を用いることができる。
上述の楕円偏光板は、偏光パターンを任意に変更して製造することができるため、偏光パターンが左目用領域１８Ｌ及び右目用領域１８Ｒに対応する上述の楕円偏光板を製造し、偏光フィルムとして視差画像上に張り付ければよい。

観察者は、偏光メガネ１４を用いて、上述の偏光フィルムが貼り付けられた視差画像プリントを見ることで、左目では、偏光レンズ１４Ｌを通して左目用画像のみを認識し、右目では、偏光レンズ１４Ｒを通して右目用画像のみを認識するため、前述と同様、これらに基づいて立体視を行うことが可能となる。

以上、本発明の視差画像表示装置、視差画像生成方法、及び視差画像プリントについて詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。

１０ 視差画像表示装置
１２ 視差画像表示部
１４ 偏光メガネ
１６ 操作入力部
１８ 視差画像表示領域
１８Ｌ 左目用領域（左目用画像表示領域）
１８Ｒ 右目用領域（右目用画像表示領域）
１８Ｕ 単位領域セット
１８ＵＬ 左目用単位領域
１８ＵＲ 右目用単位領域
１８Ｓ ストライプ領域セット
１８ＳＬ 左目用ストライプ領域
１８ＳＲ 右目用ストライプ領域
２０ コンソール
２２ 画像取得部
２４ 視差画像生成部
２６ 制御部
２８ 表示制御部
３０ 偏光フィルタ制御部
３４ 記憶部
３６ 視差画像分割手段
３８ ストライプ格子分割機能
４０ 単位領域分割機能
４２ 単位領域並べ替え手段
４４ 単位領域移動手段
４６ 画像反映手段
４８ 偏光フィルタ

Claims (13)

1. 視差画像を生成することで立体視可能な左目用画像と右目用画像とを取得する画像取得部と、
   前記左目用画像を表示する左目用領域と前記右目用画像を表示する右目用領域とからなる視差画像表示領域を有する視差画像表示部と、
   前記視差画像を生成する視差画像生成部と
   を備え、
   前記視差画像表示領域は、前記左目用領域を構成する矩形の左目用単位領域と、前記右目用領域を構成する、前記左目用単位領域と同形の右目用単位領域とからなる一対の単位領域セットで構成され、
   前記視差画像生成部は、前記左目用領域に前記左目用画像を表示させると共に、前記右目用領域に前記右目用画像を表示させることで、前記視差画像を生成することを特徴とする視差画像表示装置。
2. 前記視差画像生成部は、前記視差画像表示領域分割手段と、単位領域並べ替え手段と、画像反映手段とを備え、
   前記視差画像表示領域分割手段は、前記視差画像表示領域を同一幅のストライプ格子に複数に分割し、前記ストライプ格子を更にストライプ幅方向に分割して同一幅の左目用ストライプ領域と右目用ストライプ領域とし、それらを一対のストライプ領域セットとして、前記左目用ストライプ領域と前記右目用ストライプ領域とをストライプ幅方向に交互に並べるストライプ格子分割機能と、前記ストライプ領域セットをストライプ方向にランダムな幅で分割してストライプ方向の大きさの異なる前記単位領域セットを複数生成する単位領域分割機能とを有し、
   前記単位領域並べ替え手段は、前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とが、ストライプ方向に交互に並ぶように、前記単位領域セットを構成する前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とを１つおきに並べ替え、
   前記画像反映手段は、前記視差画像表示領域の前記左目用領域に前記左目用画像を、前記右目用領域に前記右目用画像をそれぞれ反映させることで前記視差画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の視差画像表示装置。
3. さらに、前記視差画像生成部は、単位領域移動手段を備え、
   前記単位領域移動手段は、前記並べ替えされた視差画像表示領域において、任意のストライプ格子を１つ選択し、該ストライプ格子を構成する前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とを基準に前記視差画像表示領域をストライプ幅方向にランダムに移動させることを特徴とする請求項２に記載の視差画像表示装置。
4. さらに、前記ストライプ格子分割機能は、前記視差画像表示領域を同一幅のストライプ格子によって複数に分割する代わりに、それぞれ異なる幅のストライプ格子によって分割することを特徴とする請求項２又は３に記載の視差画像表示装置。
5. 前記ストライプ方向は表示画面横方向である請求項２〜４のいずれかに記載の視差画像表示装置。
6. 前記ストライプ方向は表示画面縦方向である請求項２〜４のいずれかに記載の視差画像表示装置。
7. 前記ストライプ方向は表示画面斜め方向である請求項２〜４のいずれかに記載の視差画像表示装置。
8. さらに、前記視差画像表示部の前面に設置され、前記視差画像に基づいて、前記左目用領域の偏光状態と前記右目用領域の偏光状態とが異なるように操作可能な偏光フィルタを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の視差画像表示装置。
9. 立体視表示のための左目用画像と右目用画像とをそれぞれ空間分割して、視差画像表示領域の左目用領域と右目用領域とにそれぞれ反映させることで視差画像を生成する視差画像生成方法であって、
   前記視差画像表示領域を同一幅のストライプ格子に複数に分割し、
   前記ストライプ格子を更にストライプ幅方向に分割して同一幅の左目用ストライプ領域と右目用ストライプ領域とし、それらを一対のストライプ領域セットとして、前記左目用ストライプ領域と前記右目用ストライプ領域とをストライプ幅方向に交互に並べ、
   前記ストライプ領域セットをストライプ方向にランダムな幅で分割してストライプ方向の大きさの異なる単位領域セットを複数生成し、
   前記単位領域セットを構成する左目用単位領域と右目用単位領域とが、ストライプ方向に交互に並ぶように、前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とを１つおきに並べ替え、
   前記視差画像表示領域の前記左目用領域に前記左目用画像を、前記右目用領域に前記右目用画像をそれぞれ反映させることで前記視差画像を生成することを特徴とする視差画像生成方法。
10. さらに、前記並べ替えされた視差画像表示領域において、任意のストライプ格子を１つ選択し、該ストライプ格子を構成する前記左目用単位領域と前記右目用単位領域とを基準に前記視差画像表示領域をストライプ幅方向にランダムに移動させることを特徴とする請求項９に記載の視差画像生成方法。
11. さらに、前記視差画像表示領域を同一幅のストライプ格子によって複数に分割する代わりに、それぞれ異なる幅のストライプ格子によって分割することを特徴とする請求項９又は１０に記載の視差画像生成方法。
12. 請求項９〜１１のいずれかに記載の視差画像生成方法によって生成された視差画像が印刷された視差画像プリント。
13. さらに、前記右目用領域と前記左目用領域とに偏光状態のそれぞれ異なる偏光フィルムを貼り付けたことを特徴とする請求項１２に記載の視差画像プリント。

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