JP2012248946A - 映像表示装置および視聴システム - Google Patents

Abstract

【課題】視聴者の視認に最適な方向に向けてディスプレイを自動で配置する。
【解決手段】視聴者Ａの位置情報を取得するカメラ２と、カメラ２が取得した位置情報を解析し、映像表示部３から視聴者Ａまでの距離および映像表示部３に対する視聴者Ａの視認方向を算出する解析部５と、解析部５が算出した映像表示部３から視聴者Ａまでの距離および映像表示部３に対する視聴者Ａの視認方向に基づいて、映像表示部３の方向を制御する装置制御部６とを備えた。
【選択図】図２

Description

この発明は、ディスプレイ、モニタあるいはスクリーンへの映像表示に関し、特に３Ｄステレオ映像の表示に関するものである。

従来、３Ｄ映像を表示する映像表示装置では、視聴位置により視聴者が感じる飛び出し量が変化してしまうことから、映像コンテンツにあらかじめ設定された想定する飛び出し量を表示するためには、視聴者の視聴位置を固定する必要があった。この対策として、視聴者の位置に応じてテレビ受信機を制御する技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１のテレビ受信機は、複数の撮像装置で視聴者を撮影し、撮影した複数の画像から人物の位置を認識し、認識結果に応じて視聴者にテレビに近すぎないように注意を発する、テレビ受信機の輝度を低下させる、あるいはテレビ受信機の音量を制御する。

特開２００１−１５２１０９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術では、視聴者の左右の目に対する視認距離および視聴者が向いている方向を考慮していないため、例えば左目用の映像に対して右目の映像にずれが発生し、視聴者に不快感を与えるという課題があった。また、視聴に最適な位置にテレビ受信機を移動させる機能を有しておらず、ユーザがテレビ受信機を手動で制御する必要があるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、視聴者の視認に最適な方向に向けて映像表示装置を自動で配置することを目的とする。

この発明に係る映像表示装置は、視聴者の位置情報を取得する情報取得部と、情報取得部が取得した位置情報を解析し、映像表示部から視聴者までの距離および映像表示部に対する視聴者の視認方向を算出する解析部と、解析部が算出した映像表示部から視聴者までの距離および映像表示部に対する視聴者の視認方向に基づいて、映像表示部の方向を制御する装置制御部とを備えるものである。

この発明によれば、ディスプレイを視聴者の視認に適した方向に自動で制御することができる。

実施の形態１による映像表示装置を含む視聴システムの構成を示す図である。 実施の形態１による映像表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１による視聴システムの３Ｄメガネの構造を示す図である。 実施の形態１による映像表示装置の発光パターンおよび撮影発光パターンを示す説明図である。 実施の形態１による映像表示装置のカメラが撮影した反射部の配置パターンの一例を示す図である。 実施の形態１による映像表示装置のカメラが撮影した反射部の配置パターンの一例を示す図である。 実施の形態１による映像表示装置の装置制御部の制御を示す説明図である。 実施の形態１による映像表示装置の３Ｄ映像の再構成を示す説明図である。 実施の形態２による映像表示装置を含む視聴システムの構成を示す図である。 実施の形態２による映像表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２による映像表示システムを含む視聴システムの構成を示す図である。 実施の形態２による映像表示システムの構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による映像表示装置を適用した視聴システムの構成を示す説明図である。この視聴システムは、映像を表示する映像表示装置１０、および当該映像表示装置１０により表示された映像を視聴する視聴者Ａが着用した３Ｄメガネ２０で構成される。映像表示装置１０はディスプレイに映像表示を行うと共に、スピーカ（不図示）などから音声出力を行う。視聴者Ａは、映像表示装置１０から提供された映像および音声を視聴する。なお、映像の視認は３Ｄメガネ２０を介して行われる。

次に、この視聴システムにおいて視聴者Ａの位置を特定するための構成について説明する。映像表示装置１０の赤外線発光部１が赤外線を発光し、発光された赤外線を３Ｄメガネ２０側で反射する。映像表示装置１０のカメラ２が反射された赤外線を含む映像を取得し、当該映像から３Ｄメガネ２０の反射部分を特定し、特定した反射部分の状態から映像表示装置１０から３Ｄメガネ２０までの距離、および映像表示装置１０に対する３Ｄメガネ２０の向きを検知する。

３Ｄメガネ２０の位置および向きを特定する構成について、図２および図３を参照しながらより詳細に説明する。
図２は、実施の形態１による映像表示装置の構成を示すブロック図である。映像表示装置１０は、赤外線発光部１、カメラ２、映像表示部３、音源発生部４、解析部５、装置制御部６および出力制御部７で構成されている。
赤外線発光部１は、３Ｄメガネ２０に対して赤外線を発光する。カメラ２は、３Ｄメガネ２０により反射された赤外線を含む映像を取得する。映像表示部３は、ディスプレイ（不図示）などを介して映像表示を行う。音源発生部４は、スピーカなどで構成され、映像表示部３で表示される映像に対応した音声を出力する。

解析部５は、距離計測部５ａおよび方向計測部５ｂを備え、カメラ２が取得した映像を解析し、映像内における３Ｄメガネ２０に設けられた反射部の座標を取得し、取得した座標から反射部の大きさおよび配列パターンを特定する。なお、反射部および反射部の配列パターンの詳細については後述する。距離計測部５ａおよび方向計測部５ｂは、解析部５が特定した反射部の大きさおよび配列パターンに基づいて、映像表示装置１０から３Ｄメガネ２０までの距離、および映像表示装置１０に対する３Ｄメガネ２０の向きを計測する。

装置制御部６は、解析部５の距離計測部５ａおよび方向計測部５ｂの計測結果に基づいて、映像表示装置１０が視聴者Ａ（３Ｄメガネ２０）に対して正面を向くように、映像表示装置１０の角度調整を行う。出力制御部７は、解析部５の距離計測部５ａが計測した映像表示装置１０から３Ｄメガネ２０までの距離などに基づいて３Ｄ画像を生成し、映像表示部３に出力する。

図３は、実施の形態１の視聴システムの３Ｄメガネの構造を示す図である。
図３に示すように３Ｄメガネ２０の外側の４つの角には、４つの反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ（以下では、総称する場合反射部２０ａ−ｄと記載する）が設けられている。当該反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄはそれぞれ、映像表示装置１０の赤外線発光部１が出力した赤外線を反射する。反射部２０ａ−ｄは、例えば反射板などで構成される。なお、図３では反射部２０ａ−ｄを円形で示しているが、円形に限定されるものではない。

次に、赤外線発光部１が出力する赤外線の発光パターンと、反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにより反射された赤外線をカメラ２が撮影した際の撮影発光パターンについて説明する。
図４は、実施の形態１の映像表示装置の赤外線発光部の発光パターンおよびカメラの撮影発光パターンを示す説明図である。
図４に示すように、赤外線発光部１の発光は単調な明滅ではなく、発光時間がそれぞれ異なるランダムパターンとする。これにより、その他の外光からの影響が排除される。

赤外線発光部１からランダムパターンで赤外線が発光されると、発光された赤外線は３Ｄメガネ２０の反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄで反射され、カメラ２により撮影される。撮影発光パターンは、図４に示すように発光パターンと同一のランダムパターンとなる。また、全ての反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて同一のパターンを有する反射光が撮影される。解析部５は、カメラ２の撮影映像における撮影発光パターンを参照し、赤外線発光部１の発光パターンと同一の撮影発光パターンを有する座標に反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが位置していると判断する。

図４に示すようなランダムなパターンとした場合であっても、発光する主体である赤外線発光部１あるいは映像表示装置１０側において当該ランダムパターンを記憶しておき、カメラ２が撮影した映像内の撮影発光パターンと照合することにより、反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの座標を特定することができる。また、赤外線発光部１が継続的にランダムパターンを発光することにより、視聴者Ａの位置を補足的に取得することが可能となり、視聴者Ａの姿勢、位置および首の傾きなどの変化の軌跡を映像表示装置１０側にフィードバックすることができる。継続的な発光とは、例えば所定時間間隔での発光や、連続してランダムパターンを発光するなど、適宜構成可能である。

解析部５において、反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの座標が特定されると、当該座標から反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの大きさを算出する。図５は、実施の形態１による映像表示装置の解析部が特定した各反射部の大きさを示す一例である。
まず図５（ａ）は、反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが全て同一の面積を有した円として特定された場合を示している。これは、映像表示装置１０に対して３Ｄメガネ２０が正面方向を向いている場合の反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの配置パターンを示している。

図５（ｂ）は、反射部２０ｃ，２０ｄに比べて反射部２０ａ，２０ｂがより大きい面積を有した円として特定された場合を示している。これは、映像表示装置１０に向かって３Ｄメガネ２０が左方向を向いている場合の反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの配置パターンを示している。
図５（ｃ）は、反射部２０ａ，２０ｂに比べて反射部２０ｃ，２０ｄがより大きい面積を有した円として特定された場合を示している。これは、映像表示装置１０に向かって３Ｄメガネ２０が右方向を向いている場合の反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの配置パターンを示している。

図６は、実施の形態１による映像表示装置の解析部が特定した各反射部の傾きを示す一例である。
図６（ａ）は、反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが全て同一の面積を有した円として特定されており、映像表示装置１０に対して３Ｄメガネ２０が正面方向を向いている場合の配置パターンである。一方、反射部２０ａが反射部２０ｃよりも上方に位置し、且つ反射部２０ｂが反射部２０ｄよりも上方に位置していることから、３Ｄメガネ２０が映像表示装置１０に向かって左下方向に傾いている場合の配置パターンである。
図６（ｂ）は、図６（ａ）と同様に映像表示装置１０に対して３Ｄメガネ２０が正面方向を向いている場合の配置パターンであり、一方、反射部２０ａが反射部２０ｃよりも下方に位置し、且つ反射部２０ｂが反射部２０ｄよりも下方に位置していることから、３Ｄメガネ２０が映像表示装置１０に向かって右下方向に傾いている場合の配置パターンである。

距離計測部５ａは、反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの配置パターンに基づいて、映像表示装置１０から３Ｄメガネ２０の中心部までの距離を計測する。具体的には、距離計測部５ａはあらかじめ反射部２０ａ−ｄの大きさに応じて映像表示装置１０からの距離をデータベースなどであらかじめ保有しておき、当該データベースを参照して反射部２０ａ−ｄの大きさを解析するとともに、反射部２０ａ−ｄの形状、反射部２０ａ−ｄ間の間隔および反射部２０ａ−ｄの傾きを解析し、映像表示装置１０から各反射部２０ａ−ｄまでの距離、および映像表示装置１０から３Ｄメガネ２０の中心部までの距離を計測する。
なお、撮影した反射部の間隔、および実際の反射部の間隔はあらかじめ設定した固定値で構成してもよい。さらに、カメラ２で撮影した各反射部２０ａ−ｄの間隔と、視聴者Ａと映像表示装置１０との距離の関係をあらかじめ算出しておくことにより、より制度の高い計測結果を得ることができる。

方向計測部５ｂは、反射部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの配置パターンに基づいて、映像表示装置１０に対する３Ｄメガネ２０の向きおよび角度を計測する。具体的には、解析部５が特定した配置パターンから、３Ｄメガネ２０が映像表示装置１０に向かって左方向を向いているか、右方向を向いているか、上方向を向いているか、下方向を向いているか、左下方向に傾いているか、および右下方向に傾いているか判断する。さらに反射部２０ａ−ｄの形状、各反射部２０ａ−ｄの間隔、および反射部２０ａ−ｄの大きさなどから、左右方向および上下方向に向いている角度、左右方向への傾き角度を計測する。

装置制御部６は、距離計測部５ａの計測結果である映像表示装置１０から各反射部２０ａ−ｄまでの距離および方向計測部５ｂの計測結果である映像表示装置１０に対する３Ｄメガネ２０の向きおよびその角度、傾き方向およびその角度に基づいて、映像表示装置１０の位置を制御する。装置制御部６の制御の具体例を図７に示す。
図７（ａ）では、視聴者Ａの着用する３Ｄメガネ２０が映像表示装置１０の正面に位置している。この場合、装置制御部６は、方向計測部５ｂから映像表示装置１０に対して３Ｄメガネ２０は平行であるとの計測結果を受け取り、映像表示装置１０の向きの変更は行わない。

図７（ｂ）では、視聴者Ａが映像表示装置１０からみて右方向に位置している。この場合、装置制御部６は、方向計測部５ｂから３Ｄメガネ２０は映像表示装置１０から見て右方向に位置している旨、および左右方向の中心からどの程度の角度右方向へ向いているか通知を受ける。装置制御部６は、通知された角度映像表示装置１０を右方向に向ける制御を行う。
図７（ｃ）では、視聴者Ａが映像表示装置１０からみて左方向に位置している。この場合、装置制御部６は、方向計測部５ｂから３Ｄメガネ２０は映像表示装置１０から見て左方向に位置している旨、および左右方向の中心からどの程度の角度左方向へ向いているか通知を受ける。装置制御部６は、通知された角度映像表示装置１０を左方向に向ける制御を行う。

図７（ｄ）では、視聴者Ａが映像表示装置１０からみて下方向に位置している。この場合、装置制御部６は、方向計測部５ｂから３Ｄメガネ２０は映像表示装置１０から見て下方向に位置している旨、および上下方向の中心からどの程度の角度下方向へ向いているか通知を受ける。装置制御部６は、通知された角度映像表示装置１０を下方向に向ける制御を行う。
図７（ｅ）では、視聴者Ａが映像表示装置１０からみて上方向に位置している。この場合、装置制御部６は、方向計測部５ｂから３Ｄメガネ２０は映像表示装置１０から見て上方向に位置している旨、および上下方向の中心からどの程度の角度上方向へ向いているか通知を受ける。装置制御部６は、通知された角度映像表示装置１０を上方向に向ける制御を行う。
また、図７（ｄ）および図７（ｅ）に示すように、視聴者Ａの３Ｄメガネ２０が映像表示装置１０に向かって上下方向に傾いている場合には、３Ｄ画像の偏光方向を傾き方向と同じ方向に修正することにより、偏光メガネを用いた画像表示の弱点を補強することができる。

装置制御部６により、映像表示装置１０に対して３Ｄメガネ２０が平行となるように映像表示装置１０の向きが制御されると、出力制御部７は距離計測部５ａの計測結果である映像表示装置１０から３Ｄメガネ２０の中心部までの距離に基づいて３Ｄ画像を生成し、映像表示部３に出力する。また、音源発生部４に対して音声出力を指示する。
図８は、映像表示装置１０から３Ｄメガネ２０までの距離を用いた、視聴者Ａの両眼の感覚や認識オブジェクトの位置の算出を示す説明図である。
視聴者Ａが位置する視聴位置Ｐから映像表示装置１０（ディスプレイ）までの距離ｌｅｎｇｔｈ_ＴＶは、距離計測部５ａが計測した距離である。また、視聴者Ａの右目ｅ_{ｒｉｇｈｔ}と左目ｅ_ｌｅｆｔとの間隔ｄ_ｅｙｅｓはあらかじめ設定された値である。

右目ｅ_{ｒｉｇｈｔ}および左目ｅ_ｌｅｆｔの視聴方向を示す線分の交点に認識オブジェクトＯが位置する。当該認識オブジェクトＯからある距離（ｄｅｐｔｈ）離れた映像表示装置１０上に左目用描画オブジェクトＯ_ｌｅｆｔおよび右目用描画オブジェクトＯ_{ｒｉｇｈｔ}が位置する。この左目用描画オブジェクトＯ_ｌｅｆｔと右目用描画オブジェクトＯ_{ｒｉｇｈｔ}は差分（ｓｈｉｆｔ）離れて位置している。右目ｅ_{ｒｉｇｈｔ}と左目用描画オブジェクトＯ_ｌｅｆｔを結ぶ線分と、右目ｅ_{ｒｉｇｈｔ}と認識オブジェクトＯを結ぶ線分がなす角である差角（−α）が算出される。

出力制御部７は、距離計測部５ａが計測した距離ｌｅｎｇｔｈ_ＴＶ、あらかじめ設定された両目の間隔ｄ_ｅｙｅｓ、および差角（−α）を用いて、以下の式（１）から認識オブジェクトＯから左目用描画オブジェクトＯ_ｌｅｆｔと右目用描画オブジェクトＯ_{ｒｉｇｈｔ}がなす面までの距離ｄｅｐｔｈを算出する。

さらに、上記式（１）で算出した距離ｄｅｐｔｈ、距離ｌｅｎｇｔｈ_ＴＶおよび両目の間隔ｄ_ｅｙｅｓを用いて、以下の式（２）から表示物体位置の差分ｓｈｉｆｔを算出する。

出力制御部７は、算出した表示物体位置の差分ｓｈｉｆｔを用いて３Ｄ画像を生成する。また、偏光方式の３Ｄ映像表示を行う場合には、出力制御部７は３Ｄメガネ２０の反射部に斜め方向の傾きが発生した場合に、映像出力の偏光方向を変更させ、視聴者Ａの首の傾きにより３Ｄ映像が見えなくなるのを防止することができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、赤外線を発光する赤外線発光部１と、視聴者Ａの着用した３Ｄメガネ２０の反射部において反射した反射光を撮影するカメラ２、カメラ２の撮影映像を解析した反射部の配置パターンを解析する解析部５と、解析された配置パターンに基づいて映像表示装置１０から視聴者Ａまでの距離を計測する距離計測部５ａと、映像表示装置１０に対する視聴者Ａの向きを計測する方向計測部５ｂと、方向計測部５ｂが計測した向きに基づいて映像表示装置１０の向きを制御する装置制御部６と、距離計測部５ａが計測した距離に基づいて３Ｄ画像を生成する出力制御部７とを備えるように構成したので、視聴者が手動で設定することなく、視聴者の視聴方向に適した向きに映像表示装置を制御することができる。

また、この実施の形態１によれば、距離計測部５ａが計測した距離に基づいて３Ｄ画像を再構成するように構成したので、視聴距離および視聴方向のミスマッチを原因とする視聴映像のずれを抑制することができる。

なお、上述した実施の形態１では、映像表示装置１０から視聴者Ａまでの距離と、映像表示装置１０に対する視聴者Ａの向きに基づいて、映像表示装置１０の向きを調整すると共に、３Ｄ画像を再構築する構成を示したが、調整可能な範囲を超えている場合には、視聴者Ａに調整可能な範囲を超えている旨を通知するように構成してもよい。さらに、通知する際に、視聴者の視認方向に傾きが生じている点など具体的な向きや方向を通知することで、視聴者は向きや首の傾きなどを変更することが可能となり、適切な映像を視聴することができる。

なお、上述した実施の形態１では、装置制御部６による映像表示装置１０の向きの調整および、出力制御部７による３Ｄ画像の生成および偏光方向の変更を全て行う構成を示したが、映像表示装置１０の向きの調整、３Ｄ画像の生成および偏光方向の変更の各処理を適宜組み合わせて映像表示装置１０を構成してもよい。

なお、上述した実施の形態１では、映像表示装置１０が映像表示部３を有していることから、映像表示装置１０の向きを調整する構成を示したが、映像表示部３が映像表示装置１０から独立している場合には、映像表示部３の向きを調整する。

実施の形態２．
図９は、実施の形態２による映像表示装置を適用した視聴システムの構成を示す説明図である。実施の形態２の視聴システムでは、映像表示装置１０の音源発生部４から出力された音声を取得する音源取得部３０を視聴者Ａが用いるリモコンや携帯端末などに設け、さらに音源取得部３０が音声を取得した旨を映像表示装置１０に通知するための無線基地局４０を追加して設けている。
なお、以下では、実施の形態１による映像表示装置１０および視聴システムの構成要素と同一または相当する部分には実施の形態１で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。

図１０は、実施の形態２による映像表示装置の構成を示すブロック図である。上記図１で示した実施の形態１による映像表示装置１０の解析部５に無線基地局４０を介して音源取得部３０が音声を取得した旨を通知する。
音源発生部４は、音声を出力すると共に、出力した時間を解析部５に通知する。音源発生部４が出力した音声が音源取得部３０において取得されると、無線基地局４０を介して解析部５に音声到着時間が入力される。解析部５は、音声到着時間と音声出力時間の差分を算出する。

距離計測部５ａは、音声到着時間と、音源発生部４から音源取得部３０までの距離との関係をあらかじめ記憶しておき、解析部５が算出した差分時間に基づいて映像表示装置１０と視聴者Ａとの距離を計測する。方向計測部５ｂは、音源発生部４が複数の音源で構成されている場合には、三角測量の手法を利用して映像表示装置１０に対する音源取得部３０の方向を計測する。なお、計測した映像表示装置１０に対する音源取得部３０の方向は、映像表示装置１０に対する視聴者Ａの方向と推定する。また、音源発生部４が一つの音源である場合には、距離計測部５ａが距離のみ計測する。
距離計測部５ａおよび方向計測部５ｂは、上記実施の形態１で示した処理も併せておこなってもよい。

装置制御部６は、解析部５の距離計測部５ａおよび方向計測部５ｂの計測結果に基づいて、映像表示装置１０が視聴者Ａ（３Ｄメガネ２０）に対して正面を向くように、映像表示装置１０の角度調整を行う。出力制御部７は、解析部５の距離計測部５ａの計測結果に基づいて３Ｄ画像を生成し、映像表示部３に出力する。

なお、装置制御部６および出力制御部７の処理内容は実施の形態１と同一であるため、説明を省略する。

以上のように、この実施の形態２によれば、音源取得部３０から通知された音声到着時間と音源発生部４が音声を出力した音声出力時間との差分から、映像表示装置１０と視聴者Ａとの距離を計測する距離計測部５ａを備えるように構成したので、映像表示装置と視聴者の距離をより正確に計測することができる。

また、この実施の形態２によれば、音源発生部４が複数の音源で構成されている場合に、音声到着時間と音声出力時間との差分から映像表示装置１０に対する視聴者Ａの方向を計測する方向計測部５ｂを備えるように構成したので、映像表示装置に対する視聴者の向きをより正確に計測することができる。

なお、上述した実施の形態２では、カメラ２の撮影結果と無線基地局４０から入力される音声到着時間の両者を用いて、映像表示装置１０と３Ｄメガネ２０との距離を計測し、映像表示装置１０に対する３Ｄメガネ２０の向きを計測する構成を示したが、音源発生部４が複数の音源で構成されている場合には、無線基地局４０から入力される音声到着時間のみを用いて映像表示装置１０と３Ｄメガネ２０との距離を計測し、映像表示装置１０に対する３Ｄメガネ２０の向きを計測するように構成してもよい。

実施の形態３．
図１１は、実施の形態３による映像表示システムを適用した視聴システムの構成を示す説明図である。実施の形態３の視聴システムは、投影装置１１、スクリーン１２および制御装置１３で構成された映像表示システム１００、スクリーン１２に表示された映像を視聴する視聴者Ａが着用した３Ｄメガネ２０で構成される。また、上述した実施の形態２の構成を適用して、音源取得部３０および無線基地局４０を設けて構成している。なお、音源取得部３０および無線基地局４０を設けずに構成してもよい。
なお、以下では、実施の形態１または実施の形態２による映像表示装置１０および視聴システムの構成要素と同一または相当する部分には実施の形態１または実施の形態２で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。

図１２は、実施の形態３による映像表示システムの構成を示すブロック図である。
実施の形態３の映像表示システム１００は、３Ｄ映像を投影する投影装置１１と、投影された３Ｄ映像を表示するスクリーン１２、赤外線の発光、取得したデータの解析、映像および音声出力の制御を行う制御装置１３で構成されている。なお、制御装置１３は、スクリーン１２の近傍に設けられる。

赤外線発光部１は、３Ｄメガネ２０に対して赤外線を発光する。カメラ２は、３Ｄメガネ２０の反射部ａ−ｄにより反射された赤外線を含む映像を取得する。音源発生部４は、スピーカなどで構成され、スクリーン１２で表示される映像に対応した音声を出力する。なお、赤外線発光部１、カメラ２および音源発生部４はスクリーン１２上に設けてもよい。解析部５は、距離計測部５ａおよび方向計測部５ｂを備え、カメラ２が取得した映像を解析し、映像内における３Ｄメガネ２０に設けられた反射部ａ−ｄの座標を取得し、取得した座標から反射部ａ−ｄの大きさおよび配列パターンを特定する。また、無線基地局４０を介して音源取得部３０から入力された音声到着時間と音声出力時間の差分を算出する。

距離計測部５ａは、解析部５が特定した反射部の大きさ、反射部の配列パターン、および音声到着時間と音声出力時間との差分時間に基づいて、スクリーン１２から３Ｄメガネ２０までの距離を計測する。方向計測部５ｂは、解析部５が特定した反射部の大きさ、反射部の配列パターン、および音声到着時間と音声出力時間との差分に基づいて、スクリーン１２に対する３Ｄメガネ２０の向きを計測する。

装置制御部６は、解析部５の距離計測部５ａおよび方向計測部５ｂの計測結果に基づいて、スクリーン１２が視聴者Ａ（３Ｄメガネ２０）に対して正面を向くように、スクリーン１２の設置角度を調整する。出力制御部７は、解析部５の距離計測部５ａが計測したスクリーン１２から３Ｄメガネ２０までの距離などに基づいて３Ｄ画像を再構成し、投影装置１１に出力する。

なお、装置制御部６および出力制御部７の処理内容は実施の形態１と同一であるため、説明を省略する。

以上のように、この実施の形態３によれば、投影装置１１がスクリーン１２に映像を投影する映像表示システム１００においても、スクリーン１２から３Ｄメガネ２０までの距離、およびスクリーン１２に対する３Ｄメガネ２０の向きを計測し、スクリーンの設置角度の調整および３Ｄ画像を再構成するように構成したので、映像の表示方法に限定されることなく、視聴者に最適な映像を提供することができる。

なお、上述した実施の形態３では、実施の形態２で示した構成に投影装置１１およびスクリーン１２を適用する構成を示したが、実施の形態１で示した構成に投影装置１１およびスクリーン１２を適用して構成してもよい。

また、実施の形態１および実施の形態２で示した映像表示部３は、デジタルテレビのディスプレイやパソコンのモニタなどで構成可能である。

なお、上述した実施の形態１から実施の形態３では、赤外線発光部１が発光した赤外線を反射部２０ａ−ｄで反射し、反射光をカメラ２で撮影する構成を示したが、この構成に限定されることなく、３Ｄメガネ２０の位置情報を取得可能な構成であれば適宜変更可能である。例えば、３Ｄメガネ２０に複数の認識板などの認識部材を配置し、当該認識部材をカメラ２で撮影し、認識部材の大きさおよび配置パターンを解析してもよい。また、３Ｄメガネ２０に複数の光源などの発光体を配置し、当該発光体をカメラ２で撮影し、発光体の大きさおよび配置パターンを解析してもよい。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 赤外線発光部、２ カメラ、３ 映像表示部、４ 音源発生部、５ 解析部、５ａ距離計測部、５ｂ 方向計測部、６ 装置制御部、７ 出力制御部、１０ 映像表示装置、１１ 投影装置、１２ スクリーン、１３ 制御装置、２０ ３Ｄメガネ、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 反射部、３０ 音源取得部、４０ 無線基地局、１００ 映像表示システム、Ａ 視聴者。

Claims (15)

1. ３Ｄステレオ映像を視聴者に対して表示する映像表示部を備えた映像表示装置において、
   前記視聴者の位置情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が取得した位置情報を解析し、前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出する解析部と、
   前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記映像表示部の方向を制御する方向制御部とを備えたことを特徴とする映像表示装置。
2. ３Ｄステレオ映像を視聴者に対して表示する映像表示部を備えた映像表示装置において、
   前記視聴者の位置情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が取得した位置情報を解析し、前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出する解析部と、
   前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記視聴者の左目用描画オブジェクトおよび右目用描画オブジェクトを生成し、前記３Ｄステレオ映像を構成する出力制御部を備えたことを特徴とする映像表示装置。
3. ３Ｄステレオ映像を視聴者に対して表示する映像表示部を備えた映像表示装置において、
   前記視聴者の位置情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が取得した位置情報を解析し、前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出する解析部と、
   前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記３Ｄステレオ映像の偏光方向を制御する出力制御部とを備えたことを特徴とする映像表示装置。
4. 前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記映像表示部の方向を制御する方向制御部を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３記載の映像表示装置。
5. 前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記視聴者の左目用描画オブジェクトおよび右目用描画オブジェクトを生成し、前記３Ｄステレオ映像を構成する出力制御部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項３記載の映像表示装置。
6. 前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記３Ｄステレオ映像の偏光方向を制御する出力制御部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の映像表示装置。
7. 前記情報取得部は、前記視聴者の位置情報を継続して取得し、
   前記解析部は、前記情報取得部が継続して取得した位置情報を解析し、前記映像表示部から前記視聴者までの距離の変化および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向の変化を継続的に算出する解析部とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の映像表示装置。
8. 赤外線を発光する赤外線発光部を備え、
   前記情報取得部は、前記赤外線発光部が発光した赤外線が前記視聴者近傍で反射された複数の反射光を撮影するカメラであり、
   前記解析部は、前記カメラが撮影した前記反射光の撮影映像を解析し、解析結果である前記複数の反射光の大きさ、および前記反射光の配列パターンに基づいて、前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の映像表示装置。
9. 前記情報取得部は、前記視聴者近傍に設けられた複数の認識部材を撮影するカメラであり、
   前記解析部は、前記カメラが撮影した前記複数の認識部材の撮影映像を解析し、解析結果である前記複数の認識部材の大きさ、および前記複数の認識部材の配置パターンに基づいて前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の映像表示装置。
10. 前記情報取得部は、前記視聴者近傍に設けられた複数の発光体を撮影するカメラであり、
    前記解析部は、前記カメラが撮影した前記複数の発光体の撮影映像を解析し、解析結果である前記複数の発光体の大きさ、および前記複数の発光体の配置パターンに基づいて前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の映像表示装置。
11. 音声を出力する音源発生部を備え、
    前記解析部は、前記音源発生部から出力された前記音声が前記視聴者近傍で取得されるまでの時間に基づいて前記映像表示部から前記視聴者までの距離および／または前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の映像表示装置。
12. ３Ｄステレオ映像を視聴者に対して表示する映像表示部を備えた映像表示装置と、前記映像表示装置の映像表示部に表示される３Ｄステレオ映像を立体視するための３Ｄメガネとを備えた視聴システムにおいて、
    前記３Ｄメガネは、複数の反射部材を備え、
    前記映像表示装置は、前記３Ｄメガネに対して赤外線を発光する赤外線発光部と、前記赤外線発光部が発光した赤外線が前記複数の反射部材で反射され、当該反射された反射光を撮影するカメラと、
    前記カメラが撮影した前記反射光の撮影映像を解析し、解析結果である前記複数の反射光の大きさ、および前記反射光の配列パターンに基づいて、前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出する解析部と、
    前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記映像表示部の方向を制御する方向制御部とを備えたことを特徴とする視聴システム。
13. ３Ｄステレオ映像を視聴者に対して表示する映像表示部を備えた映像表示装置と、前記映像表示装置の映像表示部に表示される３Ｄステレオ映像を立体視するための３Ｄメガネと、前記映像表示装置に操作指示を出力するリモコンとを備えた視聴システムにおいて、
    前記３Ｄメガネは、複数の反射部材を備え、
    前記リモコンは前記映像表示装置から出力される音声を取得し、当該音声の取得を示す音声取得情報を前記映像表示装置に通知する音源取得部を備え、
    前記映像表示装置は、前記３Ｄメガネに対して赤外線を発光する赤外線発光部と、
    前記赤外線発光部が発光した赤外線が前記複数の反射部材で反射され、当該反射された反射光を撮影するカメラと、
    前記音声を取得する音源発生部と、
    前記カメラが撮影した前記反射光の撮影映像および前記音源取得部から通知される音声取得情報を解析し、解析結果である前記複数の反射光の大きさ、前記反射光の配列パターン、および前記音源発生部から出力された前記音声が前記音源取得部で取得されるまでの時間に基づいて、前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向を算出する解析部と、
    前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記映像表示部の方向を制御する方向制御部とを備えたことを特徴とする視聴システム。
14. 前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記視聴者の左目用描画オブジェクトおよび右目用描画オブジェクトを生成し、前記３Ｄステレオ映像を構成する出力制御部を備えたことを特徴とする請求項１２または請求項１３記載の視聴システム。
15. 前記解析部が算出した前記映像表示部から前記視聴者までの距離および前記映像表示部に対する前記視聴者の視認方向に基づいて、前記３Ｄステレオ映像の偏光方向を制御する出力制御部を備えたことを特徴とする請求項１２または請求項１３記載の視聴システム。

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