JP2012255922A - 視差画像情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 視差バリア方式による３次元画像観賞用のハードウェア構成を変更せずに最適視認距離及び視野角を可変調整する。
【解決手段】 視点［２’］から観る第１視差画像については、第１視差画像の値のうち、ａ／（ａ＋ｂ）の割合がサブピクセルＲ５に割り当てられ、ｂ／（ａ＋ｂ）の割合がサブピクセルＧ５に割り当てられる。また、隣の第１視差画像の値のうち、ｃ／（ｃ＋ｄ）の割合がサブピクセルＲ３に割り当てられ、ｄ／（ｃ＋ｄ）の割合がサブピクセルＧ３に割り当てられる。また、その隣の第１視差画像の値のうち、ｅ／（ｅ＋ｆ）の割合がサブピクセルＧ１に割り当てられ、ｆ／（ｅ＋ｆ）の割合がサブピクセルＢ１に割り当てられる。また、視点［１’］から観る第４視差画像について同様である。更に、視点を表示パネル１に対して平行に移動したときに観える他の視差画像についても同様である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、視差画像情報処理方法に関し、特に、液晶パネルの各縦画素に対して２以上の視差画像情報を割り当て、前記液晶パネルの前面に設けられた視差バリアを介して立体画像を観賞する際の視差画像情報処理方法に関する。

従来より、立体（３Ｄ）映像を鑑賞する方法としては、特殊なメガネを着用する方式のほかに、メガネを用いない方式として、視差バリア（parallax barrier）方式やレンチキュラー（lenticular）方式がある。

このうち、視差バリア方式とは、例えば２視差方式（二眼式）の場合、互いに視差を有する左眼用画像と右眼用画像を一縦ラインごとに交互に液晶画面上に表示させると共に、その液晶画面の前面に、画素（ピクセル又はサブピクセル）幅とほぼ同一幅の開口（スリット）を有する視差バリアを設けることによって、所定の距離（最適視認距離）から見ると、左眼用画像が左眼に入り、右眼用画像が右眼に入り、その結果、立体映像として認識できるようにしたものである。ここで、最適視認距離は、バリアの開口幅、バリアと液晶画面の距離、観察者の瞳孔間距離により一意に決定されるものである。

一方、上述の２視差の場合には特に、ほぼ正面から観察することが条件となるが、互いに視差を有する３つ以上の画像を巡廻的に並べる、いわゆる多視差方式（多眼式）というものも構成でき、この場合には、自然な立体映像となり、かつ、視野角（観賞可能範囲）を広げられるという利点がある。この視野角とは、画面の中央に対してどれほどの角度で支障なく観られるかという角度であり、この視野角を超えると、表示画面上で観ている視差画像の連続性が損なわれる点、すなわち逆視差変化点、を超えることとなる。

しかるに、この多視差の場合であっても、最適視認距離は、液晶画面と視差バリアの物理的構成・配置によって決定されてしまう。
この視差バリア方式は、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されているように、遊技機の分野でも多用されるようになってきている。

特開２００４−３１３５６２号公報 特開２００２−１１９６８７号公報

ところで、一般的には、視差バリア方式における最適視認距離は、特殊メガネを使用した観賞方式（特に大型テレビ）における最適視認距離よりも短いとされている。従って、視差バリア方式は、比較的、遊技機における３Ｄ表示に向いているとされている。しかしながら、遊技機にも各種の遊技形態があり、遊技者から液晶画面までの距離は様々である。そのなかでも特に、パチンコ機は、遊技者と液晶画面が近い遊技機である。

故に、各遊技機と遊技者の位置関係に応じて、最適視認距離を調整する必要がある。既存のハードウェア構成を活用してこの最適視認距離を調整するには、液晶画面と視差バリアの距離を調整する方法や、視差バリアの各スリットの間隔を狭める方法がある。しかしながら、このようなハードウェア構成の変更を伴わずに、多様な視認距離に対応できれば、既存の１種類のハードウェア構成で多様な応用が利き、ハードウェア製作の無駄を削減でき便利である。また、同時に視野角も広がれば便利である。

本発明は上述のような事情から為されたものであり、本発明の目的は、視差バリア方式による３次元画像観賞用のハードウェア構成を変更せずに最適視認距離及び視野角を可変調整することができる視差画像情報処理方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の視差画像情報処理方法は、液晶パネルの各縦画素に対して２視差以上の視差画像情報を割り当て、前記液晶パネルの前面に設けられた視差バリアを介して立体画像を観賞する際の視差画像情報処理方法であって、各視差画像情報を、各縦画素のそれぞれに対して、所定の分配の割合で割り当てることを要旨とする。

このとき、前記分配の割合は、視点の位置に依存することを要旨とする。

また、前記視差画像情報は、３視差以上であることを要旨とする。

更に、前記画素は、赤、緑、及び青のサブピクセルの巡廻的な並びで構成されることを要旨とする。

また、前記液晶パネルから前記立体画像の観賞者までの距離を測定することにより前記視点の位置を認識し、自動的に前記分配の割合を算出することが好適である。

ここで、好適には、前記立体画像は、パチンコ機に表示される。

本発明の視差画像情報処理方法によれば、視差バリア方式による３次元画像観賞用のハードウェア構成を変更せずに最適視認距離及び視野角を可変調整することができる。

本発明の視差画像情報処理方法おける一実施形態を説明するための図である。 本発明の視差画像情報処理方法おける一実施形態を説明するための図である。 本発明の視差画像情報処理方法における一実施形態の前提を説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の視差画像情報処理方法おける一実施形態を説明するための図である。図３は、本発明の視差画像情報処理方法における一実施形態の前提を説明するための図である。なお、図１及び図３は模式図であるので、理解の便宜上、縮尺は現実のものとは異なっている。また、図１及び図３においては、例として、５視差の場合を示している。

そこで、図３においては、液晶パネル１は、巡廻的に整列したＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各サブピクセルに対応した一連のセル１ａからなっている。また、視差バリア２は、所定間隔で複数のスリット２ａを備えている。また、最適視認距離ＯＤだけ離れたライン上に視点［１］及び視点［２］がある。ここで、視点［１］は、視差バリア２の各スリット２ａを介して第４視差画像を専属的に観視できる視点であり、視点［２］は、視差バリア２の各スリット２ａを介して第１視差画像を専属的に観視できる視点である。

そこで、本発明においては、図１に示すように、図３に示す液晶パネル１及び視差バリア２と同一のものを同一の配置構成で使用しつつ、視点［１］及び視点［２］を、液晶パネル１側に近づけることを想定する。このとき、図１に示す通り、各視差画像と各サブピクセルの物理的セルと１対１に対応しなくなる。しかして、本発明においては、基本的に、各視差画像情報を、１対１ではなく、視点位置によって決まる幾何学的割合に基づいて、１つ又は複数の物理的セルに分配する。

例えば、図１に示すように、視点［２’］から観る第１視差画像については、第１視差画像の値のうち、ａ／（ａ＋ｂ）の割合がサブピクセルＲ５に割り当てられ、ｂ／（ａ＋ｂ）の割合がサブピクセルＧ５に割り当てられる。また、隣の第１視差画像の値のうち、ｃ／（ｃ＋ｄ）の割合がサブピクセルＲ３に割り当てられ、ｄ／（ｃ＋ｄ）の割合がサブピクセルＧ３に割り当てられる。また、その隣の第１視差画像の値のうちｅ／（ｅ+ｆ）の割合がサブピクセルＧ１に割り当てられ、ｆ／（ｅ＋ｆ）の割合がサブピクセルＢ１に割り当てられる。

また、視点［１’］から観る第４視差画像について同様である。更に、視点を表示パネル１に対して平行に移動したときに観える他の視差画像についても同様である。例えば、サブピクセルＧ５には、前述の所定割合の第１視差画像に加えて、第２視差画像の所定割合が加わる。また、例えば、サブピクセルＲ３には、前述の所定割合の第１視差画像に加えて、第５視差画像の所定割合が加わる。

以上のように、視差画像情報を分割的に各サブピクセルに割り当てることにより、言い換えれば、各サブピクセルは合成的に各視差画像情報を発することにより、最適視認距離の視点［１］からではなく、視点［１’］から観たときに、各視差画像による立体画像が最も効果的に観えることとなる。

サブピクセルに注目して、各サブピクセルが、各視差画像情報を合成して発すべき値を導くための一般式は、図１に示すような視差の場合、例えば、サブピクセルＲ５の値は、式（１）に示すようになる。
サブピクセルＲ５の値
＝サブピクセルＲ５に対する第１視差画像の値×その合成割合
＋サブピクセルＲ５に対する第２視差画像の値×その合成割合
＋サブピクセルＲ５に対する第３視差画像の値×その合成割合
＋サブピクセルＲ５に対する第４視差画像の値×その合成割合
＋サブピクセルＲ５に対する第５視差画像の値×その合成割合 …（１）

更に一般的に、表示パネルがＮ個のサブピクセルで構成され、Ｍ視差とし、また、このときＮ個のサブピクセルのそれぞれに与えられるべき値をｓｂ（ｋ）（ｋ＝１〜Ｎ）、第ｋサブピクセルに対する第ｌ（エル）視差画像の値をｐｉ（ｌ，ｋ）（ｌ＝１〜Ｍ，ｋ＝１〜Ｎ）とし、第ｋサブピクセルに対する第ｌ視差画像の合成割合をｒ（ｋ，ｌ）（ｋ＝１〜Ｎ，ｌ＝１〜Ｍ）とすると、例えば、ｓｂ（１）は、式（２）のように表される。
ｓｂ（１）＝ｐｉ（１，１）×ｒ（１，１）＋・・・＋ｐｉ（ｌ，１）×ｒ（１，ｌ）＋・・・＋ｐｉ（Ｍ，１）×ｒ（１，Ｍ） …（２）
また、任意のｓｂ（ｋ）は、式（３）のように表される。
ｓｂ（ｋ）＝ｐｉ（１，ｋ）×ｒ（ｋ，１）＋・・・＋ｐｉ（ｌ，ｋ）×ｒ（ｋ，ｌ）＋・・・＋ｐｉ（Ｍ，ｋ）×ｒ（ｋ，Ｍ） …（３）

機能図で表すと図２のようになる。すなわち、合成処理手段１０は、第１サブピクセルに対する第１視差情報ｐｉ（１）〜第Ｍ視差情報ｐｉ（Ｍ）を各合成割合ｒで合成し、第１サブピクセル値ｓｂ（１）を求める。同様に、合成処理手段１０は、第２サブピクセルに対する第１視差情報ｐｉ（１）〜第Ｍ視差情報ｐｉ（Ｍ）を各合成割合ｒで合成し、第２サブピクセル値ｓｂ（２）を求める。最後に、合成処理手段１０は、第Ｎサブピクセルに対する第１視差情報ｐｉ（１）〜第Ｍ視差情報ｐｉ（Ｍ）を各合成割合ｒで合成し、第Ｎサブピクセル値ｓｂ（Ｎ）を求める。

前述のように、合成割合は、視認距離の変化（視点の前方への進み度合い）に応じて決まってくる。このことは逆に言えば、合成割合ｒ（ｋ，ｌ）を調整することにより、任意の視認距離に視点を持ってくることができるということを意味している。また、視認距離の変化に応じて、視野角（観賞可能範囲）も変わってくる。

以上のように本発明の視差画像情報処理方法の一実施形態によれば、視差バリア方式による３Ｄ画像観賞用のハードウェア構成を変更せずして、最適視認距離及び視野角を可変調整することができることと等価となる。このとき、上述の合成前に準備すべき視差画像情報は従来と同様のものであり、合成前に何ら加工処理を必要とするものではない。

また、異なる仕様の視差バリアであっても、視差数が一致していれば、合成割合のデータの値を変更するだけで対応可能である。

更に、上述の表示装置を含む装置（例えば、遊技機）が、観賞者（遊技機の場合は遊技者）までの距離を測定するシステムを備えていれば、その測定値に応じて、自動的に割合ｒを算術的に（ソフトウェア的に）実時間で決定することができるようになる。

なお、上述の実施形態においては、視点が最適視認距離の位置よりも前方にある場合で説明したが、同様に、後方にある場合にも適用できる。

本発明の視差画像情報処理方法は、例えばパチンコ機やゲーム機のような遊技機に３次元画像を視差バリア方式で表示させる場合に利用できる。

１ 液晶パネル
１ａ セル
２ 視差バリア
２ａ スリット
１０ 合成処理手段

Claims (6)

1. 液晶パネルの各縦画素に対して２視差以上の視差画像情報を割り当て、前記液晶パネルの前面に設けられた視差バリアを介して立体画像を観賞する際の視差画像情報処理方法であって、
   各視差画像情報を、各縦画素のそれぞれに対して、所定の分配の割合で割り当てることを特徴とする視差画像情報処理方法。
2. 前記分配の割合は、視点の位置に依存することを特徴とする請求項１に記載の視差画像情報処理方法。
3. 前記視差画像情報は、３視差以上であることを特徴とする請求項１に記載の視差画像情報処理方法。
4. 前記画素は、赤、緑、及び青のサブピクセルの巡廻的な並びで構成されることを特徴とする請求項１に記載の視差画像情報処理方法。
5. 前記液晶パネルから前記立体画像の観賞者までの距離を測定することにより前記視点の位置を認識し、自動的に前記分配の割合を算出することを特徴とする請求項２に記載の視差画像情報処理方法。
6. 前記立体画像は、パチンコ機に表示されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の視差画像情報処理方法。
   

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