JP2013187842A - 立体画像用メガネ、立体画像鑑賞方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】投影される立体画像の鑑賞者の目の負担を軽減し、適正な明るさの画像を得る。
【解決手段】左目用液晶シャッタレンズ41と、右目用液晶シャッタレンズ42と、左目用画像と右目用画像の切換えタイミングを示す同期信号を受信するフォトセンサPSと、フォトセンサPSで受信した同期信号に応じて各液晶シャッタレンズ41，42での画像の透過と遮断のタイミングを制御するとともに、フォトセンサPSで受信した同期信号の強度に応じて各液晶シャッタレンズ41，42での画像の透過量を制御するＣＰＵ45とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、投影された立体画像を鑑賞する場合に使用する立体画像用メガネ、立体画像鑑賞方法及びプログラムに関する。

従来よりプロジェクタ装置が多く製品化されており、近年はプロジェクタ装置で立体画像を投影する技術も各種考えられている。（例えば、特許文献１）

特開２００６−２５３７７７号公報

上記特許文献に記載された技術は、鑑賞者の位置に対して適正な視差画像をより確実に表示するようにした技術である。しかるにこの種のプロジェクタ装置は、一般にリビングルーム、会議室あるいは専用の視聴覚環境で用いられることが多く、且つ鑑賞者が投影面に対して横一列に並んで位置するとは限らず、多くの場合はスクリーン面までの距離が異なる位置に前後して鑑賞することになると思われる。

そのように鑑賞者がスクリーン面に対し前後して位置する場合、得られる画像の明るさは位置によって異なり、特にスクリーン面に近い位置にいる鑑賞者は画像が明るすぎて眼精疲労等を起こす可能性が生じる。このようなスクリーン面との距離による明るさの違いによる鑑賞者の負担を軽減するための技術に関して、上記特許文献に記載された技術を含めて未だ考慮されたものは存在しない。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、投影される立体画像を鑑賞する者が受ける目の負担を軽減し、適正な明るさの画像を得ることが可能な立体画像用メガネ、立体画像鑑賞方法及びプログラムを提供することにある。

本発明の一態様は、左目用画像を透過させるための左目用シャッタと、右目用画像を透過させるための右目用シャッタと、上記左目用画像と上記右目用画像との切換えタイミングを示す同期信号を受信する受信手段と、上記受信手段で受信した同期信号に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過と遮断とを制御する透過遮断制御手段と、上記受信手段で受信した同期信号の強度に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過量を制御する明るさ制御手段とを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、投影される立体画像を鑑賞する者が受ける目の負担を軽減し、適正な明るさの画像を得ることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る投影システムの使用環境を示す図。 同実施形態に係る３Ｄ液晶メガネの外観構成を示す斜視図。 同実施形態に係るデータプロジェクタ装置の概略機能構成を示すブロック図。 同実施形態に係る３Ｄ液晶メガネの概略機能構成を示すブロック図。 同実施形態に係る第１の動作例で３Ｄ液晶メガネ側のＣＰＵが実行する処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係る第１の動作例で設定するブランク期間を示すタイミングチャート。 同実施形態に係る第２の動作例で３Ｄ液晶メガネ側のＣＰＵが実行する処理内容を示すフローチャート。

以下本発明をＤＬＰ（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置を含む投影システムに適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、同実施形態に係るシステムの投影環境を示す図である。同図で示すように、データプロジェクタ装置１０からスクリーンＳＣに対して投影される画像を、３Ｄ液晶メガネＧＬを装着したユーザＵＳが鑑賞する。

図２は、上記３Ｄ液晶メガネＧＬの外観構成を示す斜視図である。３Ｄ液晶メガネＧＬは、ユーザＵＳが眼鏡使用者であっても重ねて使用可能なオーバグラスとなっており、中央のブリッジ部分前面側にフォトセンサＰＳが配設される。このフォトセンサＰＳは、スクリーンＳＣに向けられた場合にスクリーンＳＣからの反射光を受光してその輝度の変化を検出する。このフォトセンサＰＳで受光する、投影画像中に重畳されている同期信号に同期して、左側と右側のレンズ、すなわち左目用シャッタと右目用シャッタとを交互に透過／遮断することで、ユーザＵＳが立体画像を鑑賞することが可能となる。

次いで図３により上記データプロジェクタ装置１０内の機能回路の概略構成について説明する。同図中、符号１１は入力部である。この入力部１１は、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格の画像／音声入力端子、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを有し、これらのいずれかの端子を介して有線接続される外部機器から、画像信号及び音声信号を入力する。

入力部１１から入力された各種規格の３Ｄ画像信号は必要に応じてデジタル化された後、システムバスＳＢ１を介し、一般にスケーラとも称される画像変換部１２に送られる。

画像変換部１２は、入力された３Ｄ画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一して投影処理部１３へ送る。

投影処理部１３は、送られてきた画像データに応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば１２０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動によりマイクロミラー素子１４を表示するべく駆動する。

このマイクロミラー素子１４は、アレイ状に配列された複数、例えばＷＸＧＡ（Ｗｉｄｅ ｅＸｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃ Ａｒｒａｙ）（横１２８０画素×縦８００画素）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。

一方で、光源部１５から時分割でＷ（白），Ｒ，Ｇ，Ｂの原色光が循環的に出射される。この光源部１５からの光が、ミラー１６で全反射して上記マイクロミラー素子１４に照射される。

そして、マイクロミラー素子１４での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズユニット１７を介して、投影対象となる上記スクリーンＳＣに投影表示される。

光源部１５は、青色のレーザ光を発するＬＤ（レーザダイオード）１８を有する。
ＬＤ１８が発する青色のレーザ光は、ダイクロイックミラー１９を透過した後に蛍光ホイール２０の周面に照射される。この蛍光ホイール２０は、ホイールモータ（Ｍ）２１により回転されるもので、上記青色のレーザ光が照射される周面全周に渡って蛍光体層２０ｇを形成している。蛍光ホイール２０の蛍光体層２０ｇが形成されている面の裏面には図示しない反射板が蛍光体層２０ｇと重なるように設けられている。

蛍光ホイール２０の蛍光体層２０ｇに青色のレーザ光が照射されることで、緑色光が反射光として励起する。この緑色光は、上記ダイクロイックミラー１９で反射され、ダイクロイックミラー２３を透過して上記ミラー１６に至る。

さらに光源部１５は、赤色光を発するＬＥＤ（発光ダイオード）２４、及び青色光を発するＬＥＤ２５を有する。
ＬＥＤ２４が発する赤色光は、ダイクロイックミラー２６で反射され、さらに上記ダイクロイックミラー２３でも反射された後に、上記ミラー１６に至る。

ＬＥＤ２５が発する青色光は、ミラー２７で反射され、上記ダイクロイックミラー２６を透過した後に、上記ダイクロイックミラー２３で反射され、上記ミラー１６に至る。

以上の如く、ダイクロイックミラー１９は、青色光を透過する一方で、緑色光を反射する。ダイクロイックミラー２３は、緑色光を透過する一方で、赤色光及び青色光を反射する。ダイクロイックミラー２６は、赤色光を反射する一方で、青色光を透過する。
投影処理部１３は、上記マイクロミラー素子１４での画像の表示による光像の形成、上記ＬＤ１８、ＬＥＤ２４，２５の各発光、及び上記ホイールモータ２１による蛍光ホイール２０の回転を、後述するＣＰＵ２８の制御の下に実行する。

上記各回路の動作すべてをＣＰＵ２８が制御する。このＣＰＵ２８は、メインメモリ２９及びプログラムメモリ３０と直接接続される。メインメモリ２９は、例えばＳＲＡＭで構成され、ＣＰＵ２８のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ３０は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、ＣＰＵ２８が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。ＣＰＵ２８は、上記メインメモリ２９及びプログラムメモリ３０を用いて、このデータプロジェクタ装置１０内の制御動作を実行する。

上記ＣＰＵ２８は、操作部３１からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。
この操作部３１は、データプロジェクタ装置１０の本体に設けられるキー操作部と、このデータプロジェクタ装置１０専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光するレーザ受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部またはリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ２８へ直接出力する。

上記ＣＰＵ２８はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部３２とも接続される。音声処理部３２は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部３３を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。

次に図４により上記３Ｄ液晶メガネＧＬの回路構成について説明する。

この３Ｄ液晶メガネＧＬは、基本的にはフレームシーケンシャル方式の液晶シャッタ式メガネとほぼ同様の構成を有する。すなわち、３Ｄ液晶メガネＧＬは、外観上、上記フォトセンサＰＳと、左目用の画像を透過させるための左目用液晶シャッタ（ＬＣＤ）レンズ４１、及び右目用画像を透過させるための右目用液晶シャッタレンズ（ＬＣＤ）４２を備える。

左目用液晶シャッタレンズ４１は、左目用液晶駆動部４３に駆動されて、光線の透過率を０［％］と１００［％］のいずれかに切換えて、光線の全透過と全遮断を切換えるか、あるいは必要に応じて上記１００［％］の全透過に代えて適宜必要な透過率、例えば１０［％］〜９０［％］と１０［％］単位で透過する光量を減じる。

同様に右目用液晶シャッタレンズ４２は、右目用液晶駆動部４４に駆動されて、光線の透過率を０［％］と１００［％］のいずれかに切換えて、光線の全透過と全遮断を切換えるか、あるいは必要に応じて上記１００［％］の全透過に代えて適宜必要な透過率、例えば１０［％］〜９０［％］と１０［％］単位で透過する光量を減じる。

上記フォトセンサＰＳ、左目用液晶駆動部４３、及び右目用液晶駆動部４４がシステムバスＳＢ２を介してＣＰＵ４５と接続される。このＣＰＵ４５は、メインメモリ４６及びプログラムメモリ４７と直接接続される。

メインメモリ４６は、例えばＳＲＡＭで構成され、ＣＰＵ４５のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ４７は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、後述するようにＣＰＵ４５が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。ＣＰＵ４５は、上記メインメモリ４６及びプログラムメモリ４７を用いて、この３Ｄ液晶メガネＧＬ内の制御動作を実行する。

さらに上記ＣＰＵ４５は、操作部４８からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。
この操作部４８は、電源のオン／オフを切換える電源キーと、対応するデータプロジェクタ装置に応じて後述するキャリブレーションを行なうテストモードキーとを含む。操作部４８で操作したキーに基づくキー操作信号はＣＰＵ４５に直接出力される。

（第１の動作例）
次に上記実施形態の第１の動作例について説明する。
以下に示す動作はデータプロジェクタ装置１０と３Ｄ液晶メガネＧＬの双方の電源がオンされている状態で、通常の画像投影時にＣＰＵ４５の制御に基づいて実行するものである。ＣＰＵ４５はプログラムメモリ４７に記憶されている動作プログラムやデータを読出し、メインメモリ４６に展開して記憶させた上で該動作プログラムを実行する。

図５は、電源が投入され、データプロジェクタ装置１０側で投影動作が実行される状態で、３Ｄ液晶メガネＧＬ側のＣＰＵ４５が実行する基本的な制御処理を示す。

処理当初にＣＰＵ４５は、操作部４８のテストモードキーが操作されたか否かにより、キャリブレーション動作を実行するか否かを判断する（ステップＳ１０１）。

ここでテストモードキーが操作されたと判断した場合、データプロジェクタ装置１０側ではすでに同様のテストモード設定がなされ、キャリブレーションのための全面白色画像の投影状態となっている筈であるので、ＣＰＵ４５はフォトセンサＰＳから得られる輝度パターンを検出する（ステップＳ１０２）。

図６（Ａ）は、このときフォトセンサＰＳで検出される輝度信号の出力パターン（図６（Ａ−１））と、投影される画像のフィールド構成（図６（Ａ−２））とを対応して示す。左目用画像と右目用画像の各同期タイミングを規定する同期パルスＳｙｎｃを形成するようにデータプロジェクタ装置１０側で光源部１５の緑色励起用の青色ＬＤ１８、赤色ＬＥＤ２４、及び青色ＬＥＤ２５が同時発光するとともに、これら左目用画像の同期パルスＳｙｎｃと右目用画像の同期パルスＳｙｎｃとの間に位置するＢ，Ｒ，Ｇの各フィールドで、対応する光源が順次時分割で発光され、併せてマイクロミラー素子１４では全画素フル階調値で光源からの光を投影レンズユニット１７方向に全反射する状態となる。

なお、同期パルスＳｙｎｃを送信した後に、３Ｄ液晶メガネＧＬ側で左目用画像と右目用画像とを切り換えるために画像切り替え期間が所定時間必要となり、当該切り替え期間は例えば、光源への駆動電流を完全にオフまたは表示素子で光源光をオフする等して画像を投影していない。

したがって、図６（Ａ−１）に示すようにフォトセンサＰＳの出力する波高値は、同期パルスＳｙｎｃに対応するタイミングで他のＢ，Ｒ，Ｇの各フィールドに比して著しく高く、容易に識別可能であるとともに、Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールドでは、その輝度成分に基づいて「Ｂ＜Ｒ＜Ｇ」の順序で安定部分での波高値が高くなる。

また、上記Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールド間とその両端に位置する、カラーホイールの使用が前提とされるＤＬＰ（登録商標）方式のプロジェクタ装置でスポーク期間ＳＰと呼称されるフィールド間の遷移期間においては、原色２色の混色による補色画像の投影期間として利用されることとなる。

ＣＰＵ４５では、上記フォトセンサＰＳの出力パターンを検出してその波高値がそれぞれ安定している期間を解析することにより、同期パルスＳｙｎｃ間で、それぞれ同一レベルで安定するＢ，Ｒ，Ｇフィールドの期間を認識し（ステップＳ１０３）、その認識結果としてのタイミングを設定する（ステップＳ１０４）。

上記図６（Ａ）は説明を容易にするべく左右各画像を含む立体画像１フレーム分を角度７２０°としてその１周期分について説明しているが、実際の動作時においては、例えば１００周期分を連続してパターン検出し、その平均値を用いて同期パルスＳｙｎｃと安定した各Ｂ，Ｒ，Ｇ各原色フィールドの設定を行なうこととなる。

設定の処理を終えた後、あらためて上記テストモードでの動作を解除して（ステップＳ１０５）、通常の立体画像投影に対する鑑賞を行なうモードに移行するべく、上記ステップＳ１０１からの処理に戻る。

上記ステップＳ１０１でテストモードキーが操作されておらず、キャリブレーション動作を行なう必要がないと判断した場合、ＣＰＵ４５はその時点で設定されているブランク期間に応じて、フォトセンサＰＳで検出される上記同期パルスＳｙｎｃに同期した、通常の投影画像に対する左目用液晶シャッタレンズ４１と右目用液晶シャッタレンズ４２をそれぞれ開閉処理し、交互に透過と遮断とを繰返すよう制御する（ステップＳ１０６）。

このとき同時にＣＰＵ４５は、同期パルスＳｙｎｃの波高値を検出し（ステップＳ１０７）、検出した波高値に応じて、左目用液晶シャッタレンズ４１、及び右目用液晶シャッタレンズ４２を透過してユーザＵＳの目に入射する光量を制御するべく、ブランク期間（遮蔽期間）を設定する（ステップＳ１０８）。

この場合、ＣＰＵ４５では、例えばプログラムメモリ４７に予め設定されるルックアップテーブルに基づいて一義にブランク期間を設定するもので、同期パルスＳｙｎｃの波高値が高く、スクリーンＳＣからの反射光の輝度が高い場合ほど、設定するブランク期間は長くなる。

図６（Ｂ）は、このブランク期間の一設定法を示すもので、Ｂ，Ｒ，Ｇ各フィールドの安定した期間中央部に、短時間だけレンズの光線通過を遮蔽するブランク期間ｔＢ１，ｔＲ１，ｔＧ１を設定した例である。

同図（Ｂ）で示すようにＢ，Ｒ，Ｇの各フィールド期間が同じ長さであり、光源の各発光素子の発光強度のバランスがとれている場合、ブランク期間についても各フィールドともに同様の期間長として設定できる。

また、Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールド期間が異なる時間長であり、光源の各発光素子の発光強度のバランスがとれていない場合には、各フィールドの時間長に比例して、ブランク期間を設定することになる。

例えば、左目用あるいは右目用いずれか画像一方に相当する時間を角度３６０°で表し、Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールド期間を同角度で
Ｂ：100°／Ｒ：120°／Ｇ：80°
であった場合に、例えばブランク期間を
ｔＢ１：5°／ｔＲ１：6°／ｔＧ１：4°
とするように、上述した如く各フィールドの期間長に比例してブランク期間を設定することで、全体の色バランスが崩れることを回避している。

このように各フィールド期間にブランク期間ｔＢ１，ｔＲ１，ｔＧ１を設定することにより、階調表現上の色バランスが崩れる懸念はあるものの、ブランク期間の設定自体は容易となり、ＣＰＵ４５の制御動作は簡易化できる。

また図６（Ｃ）は、このブランク期間の他の設定法を示すもので、Ｂ，Ｒ，Ｇ各フィールドに隣接したスポーク期間ＳＰ中に、短時間だけレンズの光線通過を遮蔽するブランク期間ｔＢＧ２１，ｔＢＲ２，ｔＲＧ２，ｔＢＧ２２を設定した例である。

同図（Ｃ）で示すようにＢ，Ｒ，Ｇの各フィールド期間が同じ長さであり、光源の各発光素子の発光強度のバランスがとれている場合、ブランク期間についても各フィールドともに同様の期間長として設定できる。

その場合、隣接するＢフィールドとＲフィールドの間の補色マゼンタ色の画像の投影期間に相当するスポーク期間ＳＰと、ＲフィールドとＧフィールドの間の補色イエロー色の画像の投影期間に相当するスポーク期間ＳＰに関しては、そのまま設定通りのブランク期間とする。

一方で、左目用画像と右目用画像とを切り換えるための画像切り替え期間に隣接するＢフィールドとＧフィールドの期間は、当該画像切り換え期間が画像を投影しない期間であるので、原色２色の混色による補色画像の投影期間として利用できず、双方間のスポーク期間ＳＰが存在しない。

そこで、図６（Ｃ）では本来のブランク期間の時間幅を２等分したブランク期間ｔＢＧ２１，ｔＢＧ２２を、Ｂフィールドの当初とＧフィールドの末尾とに分割して配置するよう設定している。

また、Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールド期間が異なる時間長であり、光源の各発光素子の発光強度のバランスがとれていない場合には、各フィールドの時間長に比例して、ブランク期間を設定することになる。

例えば、左目用あるいは右目用いずれか画像一方に相当する時間を角度３６０°で表し、Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールド期間を同角度で
Ｂ：100°／Ｒ：120°／Ｇ：80°
であった場合に、例えばブランク期間を
ｔＢＧ２１：2.25°／ｔＢＲ２：5.5°／ｔＲＧ２：5°／ｔＢＧ２２：2.25°
とするように、上述した如く各２つのフィールドの期間長の平均値に比例してブランク期間を設定することで、全体の色バランスが崩れることを回避している。

このように各フィールド期間の間に位置するスポーク期間ＳＰにブランク期間ｔＢＲ２，ｔＲＧ２を設定することにより、原色に基づく階調表現上の色バランスを崩さずに、透過光量を必要に応じて制御できる。

なお、どちらか一方のみでは適正に透過光量を適切に制御できない場合に、各フィールド期間の安定した中央部にブランク期間ｔＢ１，ｔＲ１，ｔＧ１を設定し、さらに各スポーク期間または画像切り替え期間に隣接する期間にもブランク期間ｔＢＧ２１，ｔＢＲ２，ｔＲＧ２，ｔＢＧ２２を設定するような構成として、フィールド時間とスポーク期間の両方のブランク期間を利用して透過光量を制御するようにしてもかまわない。

なお上記実施形態では説明しなかったが、所謂オーバーサンプリングの技術により、本来の１画像フレームに相当する期間を複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドで同一の画像データに基づく投影を実行して画像のちらつきを抑える投影方法が実用化されている。

例えば画像１フレームを１０サブフィールドに分割し、同期パルスＳｙｎｃと次の同期パルスＳｙｎｃとの間に、Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールドの投影が１０回繰返されるようなデータプロジェクタ装置１０であれば、テストモード時のキャリブレーション動作時のそのパターンを認識することで、サブフィールド単位に同期してブランク期間を設定することで、色バランスを全く崩すことなく、透過光量を必要に応じて制御できる。

以上の第１の動作例では、上記３Ｄ液晶メガネＧＬの左目用液晶シャッタレンズ４１または右目用液晶シャッタレンズ４２での画像の透過期間中に設定したブランク期間を可変することで透過光量を必要に応じて制御でき、透過光のシャッタ装置として２値制御の安価で高速応答性に優れた液晶パネルを使用できる。

（第２の動作例）
次に上記実施形態の第２の動作例について説明する。
以下に示す動作はデータプロジェクタ装置１０と３Ｄ液晶メガネＧＬの双方の電源がオンされている状態で、通常の画像投影時にＣＰＵ４５の制御に基づいて実行するものである。ＣＰＵ４５はプログラムメモリ４７に記憶されている動作プログラムやデータを読出し、メインメモリ４６に展開して記憶させた上で該動作プログラムを実行する。

図７は、電源が投入され、データプロジェクタ装置１０側で投影動作が実行される状態で、３Ｄ液晶メガネＧＬ側のＣＰＵ４５が実行する基本的な制御処理を示す。

処理当初にＣＰＵ４５は、操作部４８のテストモードキーが操作されたか否かにより、キャリブレーション動作を実行するか否かを判断する（ステップＳ２０１）。

ここでテストモードキーが操作されたと判断した場合、データプロジェクタ装置１０側ではすでに同様のテストモード設定がなされ、キャリブレーションのための全面白色画像の投影状態となっている筈であるので、ＣＰＵ４５はフォトセンサＰＳから得られる輝度パターンを検出する（ステップＳ２０２）。

図６（Ａ）は、このときフォトセンサＰＳで検出される輝度信号の出力パターン（図６（Ａ−１））と、投影される画像のフィールド構成（図６（Ａ−２））とを対応して示す。左目用画像と右目用画像の各同期タイミングを規定する同期パルスＳｙｎｃを形成するようにデータプロジェクタ装置１０側で光源部１５の緑色励起用の青色ＬＤ１８、赤色ＬＥＤ２４、及び青色ＬＥＤ２５が同時発光するとともに、左目用画像の同期パルスＳｙｎｃと右目用画像の同期パルスＳｙｎｃとの間に位置するＢ，Ｒ，Ｇの各フィールドで、対応する光源が順次時分割で発光され、併せてマイクロミラー素子１４では全画素フル階調値で光源からの光を投影レンズユニット１７方向に全反射する状態となる。

したがって、図６（Ａ−１）に示すようにフォトセンサＰＳの出力する波高値は、同期パルスＳｙｎｃに対応するタイミングで他のＢ，Ｒ，Ｇの各フィールドに比して著しく高く、容易に識別可能であるとともに、Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールドでは、その輝度成分に基づいて「Ｂ＜Ｒ＜Ｇ」の順序で安定部分での波高値が高くなる。

また、上記Ｂ，Ｒ，Ｇの各フィールド間とその両端に位置する、カラーホイールの使用が前提とされるＤＬＰ（登録商標）方式のプロジェクタ装置でスポーク期間ＳＰと呼称されるフィールド間の遷移期間においては、原色２色の混色による補色画像の投影期間として利用されることとなる。

ＣＰＵ４５では、上記フォトセンサＰＳの出力パターンを検出してその波高値がそれぞれ安定している期間を解析することにより、同期パルスＳｙｎｃ間で、それぞれ同一レベルで安定するＢ，Ｒ，Ｇフィールドの期間を認識し（ステップＳ２０３）、その認識結果としてのＢ，Ｒ，Ｇフィールドの期間を設定する（ステップＳ２０４）。

上記図６（Ａ）は説明を容易にするべく左右各画像を含む立体画像１フレーム分を角度７２０°としてその１周期分について説明しているが、実際の動作時においては、例えば１００周期分を連続してパターン検出し、その平均値を用いて同期パルスＳｙｎｃと安定した各Ｂ，Ｒ，Ｇ各原色フィールドの設定を行なうこととなる。

設定の処理を終えた後、あらためて上記テストモードでの動作を解除して（ステップＳ２０５）、通常の立体画像投影に対する鑑賞を行なうモードに移行するべく、上記ステップＳ２０１からの処理に戻る。

上記ステップＳ２０１でテストモードキーが操作されておらず、キャリブレーション動作を行なう必要がないと判断した場合、ＣＰＵ４５はその時点で設定されている透過率に応じて、フォトセンサＰＳで検出される上記同期パルスＳｙｎｃに同期した、通常の投影画像に対する左目用液晶シャッタレンズ４１と右目用液晶シャッタレンズ４２をそれぞれ開閉処理し、交互に透過と遮断とを繰返すよう制御する（ステップＳ２０６）。

このとき同時にＣＰＵ４５は、同期パルスＳｙｎｃの波高値を検出し（ステップＳ２０７）、検出した波高値に応じて、左目用液晶シャッタレンズ４１、及び右目用液晶シャッタレンズ４２を透過してユーザＵＳの目に入射する光量を制御するべく、透過率を設定する（ステップＳ２０８）。

この場合、ＣＰＵ４５では、例えばプログラムメモリ４７に予め設定されるルックアップテーブルに基づいて一義に透過率を設定するもので、同期パルスＳｙｎｃの波高値が高く、スクリーンＳＣからの反射光の輝度が高い場合ほど、設定する透過率は低くなる。

このように透過光量を高い精度で制御可能な左目用液晶シャッタレンズ４１及び右目用液晶シャッタレンズ４２を用いることで、色バランスを全く崩すことなく、透過光量を必要に応じて制御できる。

以上第１及び第２の動作例で詳記した如く本実施形態によれば、スクリーンＳＣに投影される立体画像が明るすぎる場合に、その画像を鑑賞するユーザＵＳの目の負担を軽減し、適正な明るさの画像を得ることが可能となる。

なお、上記実施形態は、ＤＬＰ（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置１０で投影された画像を鑑賞する３Ｄ液晶メガネＧＬに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限ることなく、３Ｄ画像を投影するテレビ装置用の３Ｄ液晶メガネで、テレビ側から画像とは別に発信される赤外線信号を同期パルスとして左右の画像の切換えを行なう場合でも、該同期パルスの赤外線信号の受信レベルを検出することにより、あまりテレビに近い場合にはメガネ側で透過光量を制限するなど、同様の効果を奏し得る。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
請求項１記載の発明は、左目用画像を透過させるための左目用シャッタと、右目用画像を透過させるための右目用シャッタと、上記左目用画像と上記右目用画像との切換えタイミングを示す同期信号を受信する受信手段と、上記受信手段で受信した同期信号に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過と遮断とを制御する透過遮断制御手段と、上記受信手段で受信した同期信号の強度に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過量を制御する明るさ制御手段とを具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記明るさ制御手段は、画像が上記左目用または右目用の各シャッタを透過する期間に画像の透過を遮蔽して画像の明るさを調製する遮蔽期間を設定し、且つ当該遮蔽期間の長さを制御することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明において、上記明るさ制御手段は、上記遮蔽期間を、時分割で設定された画像の各色フィールド期間に設定することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、上記請求項２または３記載の発明において、上記明るさ制御手段は、上記遮蔽期間を、時分割で設定された画像の各色フィールド期間の間に位置するスポーク期間に設定することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、上記請求項２記載の発明において、画像が上記左目用または右目用の各シャッタを透過する期間で、画像の各色フィールド期間のそれぞれを複数のサブフィールドに分割して同一画像を複数回繰返して透過し、上記明るさ制御手段は、上記サブフィールド単位で上記遮蔽期間を設定することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記明るさ制御手段は、画像が上記左目用または右目用の各シャッタを透過する期間全域にわたる画像の透過率を制御することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、左目用画像を透過させるための左目用シャッタ、右目用画像を透過させるための右目用シャッタ、上記左目用画像と上記右目用画像との切換えタイミングを示す同期信号を受信する受信部、及び上記受信部で受信した同期信号に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過と遮断とを制御する透過遮断制御部を備えた立体画像用メガネでの立体画像鑑賞方法であって、上記受信部で受信した同期信号の強度に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過量を制御する明るさ制御工程を有したことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、左目用画像を透過させるための左目用シャッタ、右目用画像を透過させるための右目用シャッタ、上記左目用画像と上記右目用画像との切換えタイミングを示す同期信号を受信する受信部、及び上記受信部で受信した同期信号に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過と遮断とを制御する透過遮断制御部を備えた立体画像用メガネが内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、上記受信部で受信した同期信号の強度に応じて上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過量を制御する明るさ制御手段として機能させることを特徴とする。

１０…データプロジェクタ装置、１１…入力部、１２…画像変換部、１３…投影処理部、１４…マイクロミラー素子、１５…光源部、１６…ミラー、１７…投影レンズユニット、１８…（緑色光励起用青色）ＬＤ、１９…ダイクロイックミラー、２０…蛍光ホイール、２１…ホイールモータ（Ｍ）、２３…ダイクロイックミラー、２４…（赤色）ＬＥＤ、２５…（青色）ＬＥＤ、２６…ダイクロイックミラー、２７…ミラー、２８…ＣＰＵ、２９…メインメモリ、３０…プログラムメモリ、３１…操作部、３２…音声処理部、３３…スピーカ部、ＧＬ…３Ｄ液晶メガネ、ＰＳ…フォトセンサ、ＳＣ…スクリーン、ＳＰ…スポーク期間、ｔＢ１，ｔＧ１，ｔＲ１，ｔＢＧ２１，ｔＢＧ２２，ｔＢＲ２，ｔＲＧ２…ブランク期間、ＵＳ…ユーザ。

Claims (8)

1. 左目用画像を透過させるための左目用シャッタと、
   右目用画像を透過させるための右目用シャッタと、
   上記左目用画像と上記右目用画像との切換えタイミングを示す同期信号を受信する受信手段と、
   上記受信手段で受信した同期信号に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過と遮断とを制御する透過遮断制御手段と、
   上記受信手段で受信した同期信号の強度に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過量を制御する明るさ制御手段と
   を具備したことを特徴とする立体画像用メガネ。
2. 上記明るさ制御手段は、画像が上記左目用または右目用の各シャッタを透過する期間に画像の透過を遮蔽して画像の明るさを調製する遮蔽期間を設定し、且つ当該遮蔽期間の長さを制御することを特徴とする請求項１記載の立体画像用メガネ。
3. 上記明るさ制御手段は、上記遮蔽期間を、時分割で設定された画像の各色フィールド期間に設定することを特徴とする請求項２記載の立体画像用メガネ。
4. 上記明るさ制御手段は、上記遮蔽期間を、時分割で設定された画像の各色フィールド期間の間に位置するスポーク期間に設定することを特徴とする請求項２または３記載の立体画像用メガネ。
5. 画像が上記左目用または右目用の各シャッタを透過する期間で、画像の各色フィールド期間のそれぞれを複数のサブフィールドに分割して同一画像を複数回繰返して透過し、
   上記明るさ制御手段は、上記サブフィールド単位で上記遮蔽期間を設定する
   ことを特徴とする請求項２記載の立体画像用メガネ。
6. 上記明るさ制御手段は、画像が上記左目用または右目用の各シャッタを透過する期間全域にわたる画像の透過率を制御することを特徴とする請求項１記載の立体画像用メガネ。
7. 左目用画像を透過させるための左目用シャッタ、右目用画像を透過させるための右目用シャッタ、上記左目用画像と上記右目用画像との切換えタイミングを示す同期信号を受信する受信部、及び上記受信部で受信した同期信号に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過と遮断とを制御する透過遮断制御部を備えた立体画像用メガネでの立体画像鑑賞方法であって、
   上記受信部で受信した同期信号の強度に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過量を制御する明るさ制御工程を有したことを特徴とする立体画像鑑賞方法。
8. 左目用画像を透過させるための左目用シャッタ、右目用画像を透過させるための右目用シャッタ、上記左目用画像と上記右目用画像との切換えタイミングを示す同期信号を受信する受信部、及び上記受信部で受信した同期信号に応じて、上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過と遮断とを制御する透過遮断制御部を備えた立体画像用メガネが内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、
   上記コンピュータを、上記受信部で受信した同期信号の強度に応じて上記左目用及び右目用の各シャッタでの画像の透過量を制御する明るさ制御手段として機能させることを特徴とするプログラム。

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