JP2015026024A - 立体画像観察装置、プロジェクタおよびプロジェクタシステム - Google Patents

Abstract

【課題】継続して立体画像を観察可能にする。
【解決手段】立体画像観察装置は、観察者の頭部に着脱可能に装着された際の、視差画像が投影された投影面に対する傾きを検出する検出手段と、検出手段により検出された傾きが所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果に応じて傾きを所定範囲内に誘導するための報知を行う報知手段とを備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、立体画像観察装置、プロジェクタおよびプロジェクタシステムに関する。

従来から、プロジェクタにより投影された立体画像を観察するための立体視装置の傾きを検出して、立体視装置の傾きが立体視に適していない状態となった場合に、視差画像の投影を停止する技術が知られている（たとえば特許文献１）。

特開２０１２−１９５８１７号公報

しかしながら、観察者の意思に反して視差画像の投影が停止され、立体画像の観察を継続できないという問題がある。

請求項１に記載の立体画像観察装置は、観察者の頭部に着脱可能に装着された際の、視差画像が投影された投影面に対する傾きを検出する検出手段と、検出手段により検出された傾きが所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果に応じて傾きを所定範囲内に誘導するための報知を行う報知手段とを備えることを特徴とする。
請求項５に記載のプロジェクタは、投影面に視差画像を投影する投影手段と、観察者の頭部に着脱可能に装着された、投影面に投影された視差画像を観察するための立体画像観察装置が、投影面に対して成す傾きを取得する取得手段と、取得手段によって取得された立体画像観察装置の傾きが所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果に応じて、投影手段が投影する視差画像の態様を変更する投影制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項１０に記載のプロジェクタシステムは、投影面に視差画像を投影する投影手段と、観察者の頭部に着脱可能に装着され、投影面に投影された視差画像を観察するための立体画像観察装置と、立体画像観察装置の投影面に対する傾きを検出する検出手段と、検出手段により検出された傾きが所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果に応じて傾きを所定範囲内に誘導するための報知を行う報知手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、検出された立体画像観察装置の傾きが所定範囲内であるか否かを判定して、判定結果に応じて傾きを所定範囲内に誘導するための報知を行うことができる。

実施の形態によるプロジェクタシステムの構成を説明する図 実施の形態によるプロジェクタの第一使用状態を説明する図 実施の形態によるプロジェクタの非使用状態を説明する図 実施の形態によるプロジェクタの外観を説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図 実施の形態によるプロジェクタの第二使用状態を説明する図 実施の形態によるプロジェクタの構成を例示するブロック図 実施の形態によるプロジェクタシステムを構成する観察装置の外観図 実施の形態による観察装置の制御系の構成を説明するブロック図 第二使用状態における視差画像と観察装置とが成す角度について説明する図 第１の実施の形態における観察装置の動作を説明するフローチャート 第２の実施の形態における視差画像と観察装置とが成す角度について説明する図 変形例におけるプロジェクタによる視差画像の投影位置の移動を説明する図

−第１の実施の形態−
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１に示すように、本発明の実施の形態によるプロジェクタシステム１００は、プロジェクタ１と観察装置２００とにより構成される。本実施の形態のプロジェクタシステム１００においては、プロジェクタ１から机上等の載置面に投影され、反射した視差画像を観察装置２００を介して立体（３Ｄ）画像として観察可能に構成されている。なお、図１において破線で囲まれた矩形の領域が載置面に投影された視差画像の領域を示している。
（第一使用状態）
図２は、プロジェクタ１の第一使用状態を説明する図である。第一使用状態では、プロジェクタ１がスクリーン４０への投影を行う。図２において、プロジェクタ１は、プロジェクタ１に対して回動可能に設けられた開閉式のミラー支持部２を有する。ミラー支持部２は、回転軸４の周りに回動することによって開閉する。ミラー支持部２は、投影時に図示する開状態の位置まで開かれ、ミラー支持部２の回動軸部に設けられる不図示のトグル機構によって開状態を維持する。

図２に示すように、ミラー支持部２が開状態になるとプロジェクタ１の内部に設けられた投射光学系の開口２５が現れる。ミラー支持部２の内側には、反射ミラー２４が設けられる。このプロジェクタ１は、載置面５０上に載置されている状態で、開口２５から射出される投影光束を反射ミラー２４で反射させてスクリーン４０へ投影する。図２の例では、載置面５０とスクリーン４０とが直交する。

プロジェクタ１は、本体支持部３を備えることにより、プロジェクタ１をチルト方向に傾斜させて設置する。本体支持部３は、底面１ａに対して回動可能に設けられた平板状の支持部材であり、底面１ａにおいてミラー支持部２の回転軸４と反対側の端部に位置する回転軸６の周りに回動する。本体支持部３において、上記回転軸６と反対側の端部の両面には、それぞれ幅方向（図２において紙面に垂直方向）の両端において足１５が設けられる。

本体支持部３の幅方向（図２において紙面に垂直方向）の長さは、プロジェクタ１の幅方向（図２において紙面に垂直方向）の長さと同じである。また、本体支持部３の水平方向（図２において左右方向）の長さは、第一使用状態および後述する第二使用状態におけるプロジェクタ１の重心を載置面５０へ投影した鉛直投影点を含む長さとする。

本体支持部３は、プロジェクタ１の第一使用状態において図２に例示した位置まで開かれる。図２に例示する回動位置は、本体のチルト方向の傾斜角度θ１を、例えば略１０度に保つ位置である。本体支持部３の回動軸部に設けられる不図示のクリック機構により、本体支持部３は、プロジェクタ１の底面１ａと載置面５０との間の角度θ１を略１０度にする位置で固定される。

（非使用状態）
図３に示すように、ミラー支持部２はプロジェクタ１の非使用時に閉じられ、ミラー支持部２の回動軸部に設けられる上記トグル機構によって閉状態を維持する。図３は、図２のプロジェクタ１の非使用状態（収納状態）を説明する図である。ミラー支持部２が閉じると、閉じたミラー支持部２が投射光学系の開口２５（図２）を覆うことにより、反射ミラー２４を含む投射光学系を閉空間に閉ざす。

図３において、閉状態のミラー支持部２と同様の傾斜を有する側面１ｄには、操作部材１０が設けられる。閉じたミラー支持部２の外側面２ｄと、側面１ｄとは同一平面を形成する。

本体支持部３は、プロジェクタの非使用時に図３に示す位置に畳まれる。本体支持部３は、上記クリック機構によって、プロジェクタ１の底面１ａに本体支持部３が接する位置（詳しくは足１５が底面１ａに当接する位置）で固定される。ここで、底面１ａと側面１ｂとの間の角度は、（９０−θ１）度に構成されている。これにより、図２の第一使用状態において側面１ｂがスクリーン４０と平行になり、プロジェクタ１をスクリーン４０に寄せることができる。

図２の投射光学系の要部を説明する。ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などによって構成される変調素子２１が、ＬＥＤ光源２７（図６）からの照明光によって照明される。変調素子２１は、画素に対応する可動微小鏡面（マイクロミラー）が二次元に配列されたものである。マイクロミラーに設けられた電極が駆動されることにより、照明光を軸対称レンズ群２２へ向けて反射する状態と、照明光を内部の吸収体へ向けて反射する状態とを切替える。各マイクロミラーを個別に駆動することにより、表示画素ごとに照明光の反射が制御される。変調素子２１は、以上のように照明光を変調して画像を生成する。

軸対称レンズ群２２を通過した変調光束は、さらに自由曲面レンズ群２３を通過して反射ミラー２４に入射される。反射ミラー２４は自由曲面ミラーによって構成されており、入射された変調光束をスクリーン４０へ向けて折り曲げる。なお、図２を簡略化するため、軸対称レンズ群２２および自由曲面レンズ群２３を各１個のレンズとして図示したが、これらのレンズ群は、必要に応じて複数のレンズからなる構成としてもよい。

図２において、変調素子２１から自由曲面レンズ群２３に至る光軸ａｘは、載置面５０に対して上方に角度θ１（本例では略１０度）傾けている。また、反射ミラー２４からスクリーン４０へ至る光軸ａｘ’の入射角度θ２は、略６０度に設定してスクリーン４０に対して斜めに投影させている。なお、上記操作部材１０を設ける側面１ｄを、反射ミラー２４からスクリーン４０へ至る光束の下限Ｌ（側面１ｄの最も近くを進む光束）と略平行とするように構成し、投影光束を妨げないようにしている。

一般に、スクリーン４０に対して斜めに投影する光学系では投影像に台形歪みが生じるところ、本実施形態では上記自由曲面レンズ群２３および上記自由曲面ミラーで構成した反射ミラー２４によって台形歪みを補正する。上述した角度θ１および角度θ２は、それぞれ光学設計上必要な台形歪み補正量を軽減する目的で最適化したものである。

このような投射光学系を収納する筐体としては、プロジェクタ１のように、その底面１ａおよび上面１ｃを光軸ａｘと略平行に構成することが筐体サイズ（特に厚み寸法）を小さくするために有効である。この場合、プロジェクタ１をチルト方向に傾斜させた設置が必要になる。このため、第一使用状態では、スクリーン４０と直交する載置面５０に対して、プロジェクタ１の底面１ａを上記角度θ１だけ傾斜させる。

図４（ａ）は図１のプロジェクタ１の上面１ｃを見た上面図であり、図４（ｂ）は図１のプロジェクタ１のミラー支持部２側の側面を見た側面図である。図４（ａ）において、領域４１は、上記軸対称レンズ群２２、自由曲面レンズ群２３などの投射光学系が配置される領域を表す。また、領域４２は、上記変調素子２１、ＬＥＤ光源２７（図６）が配置される領域を表す。

（第二使用状態）
図５は、図２のプロジェクタ１の第二使用状態を説明する図である。第二使用状態では、プロジェクタ１は載置面５０への投影を行う。本体支持部３は、プロジェクタ１の第二使用状態において図５に例示した位置まで開かれる。図５に例示する回動位置は、プロジェクタ１のチルト方向の傾斜角度θ３を略１００度に保つ位置である。この傾斜角度θ３は、底面１ａを載置面５０に直交する直線から上記角度θ１だけ傾けた場合に相当する。この場合、プロジェクタ１の底面１ａから、本体支持部３までの角度は（θ３＋１８０）＝２８０度である。

上述したように、プロジェクタ１の底面１ａと側面１ｂとの間の角度が（９０−θ１）度であることから、本体支持部３がプロジェクタ１の側面１ｂに接する位置まで開いた状態で、載置面５０上に本体支持部３を接するように載置することで、プロジェクタ１のチルト方向の傾斜角度θ３を略１００度にできる。なお、上記クリック機構によって、本体支持部３はプロジェクタ１の側面１ｂに接する位置で固定される。

プロジェクタ１は、投影光束を反射ミラー２４で反射させて載置面５０へ投影する。この場合、反射ミラー２４から載置面５０へ至る光軸ａｘ’の入射角度θ２は、略６０度である。なお、第二使用状態でも、プロジェクタ１の面１ｄを反射ミラー２４からスクリーン４０へ至る光束の下限Ｌ（側面１ｄの最も近くを進む光束）と略平行とするように構成し、投影光束を妨げないようにしている。

＜ブロック図の説明＞
図６は、上述したプロジェクタ１の構成を例示するブロック図である。プロジェクタ１は、プロジェクタユニット２０と、ＲＡＭ１０１と、フラッシュメモリ１０２と、ＣＰＵ１０３と、メモリカードインターフェース(I/F)１０４と、操作部材１０と、を有する。メモリカードインターフェース(I/F)１０４には、着脱可能なメモリカード９０が装着される。

プロジェクタユニット２０は、変調素子２１と、軸対称レンズ群２２と、光学系駆動部２６と、ＬＥＤ光源２７と、投影制御部２８と、を含む。投影制御部２８は、ＣＰＵ１０３からの投影指示に応じてＬＥＤ光源２７に駆動電流を供給する。ＬＥＤ光源２７は、供給された電流に応じた明るさで変調素子２１を照明する。

投影制御部２８はさらに、ＣＰＵ１０３から送出される画像データに応じてマイクロミラー駆動信号を生成し、生成した駆動信号で変調素子２１を駆動する。このように、画像信号に応じてＬＥＤ光源２７からの光を変調することにより、変調素子２１が画像を生成する。

投影に用いる画像データとして、メモリカード９０から読み出された画像データや、フラッシュメモリ１０２から読み出された画像データなどを使用できる。さらに、投影に用いる画像データには、平面（２Ｄ）画像データや立体（３Ｄ）画像データが含まれる。

軸対称レンズ群２２は、変調素子２１から射出される光束を反射ミラー２４の方向へ導く。光学系駆動部２６は、投影制御部２８から出力されるフォーカス調節信号に基づいて、不図示のフォーカスレンズを光軸方向へ進退駆動する。光学系駆動部２６はさらに、投影制御部２８から出力されるズーム調節信号に基づいて、不図示のズームレンズを光軸方向へ進退駆動する。ズームレンズの位置が変わることで、投影サイズが変更される。

ＣＰＵ１０３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、制御プログラムに基づいて、プロジェクタ１の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行したりする演算回路である。ＣＰＵ１０３は、メモリカード９０から読み出された画像データや、フラッシュメモリ１０２から読み出された画像データを、投影用の画像データとしてプロジェクタユニット２０へ出力する。ＣＰＵ１０３は、投影用の画像データが立体画像データの場合には、左目用のフレーム（以下、左目用画像データと呼ぶ）と右目用のフレーム（以下、右目用画像データと呼ぶ）とをそれぞれプロジェクタユニット２０へ出力する。なお、左目用画像データと右目用画像データとは互いに視差を有する画像に対応している。

プロジェクタユニット２０は、左目用画像データに対応する画像（左目用画像）と右目用画像データ（右目用画像）とを交互に載置面５０上に結像させる。この場合、投影制御部２８は、変調素子２１を制御して、所定の周期（たとえば６０フレーム／秒）にて左目用画像と右目用画像とを生成させる。この結果、所定周期ごとに左目用画像と右目用画像とが切り替えられて載置面５０に投影される。このようにして投影される視差画像は、載置面５０にて反射されて、後述する観察装置２００を介して観察者に立体画像として観察される。

投影制御部２８は、変調素子２１を制御して、左目用画像と右目用画像とのそれぞれに同期信号（同期画像）を重畳して投影させる。同期信号は、後述する観察装置２００を用いて立体画像を観察するために、左目用画像と右目用画像との切り換えと、観察装置２００に設けられた左目用シャッタと右目用シャッタとの開閉のタイミングとを同期させるための信号である。この同期は、たとえば公知のＤＬＰ−ＬＩＮＫ（登録商標）方式を用いて行われる。

以下、観察装置２００について説明する。
図７は、観察装置２００の外観図である。観察装置２００は、眼鏡型のフレーム２０１を有して、観察者の頭部に着脱可能に装着されて使用される。観察装置２００は、左目用シャッタ２０２と、右目用シャッタ２０３と、報知表示部２０４と、角度センサ２０５と、受光部２０６とを備えている。左目用シャッタ２０２は液晶シャッタによって構成され、載置面５０への左目用画像の投影に同期して開放し、観察者の左目に左目用画像を透過させ、載置面５０への右目用画像の投影に同期して閉鎖し、観察者の左目に右目用画像が入射することを妨げる。右目用シャッタ２０３は液晶シャッタによって構成され、載置面５０への右目用画像の投影に同期して開放し、観察者の右目に右目用画像を透過させ、載置面５０への左目用画像の投影に同期して閉鎖し、観察者の右目に左目用画像が入射することを妨げる。

報知表示部２０４は、プロジェクタ１が第二使用状態にて立体画像を投影している際に、立体画像の観察に適した位置に観察者の視線を誘導するための情報表示を行う。報知表示部２０４は、左目用シャッタ２０２および／または右目用シャッタ２０３に設けられ、ハーフミラー等を介して観察者に誘導のための表示を観察させる。角度センサ２０５は、たとえばジャイロセンサ、加速度センサ、傾斜センサ等によって構成され、水平面を基準とした観察装置２００の俯角方向の角度を検出する。受光部２０６は、左目用画像と右目用画像とに重畳して投影され、スクリーン４０で反射される同期信号を受光するための受光センサであり、たとえばＣＣＤやＣＭＯＳ等によって構成される。

図８は、観察装置２００の制御系のブロック図である。図８に示すように、観察装置２００には制御部２１０が設けられている。制御部２１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、観察装置２００の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行したりする。制御部２１０には、上述した角度センサ２０５によって検出された観察装置２００の角度が角度情報として入力される。また、制御部２１０には、受光部２０６により受光された同期信号が入力される。

制御部２１０は、シャッタ駆動部２１１と、判定部２１２と、報知制御部２１３とを機能として備えている。シャッタ駆動部２１１は、受光部２０６から入力した同期信号に応じて、左目用シャッタ２０２と右目用シャッタ２０３との開閉を制御する。すなわち、左目用画像の投影と同期させるための同期信号が入力された場合には、シャッタ駆動部２１１は、左目用シャッタ２０２の液晶シャッタを開放し、右目用シャッタ２０３の液晶シャッタを閉鎖する。右目用画像の投影と同期させるための同期信号が入力された場合には、シャッタ駆動部２１１は、右目用シャッタ２０３の液晶シャッタを開放し、左目用シャッタ２０２の液晶シャッタを閉鎖する。

判定部２１２は、角度センサ２０５により検出された観察装置２００の角度θ４（図９参照）、すなわち水平面からの俯角が所定の角度範囲内であるか否かを判定する。所定の角度範囲は、受光部２０６が同期信号を所定以上の高感度にて受光可能な俯角の範囲として設定される。たとえば、受光部２０６の受光面が載置面５０にて反射される同期信号の正反射光が進行する方向と実質的に直交することが好ましい。

図９に示すように、本実施の形態のプロジェクタ１は、第二使用状態では載置面５０へ至る光軸ａｘ’の入射角度θ２は略６０度なので、観察装置２００の受光部２０６は水平面に対して３０度±１０度の俯角を有している場合に、高感度にて同期信号を受光可能となる。したがって、本実施の形態においては、判定部２１２は、検出された角度θ４が３０度±１０度、すなわち俯角が２０度〜４０度の場合に、観察装置２００が所定の角度範囲内であると判定する。

報知制御部２１３は、判定部２１２による判定結果に応じて、報知表示部２０４に表示する表示の態様を制御する。判定部２１２によって、観察装置２００の俯角が２０度以上４０度以下の範囲であると判定された場合には、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に、たとえば「適切」等のメッセージの表示をさせる。観察装置２００の俯角が２０度未満と判定された場合には、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に、たとえば「もっと上」等のメッセージの表示をさせる。観察装置２００の俯角が４０度を超える範囲であると判定された場合には、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に、たとえば「もっと下」等のメッセージの表示をさせる。

なお、報知表示部２０４にメッセージを表示させるものに代えて、観察装置２００の俯角に応じて報知表示部２０４に指標を表示させるものについても本発明の一態様に含まれる。この場合の一例として、俯角が２０度未満の場合には指標として上向きの矢印が表示され、俯角が２０度以上４０度以下の場合には「−」表示がされ、俯角が４０度を超える場合には下向きの矢印が表示されればよい。また、俯角が２０度未満の場合には左目用シャッタ２０２の所定の領域が点灯し、俯角が２０度以上４０度以下の場合には左目用シャッタ２０２の所定の領域および右目用シャッタ２０３の所定の領域がそれぞれ点灯し、俯角が４０度を超える場合には右目用シャッタ２０３の所定の領域が点灯するように構成してもよい。

上記のように観察装置２００の俯角が２０度未満の場合に報知表示部２０４に「もっと上」のメッセージが表示されることにより、観察者はより上方、すなわち俯角が大きくなる位置に観察する体勢を変更するように誘導される。観察装置２００の俯角が４０度を超える場合に報知表示部２０４に「もっと下」のメッセージが表示されることにより、観察者はより下方、すなわち俯角が小さくなる位置に観察する体勢を変更するように誘導される。その結果、観察装置２００は同期信号を受光するために適した俯角の範囲内に位置することになるので、左目用画像および右目用画像の切り換えと左目用シャッタ２０２および右目用シャッタ２０３の開閉のタイミングとを適切に同期させて、観察者に質の高い立体画像を観察させることが可能になる。

図１０に示すフローチャートを参照して、第１の実施の形態によるプロジェクタシステム１００の観察装置２００の動作について説明する。図１０の処理は、制御部２１０でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、観察者による観察装置２００の電源オン操作に応じて制御部２１０により起動され、実行される。

ステップＳ１０１では、受光部２０６に載置面５０にて反射した同期信号を受光させてステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、受光部２０６により受光された同期信号に基づいて、シャッタ駆動部２１１は、左目用シャッタ２０２および右目用シャッタ２０３の開閉を制御してステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、角度センサ２０５に観察装置２００の角度θ４を検出させてステップＳ１０４へ進む。

判定部２１２は、角度センサ２０５から入力した角度情報を用いて、観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲内であるか否かを判定する。角度θ４が所定の角度範囲内の場合には、ステップＳ１０４が肯定判定されてステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に「適切」等のメッセージを表示させて、後述するステップＳ１０９へ進む。

観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲内ではない場合には、ステップＳ１０４が否定判定されてステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、判定部２１２は、入力された角度情報を用いて、観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲より小さいか否かを判定する。角度θ４が所定の角度範囲より小さい場合には、ステップＳ１０６が肯定判定されてステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７では、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に「もっと上」等のメッセージを表示させて後述するステップＳ１０９へ進む。

観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲より大きい場合には、ステップＳ１０６が否定判定されてステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に「もっと下」等のメッセージを表示させてステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、観察者により観察装置２００の電源オフ操作が行われたか否かを判定する。電源オフ操作が行われた場合には、ステップＳ１０９が肯定判定されて処理を終了する。電源オフ操作が行われない場合には、ステップＳ１０９が否定判定されてステップＳ１０１へ戻る。

以上で説明した第１の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）プロジェクタシステム１を構成する観察装置２００は、角度センサ２０５によって検出された観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲である２０度以上４０以下であるか否かを判定する判定部２１２と、判定部２１２による判定結果に応じて観察装置２００の角度θ４を所定の角度範囲内に誘導するための報知を行う報知表示部２０４とを備える。したがって、報知に誘導された観察者は、観察装置２００が同期信号を受光するために適した俯角の範囲内に位置させるように体勢や姿勢を改めることになる。その結果、左目用画像および右目用画像の切り換えと左目用シャッタ２０２および右目用シャッタ２０３の開閉のタイミングとを適切に同期させて、観察者に質の高い立体画像を観察させることが可能になる。

（２）観察装置２００の報知表示部２０４は、判定部２１２による判定結果に応じてメッセージの内容を変更して表示することにより、観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲内となるように誘導するようにした。したがって、観察者は、観察装置２００の位置を修正するべき方向を簡単に認識することができるので、利便性が向上する。

−第２の実施の形態−
本発明の第２の実施の形態によるプロジェクタシステムについて説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、載置面に投影された視差画像を立体画像として観察するときに、観察装置の水平面に対する俯角を立体視の効果が良好となる範囲に誘導する点で第１の実施の形態とは異なる。

第二使用状態にて載置面５０に投影された視差画像を観察する際には、視差画像に対して所定の角度を有した状態で観察することにより、立体視の効果が最も強調されるという知見が得られている。第２の実施の形態のプロジェクタシステム１００を構成する観察装置２００においては、この所定の角度を中心とした所定の角度範囲から観察者に視差画像を観察させるように誘導する。なお、本実施の形態においては、所定の角度として４５度、所定の角度範囲を４５度±１０度を一例として説明するが、この例に限定されるものではなく、実験等に基づいて、最適な角度および角度範囲に設定されることが好ましい。

図１１は載置面５０に投影された視差画像と観察装置２００との角度の関係を説明する図である。図１１は、観察装置２００が視差画像に対して上述した所定の角度である４５度に位置する例を示している。図１１に示すように、観察装置２００が視差画像に対して４５度の角度を成している場合には、観察装置２００が水平面に対して成す角度θ４も４５度となる。したがって、報知表示部２０４は、角度センサ２０５により検出された角度θ４が４５度±１０度、すなわち３５度以上５５度以下の範囲に含まれるように観察者を誘導するための表示を行う。

判定部２１２によって、観察装置２００の俯角が３５度以上５５度以下の範囲であると判定された場合には、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に、たとえば「適切」等のメッセージの表示をさせる。観察装置２００の俯角が３５度未満と判定された場合には、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に、たとえば「もっと上」等のメッセージの表示をさせる。観察装置２００の俯角が５５度を超える範囲であると判定された場合には、報知制御部２１３は、報知表示部２０４に、たとえば「もっと下」等のメッセージの表示をさせる。なお、メッセージの表示に代えて指標を表示させてもよいし、左目用シャッタ２０２および／または右目用シャッタ２０３の所定の領域を点灯させてもよい。

第２の実施の形態による観察装置２００は、図１０のフローチャートに示す処理と同様の処理を行う。ただし、図１０のステップＳ１０４においては、判定部２１２は観察装置２００の角度θ４が３５度以上５５度以下であるか否かを判定し、ステップＳ１０６においては、判定部２１２は観察装置２００の角度θ４が３５度未満であるか否かを判定する。

以上で説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態による（２）の作用効果に加えて、以下の作用効果が得られる。
プロジェクタシステム１を構成する観察装置２００は、角度センサ２０５によって検出された観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲である３５度以上５５以下であるか否かを判定する判定部２１２と、判定部２１２による判定結果に応じて観察装置２００の角度θ４を所定の角度範囲内に誘導するための報知を行う報知表示部２０４とを備える。したがって、報知に誘導されることにより、観察装置２００が立体視の効果が強調される俯角の範囲内に位置するようになるので、立体視の効果が強調された質の高い立体画像の観察を可能にする。

上述した第１および第２の実施の形態を組み合わせたものについても本発明の一態様に含まれる。すなわち、受光部２０６が同期信号を所定以上の高感度にて受光可能な観察装置２００の俯角の範囲と、立体視の効果が強調される観察装置２００の俯角の範囲とを包含する範囲を所定の角度範囲としてもよい。そして、報知表示部２０４による表示の態様を制御することにより、観察装置２００の角度θ４がこの所定の角度範囲内となるように誘導すればよい。この結果、左目用画像および右目用画像の切り換えと左目用シャッタ２０２および右目用シャッタ２０３の開閉のタイミングとを適切に同期させるという第１の実施の形態により得られる作用効果と、立体視の効果が強調されるという第２の実施の形態により得られる作用効果とを得ることができるので、さらに高画質の立体画像を観察することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）報知表示部２０４に観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲となるように誘導するものに代えて、載置面５０に投影される視差画像に誘導のためのメッセージ等を重畳表示させてもよい。この場合、プロジェクタ１は観察装置２００から角度θ４を示す角度情報を取得し、ＣＰＵ１０３は取得した角度情報を用いて、角度θ４が所定の角度範囲内であるか否かを判定する。そして、ＣＰＵ１０３は、観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲内であると判定した場合には、投影用の画像データに、たとえば「適切」等のメッセージを重畳させてプロジェクタユニット２０に投影させる。ＣＰＵ１０３は、観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲未満と判定した場合には、投影用の画像データに、たとえば「もっと上」等のメッセージを重畳させてプロジェクタユニット２０に投影させる。ＣＰＵ１０３は、観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲を超えると判定した場合には、投影用の画像データに、たとえば「もっと下」等のメッセージを重畳させて、プロジェクタユニット２０に投影させる。なお、投影用の画像データに、メッセージに代えて指標を重畳させて投影させてもよい。

上記の変形例においては、プロジェクタ１は、観察装置２００との間で、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信を介して観察装置２００の角度情報を取得するのが好ましい。また、プロジェクタ１がカメラ等の撮像装置を備える場合には、ＣＰＵ１０３は、撮像装置により観察装置２００を撮像して取得した画像データを用いて、観察装置２００が水平面となす俯角を解析することによって観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲内であるか否かを判定すればよい。

（２）上記の（１）のようにプロジェクタ１が観察装置２００の角度θ４を示す角度情報を取得することができる場合には、観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲内ではないときに、プロジェクタユニット２０によって投影される視差画像の投影位置を変更するものも本発明の一態様に含まれる。たとえば、図１２（ａ）に示すように、観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲よりも小さい場合には、プロジェクタユニット２０により投影される視差画像の投影位置を図１２（ａ）に示す矢印Ａｒの方向に沿って所定距離移動させる。この視差画像の投影位置を移動させる所定距離は、検出された観察装置２００の角度θ４と所定の角度範囲の中心角度（第１の実施の形態における３０度、または第２の実施の形態における４５度）との差分に応じて決まる。すなわち、差分が大きいほど視差画像の投影位置を移動させる所定距離も大きくなる。視差画像の投影位置が移動することにより、図１２（ｂ）に示すように観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲に含まれる。上記のように視差画像の投影位置を移動させる場合には、投影制御部２８は、変調素子２１を制御して、投影用の画像データを差分に応じて投影位置が移動するように画像処理によって画像データに加工を施してからスクリーン４０へ向けて投影させる。

なお、上述したように視差画像の投影位置を画像処理によって移動させるものに代えて、差分に応じてプロジェクタ１が載置面５０となす角度θ３を変更することによって、スクリーン４０へ至る光軸ａｘ’の入射角度θ２を変更させてもよい。この場合、差分に応じて角度θ３が変更可能となるようにプロジェクタ１を駆動させる駆動機構を備えればよい。

（３）観察装置２００が報知表示部２０４にメッセージ等を表示させることによって観察装置２００の角度θ４が所定の角度範囲となるように誘導するものに代えて、音声等を用いて誘導してもよい。この場合、観察装置２００はスピーカを備え、角度センサ２０５によって検出された角度θ４に応じて、「適切」、「もっと上」、「もっと下」等の音声によるメッセージをスピーカから出力させればよい。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１…プロジェクタ、２０…プロジェクタユニット、
２１…変調素子、２８…投影制御部、
１００…プロジェクタシステム、１０３…ＣＰＵ、
２００…観察装置、２０２…左目用シャッタ、
２０３…右目用シャッタ、２０４…報知表示部、
２０５…角度センサ、２０６…受光部、
２１０…制御部、２１１…シャッタ駆動部、
２１２…判定部、２１３…報知制御部

Claims (13)

1. 観察者の頭部に着脱可能に装着された際の、視差画像が投影された投影面に対する傾きを検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された傾きが所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に応じて前記傾きを前記所定範囲内に誘導するための報知を行う報知手段とを備えることを特徴とする立体画像観察装置。
2. 請求項１に記載の立体画像観察装置において、
   観察者に情報を視認させるための表示部をさらに備え、
   前記報知手段は、前記表示部に表示される前記情報の表示態様を変更することによって前記傾きを前記所定範囲内に誘導することを特徴とする立体画像観察装置。
3. 請求項１または２に記載の立体画像観察装置において、
   時系列的に交互に投影される一対の前記視差画像のうち、一方の視差画像が投影されたときに観察者の一方の目に導き、他方の視差画像が投影されたときに観察者の他方の目に導く遮断手段と、
   前記視差画像が投影される前記投影面に投影される同期画像を受光する受光手段とをさらに備え、
   前記傾きの所定範囲は、前記投影面に対する前記受光手段の受光面の傾きであることを特徴とする立体画像観察装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の立体画像観察装置において、
   前記投影面に投影された前記視差画像には、観察者が最も立体的に観察可能となる角度方向を有し、
   前記傾きの所定範囲は前記角度方向を含むことを特徴とする立体画像観察装置。
5. 投影面に視差画像を投影する投影手段と、
   観察者の頭部に着脱可能に装着された、前記投影面に投影された前記視差画像を観察するための立体画像観察装置が、前記投影面に対して成す傾きを取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された前記立体画像観察装置の傾きが所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に応じて、前記投影手段が投影する前記視差画像の態様を変更する投影制御手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
   前記投影制御手段は、前記判定手段による判定結果に応じて、前記視差画像に重畳する画像の表示態様を変更することによって前記傾きを前記所定範囲内に誘導することを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
   前記投影制御手段は、前記判定手段による判定結果に応じて、前記傾きが前記所定範囲内となるように前記視差画像の投影位置を変更することを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項５乃至７の何れか一項に記載のプロジェクタにおいて、
   前記投影手段は、一対の前記視差画像を時系列的に交互に前記投影面に投影し、前記立体画像観察装置が、前記一対の前記視差画像のうち一方の視差画像が投影されたときに観察者の一方の目に導き、他方の視差画像が投影されたときに観察者の他方の目に導くための同期画像を前記投影面に投影し、
   前記傾きの所定範囲は、前記投影面に対する前記立体画像観察装置が前記同期画像を受光する面の傾きであることを特徴とするプロジェクタ。
9. 請求項５乃至８の何れか一項に記載のプロジェクタにおいて、
   前記投影面に投影された前記視差画像には、観察者が最も立体的に観察可能となる角度方向を有し、
   前記傾きの所定範囲は前記角度方向を含むことを特徴とするプロジェクタ。
10. 投影面に視差画像を投影する投影手段と、
    観察者の頭部に着脱可能に装着され、前記投影面に投影された前記視差画像を観察するための立体画像観察装置と、
    前記立体画像観察装置の前記投影面に対する傾きを検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された傾きが所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段による判定結果に応じて前記傾きを前記所定範囲内に誘導するための報知を行う報知手段とを備えることを特徴とするプロジェクタシステム。
11. 請求項１０に記載のプロジェクタシステムにおいて、
    前記報知手段は、前記判定手段による判定結果に応じて前記傾きが前記所定範囲内となるように前記視差画像の投影位置を変更することを特徴とするプロジェクタシステム。
12. 請求項１０または１１に記載のプロジェクタシステムにおいて、
    前記投影手段は、一対の前記視差画像を時系列的に交互に投影し、
    前記立体画像観察装置は、前記一対の視差画像のうち、一方の視差画像が投影されたときに観察者の一方の目に導き、他方の視差画像が投影されたときに観察者の他方の目に導く遮断手段と、
    前記視差画像が投影される前記投影面に投影される同期画像を受光する受光手段とをさらに備え、
    前記傾きの所定範囲は、前記投影面に対する前記受光手段の受光面の傾きであることを特徴とするプロジェクタシステム。
13. 請求項１０乃至１２の何れか一項に記載のプロジェクタシステムにおいて、
    前記投影面に投影された前記視差画像には、観察者が最も立体的に観察可能となる角度方向を有し、
    前記傾きの所定範囲は前記角度方向を含むことを特徴とするプロジェクタシステム。
    
    

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