JP3955497B2

JP3955497B2 - 立体映像表示装置及び立体映像表示方法

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Publication number: JP3955497B2
Application number: JP2002163292A
Authority: JP
Inventors: 勝成横田; 浩之青木; 幸則川口; 敏彦神尾
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: JP2004012626A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像投影装置から立体表示用の映像、例えば鑑賞者の左右の目に別々の視差を有した映像をスクリーンに投影することで、鑑賞者に立体映像を見せることができる立体映像表示装置及び立体映像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像投影装置を用いて立体視を実現する場合は、映像投影装置から立体表示用の映像、例えば鑑賞者の左右の目に別々の視差を有した映像をスクリーンに投影することで実現させることができる。
【０００３】
この立体視は、例えば車両の車体の形状や部品等の評価を、実物を作製せずに、仮想物体（実物大のモデル等）で行うことができる点で有望視されている。
【０００４】
現在、立体視を実現させる具体的構成例としては、大型のスクリーンに映像を投影する、いわゆるｗａｌｌ型と、１つの閉所空間内において１つのスクリーンを設置し、該スクリーンに映像を投影する、いわゆる箱型とがある。
【０００５】
ｗａｌｌ型によるモデルの評価は、通常、鑑賞者を椅子などに座らせてその位置を固定し、投影された映像のモデルを動かして評価するようになっている。スクリーンのサイズを大きくとることが可能であるため、複数台の映像投影装置によって例えば１つのモデルの映像を投影するようにしている。なお、モデルが二輪車等の比較的小さなサイズのものであれば、１つの映像投影装置で投影可能となっている。
【０００６】
ｗａｌｌ型の装置構成としては、大型のスクリーンと、該スクリーンの後ろに設置される１台あるいは複数台の映像投影装置と、鑑賞者に装着される例えば液晶シャッタ眼鏡が挙げられる。
【０００７】
一方、箱型の立体映像表示装置では、鑑賞者の位置に応じたモデルの映像を瞬時に計算し、投影するようになっており（例えば特開２０００−３３０７０９号公報参照）、鑑賞者自身がモデルの周りを動いて評価することも可能となっている。
【０００８】
この箱型の装置構成としては、閉所空間を構成する部屋と、スクリーンに映像を投影する１台の映像投影装置と、鑑賞者に装着される例えば液晶シャッタ眼鏡と、鑑賞者の位置を検出する位置センサが挙げられる。
【０００９】
特に、この箱型は、ｗａｌｌ型と違って場所をとらないことと、モデルの鑑賞者が動きながらモデルを確認できるため、上述した車体等の設計や評価に最適である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、位置センサとしては、例えば磁気式位置センサ、超音波式位置センサ及び撮像型位置センサ等がある。磁気式位置センサは、安価である反面、金属類の影響を受けやすいという欠点がある。超音波式位置センサは、高価であり、センサ本体のサイズも大きいという問題がある。撮像型位置センサは、超音波式位置センサよりも高価であり、鑑賞者の頭部に取り付けられる撮像対象のマーカーのサイズが大きくかさばるという問題がある。
【００１１】
そこで、安価な磁気式位置センサを用いることが考えられるが、上述の撮像型位置センサ以外は、検出精度が撮像型位置センサよりも低く、立体映像でのモデル評価時に虚像のゆがみを生ずる。
【００１２】
この場合、センサと鑑賞者との距離が大きく離れても、センサの検出精度にずれがあるため、鑑賞者の位置によっては、鑑賞者の動きが忠実に検出されず、実際の鑑賞者の目の位置と、計算上の目の位置とが食い違うという問題が生じ、鑑賞者は違和感のある立体映像を見ることになる。
【００１３】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、実際の鑑賞者の目の位置に合わせた立体映像をリアルタイムに表示することができ、立体映像の効果を十分に発揮させることができる立体映像表示装置及び立体映像表示方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る立体映像表示装置は、３つの映像投影装置と、前記３つの映像投影装置に対応して設置され、前記３つの映像投影装置からの映像がそれぞれ投影され、互いに直交した位置関係にある第１スクリーン、第２スクリーン及び第３スクリーンと、鑑賞者の位置を検出する３次元磁気センサと、前記３つの映像投影装置に対して、少なくとも鑑賞者の位置に応じた立体表示用の画像データを送出する制御装置とを有する立体映像表示装置において、前記３次元磁気センサの検出値を、該３次元磁気センサと前記鑑賞者との距離に応じて補正する補正手段を有し、前記制御装置は、前記３次元磁気センサからの検出値を取り込む位置検出部と、前記位置検出部からの検出値に基づいて前記鑑賞者の位置を求める座標演算機能部とを有し、前記補正手段は、前記第１スクリーンに対向する予め設定された１つの原点から前記第１スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第１対応テーブルに基づいて前記取り込んだ検出値の第１方向成分に対応する第１補正値を求める第１方向補正手段と、前記原点から前記第２スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第２対応テーブルに基づいて前記取り込んだ検出値の第２方向成分に対応する第２補正値を求める第２方向補正手段と、前記原点から前記第３スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第３対応テーブルに基づいて前記取り込んだ検出値の第３方向成分に対応する第３補正値を求める第３方向補正手段と、前記取り込んだ検出値の前記第１方向成分〜前記第３方向成分にそれぞれ前記第１補正値〜第３補正値を加算して補正検出値とする手段とを有し、前記座標演算機能部は、前記補正検出値に基づいて前記鑑賞者の位置を演算することを特徴とする。
【００１５】
これにより、位置センサの感度が鑑賞者の位置に拘わらず一定になるように補正されることから、実際の鑑賞者の位置と、計算上の位置とが食い違うというような問題が解消される。その結果、鑑賞者の位置に合わせた立体映像をリアルタイムに表示することができる。
【００１６】
そして、前記３次元磁気センサの理論値が線形特性を有し、前記補正検出値の変化が線形特性を有するようにしてもよい。
【００１７】
また、前記構成において、前記補正手段は、前記位置検出部あるいは前記座標演算機能部に設置するようにしてもよい。
【００１９】
次に、本発明に係る立体映像表示方法は、３つの映像投影装置に対して、少なくとも鑑賞者の位置に応じた立体表示用の画像データを送出し、前記３つの映像投影装置に対応して設置され、互いに直交した位置関係にある第１スクリーン、第２スクリーン及び第３スクリーンに映像を投影することによって立体映像を作像する立体映像表示方法において、前記立体映像の鑑賞者の位置を検出する３次元磁気センサの検出値を、該３次元磁気センサと前記鑑賞者との距離に応じて補正する補正ステップを有し、前記補正ステップは、前記第１スクリーンに対向する予め設定された１つの原点から前記第１スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第１対応テーブルに基づいて前記３次元磁気センサでの検出値の第１方向成分に対応する第１補正値を求める第１方向補正ステップと、前記原点から前記第２スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第２対応テーブルに基づいて前記３次元磁気センサでの検出値の第２方向成分に対応する第２補正値を求める第２方向補正ステップと、前記原点から前記第３スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第３対応テーブルに基づいて前記３次元磁気センサでの検出値の第３方向成分に対応する第３補正値を求める第３方向補正ステップと、前記取り込んだ検出値の前記第１方向成分〜前記第３方向成分にそれぞれ前記第１補正値〜第３補正値を加算して補正検出値とするステップと、前記補正検出値に基づいて前記鑑賞者の位置を演算するステップとを有することを特徴とする。
【００２０】
これにより、実際の鑑賞者の位置と、計算上の位置とが食い違うというような問題が解消され、鑑賞者の位置に合わせた立体映像をリアルタイムに表示することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る立体映像表示装置及び立体映像表示方法の実施の形態例を図１〜図１５を参照しながら説明する。
【００２４】
まず、本実施の形態に係る立体映像表示装置１０は、図１及び図３に示すように、箱状に枠組みされた枠体１２によって区画され、複数人の鑑賞者１４（１４ａ〜１４ｃ）を収容可能な空間１６と、該空間１６を仕切るように配された３枚のスクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃと、各スクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃに対応して設置された３台の映像投影装置（以下、プロジェクタと記す）２０ａ、２０ｂ及び２０ｃと、各プロジェクタ２０ａ、２０ｂ及び２０ｃに画像データを供給する制御装置２２と、鑑賞者１４に装着される液晶シャッタ眼鏡２４（図２参照）とを有する。液晶シャッタ眼鏡２４には磁気式位置センサ２６が取り付けられている。
【００２５】
３枚のスクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃは、空間１６の正面に１枚、側面に１枚及び床面に１枚配置され、それぞれ枠体１２に固定されている。
【００２６】
そして、この実施の形態では、プロジェクタからの映像が直接スクリーンに投影される第１の投影系と、プロジェクタからの映像が反射ミラー部材での反射を介してスクリーンに投影される第２の投影系とを有する。
【００２７】
具体的には、正面のスクリーン１８ａの後方に、第１のプロジェクタ２０ａが設置され、前記正面のスクリーン１８ａに第１のプロジェクタ２０ａからの映像が直接投影されるようになっており、第１の投影系３０を構成している。
【００２８】
正面のスクリーン１８ａと側面のスクリーン１８ｂとの境界部分の近傍に、第２のプロジェクタ２０ｂが設置され、更に、側面のスクリーン１８ｂの後方に、反射ミラー部材３２が設置され、第２のプロジェクタ２０ｂからの映像が反射ミラー部材３２での反射を介して側面のスクリーン１８ｂに投影されるようになっており、第２の投影系３４を構成している。
【００２９】
正面のスクリーン１８ａの上部近傍に、第３のプロジェクタ２０ｃが設置され、更に、空間１６の天井部分に反射ミラー部材３６が設置され、第３のプロジェクタ２０ｃからの映像が反射ミラー部材３６での反射を介して床面のスクリーン１８ｃに投影されるようになっており、この場合も第２の投影系３４を構成している。
【００３０】
なお、第３のプロジェクタ２０ｃは、空間１６を区画する枠体１２の後方に設置されたプロジェクタ設置用の枠体３８に固定され、反射ミラー部材３６もこの枠体３８に所定の角度をもって固定されている。
【００３１】
また、空間１６を区画する枠体１２の１つの梁４０には、位置センサ２６（図２参照）にて感受される磁界を発生するための磁界発生装置４２が固定され、鑑賞者１４が装着した液晶シャッタ眼鏡２４の位置センサ２６からの情報に基づいて複数の鑑賞者１４の位置がそれぞれ検出されるようになっている。
【００３２】
制御装置２２は、図４に示すように、各種プログラムを実行するＣＰＵ５０と、プログラムの実行用のエリアやデータの格納エリアとして使用されるメインメモリ５２と、スクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃと鑑賞者１４の位置に応じた画像データが描画される画像メモリ５４と、外部機器に対してデータの入出力を行う入出力ポート５６とを有する。これらＣＰＵ５０、メインメモリ５２、画像メモリ５４及び入出力ポート５６はシステムバス５８を通じて接続されている。
【００３３】
入出力ポート５６には、プログラムやデータの保存並びに仮想記憶領域として使用されるハードディスク６０に対してデータのアクセスを行うハードディスクドライブ６２と、立体映像で表示すべきモデルのＣＡＤデータやテクスチャデータが登録されたデータベース６４と、液晶シャッタ眼鏡２４を制御する眼鏡制御部６６と、位置センサ２６からの検出値を取り込む位置検出部６８とが接続されている。
【００３４】
ここで、正面のスクリーン１８ａに対向する面（背面）のうち、該正面のスクリーン１８ａの下端の中心点に対向する点を原点Ｐ０とし、例えば正面のスクリーン１８ａの面に直交する方向をＸ方向、原点Ｐ０から側面のスクリーン１８ｂに向かう方向をＹ方向、原点Ｐ０から天井に向かう方向をＺ方向としたとき、位置センサ２６からの検出値は、これら３軸方向の検出値が含まれることになる。
【００３５】
次に、制御装置２２で実行されるソフトウェアとしての画像データ処理手段８０について図５を参照しながら説明する。この画像データ処理手段８０は、各プロジェクタ２０ａ、２０ｂ及び２０ｃに対して、それぞれスクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃに応じた立体表示用の画像データを作成して送出するという機能を有する。
【００３６】
この画像データ処理手段８０は、図５に示すように、位置検出部６８を通じて各位置センサ２６からの検出値を取り込んで、各鑑賞者１４の目の位置（座標）を求める座標演算機能部８２と、第１〜第３のプロジェクタ２０ａ、２０ｂ及び２０ｃに対してそれぞれスクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃに応じ、かつ、各鑑賞者１４の目の位置（座標）に応じた画像データを作成して画像メモリ５４に描画する画像作成機能部８４と、画像メモリ５４に描画された画像データを対応するプロジェクタ２０ａ、２０ｂ及び２０ｃに送出する画像出力機能部８６とを有する。
【００３７】
ここで、画像データ処理手段８０での処理について図６及び図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３８】
まず、図６のステップＳ１において、ＣＰＵ５０は、位置検出部６８を通じて位置センサ２６からの検出値を読み出す。その後、ステップＳ２において、座標演算機能部８２は、前記検出値に基づいて例えば右目の位置（座標）を求める。
【００３９】
次に、ステップＳ３において、画像関係の処理に入る。まず、図７のステップＳ１０１において、画像作成機能部８４は、前記座標演算機能部８２にて求められた目の位置をカメラ視点の座標として入力する。
【００４０】
その後、ステップＳ１０２において、画像作成機能部８４は、表示すべきオブジェクトの画像データのうち、前記カメラ視点を基準とした画像データを演算して、画像メモリ５４に描画する（レンダリング処理）。その後、ステップＳ１０３において、画像出力機能部８６は、描画された画像データをスクリーン毎に振り分け、ステップＳ１０４において、各プロジェクタ２０ａ〜２０ｃに出力する。即ち、図６におけるステップＳ３での処理によって、右目に関する画像データが各スクリーン１８ａ〜１８ｃに投影されることになる。
【００４１】
次に、図６のステップＳ４において、ＣＰＵ５０は、眼鏡制御部６６を通じて、液晶シャッタ眼鏡２４にエミッタ信号を出力する。
【００４２】
その後、ステップＳ５において、座標演算機能部８２は、前記検出値（ステップＳ１において読み出した検出値）に基づいて今度は左目の位置（座標）を求める。その後、ステップＳ６において、画像関係の処理に入り、左目に関する画像データを各スクリーン１８ａ〜１８ｃに投影する。
【００４３】
次に、ステップＳ７において、ＣＰＵ５０は、眼鏡制御部６６を通じて、液晶シャッタ眼鏡２４にエミッタ信号を出力する。
【００４４】
上述のステップＳ１〜Ｓ７までの処理を各鑑賞者１４ａ〜１４ｃに対して行うことにより、各鑑賞者１４ａ〜１４ｃに対して、それぞれ目の位置に応じた立体映像を見せることが可能となる。
【００４５】
ところで、本実施の形態のように、反射ミラー部材３２及び３６が設置されていない第１の投影系３０と、反射ミラー部材３２及び３６が設置された第２の投影系３４とが混在する場合、各スクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃに投影される映像の直線偏光成分（縦横の波の振動方向）に調和がとれず、色むらとなって現れるおそれがある。
【００４６】
そこで、本実施の形態では、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、第１のプロジェクタ２０ａと正面のスクリーン１８ａとの間に位相板９０を設置し、更に、第３のプロジェクタ２０ｃと反射ミラー部材３６との間に位相板９２を設置するようにしている。そのため、各スクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃに投影される映像の直線偏光成分を全て合わせることが可能となり、色むらの問題は解消される。
【００４７】
位相板９０及び９２を設置する態様としては、上述のほか、以下の態様がある。例えば各プロジェクタ２０ａ、２０ｂ及び２０ｃから直線偏光の映像が出射される場合を想定したとき、第１の投影系３０では、第１のプロジェクタ２０ａからの例えば直線偏光の映像が直接スクリーン１８ａに投影され、第２の投影系３４では、第２及び第３のプロジェクタ２０ｂ及び２０ｃからの例えば直線偏光の映像が一旦反射ミラー部材３２及び３６にて反射されて例えば楕円偏光の映像となり、この楕円偏光の映像が側面のスクリーン１８ｂ及び床面のスクリーン１８ｃに投影される。
【００４８】
この状態で立体映像を作像すると、偏光成分に調和がとれず、色むらとなる場合が生じる。
【００４９】
そこで、第１の投影系３０あるいは第２の投影系３４に位相板９０及び／又は９２を設置する。図９Ａ〜図９Ｃに示すように、例えば第１の投影系３０に、第１のプロジェクタ２０ａからの例えば直線偏光を楕円偏光に変換する位相板９０を設置することで、偏光成分に調和がとれ、色むらの問題は解消する。
【００５０】
一方、第２の投影系３４に位相板９０及び９２を設置する場合は、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、第２及び第３のプロジェクタ２０ｂ及び２０ｃと各反射ミラー部材３２及び３６との間や、図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、各反射ミラー部材３２及び３６と側面及び床面のスクリーン１８ｂ及び１８ｃの間に、それぞれ位相板９０及び９２を設置することが考えられる。
【００５１】
図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、第２及び第３のプロジェクタ２０ｂ及び２０ｃと各反射ミラー部材３２及び３６との間にそれぞれ位相板９０及び９２を設置する場合は、位相板９０及び９２を透過した映像光が反射ミラー部材３２及び３６で直線偏光に変換されるような位相板を設置することが好ましい。
【００５２】
図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、反射ミラー部材３２及び３６と側面及び床面のスクリーン１８ｂ及び１８ｃとの間にそれぞれ位相板９０及び９２を設置する場合は、反射ミラー部材３２及び３６を反射した楕円偏光の映像光を直線偏光に変換するような位相板を設置することが好ましい。
【００５３】
ただ、直線偏光の映像を各スクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃに投影して立体映像を作像すると、その場で実車（設計品）を見ている感覚ではなく、模型を見ているような感覚となるため、なるべく楕円偏光の映像を各スクリーン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃに投影して立体映像を作像することが好ましい。つまり、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、第１のプロジェクタ２０ａと正面のスクリーン１８ａとの間に位相板９０を設置し、第３のプロジェクタ２０ｃと床面のスクリーン１８ｃとの間に位相板９２を設置することが好ましい。
【００５４】
一方、位置センサ２６としては、磁気式位置センサを用いているが、通常は、検出精度が低く、立体映像でのモデル評価時に虚像のゆがみを生ずる。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、空間１６内での例えば鑑賞者１４ａの絶対位置と磁気式位置センサ２６の検出値を実測した後、実測した絶対位置と検出値との対応関係をプロット（マップ化）し、このプロットの情報に基づいて、磁気式位置センサ２６の出力をリニアライズ化するための補正関数を求める。他の鑑賞者１４ｂ及び１４ｃについても同様に行う。以下の説明では鑑賞者１４ａについての処理を主体に説明する。
【００５６】
具体的には、例えば正面のスクリーン１８ａの面に直交する方向をＸ方向と定義し、正面のスクリーン１８ａに対向する面（背面）のうち、スクリーン１８ａの下端の中心点に対向する点を原点Ｐ０としたとき、鑑賞者１４ａが原点Ｐ０からスクリーン１８ａに向かって移動したときの位置センサ２６の出力を取り込み、原点Ｐ０からの絶対距離に対する位置センサ２６の検出値を単位距離（例えば１ｃｍ）毎にプロットした。
【００５７】
図１２に、位置センサ２６の理論値（線形特性）による直線Ａと、検出値（実測値）のプロットによる特性曲線Ｂを示す。検出値の特性曲線Ｂからもわかるように、位置によって検出精度にばらつきが生じている。従って、鑑賞者１４ａが大きく動いても、鑑賞者１４ａがいる位置によっては、その動きが忠実に検出されず、座標演算機能部８２（図５参照）での座標計算において、実際の鑑賞者１４ａの目の位置と、計算上の目の位置とが食い違うという問題が生じる。この場合、鑑賞者１４ａは違和感のある立体映像を見ることになる。
【００５８】
そこで、本実施の形態では、位置センサ２６の検出値の変化が線形特性となるように、即ち、位置センサ２６の感度が鑑賞者１４ａの位置にかかわらず一定になるように補正を行う。構成上は、図５の二点鎖線で示すように、前記補正を行うための手段である補正機能部１００を、上述した座標演算機能部８２か、あるいは位置検出部６８に組み込む。
【００５９】
そして、予め原点Ｐ０からの絶対距離Ｔｘに対する位置センサ２６の理論値（線形特性）ＬＤｘと検出値Ｄｘとの差ΔＤｘ（補正値）を単位距離（例えば１ｃｍ）毎にとって関数化する。即ち、単位距離毎の検出値に対応する補正値ΔＤｘが配列された対応テーブル（補正関数テーブルＴＢＬｘ）を作成し、制御装置２２に備えられた例えばハードディスク６０（図４参照）に関数と共に記録しておく。図１３に検出値Ｄｘに対する補正値ΔＤｘの対応を示す特性曲線Ｃを示す。
【００６０】
上述の補正関数の算出は、Ｘ方向のほか、Ｙ方向（原点Ｐ０から側面のスクリーン１８ｂに向かう方向と原点Ｐ０からスクリーン１８ｂに対して遠ざかる方向）及びＺ方向（原点Ｐ０から天井に向かう方向）も行い、それぞれの補正関数テーブルＴＢＬｘ、ＴＢＬｙ及びＴＢＬｚを作成してハードディスク６０にそれぞれ関数と共に記録する。
【００６１】
補正機能部１００は、図１４に示すように、位置センサ２６あるいは位置検出部６８からの検出値Ｄｘ、Ｄｙ及びＤｚを取り込む検出値取込手段１０２と、各補正関数テーブルＴＢＬｘ、ＴＢＬｙ及びＴＢＬｚに基づいて前記取り込んだ検出値Ｄｘ、Ｄｙ及びＤｚに対応する補正値ΔＤｘ、ΔＤｙ及びΔＤｚを求める補正値演算手段１０４と、前記取り込んだ検出値Ｄｘ、Ｄｙ及びＤｚに前記演算された補正値ΔＤｘ、ΔＤｙ及びΔＤｚを加算して補正検出値ｔＤｘ、ｔＤｙ及びｔＤｚを求める検出値演算手段１０６とを有する。
【００６２】
そして、実際の使用時においては、補正機能部１００は、位置センサ２６からの検出値Ｄｘ、Ｄｙ及びＤｚを取り込み、各補正関数テーブルＴＢＬｘ、ＴＢＬｙ及びＴＢＬｚに基づいて前記検出値に対応する補正値ΔＤｘ、ΔＤｙ及びΔＤｚを求め、前記検出値Ｄｘ、Ｄｙ及びＤｚに補正値ΔＤｘ、ΔＤｙ及びΔＤｚを加算して補正検出値ｔＤｘ、ｔＤｙ及びｔＤｚとする。そして、制御装置２２における座標演算機能部８２では、求められらた補正検出値ｔＤｘ、ｔＤｙ及びｔＤｚに基づいて鑑賞者１４ａの位置を演算する。
【００６３】
このように、本実施の形態に係る立体映像表示装置１０においては、前記補正機能部１００によって、位置センサ２６の感度が鑑賞者１４の位置にかかわらず一定になるように補正され、実際の鑑賞者１４の目の位置と、計算上の目の位置とが食い違うというような問題が解消される。その結果、鑑賞者１４の目の位置に合わせた立体映像がリアルタイムに表示されることになる。
【００６４】
また、第２のプロジェクタ２０ｂと側面のスクリーン１８ｂとの間、並びに第３のプロジェクタ２０ｃと床面のスクリーン１８ｃとの間にそれぞれ反射ミラー部材３２及び３６が存在することから、例えば第２及び第３のプロジェクタ２０ｂ及び２０ｃを正面のスクリーン１８ａ及び側面のスクリーン１８ｂの近傍に設置することが可能となる。
【００６５】
即ち、第２及び第３のプロジェクタ２０ｂ及び２０ｃからの出射光を反射ミラー部材３２及び３６で反射させて各スクリーン１８ｂ及び１８ｃに投影させることで光路の見かけ上の距離をかせぐことができることから、第２及び第３のプロジェクタ２０ｂ及び２０ｃを正面及び側面のスクリーン１８ａ及び１８ｂの近傍に設置しても、側面のスクリーン１８ｂ及び床面のスクリーン１８ｃのほぼ全域に映像を投影させることができる。
【００６６】
これは、本実施の形態のように、３つのスクリーン１８ａ〜１８ｃと３つのプロジェクタ２０ａ〜２０ｃの設置空間を狭くする上で有利になり、例えばこれらスクリーン１８ａ〜１８ｃとプロジェクタ２０ａ〜２０ｃを閉所空間に設置する場合、閉所空間のサイズを小さくすることが可能となる。従って、図１５に示すように、本実施の形態に係る立体映像表示装置１０を、車両等の移動体１１０という限られた閉所空間１１２内に設置することが可能となり、立体映像表示装置１０と移動体１１０からなる立体映像表示設備１１４を構成することができる。
【００６７】
この立体映像表示設備１１４においては、立体映像を作像できる立体映像表示装置１０を移動体１１０の閉所空間１１２内に収容して運搬することが可能となることから、例えば設計段階にあるモデルを立体映像を用いて評価する場合やプレゼンテーションを行う場合に、場所にとらわれずに、どこでも行うことができる。
【００６８】
これは、製品の設計段階での修正を早期に行うことが可能になると共に、ユーザの意見を取り入れた設計仕様の構築を早期に行うことができるというメリットがある。また、商品が実際に使われている現場でのデモンストレーションが可能となり、商品の顧客吸引力や商品に対する購買意欲を高める上でも有利となる。
【００６９】
なお、この発明に係る立体映像表示装置及び立体映像表示方法は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る立体映像表示装置及び立体映像表示方法によれば、実際の鑑賞者の目の位置に合わせた立体映像をリアルタイムに表示することができ、立体映像の効果を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る立体映像表示装置を示す斜視図である。
【図２】液晶シャッタ眼鏡の一例を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る立体映像表示装置を示す正面図である。
【図４】本実施の形態に係る立体映像表示装置における制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】制御装置で実行される画像データ処理手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】画像データ処理手段の処理動作を示すフローチャート（その１）である。
【図７】画像データ処理手段の処理動作を示すフローチャート（その２）である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは、第１のプロジェクタと正面のスクリーンとの間、並びに第３のプロジェクタと反射ミラー部材との間にそれぞれ位相板を設置した例を示す説明図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは、第１の投影系に位相板を設置した例を示す説明図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｃは、第２及び第３のプロジェクタと各反射ミラー部材との間にそれぞれ位相板を設置した例を示す説明図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは、各反射ミラー部材と側面及び床面のスクリーンとの間にそれぞれ位相板を設置した例を示す説明図である。
【図１２】原点からの絶対距離に対する位置センサの理論値と検出値（実測値）の特性を示す図である。
【図１３】位置センサの検出値に対する補正値の対応関係を示す図である。
【図１４】補正機能部の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】本実施の形態に係る立体映像表示装置にて構成される立体映像表示設備を示す正面図である。
【符号の説明】
１０…立体映像表示装置１４、１４ａ〜１４ｃ…鑑賞者
１８ａ〜１８ｃ…スクリーン２０ａ〜２０ｃ…プロジェクタ
２２…制御装置２４…液晶シャッタ眼鏡
２６…位置センサ４２…磁界発生装置
６８…位置検出部８０…画像データ処理手段
８２…座標演算機能部１００…補正機能部
１０２…検出値取込手段１０４…補正値演算手段
１０６…検出値演算手段

Claims

３つの映像投影装置と、
前記３つの映像投影装置に対応して設置され、前記３つの映像投影装置からの映像がそれぞれ投影され、互いに直交した位置関係にある第１スクリーン、第２スクリーン及び第３スクリーンと、
鑑賞者の位置を検出する３次元磁気センサと、
前記３つの映像投影装置に対して、少なくとも鑑賞者の位置に応じた立体表示用の画像データを送出する制御装置とを有する立体映像表示装置において、
前記３次元磁気センサの検出値を、該３次元磁気センサと前記鑑賞者との距離に応じて補正する補正手段を有し、
前記制御装置は、
前記３次元磁気センサからの検出値を取り込む位置検出部と、
前記位置検出部からの検出値に基づいて前記鑑賞者の位置を求める座標演算機能部とを有し、
前記補正手段は、
前記第１スクリーンに対向する予め設定された１つの原点から前記第１スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第１対応テーブルに基づいて前記取り込んだ検出値の第１方向成分に対応する第１補正値を求める第１方向補正手段と、
前記原点から前記第２スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第２対応テーブルに基づいて前記取り込んだ検出値の第２方向成分に対応する第２補正値を求める第２方向補正手段と、
前記原点から前記第３スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第３対応テーブルに基づいて前記取り込んだ検出値の第３方向成分に対応する第３補正値を求める第３方向補正手段と、
前記取り込んだ検出値の前記第１方向成分〜前記第３方向成分にそれぞれ前記第１補正値〜第３補正値を加算して補正検出値とする手段とを有し、
前記座標演算機能部は、前記補正検出値に基づいて前記鑑賞者の位置を演算することを特徴とする立体映像表示装置。
請求項１記載の立体映像表示装置において、
前記３次元磁気センサの理論値が線形特性を有し、
前記補正検出値の変化が線形特性を有することを特徴とする立体映像表示装置。
請求項１又は２記載の立体映像表示装置において、
前記補正手段は、前記位置検出部あるいは前記座標演算機能部に設置されていることを特徴とする立体映像表示装置。
３つの映像投影装置に対して、少なくとも鑑賞者の位置に応じた立体表示用の画像データを送出し、前記３つの映像投影装置に対応して設置され、互いに直交した位置関係にある第１スクリーン、第２スクリーン及び第３スクリーンに映像を投影することによって立体映像を作像する立体映像表示方法において、
前記立体映像の鑑賞者の位置を検出する３次元磁気センサの検出値を、該３次元磁気センサと前記鑑賞者との距離に応じて補正する補正ステップを有し、
前記補正ステップは、
前記第１スクリーンに対向する予め設定された１つの原点から前記第１スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第１対応テーブルに基づいて前記３次元磁気センサでの検出値の第１方向成分に対応する第１補正値を求める第１方向補正ステップと、
前記原点から前記第２スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第２対応テーブルに基づいて前記３次元磁気センサでの検出値の第２方向成分に対応する第２補正値を求める第２方向補正ステップと、
前記原点から前記第３スクリーンに向かう直線距離の絶対距離に対する前記３次元磁気センサの理論値と検出値との第３対応テーブルに基づいて前記３次元磁気センサでの検出値の第３方向成分に対応する第３補正値を求める第３方向補正ステップと、
前記取り込んだ検出値の前記第１方向成分〜前記第３方向成分にそれぞれ前記第１補正値〜第３補正値を加算して補正検出値とするステップと、
前記補正検出値に基づいて前記鑑賞者の位置を演算するステップとを有することを特徴とする立体映像表示方法。