JP5516363B2 - 立体表示装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、メガネ方式の立体表示と裸眼方式の立体表示とを行う立体表示装置および方法に関する。

立体表示を行う方法としては、観察者が立体視用の特殊なメガネを用いるメガネ方式と、観察者が眼鏡を用いずに裸眼での立体視が可能な裸眼方式とがある。メガネ方式としては、偏光メガネ方式やシャッタメガネ方式がある。シャッタメガネ方式では、左眼用シャッタと右眼用シャッタとを有するシャッタメガネを用いて、時分割で左右の視差画像を分離する。特許文献１には、メガネ方式による立体画像表示装置において、ユーザによる立体視用メガネの着用の有無に応じて、３次元表示と２次元表示とを自動的に切り替える方法が開示されている。

一方、裸眼方式の代表的なものとしては、パララックスバリア方式とレンチキュラレンズ方式とがある。パララックスバリア方式やレンチキュラ方式の場合、２次元表示パネルに立体視用の視差画像（２視点の場合には右眼用視差画像と左眼用視差画像）を空間分割して表示し、その視差画像を視差分離手段（パララックス素子）によって水平方向に視差分離することで立体視が行われる。パララックスバリア方式の場合、視差分離手段としてスリット状の開口が設けられたパララックスバリアを用いる。レンチキュラ方式の場合、視差分離手段として、シリンドリカル状の分割レンズを複数並列配置したレンチキュラレンズが用いられる。

特開２０１０−１５４５３３号公報

上記したように立体表示の方式には様々なものがあるが、従来では、基本的に１つの方式でしか立体表示を行うことができない。しかしながら例えばメガネ方式と裸眼方式とでは立体表示の特性が互いに異なるため、例えばユーザの嗜好や視聴環境（視聴人数、視聴位置等）に応じてメガネ方式と裸眼方式とを選択可能にできれば便利である。例えばメガネ方式では、視点位置の自由度がありクロストークの少ない立体映像を視聴できるが、左眼用と右眼用との２視点の視点画像を用いた立体表示を行うため多視点での視点切替ができない。また、メガネを着用する煩わしさもある。裸眼方式では、メガネが不要で、また多視点画像を表示することで多視点での視点切替にも対応できる。しかしながら、裸眼方式では、逆視の影響や視距離により、メガネ方式に比べて視点位置が制約される。また、裸眼方式では、クロストークを抑えるために両眼視差が抑制され、メガネ方式に比べて奥行き感の浅い立体表示となってしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができるようにした立体表示装置および方法を提供することにある。

本発明の第１の観点に係る立体表示装置は、複数の視差画像を表示する表示部と、表示部に表示された複数の視差画像を裸眼による立体視が可能となるように分離する視差分離機能を有し、かつ、視差分離機能を可変制御可能なパララックス素子と、表示部に表示された複数の視差画像を分離する視差分離機能を有するメガネと、メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第１のモードと、パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第２のモードとを、ユーザによるメガネの着用に応じて切り替え制御する表示モード制御部とを備えたものである。

本発明の第２の観点に係る立体表示装置は、複数の視差画像を表示する表示部と、複数の視差画像を分離するパララックス素子と、複数の視差画像を分離するメガネと、メガネにより立体視が可能となるように表示を行う第１のモードと、パララックス素子により立体視が可能となるように表示を行う第２のモードとを有し、メガネの状態に応じて第１のモードと第２のモードとを切り替える表示モード制御部とを備えたものである。

本発明による立体表示方法は、複数の視差画像を表示する表示部と、表示部に表示された複数の視差画像を裸眼による立体視が可能となるように分離する視差分離機能を有し、かつ、視差分離機能を可変制御可能なパララックス素子と、表示部に表示された複数の視差画像を分離する視差分離機能を有するメガネとを備えた立体表示装置において立体表示を行う際に、メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第１のモードと、パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第２のモードとを、ユーザによるメガネの着用に応じて切り替え制御するようにしたものである。

本発明の第１もしくは第２の観点に係る立体表示装置または本発明の立体表示方法では、第１のモードでは、メガネによる視差分離機能を用いて立体表示が行われる。第２のモードでは、パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示が行われる。第１のモードと第２のモードとのいずれの表示モードで立体表示を行うかは、メガネの状態（ユーザによるメガネの着用を含む、表示モードの切り替えトリガ）に応じて切り替え制御される。

本発明の第３の観点に係る立体表示装置は、複数の視差画像を表示する表示部と、メガネとを備え、表示部が、各視差画像を時分割で表示する第１のモードと、各視差画像を空間分割で表示する第２のモードとを有し、メガネの状態に応じて第１のモードと第２のモードとを切り替えるようにしたものである。

本発明の第３の観点に係る立体表示装置では、第１のモードでは、各視差画像が時分割表示される。第２のモードでは、各視差画像が空間分割で表示される。表示部では、メガネの状態に応じて第１のモードと第２のモードとの切り替え表示を行う。

本発明の第１もしくは第２の観点に係る立体表示装置または本発明の立体表示方法によれば、メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第１のモードと、パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第２のモードとを、メガネの状態（ユーザによるメガネの着用等）に応じて切り替え制御するようにしたので、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができる。

本発明の第３の観点に係る立体表示装置によれば、各視差画像を時分割表示する第１のモードと、各視差画像を空間分割で表示する第２のモードとを、メガネの状態に応じて切り替えるようにしたので、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができる。

本発明の一実施の形態に係る立体表示装置の全体構成例を示すブロック図である。 （Ａ）は図１に示した立体表示装置において裸眼モードで立体表示を行う状態を模式的に示す構成図であり、（Ｂ）は図１に示した立体表示装置においてメガネモードで立体表示を行う状態を模式的に示す構成図である。 図１に示した立体表示装置において、シャッタメガネの着用を検出した場合の制御動作の一例を示す流れ図である。 図１に示した立体表示装置において、シャッタメガネの取り外しを検出した場合の制御動作の一例を示す流れ図である。 ユーザが１人である場合のメガネモードと裸眼モードとの切り替え制御の一例を示す流れ図である。 ユーザが２人以上である場合のメガネモードと裸眼モードとの切り替え制御の一例を示す流れ図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［立体表示装置の全体構成］
図１および図２（Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る立体表示装置の一構成例を示している。この立体表示装置は、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、画像表示部１１と、画像表示部１１に対向配置された可変パララックス素子１２Ａと、シャッタメガネ２Ａとを備えている。この立体表示装置は、可変パララックス素子１２Ａによる視差分離機能を用いて立体表示を行う裸眼モード（第２のモード、図２（Ａ））と、立体視用メガネ（シャッタメガネ２Ａ）による視差分離機能を用いて立体表示を行うメガネモード（第１のモード、図２（Ｂ））との２つの立体表示モードでの立体表示が可能となっている。また、可変パララックス素子１２Ａによる視差分離機能をオフ状態にすると共に、画像表示部１１に視差のない通常の２次元画像を表示することで、立体表示を行わずに通常の２Ｄ（２次元）表示を行う２Ｄ表示モード（第３のモード）で動作させることも可能とされている。

可変パララックス素子１２Ａは、視差分離機能をオン状態とオフ状態とに可変制御可能なものとなっている。可変パララックス素子１２Ａとしては例えば、液晶表示素子によって、開口部（スリット部）と遮蔽部とからなるバリアパターンを可変制御することによって視差分離機能をオン状態とオフ状態とに可変制御するような可変パララックスバリアである。可変パララックス素子１２Ａとしてはまた、例えば液晶レンズによってレンズ効果をオン状態とオフ状態とに可変制御することによって視差分離機能をオン状態とオフ状態とに可変制御するような可変レンチキュラレンズを用いても良い。

画像表示部１１は、液晶表示パネル等の表示パネル１１Ａと、表示パネル１１Ａの背面から照明光を照射するバックライト１１Ｂとを有する２次元表示ディスプレイである。ただし、画像表示部１１としては、エレクトリックルミナンス方式の表示パネルやプラズマディスプレイ等のバックライト１１Ｂを用いない自発光型のディスプレイを用いても良い。画像表示部１１には、複数の画素が水平方向および垂直方向に２次元的に配列されている。

裸眼モードの場合、画像表示部１１には、複数の視点用の視差画像（左右２視点の視差画像または多視点の視差画像が１画面内に合成された視差合成画像が表示されるようになっている。）。すなわち、複数の視差画像が空間分割されて表示されるようになっている。裸眼モードの場合、可変パララックス素子１２Ａの視差分離機能がオン状態とされ、可変パララックス素子１２Ａによって視差合成画像が複数の視点方向に視差分離される。これにより、ユーザが所定の領域（正視領域）から裸眼で観察した場合に、左右の眼にそれぞれ特定の視差画像のみが入射する状態となることで、立体視を実現できる。なお、図２（Ａ）では、可変パララックス素子１２Ａによって、第１〜第４の異なる視点方向に視差分離された例を示している。

メガネモードの場合、画像表示部１１には、左右２視点の視差画像（左眼用視差画像および右眼用視差画像）が時分割で交互に表示されるようになっている。メガネモードではまた、可変パララックス素子１２Ａの視差分離機能がオフ状態とされ、画像表示部１１の表示画像がそのままの状態で可変パララックス素子１２Ａを透過する。シャッタメガネ２Ａは、互いに独立して開閉制御される左眼用シャッタ２１Ｌと右眼用シャッタ２１Ｒとを有している。左眼用シャッタ２１Ｌと右眼用シャッタ２１Ｒは、画像表示部１１に表示された左眼用視差画像および右眼用視差画像の時分割表示の周期に同期してシャッタの開閉制御がなされるようになっている。これにより、メガネモードでは、シャッタメガネ２Ａを介してユーザ（観察者）の左眼には左眼用視差画像、右眼には右眼用視差画像のみが入射する状態になることで、立体視を実現できる。

［立体表示装置の制御系の構成］
この立体表示装置は、図１に示したように、ディスプレイ部１と、メガネ部２と、画像入力部３と、表示画像生成部４と、表示モード制御部５１と、カメラ部５２と、メガネ動作信号検出部５３と、ユーザ嗜好入力部５４とを備えている。表示モード制御部５１、カメラ部５２、メガネ動作信号検出部５３、およびユーザ嗜好入力部５４は、ディスプレイ部１内に設けられていても良い。また、図示しないが、ディスプレイ部１は音声出力部を備えている。また、メガネ部２にも音声出力部が備えられていても良い。

ディスプレイ部１は、画像表示部１１と、パララックス素子部１２と、ＯＳＤ部１４と、同期信号送信部１５とを有している。パララックス素子部１２は、パララックス素子制御部１３を有している。メガネ部２は、シャッタ動作部２１と、メガネ動作制御部２２と、同期信号受信部２３と、着脱信号送信部２４と、検出パターン表示部２５と、アラート表示部２６とを有している。表示画像生成部４は、表示画像選択部４１と、視差量制御部４２と、多視点画像生成部４３とを有している。

画像入力部３は、立体表示用の画像データ（例えば左眼用視差画像Ｌおよび右眼用視差画像Ｒ）を供給するものである。表示画像生成部４は、画像入力部３から供給された画像データに基づいて、画像表示部１１に表示する表示画像データを生成して画像表示部１１に出力するようになっている。表示画像生成部４は、表示モード制御部５１からの指示に基づいて、表示モードに応じた表示画像データを生成するようになっている。また必要に応じて、表示画像生成部４は、視差のない２次元画像データを生成して出力するようになっている。視差量制御部４２は、画像表示部１１に複数の視差画像を出力する場合に、その複数の視差画像間の視差量の制御を行うものである。多視点画像生成部４３は、例えば左眼用視差画像Ｌおよび右眼用視差画像Ｒから、多視点の視差画像を生成し、裸眼モード用の視差合成画像を生成するものである。表示画像選択部４１は、表示モードに応じた適切な視差画像を選択して表示画像データとして画像表示部１１に出力するものである。表示画像選択部４１は例えば、メガネモードの場合には、左右２視点の視差画像のデータを表示画像データとして画像表示部１１に出力する。また例えば裸眼モードの場合、多視点画像生成部４３で生成された多視点の視差画像が含まれる視差合成画像のデータを表示画像データとして画像表示部１１に出力する。

パララックス素子制御部１３は、表示モード制御部５１からの指示に基づいて、表示モードに応じて可変パララックス素子１２Ａ（図２（Ａ））の視差分離機能をオン・オフ制御するものである。同期信号送信部１５は、表示モード制御部５１からの指示に基づいて表示モードに応じて、シャッタメガネ２Ａの開閉制御を行うための同期信号を、メガネ部２の同期信号受信部２３に送信するものである。ＯＳＤ部１４は、画像表示部１１にＯＳＤ（On-Screen Display）表示を行うものである。ＯＳＤ部１４は例えば、現在の表示モードをユーザに通知するメッセージ表示を行うようになっている。また例えば、裸眼モードでの表示を行っている際に、ユーザが正視領域にいない場合には、ユーザに対して正視領域ではない旨の通知またはユーザに対して正視領域への移動を促すメッセージの通知を行うようになっている。

シャッタ動作部２１は、シャッタメガネ２Ａにおけるシャッタ部（左眼用シャッタ２１Ｌおよび右眼用シャッタ２１Ｒ）である。メガネ動作制御部２２は、表示モード制御部５１からの指示に基づいて、表示モードに応じて、シャッタメガネ２Ａにおけるシャッタ動作を制御するようになっている。同期信号受信部２３は、ディスプレイ部１の同期信号送信部１５からの同期信号を受信し、その同期信号をシャッタ動作部２１に出力するものである。同期信号受信部２３はまた、シャッタメガネ２Ａとディスプレイ部１との同期確立の有無を着脱信号送信部２４に通知するようになっている。着脱信号送信部２４は、シャッタメガネ２Ａとディスプレイ部１との同期確立の有無をメガネ動作信号検出部５３に通知するようになっている。着脱信号送信部２４はまた、例えばシャッタメガネ２Ａの電源のオン・オフの状態をメガネ動作信号検出部５３に通知するようになっている。アラート表示部２６は例えば、現在の表示モードをユーザに通知するメッセージ表示をシャッタメガネ２Ａ上に直接表示するものである。

検出パターン表示部２５は、ユーザによるシャッタメガネ２Ａの着用（装着）の有無やユーザの視聴位置等をカメラ部５２において検出できるような目印となる表示を行うものである。検出パターン表示部２５で行う表示としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）による発光色や点滅パターンを利用したものがある。また検出パターン表示部２５として、蛍光マーカ等の特殊なマーカをシャッタメガネ２Ａの表面に設けるようにしても良い。検出パターン表示部２５としてはまた、シャッタメガネ２Ａの電源のオン・オフ状態を示すＬＥＤ等を設けても良い。これらのシャッタメガネ２Ａの着用（装着）の有無や電源のオン・オフ状態を示すＬＥＤ等は、ユーザがシャッタメガネ２Ａを着用してディスプレイ部１を見た場合に、ディスプレイ部１と正対するような位置に設けてあるることが好ましい。

カメラ部５２は、カメラ撮影による画像解析によって、ユーザによるシャッタメガネ２Ａの着用の有無、視聴人数、およびユーザの視聴位置（視点位置）などを検出し、その検出結果を表示モード制御部５１に通知するようになっている。視聴人数としては、シャッタメガネ２Ａを着用しているユーザとシャッタメガネ２Ａを着用していないユーザとの双方を検出する。シャッタメガネ２Ａの着用の有無は、例えば、メガネ部２の検出パターン表示部２５の表示やシャッタメガネ２Ａの形状等を解析することで検出できる。また、ユーザの顔面内の各部とシャッタメガネ２Ａとの位置関係とを解析することで検出できる。例えばシャッタメガネ２Ａと瞳孔との重なりの関係、鼻や口との位置関係とを解析することで検出できる。カメラ部５２はまた、裸眼モードでの表示を行った場合に、ユーザが裸眼モードによる正常な立体視を行える正視領域にいるか否かを検出するようになっている。

メガネ動作信号検出部５３は、着脱信号送信部２４からの通知により、シャッタメガネ２Ａの動作状態を検出し、その検出結果を表示モード制御部５１に通知するようになっている。より具体的には、シャッタメガネ２Ａとディスプレイ部１との同期確立の有無やシャッタメガネ２Ａの電源のオン・オフ状態などを検出するようになっている。

ユーザ嗜好入力部５４は、ユーザによる表示モードの選択を受け付けるものであり、例えばリモコン（リモートコントローラ）で構成されている。ユーザは、ユーザ嗜好入力部５４を操作することで、好みに応じてマニュアルで表示モードの切り替えを指示することができる。

表示モード制御部５１は、メガネモードおよび裸眼モードのいずれの表示モードで立体表示を行うかを決定し、表示画像生成部４、パララックス素子制御部１３、ＯＳＤ部１４、同期信号送信部１５、メガネ動作制御部２２、およびアラート表示部２６を、その表示モードに適した状態となるように制御することにより、シャッタメガネ２Ａ、画像表示部１１、および可変パララックス素子１２Ａを表示モードに応じた動作状態に制御する。表示モード制御部５１はまた、必要に応じて、通常の２Ｄ表示モード（第３のモード）に適した状態となるように各部の制御を行う。

表示モード制御部５１は、いずれの表示モードで立体表示を行うかを、ユーザによるシャッタメガネ２Ａの着用に応じて切り替え制御するようになっている。表示モード制御部５１はまた、ユーザによるシャッタメガネ２Ａの着用およびユーザの人数に応じて表示モードの切り替え制御を行う。例えば、表示モード制御部５１は、シャッタメガネ２Ａを着用しているユーザと着用していないユーザとが混在する場合、メガネモードまたは２Ｄ表示モードへの切り替え制御を行う。表示モード制御部５１はまた、ユーザによるシャッタメガネ２Ａの着用およびユーザの位置に応じて表示モードの切り替え制御を行う。例えば、ユーザがシャッタメガネ２Ａを着用しておらず、かつ、ユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいない場合には、画像表示部１１に視差のない２次元画像を表示させると共に、可変パララックス素子１２Ａの視差分離機能をオフ状態に制御する（２Ｄ表示モード）。また、表示モード制御部５１は、ユーザ嗜好入力部５４から入力されたユーザによる表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。

［動作］
（表示モードの切り替えトリガ）
この立体表示装置では、表示モード制御部５１が、メガネモードと裸眼モードと２Ｄ表示モードとのいずれの表示モードで動作させるかを自動的に切り替え制御する。また、ユーザ嗜好入力部５４からユーザがマニュアルで表示モードの切り替えを指示することができる。以下に、表示モードの切り替えのトリガとなるものの例を列挙する。なお、以下に列挙した条件のうち、互いに矛盾する条件となる場合には、いずれか１つの条件での動作を行う。
（１）カメラ部５２を使う方法
（１−１）シャッタメガネ２Ａの着用
（ａ）シャッタメガネ２Ａの着脱をカメラ部５２で検出（マーカ、形状、瞳孔との重なり、鼻／口との位置関係を検出）
（ｂ）シャッタメガネ２ＡのＬＥＤ表示等（検出パターン表示部２５による表示）によって、カメラ部５２に着用を通知

（１−２）視聴人数
（ａ）裸眼正視領域外に規定数以上の人を検出した場合、メガネモードまたは２Ｄ表示モードへ移行
（ｂ）全員が裸眼正視領域にいれば、裸眼モードへ移行
（ｃ）推奨人数以上の人を検出した場合、メガネモードまたは２Ｄ表示モードへ移行
（ｄ）シャッタメガネ２Ａを着用している人と着用していない人とが混在した場合、メガネモードまたは２Ｄ表示モードへ移行
（ｅ）全員がシャッタメガネ２Ａを着用していない場合、裸眼モードまたは２Ｄ表示モードへ移行
（ｆ）シャッタメガネ２Ａが足りない場合、裸眼モードまたは２Ｄ表示モードへ移行

（１−３）視点位置（視距離、角度）
（ａ）視聴者が最適視距離外に位置する場合、メガネモードへ移行（カメラ部５２を使って位置検出）。または２Ｄ表示モードにする。
（ｂ）視聴者が最適視距離に位置する場合、裸眼モードへ移行（カメラ部５２を使って位置検出）
（ｃ）視聴者が正視領域に位置する場合、裸眼モードへ移行

（２）シャッタメガネ２Ａからの信号を使う方法
（２−１）同期信号
（ａ）シャッタメガネ２Ａとディスプレイ部１とのシャッタ同期確立に、メガネモードへ移行
（ｂ）シャッタ同期切断時に、裸眼モードまたは２Ｄ表示モードへ移行
（２−２）シャッタメガネ２Ａの電源オン信号
（ａ）シャッタメガネ２Ａの電源オン後に、シャッタメガネ２Ａ側から表示モード制御部５１側（メガネ動作信号検出部５３）へシャッタメガネ２Ａ使用中の信号を赤外信号や無線信号等で送信
（ｂ）シャッタメガネ２Ａの検出パターン表示部２５の表示をカメラ部５２で監視して電源オンの状態を検出
（ｃ）シャッタメガネ２Ａの電源オフ時に、シャッタメガネ２Ａ側（着脱信号送信部２４）から表示モード制御部５１側（メガネ動作信号検出部５３）へシャッタメガネ２Ａの不使用を示す信号を送信

（３）ユーザ嗜好に応じた切り替え
（３−１）好みに応じてマニュアルで切り替え（ユーザ嗜好入力部５４のリモコン操作など）
（３−２）個人特定
（ａ）カメラ部５２等を用いて個人を特定し、予め登録されたその個人の嗜好に合わせてメガネモードと裸眼モードとを切り替え

（切り替え通知）
この立体表示装置では、ディスプレイ部１のＯＳＤ部１４や音声出力部、またはメガネ部２のアラート表示部２６や音声出力部によって、ユーザに対して表示モードの切り替え通知を行う。以下に、切り替え通知の例を列挙する。
（１）表示モードの切り替えを検出したとき（メガネ・裸眼によらず）
（１−１）ユーザの好みに応じて切り替え通知を出さないことを選択可能
（１−２）通知手段は音声
（１−３）通知手段はＯＳＤや字幕

（２）メガネモードの際にシャッタメガネ２Ａを着用していない視聴者がディスプレイ部１の視聴エリアに入ってきたことを検出したとき
（２−１）シャッタメガネ２Ａを着用していないユーザ向けに２Ｄでの通知（例えば、画像表示部１１に視差ゼロとなる特定のエリアを設けて、そこに２Ｄ表示）

（３）裸眼モードの際にメガネ方式用のシャッタメガネ２Ａを着用したユーザを検出したとき
（３−１）現在は裸眼モードであることを通知
（３−２）シャッタメガネ２Ａを着用しているユーザに通知する手段は音声
（３−３）シャッタメガネ２Ａを着用しているユーザに通知する手段はＯＳＤや字幕
（３−４）シャッタメガネ２Ａを着用しているユーザのシャッタメガネ２Ａ（アラート表示部２６）にディスプレイ部１から無線等の通信手段を用いて直接アラートを表示

（裸眼モードからメガネモードへの切り替え動作の概要）
図３は、シャッタメガネ２Ａの着用を検出した場合の制御動作の一例を示している。なおここでは、視聴者（ユーザ）が１人であるものとする。表示モード制御部５１は、シャッタメガネ２Ａの着用を検出した場合（ステップＳ１１）、現在、ディスプレイ部１がメガネモードになっているか否かを判断する（ステップＳ１２）。メガネモードになっている場合（ステップＳ１２；Ｙ）、画像表示部１１にそのままメガネモード用の映像表示を行わせる（ステップＳ１６）。メガネモードになっていない場合（ステップＳ１２；Ｎ）、表示モード制御部５１は、可変パララックス素子１２Ａによる視差分離機能をオフ状態に制御する（ステップＳ１３）。表示モード制御部５１はまた、表示画像をメガネモード用に切り替え制御する（ステップＳ１４）。具体的には、表示画像生成部４に対して、左右２視点の視差画像のデータを表示画像データとして画像表示部１１に時分割で出力させる。次に、表示モード制御部５１は、メガネ用の同期信号をオン状態に制御する（ステップＳ１５）。具体的には、ディスプレイ部１の同期信号送信部１５からシャッタメガネ２Ａの開閉制御を行うための同期信号を、メガネ部２の同期信号受信部２３に送信させる制御を行う。そして、画像表示部１１にメガネモード用の映像表示を行わせる（ステップＳ１６）。

（メガネモードから裸眼モードへの切り替え動作の概要）
図４は、シャッタメガネ２Ａの取り外しを検出した場合の制御動作の一例を示している。なおここでは、視聴者（ユーザ）が１人であるものとする。表示モード制御部５１は、シャッタメガネ２Ａの取り外しを検出した場合（ステップＳ２１）、現在、ディスプレイ部１が裸眼モードになっているか否かを判断する（ステップＳ２２）。裸眼モードになっている場合（ステップＳ２２；Ｙ）、画像表示部１１にそのまま裸眼モード用の映像表示を行わせる（ステップＳ２６）。裸眼モードになっていない場合（ステップＳ２２；Ｎ）、表示モード制御部５１は、メガネ用の同期信号をオフ状態に制御する（ステップＳ２３）。具体的には、ディスプレイ部１の同期信号送信部１５からシャッタメガネ２Ａの開閉制御を行うための同期信号を送信させない制御を行う。次に、表示モード制御部５１は、可変パララックス素子１２Ａによる視差分離機能をオン状態に制御する（ステップＳ２４）。表示モード制御部５１はまた、表示画像を裸眼モード用に切り替え制御する（ステップＳ２５）。具体的には、表示画像生成部４に対して、例えば多視点画像生成部４３で生成された多視点の視差画像が含まれる視差合成画像のデータを表示画像データとして画像表示部１１に出力させる。そして、画像表示部１１に裸眼モード用の映像表示を行わせる（ステップＳ２６）。

（視聴者が１人の場合のメガネモードと裸眼モードとの切り替え動作）
図５は、ユーザが１人である場合において、ユーザによるシャッタメガネ２Ａの着用の有無、およびユーザの視聴位置（視点位置）に応じて、メガネモードと裸眼モードとの切り替え制御を行う場合の制御動作の一例を示している。表示モード制御部５１は、シャッタメガネ２Ａの着用を検出した場合（ステップＳ３１；Ｙ）、メガネモードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部５４からの入力がある場合（ステップＳ３４）には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。

シャッタメガネ２Ａの着用を検出しなかった場合（ステップＳ３１；Ｎ）、ユーザがディスプレイ部１を見ているか否かを判断する（ステップＳ３３）。これは例えば、カメラ部５２によって、ユーザの視点位置がディスプレイ部１に向いているか否かを解析することで判断できる。ユーザがディスプレイ部１を見ていない場合（ステップＳ３３；Ｎ）、切り替え動作を終了する（ステップＳ３６）。ユーザがディスプレイ部１を見ている場合（ステップＳ３３；Ｙ）、ユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいるか否かを判断する（ステップＳ３５）。ユーザが正視領域にいる場合（ステップＳ３５；Ｙ）、裸眼モードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部５４からの入力がある場合（ステップＳ３９）には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。

ユーザが正視領域にいない場合（ステップＳ３５；Ｎ）、現在の視点位置において正常に裸眼での立体視が行えるように画像表示部１１に表示する表示画像データを調整する制御を行う（ステップＳ３８）。または、正常に裸眼での立体視が行えるように可変パララックス素子１２Ａの調整を行う。例えば可変パララックス素子１２Ａが可変パララックスバリアである場合にはバリアパターンを調整する制御を行う。正常に裸眼での立体視が行えるような調整ができない場合には、２Ｄ表示モードへと表示モードを変更する制御を行うようにしても良い。また、ＯＳＤ部１４によって、ユーザに対して正視領域ではない旨の通知を行ったり、ユーザに対して正視領域への移動を促すメッセージの通知を行うようにしても良い。

（視聴者が２人以上である場合のメガネモードと裸眼モードとの切り替え動作）
図６は、ユーザが２人以上である場合において、ユーザによるシャッタメガネ２Ａの着用の有無、視聴人数、およびユーザの視聴位置（視点位置）に応じて、メガネモードと裸眼モードとの切り替え制御を行う場合の制御動作の一例を示している。表示モード制御部５１は、ユーザの全員がシャッタメガネ２Ａを着用していることを検出した場合（ステップＳ４１；Ｙ）、メガネモードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部５４からの入力がある場合（ステップＳ４４）には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。

シャッタメガネ２Ａを着用していないユーザがいる場合（ステップＳ４１；Ｎ）、シャッタメガネ２Ａを着用していないユーザが全員であるか否かを判断する（ステップＳ４３）。シャッタメガネ２Ａを着用しているユーザとシャッタメガネ２Ａを着用していないユーザとが混在している場合（ステップＳ４３；Ｎ）、メガネモードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部５４からの入力がある場合（ステップＳ４７）には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。

ユーザの全員がシャッタメガネ２Ａを着用していない場合（ステップＳ４３；Ｙ）、全員のユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいるか否かを判断する（ステップＳ４５）。ユーザの全員が正視領域にいる場合（ステップＳ４５；Ｙ）、裸眼モードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部５４からの入力がある場合（ステップＳ５０）には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。

正視領域にいないユーザが存在する場合（ステップＳ４５；Ｎ）、現在の視点位置において全員が正常に裸眼での立体視が行えるように画像表示部１１に表示する表示画像データを調整する制御を行う（ステップＳ４９）。または、全員が正常に裸眼での立体視が行えるように可変パララックス素子１２Ａの調整を行う。例えば可変パララックス素子１２Ａが可変パララックスバリアである場合にはバリアパターンを調整する制御を行う。全員が正常に裸眼での立体視が行えるような調整ができない場合には、２Ｄ表示モードへと表示モードを変更する制御を行うようにしても良い。また、ＯＳＤ部１４によって、ユーザに対して正視領域ではない旨の通知を行ったり、ユーザに対して正視領域への移動を促すメッセージの通知を行うようにしても良い。

［効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る立体表示装置によれば、メガネモードと裸眼モードとのいずれの表示モードで立体表示を行うかを、ユーザによる立体視用メガネの着用、視聴人数等に応じて自動的に切り替え制御するようにしたので、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができる。また、ユーザ嗜好入力部５４からユーザがマニュアルで表示モードの切り替えを指示することができるようにしたので、ユーザの好みに応じた表示モードを任意のタイミングで選択することができる。これにより、ユーザの嗜好、視聴環境などのＴＰＯに適応した立体表示を提供できる。例えば、奥行き感は裸眼方式に比べてメガネ方式の方が大きくできるので、奥行き感重視の立体表示を行いたい場合には、メガネ方式を選択することなどを行うことができる。また、視聴位置の自由度が高くなる。例えばメガネ方式の方が視聴位置の制約が少ないので、視聴位置の自由度を重視する立体表示を行いたい場合には、メガネ方式を選択することなどを行うことができる。また、少人数では裸眼方式による立体表示を行い、多人数ではメガネ方式による立体表示を行うなどの切り替えを容易に行うことができる。

＜その他の実施の形態＞
本発明は、上記実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記実施の形態の説明では、メガネモードで使用する立体視用メガネをシャッタメガネ２Ａにした場合を例にしたが、立体視用メガネとして偏光メガネを用いる方式であっても良い。

１…ディスプレイ部、２…メガネ部、２Ａ…シャッタメガネ、３…画像入力部、４…表示画像生成部、１１…画像表示部、１１Ａ…表示パネル、１１Ｂ…バックライト、１２…パララックス素子部、１２Ａ…可変パララックス素子、１３…パララックス素子制御部、１４…ＯＳＤ部、１５…同期信号送信部、２１…シャッタ動作部、２１Ｌ…左眼用シャッタ、２１Ｒ…右眼用シャッタ、２２…メガネ動作制御部、２３…同期信号受信部、２４…着脱信号送信部、２５…検出パターン表示部、２６…アラート表示部、４１…表示画像選択部、４２…視差量制御部、４３…多視点画像生成部、５１…表示モード制御部、５２…カメラ部、５３…メガネ動作信号検出部、５４…ユーザ嗜好入力部。

Claims (15)

1. 複数の視差画像を表示する表示部と、
   前記表示部に表示された前記複数の視差画像を裸眼による立体視が可能となるように分離する視差分離機能を有し、かつ、前記視差分離機能を可変制御可能なパララックス素子と、
   前記表示部に表示された前記複数の視差画像を分離する視差分離機能を有するメガネと、
   前記メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第１のモードと、前記パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第２のモードとを、ユーザによる前記メガネの着用に応じて切り替え制御する表示モード制御部と
   を備えた立体表示装置。
2. 前記表示モード制御部は、前記第１のモードによる立体表示を行う場合には、前記パララックス素子の視差分離機能をオフ状態に制御し、前記第２のモードによる立体表示を行う場合には、前記パララックス素子の視差分離機能をオン状態に制御する
   請求項１に記載の立体表示装置。
3. 前記メガネは、時分割で前記複数の視差画像を分離するシャッタメガネであり、
   前記表示モード制御部は、前記第１のモードによる立体表示を行う場合には、前記表示部に対して前記複数の視差画像を時分割で表示させ、前記第２のモードによる立体表示を行う場合には、前記表示部に対して前記複数の視差画像を１画面内に合成した視差合成画像を表示させる
   請求項１に記載の立体表示装置。
4. 前記表示モード制御部は、立体表示を行わない第３のモードをさらに有し、前記第１のモードと、前記第２のモードと、前記第３のモードとを、ユーザによる前記メガネの着用に応じて切り替え制御する
   請求項１に記載の立体表示装置。
5. 前記表示モード制御部は、前記第３のモードでは、前記表示部に視差のない２次元画像を表示させると共に、前記パララックス素子の視差分離機能をオフ状態に制御する
   請求項４に記載の立体表示装置。
6. ユーザの人数を検出する検出手段をさらに備え、
   前記表示モード制御部は、ユーザによる前記メガネの着用およびユーザの人数に応じて表示モードの切り替え制御を行う
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載の立体表示装置。
7. 前記表示モード制御部は、前記メガネを着用しているユーザと着用していないユーザとが混在する場合、前記第１のモードによる立体表示への切り替え制御を行う
   請求項６に記載の立体表示装置。
8. 前記表示モード制御部は、立体表示を行わない第３のモードをさらに有し、前記メガネを着用しているユーザと着用していないユーザとが混在する場合、前記第３のモードへの切り替え制御を行う
   請求項６に記載の立体表示装置。
9. ユーザの位置を検出する検出手段をさらに備え、
   前記表示モード制御部は、ユーザによる前記メガネの着用およびユーザの位置に応じて表示モードの切り替え制御を行う
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載の立体表示装置。
10. 前記表示モード制御部は、立体表示を行わない第３のモードをさらに有し、ユーザが前記メガネを着用しておらず、かつ、ユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいない場合には、前記第３のモードへの切り替え制御を行う
    請求項９に記載の立体表示装置。
11. ユーザにメッセージの通知を行う通知手段をさらに備え、
    前記通知手段は、ユーザが前記メガネを着用しておらず、かつ、ユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいない場合には、ユーザに対して正視領域ではない旨の通知またはユーザに対して正視領域への移動を促すメッセージの通知を行う
    請求項９に記載の立体表示装置。
12. ユーザによる表示モードの選択を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記表示モード制御部は、前記入力部から入力されたユーザによる表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う
    請求項１ないし５のいずれか１項に記載の立体表示装置。
13. 複数の視差画像を表示する表示部と、前記表示部に表示された前記複数の視差画像を裸眼による立体視が可能となるように分離する視差分離機能を有し、かつ、前記視差分離機能を可変制御可能なパララックス素子と、前記表示部に表示された前記複数の視差画像を分離する視差分離機能を有するメガネとを備えた立体表示装置において立体表示を行う際に、
    前記メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第１のモードと、前記パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第２のモードとを、ユーザによる前記メガネの着用に応じて切り替え制御する
    立体表示方法。
14. 複数の視差画像を表示する表示部と、
    前記複数の視差画像を分離するパララックス素子と、
    前記複数の視差画像を分離するメガネと、
    前記メガネにより立体視が可能となるように表示を行う第１のモードと、前記パララックス素子により立体視が可能となるように表示を行う第２のモードとを有し、前記メガネの状態に応じて前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替える表示モード制御部と
    を備えた立体表示装置。
15. 複数の視差画像を表示する表示部と、メガネとを備え、
    前記表示部は、前記各視差画像を時分割で表示する第１のモードと、前記各視差画像を空間分割で表示する第２のモードとを有し、前記メガネの状態に応じて前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替える
    立体表示装置。

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