JP2012249248A - 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】観察者にとって好適な視点距離で三次元映像を見ることができるようにする。
【解決手段】本発明の表示装置は、入力された映像信号に示される右目用映像および左目用映像を縦方向に分割し、交互に並べて表示する表示部と、前記表示部に対向して複数設けられ、非駆動時には透明となり、駆動時には、遮光部が形成され、それぞれが異なる観察者の目の位置において、前記右目用映像の映像光を観察者の右目に入射させ、前記左目用映像の映像光を前記観察者の左目に入射させる分離部と、前記観察者の目と前記表示部との距離である視点距離が入力されると、入力された視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つを駆動させ、残りを非駆動とする制御部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、三次元映像を表示する表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラムに関する。

特殊な眼鏡を使用せずに三次元映像を表示する方式の１つとして、視差バリア（パララックスバリア）方式がある。

視差バリア方式を適用した表示装置は、両眼視差を有する右目用映像および左目用映像を縦方向に短冊状に分割し、交互に並べて表示する表示部と、表示部に対向して配置された視差バリアとを有する。視差バリアは、右目用映像および左目用映像の映像光を分離し、視差バリアを介して表示部を見る観察者の右目に右目用映像の映像光が入射され、観察者の左目に左目用映像の映像光が入射されるように、縦方向にストライプ状の遮光部が形成されている。観察者は、視差バリアを介することで、三次元映像を見ることができる。

視差バリア方式を適用した表示装置においては、観察者が三次元映像を見ることができる、表示部と観察者の目との距離の最適値（以下、最適距離と称する）がある。最適距離は、表示部と視差バリアとの距離、遮光部のピッチ幅などに応じて定まる。観察者の目と表示部との距離（以下、視点距離と称する）が最適距離から大きく外れると、三次元映像を見ることができなくなる。

そこで、特許文献１（特開２００９−２５０９８７号公報）には、視差バリア方式を適用した表示装置において、観察者の顔を撮影して表示部に表示すると共に、視点距離が最適距離となる観察者の目の位置を示すガイド像を表示部に表示する方法が開示されている。この方法によれば、ガイド像に合わせて観察者の目あるいは表示装置の位置を調整することで、観察者は三次元映像を見ることができる。

特開２００９−２５０９８７号公報

特許文献１に開示の方法は、視点距離が最適距離となるように観察者の目あるいは表示装置の位置を調整できるようにするものであり、観察者にとって好適な視点距離で三次元映像を見ることができるような工夫は特に行われていない。そのため、観察者の目あるいは表示装置の位置をガイド像に従い調整した場合に、観察者が窮屈な姿勢を強いられるなどして、観察者にとって好適な視点距離で三次元映像を見ることができない場合があるという問題がある。

本発明の目的は、観察者にとって好適な視点距離で三次元映像を見ることができる表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラムを提供することになる。

上記目的を達成するために本発明の表示装置は、
入力された映像信号に示される、両眼視差を有する右目用映像および左目用映像を縦方向に分割し、交互に並べて表示する表示部と、
前記表示部に対向して複数設けられ、非駆動時には透明となり、駆動時には、遮光部が形成され、それぞれが異なる観察者の目の位置において、前記右目用映像の映像光を前記観察者の右目に入射させ、前記左目用映像の映像光を前記観察者の左目に入射させる分離部と、
前記観察者の目と前記表示部との距離である視点距離が入力されると、該入力された視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つのみを駆動させ、他の分離部を非駆動とする制御部と、を有する。

上記目的を達成するために本発明の表示装置の制御方法は、
前記表示装置は、
入力された映像信号に示される、両眼視差を有する右目用映像および左目用映像を縦方向に分割し、交互に並べて表示する表示部と、
前記表示部に対向して複数設けられ、非駆動時には透明となり、駆動時には、遮光部が形成され、それぞれが異なる観察者の目の位置において、前記右目用映像の映像光を前記観察者の右目に入射させ、前記左目用映像の映像光を前記観察者の左目に入射させる分離部と、を備えてなり、
前記観察者の目と前記表示部との距離である視点距離が入力されると、該入力された視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つのみを駆動させ、他の分離部を非駆動とする。

上記目的を達成するために本発明のプログラムは、
入力された映像信号に示される、両眼視差を有する右目用映像および左目用映像を縦方向に分割し、交互に並べて表示する表示部と、前記表示部に対向して複数設けられ、非駆動時には透明となり、駆動時には、遮光部が形成され、それぞれが異なる観察者の目の位置において、前記右目用映像の映像光を前記観察者の右目に入射させ、前記左目用映像の映像光を前記観察者の左目に入射させる分離部と、有する表示装置に、
前記観察者の目と前記表示部との距離である視点距離が入力されると、該入力された視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つを駆動させ、残りを非駆動とする処理を実行させる。

本発明によれば、観察者にとって好適な視点距離で三次元映像を見ることができる。

本発明の第１の実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す表示装置の二次元映像を表示する際の動作を説明するための図である。 図１に示す表示装置の三次元映像を表示する際の動作を説明するための図である。 図１に示す表示装置の三次元映像を表示する際の他の動作を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態の表示装置１０の構成を示すブロック図である。

図１に示す表示装置１０は、制御部１１と、表示部１２と、バリア液晶パネル１３，１４と、を有する。なお、バリア液晶パネル１３，１４は、分離部の一例である。

制御部１１は、外部から供給された映像信号を表示部１２に入力し、その映像信号に示される映像を表示させる。また、制御部１１は、表示部１２と観察者の目との距離である視点距離が入力され、映像信号に示される映像が二次元映像であるか、三次元映像であるかに応じて、また、視点距離に応じて、バリア液晶パネル１３，１４を制御する。なお、外部から供給される映像信号が二次元映像であるか、三次元映像であるかの情報は、例えば、その映像信号の供給とともに、その映像信号の供給元から与えられる。制御部１１は、その情報に基づき、映像信号が二次元映像を示すものであるか、三次元映像を示すものであるかを判定する。

表示部１２は、入力された映像信号に応じた映像を表示する。なお、表示部１２は、入力された映像信号が右目用映像および左目用映像を示す場合には、右目用映像と左目用映像とを縦方向に短冊状に分割し、交互に並べて表示する。

バリア液晶パネル１３は、表示部１２に対向して、観察者からみて手前に配置される。

バリア液晶パネル１３は、非駆動時には透明となり、制御部１１の制御に従い駆動されると、縦方向にストライプ状の黒画像などの遮光部が表示され、右目用映像および左目用映像の映像光を分離し、視点距離が所定の距離（第１の距離）である場合に、右目用映像の映像光を観察者の右目に入射させ、左目用映像の映像光を観察者の左目に入射させる。

バリア液晶パネル１４は、表示部１２に対向して、観察者からみてバリア液晶パネル１３よりも手前に配置される。

バリア液晶パネル１４は、非駆動時には透明となり、制御部１１の制御に従い駆動されると、縦方向にストライプ状の黒画像などの遮光部が表示され、右目用映像および左目用映像の映像光を分離し、視点距離が第１の距離よりも長い所定の距離（第２の距離）である場合に、右目用映像の映像光を観察者の右目に入射させ、左目用映像の映像光を観察者の左目に入射させる。

次に、本実施形態の表示装置１０の動作について説明する。

まず、二次元映像を表示する際の表示装置１０の動作を、図２を参照して説明する。

映像信号が二次元映像を示すものである場合には、制御部１１は、その二次元映像を表示部１２に表示させる。また、制御部１１は、バリア液晶パネル１３，１４を非駆動とする。上述したように、バリア液晶パネル１３，１４は、非駆動時には透明となるため、図２に示すように、観察者の右目Ｒおよび左目Ｌには表示部１２に表示された二次元映像の映像光が入射され、観察者は、二次元映像を見ることができる。

次に、三次元映像を表示する際の表示装置１０の動作を、図３を参照して説明する。

映像信号が右目用映像と左目用映像とを示す場合には、制御部１１は、表示部１２に、図３に示すように、右目用映像３１と左目用映像３２とを縦方向に分割し、交互に並べて表示させる。また、制御部１１は、視点距離の入力を観察者に要求する。

視点距離が入力されると、制御部１１は、その視点距離に応じて、バリア液晶パネル１３，１４のうち、一方を駆動させ、他方を非駆動とする。ここで、制御部１１は、例えば、入力された視点距離と第１の距離との差分（以下、第１の差分と称する）、および、入力された視点距離と第２の距離との差分（以下、第２の差分と称する）を計算し、第１の差分が第２の差分よりも小さければ、バリア液晶パネル１３を駆動させ、第２の差分が第１の差分よりも小さければ、バリア液晶パネル１４を駆動させる。

ここでは、第１の差分が第２の差分よりも小さいとする。この場合、制御部１１は、バリア液晶パネル１３を駆動させ、バリア液晶パネル１４を非駆動とする。

バリア液晶パネル１４は非駆動であるので透明となり、図３に示すように、光を透過する。また、バリア液晶パネル１３は、駆動されると、図３に示すように、ストライプ状の黒画像３３を表示する。黒画像３３が表示されることで、右目用映像３１の映像光が観察者の右目Ｒに入射され、左目用映像３２の映像光が観察者の左目Ｌに入射される。そのため、観察者が三次元映像を見ることができる。

次に、三次元映像を表示する際の表示装置１０の他の動作を、図４を参照して説明する。

映像信号が右目用映像と左目用映像とを示す場合には、制御部１１は、表示部１２に、図４に示すように、右目用映像３１と左目用映像３２とを縦方向に分割し、交互に並べて表示させる。また、制御部１１は、視点距離の入力を観察者に要求する。

視点距離が入力されると、制御部１１は、その視点距離に応じて、バリア液晶パネル１３，１４のうち、一方を駆動させ、他方を非駆動とする。ここで、制御部１１は、第１および第２の差分を計算し、第２の差分が第１の差分よりも小さいとする。すなわち、図３において入力された視点距離よりも大きく、第２の距離により近い視点距離が入力されたとする。この場合、制御部１１は、バリア液晶パネル１４を駆動させ、バリア液晶パネル１３を非駆動とする。

バリア液晶パネル１３は非駆動であるので透明となり、図４に示すように、光を透過する。また、バリア液晶パネル１４は、駆動されると、図４に示すように、ストライプ状の黒画像４１を表示する。黒画像４１が表示されることで、右目用映像３１の映像光が観察者の右目Ｒに入射され、左目用映像３２の映像光が観察者の左目Ｌに入射される。そのため、観察者が三次元映像を見ることができる。

上述したように、図３と図４とでは視点距離が異なる。しかし、制御部１１が入力された視点距離に応じて駆動するバリア液晶パネルを切り替えることで、いずれの場合にも、観察者は三次元映像を見ることができる。

このように、本実施形態によれば、表示装置１０は、表示部１２に対向して設けられ、非駆動時には透明となり、駆動時には、遮光部が形成され、それぞれが異なる観察者の目の位置において、表示部１２に表示された、右目用映像の映像光を観察者の右目に入射させ、左目用映像の映像光を左目に入射させるバリア液晶パネル１３，１４を有し、視点距離に応じて、駆動するバリア液晶パネルを切り替える。

そのため、駆動するバリア液晶パネルの切り替えに応じて、表示装置１０の最適距離も切り替えられるので、観察者にとって好適な視点距離で三次元映像を見ることができる。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の表示装置５０の構成を示すブロック図である。なお、図５において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施形態の表示装置５０は、第１の実施形態の表示装置１０と比較して、撮影部５１および検出部５２を追加した点と、制御部１１を制御部５３に変更した点と、が異なる。

撮影部５１は、観察者と対向するように配置されたカメラであり、観察者の顔を撮影し、撮影画像の画像データを検出部５２に出力する。

検出部５２は、撮影部５１から出力された画像データに基づき視点距離を検出し、検出した視点距離を制御部５３に入力する。

制御部５３は、外部から供給された映像信号を表示部１２に入力し、その映像信号に示される映像を表示させる。また、制御部５３は、撮影を行う旨が入力されると、撮影部５１に撮影を行わせる。また、制御部５３は、検出部５２から視点距離が入力されると、その入力された視点距離に応じて、駆動するバリア液晶パネルを切り替える。

なお、制御部５３は、例えば、三次元映像を示す映像信号が入力されると、撮影を行うか否かを観察者に問い合わせる旨を表示部１２に表示させ、その表示に応じて撮影を行う旨が入力されると、撮影部５１に撮影を行わせる。撮影を行う旨が入力されなかった場合には、制御部５３は、例えば、デフォルトの設定に従い、バリア液晶パネル１３，１４のいずれか一方を駆動させる。

また、制御部５３は、制御部１１と同様に、例えば、映像信号の供給元から与えられる情報に基づき、その映像信号が二次元映像を示すものであるか、三次元映像を示すものであるかを判定する。

このように本実施形態によれば、表示装置１０は、観察者に顔を撮影した撮影画像に基づき視点距離を検出し、その視点距離に応じて駆動するバリア液晶パネルを切り替える。

そのため、観察者が視点距離を入力することなく、観察者にとって好適な視点距離で三次元映像を見ることができる。

なお、上述した実施の形態においては、表示装置が、２つのバリア液晶パネル１３，１４を有する例を用いて説明したが、表示装置は、観察者が三次元映像を見ることができる視点距離の異なる３つ以上のバリア液晶パネルを有していてもよい。

なお、本発明の表示装置において行われる方法は、コンピュータに実行させるためのプログラムに適用してもよい。また、そのプログラムを記憶媒体に格納することも可能であり、ネットワークを介して外部に提供することも可能である。

１０，５０ 表示装置
１１，５３ 制御部
１２ 表示部
１３，１４ バリア液晶パネル
３１ 右目用映像
３２ 左目用映像
３３，４１ 遮光部
５１ 撮影部
５２ 検出部

Claims (7)

1. 入力された映像信号に示される、両眼視差を有する右目用映像および左目用映像を縦方向に分割し、交互に並べて表示する表示部と、
   前記表示部に対向して複数設けられ、非駆動時には透明となり、駆動時には、遮光部が形成され、それぞれが異なる観察者の目の位置において、前記右目用映像の映像光を前記観察者の右目に入射させ、前記左目用映像の映像光を前記観察者の左目に入射させる分離部と、
   前記観察者の目と前記表示部との距離である視点距離が入力されると、該入力された視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つのみを駆動させ、他の分離部を非駆動とする制御部と、を有することを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置において、
   前記観察者の顔を撮影する撮影部と、
   前記撮影部が撮影した撮影画像に基づき、前記視点距離を算出し、該算出した視点距離を前記制御部に入力する算出部と、を有し、
   前記制御部は、前記算出部から入力された前記視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つを駆動させ、残りを非駆動とすることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１または２記載の表示装置において、
   前記制御部は、前記映像信号に示される映像が二次元映像である場合には、前記複数の分離部を全て非駆動とすることを特徴とする表示装置。
4. 表示装置の制御方法であって、
   前記表示装置は、
   入力された映像信号に示される、両眼視差を有する右目用映像および左目用映像を縦方向に分割し、交互に並べて表示する表示部と、
   前記表示部に対向して複数設けられ、非駆動時には透明となり、駆動時には、遮光部が形成され、それぞれが異なる観察者の目の位置において、前記右目用映像の映像光を前記観察者の右目に入射させ、前記左目用映像の映像光を前記観察者の左目に入射させる分離部と、を備えてなり、
   前記観察者の目と前記表示部との距離である視点距離が入力されると、該入力された視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つのみを駆動させ、他の分離部を非駆動とすることを特徴とする表示装置の制御方法。
5. 請求項４記載の表示装置の制御方法において、
   前記観察者の顔を撮影し、
   前記観察者の顔を撮影した撮影画像に基づき、前記視点距離を算出し、
   前記算出した視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つを駆動させ、残りを非駆動とすることを特徴とする表示装置の制御方法。
6. 請求項４または５記載の表示装置の制御方法において、
   二次元映像を前記表示部に表示させる場合には、前記複数の分離部を全て非駆動とすることを特徴とする表示装置の制御方法。
7. 入力された映像信号に示される、両眼視差を有する右目用映像および左目用映像を縦方向に分割し、交互に並べて表示する表示部と、前記表示部に対向して複数設けられ、非駆動時には透明となり、駆動時には、遮光部が形成され、それぞれが異なる観察者の目の位置において、前記右目用映像の映像光を前記観察者の右目に入射させ、前記左目用映像の映像光を前記観察者の左目に入射させる分離部と、有する表示装置に、
   前記観察者の目と前記表示部との距離である視点距離が入力されると、該入力された視点距離に応じて、前記複数の分離部のうちの１つのみを駆動させ、他の分離部を非駆動とする処理を実行させるプログラム。