特許 7566147 ３次元画像表示システムの設定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(54)【発明の名称】３次元画像表示システムの設定方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 13/327 20180101AFI20241004BHJP

   H04N 13/312 20180101ALI20241004BHJP

   H04N 13/346 20180101ALI20241004BHJP

   H04N 13/363 20180101ALI20241004BHJP

   H04N 13/366 20180101ALI20241004BHJP

   G02B 30/33 20200101ALI20241004BHJP

   G02B 27/01 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H04N13/327

H04N13/312

H04N13/346

H04N13/363

H04N13/366

G02B30/33

G02B27/01

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023524259

(86)(22)【出願日】2022-05-27

(86)【国際出願番号】 JP2022021842

(87)【国際公開番号】W WO2022250164

(87)【国際公開日】2022-12-01

【審査請求日】2023-11-21

(31)【優先権主張番号】P 2021090548

(32)【優先日】2021-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075557

【弁理士】

【氏名又は名称】西教 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】草深 薫

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 昭典

(72)【発明者】

【氏名】林下 歩樹

【審査官】益戸 宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０８２６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２１９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０７７９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７７２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４７７９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １３／００

Ｇ０２Ｂ ３０／２６

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元画像表示システムの設定方法であって、
前記３次元画像表示システムは、
右眼画像および左眼画像を含む視差画像を表示可能に構成される表示パネルと、
右眼画像および左眼画像の光線方向を規定可能に構成される光学パネルと、
光線方向が規定された右眼画像および左眼画像を反射するように構成される反射板と、
当該３次元画像表示システムの利用者の顔が有ると想定される領域の画像を含む第１撮像画像を撮像可能に構成される第１カメラと、
前記第１撮像画像に基づいて利用者の少なくとも一方の眼の位置を第１位置として検出可能に構成される第１制御部と、
第１パラメータの第１分布および前記第１位置に基づいて右眼画像および左眼画像を含む視差画像を生成可能に構成される第２制御部と、
前記第１パラメータの第２分布を算出可能に構成される第３制御部と、
外部装置と通信可能に構成される第１通信部と、を備え、
前記外部装置は、第２撮像画像を撮像可能に構成される第２カメラと、前記第１通信部と直接的または間接的に通信可能に構成される第２通信部と、を備える外部カメラ装置を含み、
前記反射板で反射した視差画像を撮像可能な位置に前記第２カメラを移動させる工程と、
前記第１撮像画像に基づいて前記第２カメラの位置を第２位置として検出する工程と、
前記表示パネルに、複数のテスト画像を順次表示させるとともに、前記反射板で反射した前記複数のテスト画像を前記第２カメラで順次撮像して、複数の第２撮像画像を取得する工程と、
前記複数の第２撮像画像および前記第２位置に基づいて、前記第２分布を算出する工程と、
算出された第２分布を前記第１分布に変更する工程と、を含む、３次元画像表示システムの設定方法。

【請求項2】

請求項１記載の３次元画像表示システムの設定方法であって、
前記第３制御部は、前記テスト画像の表示が変更されたときに検出された前記第２位置を、前記第２撮像画像の撮像位置として関連付けるように構成される、３次元画像表示システムの設定方法。

【請求項3】

請求項１または２記載の３次元画像表示システムの設定方法であって、
前記外部カメラ装置は、前記テスト画像の表示が変更されたことを検出する第４制御部をさらに備え、
前記第４制御部が、前記テスト画像の表示が変更されたことを検出すると、前記第２通信部は、変更後のテスト画像を撮像した第２撮像画像を前記第１通信部に送信するように構成される、３次元画像表示システムの設定方法。

【請求項4】

請求項１または２記載の３次元画像表示システムの設定方法であって、
前記外部カメラ装置は、前記テスト画像の表示が変更されたことを検出する第４制御部をさらに備え、
前記第４制御部が、前記テスト画像の表示が変更されたことを検出すると、変更後のテスト画像を撮像した第２撮像画像から第１情報を抽出し、前記第２通信部は、前記第１情報を前記第１通信部に送信し、
前記第３制御部は、前記第２撮像画像に代えて前記第１情報を用いて前記第２分布を算出するように構成される、３次元画像表示システムの設定方法。

【請求項5】

請求項１記載の３次元画像表示システムの設定方法であって、
前記第２カメラは、ゲインおよび露光時間を固定して前記複数のテスト画像を撮像するように構成される、３次元画像表示システムの設定方法。

【請求項6】

請求項１記載の３次元画像表示システムの設定方法であって、
前記第１制御部、前記第２制御部および前記第３制御部のうちの少なくとも２つは、１つのコントローラによって構成される、３次元画像表示システムの設定方法。

【請求項7】

請求項１記載の３次元画像表示システムの設定方法であって、
前記３次元画像表示システムは、
光線方向が規定された右眼画像および左眼画像に光学的な処理を行うように構成され、右眼画像および左眼画像を前記反射板に導くように構成される光学素子を、さらに備える、３次元画像表示システムの設定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、３次元画像表示システムの設定方法に関する。

【発明の概要】

【0002】

本開示の一実施形態に係る３次元画像表示システムの設定方法は、
前記３次元画像表示システムは、
右眼画像および左眼画像を含む視差画像を表示可能に構成される表示パネルと、
右眼画像および左眼画像の光線方向を規定可能に構成される光学パネルと、
光線方向が規定された右眼画像および左眼画像を反射するように構成される反射板と、
当該３次元画像表示システムの利用者の顔が有ると想定される領域の画像を含む第１撮像画像を撮像可能に構成される第１カメラと、
前記第１撮像画像に基づいて利用者の少なくとも一方の眼の位置を第１位置として検出可能に構成される第１制御部と、
第１パラメータの第１分布および前記第１位置に基づいて右眼画像および左眼画像を含む視差画像を生成可能に構成される第２制御部と、
前記第１パラメータの第２分布を算出可能に構成される第３制御部と、
外部装置と通信可能に構成される第１通信部と、を備え、
前記外部装置は、第２撮像画像を撮像可能に構成される第２カメラと、前記第１通信部と直接的または間接的に通信可能に構成される第２通信部と、を備える外部カメラ装置を含み、
前記反射板で反射した視差画像を撮像可能な位置に前記第２カメラを移動させる工程と、
前記第１撮像画像に基づいて前記第２カメラの位置を第２位置として検出する工程と、
前記表示パネルに、複数のテスト画像を順次表示させるとともに、前記反射板で反射した前記複数のテスト画像を前記第２カメラで順次撮像して、複数の第２撮像画像を取得する工程と、
前記複数の第２撮像画像および前記第２位置に基づいて、前記第２分布を算出する工程と、
算出された第２分布を前記第１分布に変更する工程と、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】３次元画像表示システムが搭載された移動体の概略構成の一例を示す図である。

【図2】３次元画像表示システムの概略構成の一例を示す図である。

【図3】運転者の眼と表示パネルとバリア部との関係を示す模式図である。

【図4A】表示パネルを模式的に示した正面図である。

【図4B】左眼視認領域を示す図である。

【図4C】右眼視認領域を示す図である。

【図5A】左眼視認領域の例を示す図である。

【図5B】左眼視認領域における視認可能なサブピクセルがずれた状態を示す図である。

【図6A】テスト画像の例を示す図である。

【図6B】テスト画像の例を示す図である。

【図6C】テスト画像の例を示す図である。

【図6D】テスト画像の例を示す図である。

【図6E】テスト画像の例を示す図である。

【図6F】テスト画像の例を示す図である。

【図6G】テスト画像の例を示す図である。

【図6H】テスト画像の例を示す図である。

【図7A】左眼視認領域におけるサブピクセルの位置を示す図である。

【図7B】輝度プロットの例を示す図である。

【図8A】左眼視認領域におけるサブピクセルの位置を示す図である。

【図8B】輝度プロットの他の例を示す図である。

【図9】位相分布の例を示す図である。

【図10】３次元画像表示システムの設定処理を説明するためのフロー図である。

【図11A】歪み補正情報の設定方法を説明するための概略図である。

【図11B】歪み補正情報の設定方法を説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0004】

本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。

【0005】

本開示の基礎となる構成として、表示パネルから出射される画像光の一部を使用者の右眼に到達させ、表示パネルから出射される画像光の他の一部を使用者の左眼に到達させることで、使用者の両眼に視差を与えて３次元画像を視認させる３次元画像表示システムが知られている。

【0006】

表示パネルから出射される画像光は、光学パネルなどによって光線方向が規定されることで、右眼または左眼に到達する。また、表示パネルから出射される画像光は、反射板などを介して間接的に使用者の両眼に到達させることもできる。

【0007】

３次元画像表示システムの組み立てまたは設置時に、光学パネルの位置ずれが生じたり、反射板の位置ずれが生じる場合がある。組み立てまたは設置時に位置ずれが生じていないとしても、または３次元画像の視認に問題が無い程度の位置ずれであったとしても、３次元画像表示システムを使用しているうちに、光学パネルまたは反射板の位置が経時的に変化したり、光学パネルまたは反射板自体が変形する場合もある。これらの位置ずれまたは変形によって、使用者が適切に３次元画像を視認できないおそれがある。

【0008】

本開示は、使用者が３次元画像を適切に視認することが可能な３次元画像表示システムの設定方法を提供することを目的とする。

【0009】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明がされる。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

【0010】

本開示の一実施形態に係る設定方法は、３次元画像表示システム１００によって実行される。図１は、３次元画像表示システムが搭載された移動体の概略構成の一例を示す図である。図１に示されるように、３次元画像表示システム１００は、移動体１０に搭載されてよい。３次元画像表示システム１００は、例えば、検出装置５０と、３次元投影装置１２と、を備えてよい。３次元画像表示システム１００は、外部カメラ装置１０１と通信可能に構成される。

【0011】

本開示における「移動体」は、例えば車両、船舶、及び航空機等を含んでよい。車両は、例えば自動車、産業車両、鉄道車両、生活車両、及び滑走路を走行する固定翼機等を含んでよい。自動車は、例えば乗用車、トラック、バス、二輪車、及びトロリーバス等を含んでよい。産業車両は、例えば農業及び建設向けの産業車両等を含んでよい。産業車両は、例えばフォークリフト及びゴルフカート等を含んでよい。農業向けの産業車両は、例えばトラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、及び芝刈り機等を含んでよい。建設向けの産業車両は、例えばブルドーザー、スクレーパー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、及びロードローラ等を含んでよい。車両は、人力で走行するものを含んでよい。車両の分類は、上述した例に限られない。例えば、自動車は、道路を走行可能な産業車両を含んでよい。複数の分類に同じ車両が含まれてよい。船舶は、例えばマリンジェット、ボート、及びタンカー等を含んでよい。航空機は、例えば固定翼機及び回転翼機等を含んでよい。以下では、移動体１０が、乗用車である場合を例として説明する。移動体１０は、乗用車に限らず、上記例のいずれかであってよい。

【0012】

検出装置５０は、第１カメラ１１Ａおよび第１制御部１５を含む。第１カメラ１１Ａは、３次元画像表示システム１００の利用者１３の顔が有ると想定される領域の画像を含む第１撮像画像を撮像可能に構成される。本実施形態において、利用者１３は、例えば、乗用車である移動体１０の運転者であってよい。運転者の顔が有ると想定される領域は、例えば、運転者用シートの上部付近であってよい。第１カメラ１１Ａは、移動体１０に取り付けられてよい。第１カメラ１１Ａの取り付け位置は、移動体１０の内部及び外部において任意である。

【0013】

第１カメラ１１Ａは、可視光カメラまたは赤外線カメラであってよい。第１カメラ１１Ａは、可視光カメラと赤外線カメラの両方の機能を有していてよい。第１カメラ１１Ａは、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを含んでよい。

【0014】

第１カメラ１１Ａで撮像された第１撮像画像は、第１制御部１５に出力される。第１制御部１５は、第１撮像画像に基づいて利用者１３の少なくとも一方の眼５の位置を第１位置として検出可能に構成される。検出装置５０による検出結果は、利用者１３の眼５の瞳孔位置を示す座標情報であってよい。

【0015】

検出装置５０は、例えば、センサを含んでよい。センサは、超音波センサ又は光センサ等であってよい。第１カメラ１１Ａは、センサによって利用者１３の頭部の位置を検出するように構成され、頭部の位置に基づいて、利用者１３の眼５の位置を検出するように構成されうる。第１カメラ１１Ａは、２つ以上のセンサによって、利用者１３の眼５の位置を三次元空間の座標として検出するように構成されうる。

【0016】

検出装置５０は、検出した眼５の瞳孔位置に関する座標情報を３次元投影装置１２に出力するように構成される。この座標情報に基づいて、３次元投影装置１２は、投影する画像を制御するように構成してよい。検出装置５０は、有線通信又は無線通信を介して眼５の瞳孔位置を示す情報を３次元投影装置１２へ出力するように構成してよい。有線通信は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等を含みうる。

【0017】

検出装置５０は、第１制御部１５が外部装置であってよい。第１カメラ１１Ａは、撮像画像を外部の第１制御部１５に出力するように構成してよい。この外部の第１制御部１５では、第１カメラ１１Ａから出力された画像から、利用者１３の眼５の瞳孔位置を検出するように構成されてよい。この外部の第１制御部１５は、検出した眼５の瞳孔位置に関する座標情報を３次元投影装置１２に出力するように構成してよい。この座標情報に基づいて、３次元投影装置１２は、投影する画像を制御するように構成してよい。第１カメラ１１Ａは、有線通信又は無線通信を介して撮像した第１撮像画像を外部の第１制御部１５へ出力するように構成してよい。外部の第１制御部１５は、有線通信又は無線通信を介して座標情報を３次元投影装置１２へ出力するように構成してよい。有線通信は、例えばＣＡＮ等を含みうる。

【0018】

３次元投影装置１２の位置は、移動体１０の内部及び外部において任意である。例えば、３次元投影装置１２は、移動体１０のダッシュボード内に位置してよい。３次元投影装置１２は、ウインドシールド２５に向けて画像光を射出するように構成される。

【0019】

ウインドシールド２５は、３次元投影装置１２から射出された画像光を反射するように構成される反射板である。ウインドシールド２５で反射された画像光は、アイボックス１６に到達する。アイボックス１６は、例えば利用者１３の体格、姿勢、及び姿勢の変化等を考慮して、利用者１３の眼５が存在しうると想定される実空間上の領域である。アイボックス１６の形状は任意である。アイボックス１６は、平面的又は立体的な領域を含んでよい。図１に示されている実線の矢印は、３次元投影装置１２から射出される画像光の少なくとも一部がアイボックス１６まで到達する経路を示す。画像光が進む経路は、光路とも称される。３次元投影装置１２から射出される画像光は、右眼画像および左眼画像を含む視差画像を示す。利用者１３の眼５がアイボックス１６内に位置する場合、利用者１３は、アイボックス１６に到達する視差画像の画像光によって、虚像１４を視認可能である。虚像１４は、ウインドシールド２５から眼５に到達する経路を移動体１０の前方に延長した経路（図では、二点鎖線で示されている直線）の上に位置する。３次元投影装置１２は、利用者１３に虚像１４を視認させることによって、ヘッドアップディスプレイとして機能しうる。図１において、利用者１３の眼５が並ぶ方向は、ｘ軸方向に対応する。鉛直方向は、ｙ軸方向に対応する。第１カメラ１１Ａの撮像範囲は、アイボックス１６を含む。

【0020】

図２に示されるように、３次元投影装置１２は、３次元表示装置１７と、光学素子１８とを備える。３次元表示装置１７は、バックライト１９と、表示面２０ａを有する表示パネル２０と、バリア部２１と、第２制御部２４とを備えうる。３次元表示装置１７は、記憶部２３をさらに備えてよい。第２制御部２４は、表示パネル２０に表示させる視差画像を生成可能に構成される。

【0021】

光学素子１８は、例えば、第１ミラー１８ａと、第２ミラー１８ｂとを含んでよい。第１ミラー１８ａ及び第２ミラー１８ｂの少なくとも一方は、光学的なパワーを有してよい。本実施形態において、第１ミラー１８ａは、光学的なパワーを有する凹面鏡であるとする。第２ミラー１８ｂは、平面鏡であるとする。光学素子１８は、３次元表示装置１７に表示された視差画像を拡大する拡大光学系として機能してよい。図２に示される二点鎖線の矢印は、３次元表示装置１７から射出される画像光の少なくとも一部が、第１ミラー１８ａ及び第２ミラー１８ｂによって反射され、３次元投影装置１２の外部に射出される際の経路を示す。３次元投影装置１２の外部に射出された画像光は、ウインドシールド２５に到達し、ウインドシールド２５で反射されて利用者１３の眼５に到達する。その結果、利用者１３は、３次元表示装置１７に表示された視差画像を視認できる。

【0022】

光学素子１８とウインドシールド２５とは、３次元表示装置１７から射出させる画像光を利用者１３の眼５に到達させうるように構成される。光学系は、利用者１３に視認させる画像が拡大したり縮小したりするように、画像光の進行方向を制御するように構成してよい。光学系は、利用者１３に視認させる画像の形状を所定の行列に基づいて変形させるように、画像光の進行方向を制御するように構成してよい。

【0023】

光学素子１８は、例示される構成に限られない。ミラーは、凹面鏡であってよいし、凸面鏡であってよいし、平面鏡であってよい。ミラーが凹面鏡又は凸面鏡である場合、その形状は、少なくとも一部に球面形状を含んでよいし、少なくとも一部に非球面形状を含んでよい。光学素子１８を構成する要素の数は、２つに限られず、１つであってよいし、３つ以上であってよい。光学素子１８は、ミラーに限られずレンズを含んでよい。レンズは、凹面レンズであってよいし、凸面レンズであってよい。レンズの形状は、少なくとも一部に球面形状を含んでよいし、少なくとも一部に非球面形状を含んでよい。

【0024】

バックライト１９は、画像光の光路上において、利用者１３から見て、表示パネル２０及びバリア部２１よりも遠い側に位置する。バックライト１９は、バリア部２１と表示パネル２０とに向けて光を射出する。バックライト１９が射出した光の少なくとも一部は、一点鎖線で示されている光路に沿って進行し、利用者１３の眼５に到達する。バックライト１９は、ＬＥＤ（Light Emission Diode）又は有機ＥＬ若しくは無機ＥＬ等の発光素子を含んでよい。バックライト１９は、発光強度、及び、その分布を制御可能に構成されてよい。

【0025】

表示パネル２０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の液晶デバイスであってよい。本実施形態において、表示パネル２０は、透過型の液晶表示パネルを含むとする。表示パネル２０は、この例に限られず、種々の表示パネルを含んでよい。

【0026】

表示パネル２０は、複数の画素を有し、各画素においてバックライト１９から入射する光の透過率を変更し、利用者１３の眼５に到達する画像光として射出するように構成される。利用者１３は、表示パネル２０の各画素から射出される画像光によって構成される画像を視認する。

【0027】

バリア部２１は、入射してくる光の進行方向を規定するように構成される光学パネルである。図２の例に示すように、バリア部２１が表示パネル２０よりもバックライト１９に近い側に位置する場合、バックライト１９から射出される光は、バリア部２１に入射し、さらに表示パネル２０に入射する。この場合、バリア部２１は、バックライト１９から射出される光の一部を遮ったり減衰させたりし、他の一部を表示パネル２０に向けて透過させるように構成される。表示パネル２０は、バリア部２１によって規定された方向に進行する入射光を、同じ方向に進行する画像光としてそのまま射出する。表示パネル２０がバリア部２１よりもバックライト１９に近い側に位置する場合、バックライト１９から射出される光は、表示パネル２０に入射し、さらにバリア部２１に入射する。この場合、バリア部２１は、表示パネル２０から射出される画像光の一部を遮ったり減衰させたりし、他の一部を利用者１３の眼５に向けて透過させるように構成される。

【0028】

表示パネル２０とバリア部２１とのどちらが利用者１３の近くに位置するかにかかわらず、バリア部２１は、画像光の進行方向を制御できるように構成される。バリア部２１は、表示パネル２０から射出される画像光の一部を利用者１３の左眼５Ｌ及び右眼５Ｒ（図４Ａ～図４Ｃ参照）のいずれかに到達させ、画像光の他の一部を利用者１３の左眼５Ｌ及び右眼５Ｒの他方に到達させるように構成される。つまり、バリア部２１は、画像光の少なくとも一部の進行方向を利用者１３の左眼５Ｌと右眼５Ｒとに分けるように構成される。左眼５Ｌ及び右眼５Ｒはそれぞれ、第１眼及び第２眼ともいう。本実施形態において、バリア部２１は、バックライト１９と表示パネル２０との間に位置する。つまり、バックライト１９から射出される光は、先にバリア部２１に入射し、次に表示パネル２０に入射する。

【0029】

バリア部２１によって画像光の進行方向が規定されることによって、利用者１３の左眼５Ｌ及び右眼５Ｒそれぞれに異なる画像光が到達しうる。その結果、利用者１３は、左眼５Ｌ及び右眼５Ｒそれぞれで異なる画像を視認しうる。利用者１３の眼５はウインドシールド２５よりもｚ軸の負の方向の側に位置する第１虚像１４ａを視認できる。第１虚像１４ａは、表示面２０ａが表示している画像に対応する。バリア部２１は、ウインドシールド２５の前方であって第１虚像１４ａのウインドシールド２５側に第２虚像１４ｂをつくる。図２に示すように、利用者１３は、見かけ上、第１虚像１４ａの位置に表示パネル２０が存在し、第２虚像１４ｂの位置にバリア部２１が存在するかのように、画像を視認しうる。

【0030】

図３に示されるように、表示パネル２０は、表示面２０ａ上に、利用者１３の左眼５Ｌで視認される左眼視認領域２０１Ｌと、利用者１３の右眼５Ｒで視認される右眼視認領域２０１Ｒとを含む。表示パネル２０は、利用者１３の左眼５Ｌに視認させる左眼画像と、利用者１３の右眼５Ｒに視認させる右眼画像とを含む視差画像を表示可能に構成される。視差画像は、利用者１３の左眼５Ｌ及び右眼５Ｒそれぞれに投影される画像であって、利用者１３の両眼に視差を与える画像であるとする。表示パネル２０は、左眼視認領域２０１Ｌに左眼画像を表示し、右眼視認領域２０１Ｒに右眼画像を表示するように構成される。つまり、表示パネル２０は、左眼視認領域２０１Ｌと右眼視認領域２０１Ｒとに視差画像を表示するように構成される。左眼視認領域２０１Ｌと右眼視認領域２０１Ｒとは、視差方向を表すｕ軸方向に並んでいるとする。左眼視認領域２０１Ｌ及び右眼視認領域２０１Ｒは、視差方向に直交するｖ軸方向に沿って延在してよいし、ｖ軸方向に対して所定角度で傾斜する方向に延在してよい。つまり、左眼視認領域２０１Ｌ及び右眼視認領域２０１Ｒは、視差方向の成分を含む所定方向に沿って交互に並んでいてよい。左眼視認領域２０１Ｌと右眼視認領域２０１Ｒとが交互に並ぶピッチは、視差画像ピッチともいう。左眼視認領域２０１Ｌと右眼視認領域２０１Ｒとは、間隔をあけて位置していてよいし、互いに隣接していてよい。表示パネル２０は、表示面２０ａ上に、平面画像を表示する表示領域をさらに有していてよい。平面画像は、利用者１３の眼５に視差を与えず、立体視されない画像であるとする。

【0031】

図４Ａは、表示パネルを模式的に示した正面図である。図４Ａに示すように、表示パネル２０は、水平方向および鉛直方向に沿って格子状に配列された複数のサブピクセルを備える。各サブピクセルは、Ｒ（Red），Ｇ（Green），Ｂ（Blue）のいずれかの色に対応し、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つのサブピクセルを一組として１ピクセルを構成することができる。水平方向は、例えば、１ピクセルを構成する複数のサブピクセルが並ぶ方向である。鉛直方向は、例えば、同じ色のサブピクセルが並ぶ方向である。複数のサブピクセルはサブピクセル群を構成する。サブピクセル群は、水平方向に繰り返して配列される。サブピクセル群は、鉛直方向においては、水平方向に１サブピクセル分ずれた位置に隣接して繰り返して配列される。本実施形態では、サブピクセル群は、８個のサブピクセルを含む。各ピクセルには、識別可能なように、例えば０～７の番号が付される。

【0032】

図４Ｂは、左眼視認領域２０１Ｌを示し、図４Ｃは、右眼視認領域２０１Ｒを示す。左眼視認領域２０１Ｌでは、４番のサブピクセルが領域の中央に位置し、３番および５番のサブピクセルの半分が領域内に位置し、左眼視認領域２０１Ｌは、サブピクセル２個分が視認可能である。右眼視認領域２０１Ｒでは、０番のサブピクセルが領域の中央に位置し、７番および１番のサブピクセルの半分が領域内に位置し、右眼視認領域２０１Ｒは、サブピクセル２個分が視認可能である。左眼視認領域２０１Ｌと右眼視認領域２０１Ｒにおいて、このようなサブピクセルの位置であれば、利用者１３は、適切に３次元画像を視認することができる。

【0033】

図５Ａは、左眼視認領域の例を示す模式図である。例えば、表示パネル２０とバリア部２１との相対位置、さらに表示パネル２０と光学素子１８およびウインドシールド２５との相対位置などにずれが無く、また、それぞれに歪みなどが生じていなければ、図５Ａに示すように、左眼視認領域２０１Ｌでは、４番のサブピクセルが領域の中央に位置し、３番および５番のサブピクセルの半分が領域内に位置する。しかしながら、製造工程における位置ずれ、経時的な位置ずれまたは歪み（以下では、「製造ずれなど」という）は不可避であり、これらに起因して、左眼視認領域２０１Ｌにおける視認可能なサブピクセルが、図５Ｂに示すようにずれてしまう。このようなずれが生じた場合、利用者１３が、適切に３次元画像を視認できないおそれがあるので、例えば、表示パネル２０に表示させる視差画像を、ずれに応じて補正することが考えられる。そのためには、製造ずれなどを測定する必要があるが、高精度の測定装置を必要とする。なお、左眼視認領域２０１Ｌの例について示したが、右眼視認領域２０１Ｒについても左眼視認領域２０１Ｌと同様である。

【0034】

本実施形態では、３次元画像表示システム１００は、外部カメラ装置１０１と通信可能に構成される。外部カメラ装置１０１は、３次元画像表示システム１００に包含されない外部装置である。３次元画像表示システム１００は、例えば、３次元表示装置１７が、外部装置と通信可能に構成される第１通信部２６と、第３制御部２２と、を備えてよい。第１通信部２６は、外部装置と通信可能なインタフェースを含んでよい。第１通信部２６は、外部カメラ装置１０１などの外部装置から各種情報を取得し、第２制御部２４に出力してよい。本開示における「通信可能なインタフェース」は、例えば物理コネクタ、及び無線通信機を含んでよい。物理コネクタは、電気信号による伝送に対応した電気コネクタ、光信号による伝送に対応した光コネクタ、及び電磁波による伝送に対応した電磁コネクタを含んでよい。電気コネクタは、ＩＥＣ６０６０３に準拠するコネクタ、ＵＳＢ規格に準拠するコネクタ、又はＲＣＡ端子に対応するコネクタを含んでよい。電気コネクタは、ＥＩＡＪ ＣＰ－１２１ａＡに規定されるＳ端子に対応するコネクタ、又はＥＩＡＪ ＲＣ－５２３７に規定されるＤ端子に対応するコネクタを含んでよい。電気コネクタは、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠するコネクタ、又はＢＮＣ（British Naval Connector又はBaby-series N Connector等）を含む同軸ケーブルに対応するコネクタを含んでよい。光コネクタは、ＩＥＣ ６１７５４に準拠する種々のコネクタを含んでよい。無線通信機は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、及びＩＥＥＥ８０２１ａを含む各規格に準拠する無線通信機を含んでよい。無線通信機は、少なくとも１つのアンテナを含む。

【0035】

外部カメラ装置１０１は、第２カメラ１１Ｂと、第２通信部２７と、第４制御部２８と、を備える。外部カメラ装置１０１は、利用者１３が操作可能な装置であってよく、例えば、通信機能付きデジタルスチルカメラ、スマートフォンまたはタブレット端末などの汎用機器であってよい。第２カメラ１１Ｂは、第２撮像画像を撮像可能に構成される。第２カメラ１１Ｂは、利用者１３が視認するであろう画像を撮像して確認するためのカメラである。第２カメラ１１Ｂは、例えば、利用者１３が、外部カメラ装置１０１を、ウインドシールド２５で反射した視差画像を撮像可能な位置に移動させて第２撮像画像を撮像すればよい。例えば、利用者１３が、運転者用シートに座って、外部カメラ装置１０１を構えて第２カメラ１１Ｂで撮像すればよい。第２カメラ１１Ｂの位置がアイボックス１６内であってよい。第２カメラ１１Ｂの位置は、ウインドシールド２５で反射した画像を撮像可能な位置であれば、アイボックス１６内でなくてよい。

【0036】

第２通信部２７は、第１通信部２６と直接的または間接的に通信可能に構成される。第２通信部２７は、例えば、第１通信部２６と同じ通信規格に従って通信すればよい。第４制御部２８は、第２カメラ１１Ｂおよび第２通信部２７を制御し、第２カメラ１１Ｂが撮像した第２撮像画像を、第２通信部２７を介して第１通信部２６に送信する。

【0037】

ウインドシールド２５で反射した画像は、製造ずれなどが生じている場合に、それらが反映された画像となる。この反映された画像を、第２カメラ１１Ｂで撮像し、評価することで、製造ずれなどを直接測定することなく、表示パネル２０に表示させる画像を補正することができる。表示パネル２０の表示画像は、例えば、位相の分布に応じて補正すればよい。

【0038】

位相およびその分布について説明する。位相（第１パラメータ）は、例えば、次のような手順で得られる。表示パネル２０に、複数のテスト画像を順次表示させ、ウインドシールド２５で反射したテスト画像を、第２カメラ１１Ｂで順次撮像する。図６Ａ～図６Ｈは、テスト画像の例を示す図である。例えば、テスト画像は、パターン０～パターン７までの８種類である。パターン０は、表示パネル２０の０番のサブピクセルを点灯し、１～７番のサブピクセルを消灯することで表示されるテスト画像である。パターン１は、表示パネル２０の１番のサブピクセルを点灯し、０，２～７番のサブピクセルを消灯することで表示されるテスト画像である。同様にして、パターン２～７のテスト画像を表示することができる。これらのテスト画像を第２カメラ１１Ｂで順次撮像することで、８種類の第２撮像画像が取得できる。パターン０～７のテスト画像を撮像した各第２撮像画像において輝度を抽出し、各パターンのテスト画像と輝度とを関連付ける。第２カメラ１１Ｂは、利用者１３が外部カメラ装置１０１を操作することで、テスト画像を撮像してよい。利用者１３は、表示パネル２０に表示されるテスト画像が変更されるごとに外部カメラ装置１０１を操作すればよい。例えば、表示パネル２０に、テスト画像とともにパターン番号を表示したり、テスト画像を変更したことを示すメッセージを出力（表示または音声出力など）したりすることで、利用者１３が変更タイミングを認識して外部カメラ装置１０１を操作することができる。

【0039】

図７Ａは、左眼視認領域におけるサブピクセルの位置を示す図である。図７Ｂは、輝度プロットの例を示す図である。左眼視認領域２０１Ｌにおけるサブピクセルが、図７Ａに示すような位置にあるとき、パターンごとのテスト画像と第２撮像画像の輝度との関連性は、例えば、図７Ｂのようなプロットとして得られる。４番のサブピクセルが左眼視認領域２０１Ｌの中央に位置するので、パターン４のテスト画像を撮像した第２撮像画像において、最大の輝度が抽出される。３番のサブピクセルおよび５番のサブピクセルは、左眼視認領域２０１Ｌに、それぞれ半分が位置するので、パターン３，５のテスト画像を撮像した第２撮像画像において、パターン４の半分の輝度が抽出される。他のサブピクセルは、いずれも左眼視認領域２０１Ｌ外にあり、バリア部２１によって遮られるので、パターン０～２，６，７のテスト画像を撮像した第２撮像画像において、輝度は０となる。

【0040】

図８Ａは、左眼視認領域におけるサブピクセルの位置を示す図である。図８Ｂは、輝度プロットの他の例を示す図である。左眼視認領域２０１Ｌにおけるサブピクセルが、製造ずれなどによって、図８Ａに示すような位置にあるとき、パターンごとのテスト画像と第２撮像画像の輝度との関連性は、例えば、図８Ｂのようなプロットとして得られる。４番のサブピクセルが左眼視認領域２０１Ｌの中央からずれた位置にあり、５番のサブピクセルの７割程度が左眼視認領域２０１Ｌに位置し、３番のサブピクセルの３割程度が左眼視認領域２０１Ｌに位置する。パターン４のテスト画像を撮像した第２撮像画像において、最大の輝度が抽出されることは、図７Ｂの例と同じであるが、パターン３のテスト画像を撮像した第２撮像画像において、パターン４の３割程度の輝度が抽出され、パターン５のテスト画像を撮像した第２撮像画像において、パターン４の７割程度の輝度が抽出される。図８Ｂの輝度プロットは、図７Ｂの輝度プロットとは、異なる。このような輝度プロットを得るために、第２カメラ１１Ｂは、ゲインおよび露光時間を固定して複数のテスト画像を撮像するように構成される。

【0041】

本実施形態において、位相は、左眼視認領域２０１Ｌ（右眼視認領域２０１Ｒ）におけるサブピクセルの位置ずれを示すパラメータである。図７Ａに示すような位置にある場合は、例えば位相＝４であり、ずれが無い。位相＝４における輝度プロットは、図７Ｂのようなプロットとなる。製造ずれなどが生じている場合には、左眼視認領域２０１Ｌ（右眼視認領域２０１Ｒ）におけるサブピクセルの位置がずれる。図８Ａに示すような位置にある場合は、例えば位相＝４．７である。位相＝４．７における輝度プロットは、図８Ｂのようなプロットとなる。位相と輝度プロットは、予め実験などにより、関連性を決定することができる。

【0042】

テスト画像を撮像した複数の第２撮像画像は、外部カメラ装置１０１の第２通信部２７から送信され、３次元画像表示システム１００の第１通信部２６で受信される。第３制御部２２は、受信された第２撮像画像に基づいて、前述の手順で輝度プロットを作成することができる。第３制御部２２は、作成した輝度プロットから位相を算出することができる。

【0043】

第３制御部２２が、位相を表示パネル２０の全てのサブピクセルに対して算出し、位相分布として取得することができる。取得した位相分布に基づいて、表示パネル２０に表示する視差画像を補正すればよい。また、図９に示す位相分布の例のように、第３制御部２２は、表示面２０ａを複数の領域に分割し、領域ごとの代表値（位相）を算出し、代表値の分布を取得してよい。図に示した例では、縦方向に５つ、横方向に７つの３５の領域に分割し、領域ごとに代表値となる位相を算出すればよい。代表値は、例えば、各領域の中心位置の位相であってよく、中心以外の特定の位置における位相であってよい。第２カメラ１１Ｂでテスト画像を撮像する前に、代表値の座標を決定してよい。例えば、第２カメラ１１Ｂでテスト画像を撮像する前に、代表値を算出するための輝度を抽出すべき位置のサブピクセルを点灯させ、点灯位置の座標を代表値の座標とする。第２カメラ１１Ｂでテスト画像を撮像したのち、第３制御部２２は、代表値の座標における輝度を抽出して輝度プロットを作成し、代表値となる位相を算出する。

【0044】

第３制御部２２は、例えば、算出した位相分布を記憶部２３に記憶させてよい。第２制御部２４は、記憶部２３に記憶された位相分布を参照し、表示パネル２０に表示させる視差画像を補正することができる。代表値の分布を取得した場合、第２制御部２４は、代表値を、領域内の全てのサブピクセルに拡張することで、表示パネル２０の全てのサブピクセルに対する位相分布を得ることができる。前述のように、製造ずれなどは、移動体１０を使用していると経時的に生じる場合がある。したがって、記憶部２３に記憶した位相分布を、定期的に更新してよい。例えば、整備工場などにおいて、車両の定期点検時に位相分布を更新することができる。

【0045】

図１０は、３次元画像表示システムの設定処理を説明するためのフロー図である。本フローを開始するにあたり、予め利用者１３が、外部カメラ装置１０１を、ウインドシールド２５で反射した視差画像を撮像可能な位置に移動させる。例えば、利用者１３が、運転者用シートに座り、眼５の前方に外部カメラ装置１０１を構えて、操作すればよい。設定処理を開始すると、まずステップＳ１で、第２制御部２４が、表示パネル２０にテスト画像を表示させる。テスト画像は、例えば、パターン０のテスト画像である。利用者１３は、外部カメラ装置１０１を操作し、第２カメラ１１Ｂでパターン０のテスト画像を撮像する。撮像された第２撮像画像は、外部カメラ装置１０１から３次元画像表示システム１００に送信される。ステップＳ２で、第２撮像画像を受信すると、ステップＳ３で、全ての第２撮像画像を受信したかどうかを判断する。全て受信していれば、ステップＳ４に進み、受信していない第２撮像画像が残っていれば、ステップＳ１に戻る。パターン０のテスト画像を表示した時点では、受信していない第２撮像画像が残っているので、ステップＳ１で、次のパターン１のテスト画像を表示させる。このようにして、テスト画像を順次表示させ、第２カメラ１１Ｂでこれらを順次撮像し、外部カメラ装置１０１から送信された第２撮像画像を３次元画像表示システム１００で受信する。パターン７までの第２撮像画像を受信すれば、ステップＳ４に進み、第２撮像画像から輝度を抽出する。ステップＳ５では、抽出した輝度に基づいて、輝度プロットを作成する。ステップＳ６では、第３制御部２２が、作成された輝度プロットに基づいて、位相を算出する。輝度プロットと位相との関連性は、例えば、予め記憶部２３に記憶しておけばよい。第３制御部２２は、作成された輝度プロットと、記憶部２３に記憶された輝度プロットとを対比し、例えば、パターンマッチングなどの処理を行い、位相を算出してよい。ステップＳ７では、第３制御部２２が、算出した位相と、表示パネル２０における座標とを、位相分布（第２分布）として、記憶部２３に記憶する。このとき、記憶部２３には、すでに位相分布（第１分布）が記憶されており、第３制御部２２は、記憶部２３に記憶された位相分布を、新たな位相分布に置き換えて更新する。更新前に記憶部２３に記憶されていた位相分布（第１分布）は、前回の設定処理において、更新された位相分布である。前回の設定処理が実行されていない場合、更新前に記憶部２３に記憶されていた位相分布（第１分布）は、初期値として記憶された位相分布である。

【0046】

図１０に示すフローでは、外部カメラ装置１０１が、第２カメラ１１Ｂでテスト画像を撮像するごとに、第２撮像画像を３次元画像表示システム１００に送信しているが、これに限らず、全てのテスト画像を撮像したのち、全ての第２撮像画像を一度に３次元画像表示システム１００に送信してよい。

【0047】

前述のように、第２制御部２４は、記憶部２３に記憶された位相分布を参照し、表示パネル２０に表示させる視差画像を補正する。位相分布は、利用者１３の眼５の位置が基準位置（適視距離における位置）にある場合の分布であり、利用者１３の眼５の位置が基準位置から異なると、位相分布も変化する。第２制御部２４は、記憶部２３に記憶された位相分布を参照し、検出装置５０が検出した利用者１３の眼５の位置（第１位置）と基準位置との距離に応じて、参照した位相分布の位相を増減させる。第２制御部２４は、増減後の位相に対応させて、表示パネル２０に表示させる視差画像を補正すればよい。

【0048】

第２カメラ１１Ｂで撮像する第２撮像画像は、利用者１３の眼５で視認される画像に相当する画像であるので、第２カメラ１１Ｂの位置は、利用者１３の眼５の位置に対応する。テスト画像を撮像した第２撮像画像に基づいて算出された位相およびその分布は、利用者１３の眼５が第２カメラ１１Ｂの位置に有った場合の位相および分布である。３次元画像表示システム１００では、利用者１３の眼５の位置が変化すると、変化に応じて、表示パネル２０に表示させる視差画像を変化させる。このとき、利用者１３の眼５の位置が変化しても位相分布がそのままであれば、位相分布による視差画像の補正は、利用者１３の眼５の位置によっては、不十分となり、利用者１３が３次元画像を適切に視認できないおそれがある。また、外部カメラ装置１０１は、利用者１３によって操作されるので、第２カメラ１１Ｂの位置が眼５の位置に固定された状態で操作されるとは限らない。したがって、３次元画像表示システム１００では、テスト画像を撮像したときの第２カメラ１１Ｂの位置（外部カメラ装置１０１の位置）を検出し、第２カメラ１１Ｂの位置と位相分布とを対応付ける。第２カメラ１１Ｂは、第１カメラ１１Ａによって撮像可能である。表示パネル２０にテスト画像が表示され、第２カメラ１１Ｂがテスト画像を撮像するとき、第１カメラ１１Ａが撮像した第１撮像画像に基づいて、第１制御部１５が、第２カメラ１１Ｂの位置を第２位置として検出する。第３制御部２２は、検出された第２位置に基づいて、位相を算出し、位相分布を取得すればよい。

【0049】

次に、他の実施形態について説明する。上記では、外部カメラ装置１０１でテスト画像を撮像する際、利用者１３がテスト画像の変更タイミングを自ら認識して外部カメラ装置１０１を操作する構成である。この場合、利用者１３に操作の負担がかかり、操作ミスが生じると適切に位相分布を取得することができないおそれもある。外部カメラ装置１０１が、テスト画像の変更タイミングを検出可能に構成されてよい。例えば、表示パネル２０に表示するテスト画像を、次のテスト画像に変更するときに、３次元画像表示システム１００から外部カメラ装置１０１に、テスト画像を変更したことを報知すればよい。例えば、テスト画像の変更後に、３次元画像表示システム１００の第１通信部２６から、テスト画像を変更したことを示す情報を送信する。外部カメラ装置１０１の第２通信部２７が、この情報を受信すると、第４制御部２８は、テスト画像の表示が変更されたことを検出し、変更後のテスト画像を第２カメラ１１Ｂで撮像する。第２通信部２７は、第２カメラ１１Ｂがテスト画像を撮像した第２撮像画像を３次元画像表示システム１００に送信する。３次元画像表示システム１００は、外部カメラ装置１０１から第２撮像画像を受信すると、現在表示されているテスト画像と、受信した第２撮像画像とを対応付け、次のテスト画像を表示する。

【0050】

また、表示パネル２０に表示するテスト画像を、次のテスト画像に変更するときに、変更を示す記号または図形などを含むテスト画像を表示する。第４制御部２８は、第２カメラ１１Ｂで撮像された第２撮像画像に含まれる記号または図形などによって、テスト画像が変更されたことを検出する。第２通信部２７は、変更後のテスト画像を撮像した第２撮像画像を３次元画像表示システム１００に送信する。３次元画像表示システム１００は、外部カメラ装置１０１から第２撮像画像を受信すると、現在表示されているテスト画像と、受信した第２撮像画像とを対応付け、次のテスト画像を表示する。

【0051】

上記では、外部カメラ装置１０１は、第２カメラ１１Ｂで撮像した第２撮像画像を３次元画像表示システム１００に送信する構成である。この場合、送信するデータ量が多くなり、送信に時間を要する。第４制御部２８が、テスト画像の表示が変更されたことを検出すると、変更後のテスト画像を撮像した第２撮像画像から第１情報を抽出し、第２通信部２７は、第１情報を送信する。第１情報は、第２撮像画像より少ないデータ量であればよく、例えば、第２撮像画像から抽出した輝度値であってよい。３次元画像表示システム１００では、第２撮像画像の代わりに、外部カメラ装置１０１から第１情報を受信し、第３制御部２２は、受信した第１情報に基づいて位相分布を算出する。

【0052】

前述の実施形態は、第２カメラ１１Ｂを利用して位相分布を更新する設定方法であったが、他の実施形態として、例えば、歪み補正情報を更新する設定方法としてよい。歪み補正情報は、利用者１３の眼の位置に応じて、虚像１４の形状の歪みを補正するために用いられる。歪み補正情報は、虚像１４の形状の歪みを低減させるように、表示パネル２０に表示させる画像を変形させる情報を含んでよい。例えば、歪み補正情報は、表示パネル２０に表示される画像上の複数の特徴点それぞれのシフト量を示す情報を含んでよい。画像上における複数の特徴点の配置は、任意に定められてよい。例えば、複数の特徴点は、任意の間隔をあけて格子状に配列されてよい。複数の特徴点は、画像を表示する複数の画素に対応してよい。当該歪み補正情報を用いた補正によって、表示パネル２０に表示される画像は、例えば当該画像上の複数の特徴点それぞれが当該歪み補正情報に示されるシフト量だけ移動するように変形される。例えば、当該歪み補正情報を用いた補正によって、表示パネル２０に表示される当該画像が、均一または不均一に変形して、表示パネル２０に表示され得る。歪み補正情報に基づき変形された画像の画像投影光によって、利用者１３は、歪みを低減させた虚像１４を視認可能である。

【0053】

図１１Ａおよび図１１Ｂは、歪み補正情報の設定方法を説明するための概略図である。予め、虚像１４が視認される位置、すなわち、ウインドシールド２５から前方に所定距離の位置に、例えば白色板を配置する。運転者用シートに利用者１３が座った状態で、表示パネル２０に第１テスト画像を表示させる。利用者１３は、外部カメラ装置１０１を操作して、第２カメラ１１Ｂで第１テスト画像を撮像する。第１テスト画像４０は、例えば、図１１Ａに示すように、画像の四隅に白丸４１を表示させ、さらに、画像の中央に補正情報取得状況を視覚的に表すモニタリング領域４２を表示する。歪み補正情報は、第２カメラ１１Ｂによる撮像位置を予め定める範囲内で移動させ、範囲内における特定位置ごとに特徴点を示す画像を撮像することで得られる。四隅の白丸４１は、第１テスト画像４０の全体が虚像１４として視認されていることを確認するために表示される。外部カメラ装置１０１では、第２カメラ１１Ｂが第１テスト画像４０を撮像した第２撮像画像に四隅の白丸４１が含まれていることを、第４制御部２８が検出し、検出結果を３次元画像表示システム１００に送信する。３次元画像表示システム１００は、検出結果を受信すると、特徴点を表示する第２テスト画像４３を表示パネル２０に表示させる。特徴点を表示する第２テスト画像４３は、例えば、図１１Ｂに示すように、格子状画像４４であってよい。３次元画像表示システム１００は、第１テスト画像４０を表示させた時点から、検出装置５０によって継続的に第２カメラ１１Ｂの位置（第２位置）を検出する。

【0054】

利用者１３は、外部カメラ装置１０１を移動させて、全ての特定位置で第２カメラ１１Ｂに第２テスト画像４３を撮像させるが、利用者１３は、特定位置について認識している必要はない。利用者１３は、外部カメラ装置１０１を、例えば、上下左右に任意に移動させればよい。上記のように、３次元画像表示システム１００は、第２カメラ１１Ｂの位置（第２位置）を検出しているので、第２制御部２４は、第２位置が特定位置と一致したときに、特徴点を表示する第２テスト画像４３を表示パネル２０に表示させる。外部カメラ装置１０１では、第２テスト画像４３が表示されたことを、第４制御部２８が検出すると、第２カメラ１１Ｂで第２テスト画像４３を撮像し、撮像した第２撮像画像を３次元画像表示システム１００に送信する。３次元画像表示システム１００は、外部カメラ装置１０１から第２撮像画像を受信すると、第２テスト画像４３を表示パネル２０に表示させた時の第２位置と、受信した第２撮像画像とを関連付けて記憶部２３に記憶する。

【0055】

第２位置が、特定位置以外の位置である場合、および記憶部２３に第２撮像画像と関連付けて記憶されている位置である場合は、表示パネル２０には第１テスト画像４０が表示される。記憶部２３に第２撮像画像と関連付けて記憶されている第２位置については、歪み補正情報の取得に必要な画像を撮像済みであることがわかるように、第１テスト画像４０の中央のモニタリング領域４２に、その位置を表示させてよい。利用者１３は、モニタリング領域４２を見れば、撮影済みの特定位置と、未撮影の特定位置と、を視覚的に確認することができる。利用者１３は、例えば、未撮影の特定位置に第２カメラ１１Ｂが位置するよう、意図的に外部カメラ装置１０１を移動させることができる。

【0056】

上記のように、３次元画像表示システム１００は、第１テスト画像４０と第２テスト画像４３とを切り替え、外部カメラ装置１０１は、撮像した第２撮像画像を３次元画像表示システム１００に送信することを繰り返し、３次元画像表示システム１００は、全ての特定位置における第２撮像画像を受信する。３次元画像表示システム１００は、全ての特定位置における第２撮像画像を受信すると、各特定位置の座標と各第２撮像画像とに基づいて、第３制御部２２が、シフト量（第１パラメータ）の分布（第２分布）を算出し、記憶部２３に記憶する。このとき、記憶部２３には、すでにシフト量分布（第１分布）が記憶されており、第３制御部２２は、記憶部２３に記憶されたシフト量分布を、新たなシフト量分布に置き換えて更新する。更新前に記憶部２３に記憶されていたシフト量分布（第１分布）は、前回の設定処理において、更新されたシフト量分布である。前回の設定処理が実行されていない場合、更新前に記憶部２３に記憶されていたシフト量分布（第１分布）は、初期値として記憶されたシフト量分布である。

【0057】

３次元画像表示システム１００は、記憶部２３に記憶されたシフト量分布を用いて、歪み補正された視差画像を表示パネル２０に表示させることができる。利用者１３は、歪み補正された視差画像に基づく虚像１４を視認することができる。以上のように、３次元画像表示システム１００は、位相分布の設定処理に限らず、歪み補正のためのシフト量分布の設定処理を実行することも可能である。これにより、利用者が３次元画像をさらに適切に視認することができる。

【0058】

本開示に係る構成は、以上説明してきた実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形又は変更が可能である。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。例えば、第１制御部１５、第２制御部２４および第３制御部２２は、それぞれ個別のコントローラによって構成されてよい。また、第１制御部１５、第２制御部２４および第３制御部２２のうちの少なくとも２つは、１つのコントローラによって構成されてよい。すなわち、１つのコントローラで２つ以上の制御部を兼ねるように構成されてよい。例えば、第１カメラ１１Ａおよび第２カメラ１１Ｂを備える検出装置５０において、第１制御部１５と第３制御部２２とが１つのコントローラで構成されてよい。

【0059】

本開示に係る構成を説明する図は、模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものと必ずしも一致しない。

【0060】

本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１眼は、識別子である「第１」を、第２眼の識別子「第２」と交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載は、それのみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用されるものではない。

【0061】

本開示において、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸は、説明の便宜上設けられたものであり、互いに入れ替えられてよい。本開示に係る構成は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸によって構成される直交座標系を用いて説明されてきた。本開示に係る各構成の位置関係は、直交関係にあると限定されるものではない。

【0062】

本開示は次の実施の形態が可能である。

【0063】

本開示の一実施形態に係る３次元画像表示システムの設定方法は、
前記３次元画像表示システムは、
右眼画像および左眼画像を含む視差画像を表示可能に構成される表示パネルと、
右眼画像および左眼画像の光線方向を規定可能に構成される光学パネルと、
光線方向が規定された右眼画像および左眼画像を反射するように構成される反射板と、
当該３次元画像表示システムの利用者の顔が有ると想定される領域の画像を含む第１撮像画像を撮像可能に構成される第１カメラと、
前記第１撮像画像に基づいて利用者の少なくとも一方の眼の位置を第１位置として検出可能に構成される第１制御部と、
第１パラメータの第１分布および前記第１位置に基づいて右眼画像および左眼画像を含む視差画像を生成可能に構成される第２制御部と、
前記第１パラメータの第２分布を算出可能に構成される第３制御部と、
外部装置と通信可能に構成される第１通信部と、を備え、
前記外部装置は、第２撮像画像を撮像可能に構成される第２カメラと、前記第１通信部と直接的または間接的に通信可能に構成される第２通信部と、を備える外部カメラ装置を含み、
前記反射板で反射した視差画像を撮像可能な位置に前記第２カメラを移動させる工程と、
前記第１撮像画像に基づいて前記第２カメラの位置を第２位置として検出する工程と、
前記表示パネルに、複数のテスト画像を順次表示させるとともに、前記反射板で反射した前記複数のテスト画像を前記第２カメラで順次撮像して、複数の第２撮像画像を取得する工程と、
前記複数の第２撮像画像および前記第２位置に基づいて、前記第２分布を算出する工程と、
算出された第２分布を前記第１分布に変更する工程と、を含む。

【0064】

本開示の一実施形態に係る３次元画像表示システムの設定方法によれば、利用者が３次元画像を適切に視認することができる。

【符号の説明】

【0065】

５ 眼（５Ｌ：左眼、５Ｒ：右眼）
１０ 移動体
１１Ａ 第１カメラ
１１Ｂ 第２カメラ
１２ ３次元投影装置
１３ 利用者
１４ 虚像（１４ａ：第１虚像、１４ｂ：第２虚像）
１５ 第１制御部
１６ アイボックス
１７ ３次元表示装置
１８ 光学素子（１８ａ：第１ミラー、１８ｂ：第２ミラー）
１９ バックライト
２０ 表示パネル（２０ａ：表示面）
２０１Ｌ 左眼視認領域
２０１Ｒ 右眼視認領域
２１ バリア部
２２ 第３制御部
２３ 記憶部
２４ 第２制御部
２５ ウインドシールド
２８ 第４制御部
４０ 第１テスト画像
４３ 第２テスト画像
５０ 検出装置
１００ ３次元画像表示システム
１０１ 外部カメラ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図6H】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】