三次元映像表示装置および視差バリア形成位置制御方法

【課題】簡易に二次元画像と三次元画像との表示を切り替えることができる三次元映像表示装置を提供する。
【解決手段】映像データと音声データとを有するコンテンツを再生する。ここではコンテンツとして二次元映像と三次元映像とが格納されているものとする。コンテンツの最初が二次元映像であれば、それが再生される（Ｓ１１〜Ｓ１２）。コンテンツが二次元映像から三次元映像に切替るときに、音声信号に含まれる切替信号が出力され、それが検出されると（Ｓ１３でＹＥＳ）、ディスプレイ上に液晶シャッタによって三次元映像を表示するための視差バリアが形成されて、三次元映像が再生される（Ｓ１４）。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は三次元映像表示装置および視差バリア形成位置制御方法に関し、特に、２次元画像と３次元画像とを表示できる三次元映像表示装置および視差バリア形成位置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特殊な眼鏡を用いて三次元画像を表示する三次元映像表示装置が市販されている。また、最近は、眼鏡を用いることなく三次元画像を表示する装置も開発されている。このような三次元映像表示装置においては、三次元画像は迫力があり、見る人がこれを楽しめるが、この画像と文字とが同時に表示された場合に、文字等が非常に見にくいという問題がある。
【０００３】
このような問題を解消するために、三次元映像表示装置の画面上の一部分にのみ立体画像を表示し、画面上の他の部分には通常の２次元画像を表示する技術が、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されている。特許文献１によれば、画像データに埋め込まれた視点数データに基づいて液晶表示素子を制御して、三次元画像を表示するときは視差バリアを自動的に必要な箇所に形成している。
【０００４】
一方、特許文献２によれば、モード変換部によって、映像データに含まれる信号によって視差バリアの形成を制御し、画面上の所望の位置に必要に応じて三次元画像を表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７３０４９号公報
【特許文献２】特開２００７−１３９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の裸眼で立体視が可能な三次元表示装置において、所望の位置に二次元又は三次元画像を表示するためには、映像信号に二次元画像か三次元画像かのデータを埋め込む必要があった。そのため、画像の一部にデータの切替信号を埋め込む必要があり、特殊な装置が必要であるという問題があった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、簡易に二次元画像と三次元画像との表示を切り替えることができる三次元映像表示装置および視差バリア形成位置制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る三次元映像表示装置は、周波数を有する信号を用いて視差バリアスクリーン上において視差バリアを形成する位置を制御する。
【０００９】
好ましくは、周波数を有する信号は超音波信号である。
【００１０】
周波数を有する信号を用いて視差バリアスクリーン上において視差バリアを形成する時間を制御してもよい。
【００１１】
視差バリアを形成する位置は、視差バリアスクリーンの一部であってもよい。
【００１２】
視差バリアスクリーンの一部は映像を構成する画素単位であってもよい。
【００１３】
三次元映像表示装置はスピーカを含み、周波数を有する信号はスピーカから出力されてもよい。
【００１４】
この発明の他の局面においては、視差バリア形成位置制御方法は、視差バリアスクリーン上に形成される視差バリアの位置を制御する。視差バリア形成位置制御方法は、周波数を有する信号を用いて視差バリアスクリーン上の視差バリアを形成する位置を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、三次元映像表示装置の画像の切替を周波数を有する信号を用いて視差バリアスクリーン上において視差バリアを形成する位置を制御するため、簡単に多くの切り替え信号を作成できる。
【００１６】
その結果、簡易に二次元画像と三次元画像との表示を切り替えることができる三次元映像表示装置および視差バリア形成位置制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の原理を説明するためのブロック図である。
【図２】この発明の原理を説明するための図である。
【図３】三次元映像表示装置のフローチャートである。
【図４】コンテンツ作成装置の構成を示す図である。
【図５】コンテンツ作成装置の要部を示すブロック図である。
【図６】コンテンツ作成装置における映像と音声との関係を示す図である。
【図７】コンテンツ作成装置のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、この発明の原理について説明する。図１はこの発明に係る三次元映像表示装置の原理を説明するための模式的ブロック図である。図１を参照して、この発明に係る三次元映像表示装置１０は、映像を表示するディスプレイ１１と、ディスプレイ１１の上に設けられ、信号に応じて三次元表示用の視差バリアを形成する液晶シャッタ１２と、装置全体を制御する制御部を有するパソコン１３と、パソコン１３に接続された音声を出力するスピーカ１４と、スピーカ１４からの音声信号を受けて液晶シャッタ１２に視差バリアを形成するか否かの切替信号を出力する切替回路１５と、パソコン１３に接続され、ディスプレイ１１上で再生するコンテンツを格納するコンテンツ格納部１６とを含む。以上のように、この実施の形態においては、三次元映像表示装置１０は視差を用いて画像を立体表示するための視差バリアを用いたもので、眼鏡を必要としない装置である。また、ここで再生されるコンテンツは二次元映像と三次元映像とを含むものとする。
【００１９】
ディスプレイ１１上にはコンテンツ格納部１６に格納されたコンテンツに応じて、通常の二次元映像と立体表示のための三次元映像とが表示される。この映像に同期して音声がスピーカ１５から出力される。このとき、音声信号には予め、映像が二次元から三次元に切替るときの第１の周波数を有する第１信号と、映像が三次元から二次元に切替るときの第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２信号とが埋め込まれている。切替回路１５はこれらの第１信号と第２信号とを検出する。切替回路１５はこの信号に応じて、第１信号を検出すれば液晶シャッタ１２を用いてディスプレイ１１上に視差バリアスクリーンを形成し、第２信号を検出すれば視差バリアスクリーンを形成しない。
【００２０】
次に、上記原理の応用例について説明する。図２は、この応用例を説明するための図であり、液晶シャッタ１２と切替回路１５とを示している。応用例では、スピーカ１４からは異なる６つの周波数を有する音波ａ〜ｆが出力され、ディスプレイ１１上に載置される液晶シャッタ１２はディスプレイ１１上において横２列、縦３行の６つの領域Ａ〜Ｆに区分されているものとする。
【００２１】
図２を参照して、切替回路１５はスピーカ１４からの６つの異なる周波数ａ〜ｆを検出可能である。切替回路１５は６つの異なる周波数と液晶シャッタ１２上の６つの領域を対応させる回路を有している。すなわち、切替回路１５は図２に示すように、周波数ａ〜ｆを検出すると、それに応じて、液晶シャッタ１２の上の領域Ａ〜Ｆのいずれか領域に三次元映像を表示するための視差バリアを形成する。
【００２２】
なお、ここでは、周波数信号を６個としたが、これに限らないことはいうまでもない。また、液晶シャッタ１２の領域の区分も同様であり、区分すべき領域は任意のサイズが可能であり、小さい場合は一画素単位でもよいし、大きい場合は液晶シャッタ１２の全面であってもよい。また、切替回路１５から液晶シャッタ１２への信号の送信は、有線で行なってもよいし、無線で行なってもよい。
【００２３】
また、コンテンツに文字情報が含まれるときに、文字を表示する部分のみを二次元映像とし、他の部分を三次元映像としてもよい。
【００２４】
次に、図１に示した構成の三次元映像表示装置の動作について説明する。図３はこの動作を説明するためのパソコン１３のＣＰＵが行なう動作を示すフローチャートである。図３を参照して、まず、通常の二次元映像が再生されている（ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。映像が続いている間にスピーカ１４から三次元映像への切替信号が出力されると（Ｓ１３でＹＥＳ）、切替回路１５は液晶シャッタ１２に対して信号を出力して視差バリアを形成する。これによって、三次元映像表示装置には三次元映像が表示される（Ｓ１４）。なお、ここでは、液晶シャッタ１２はその全面に視差バリア形成するものとする。
【００２５】
この状態でさらに二次元映像への切替信号が出力されると（Ｓ１５でＹＥＳ）、二次元映像が再生される（Ｓ１１）。
【００２６】
この状態で映像が終了すると（Ｓ１２でＹＥＳ）、処理も終了する。
【００２７】
なお、ここでは、液晶シャッタ１２において、全領域に視差バリアを形成した場合について説明したが、これに限らず、図２で説明したように、所望の領域にのみ、視差バリアを形成してもよい。
【００２８】
次に、このような音声信号を含む映像信号の作成方法について説明する。図４はこの発明の一実施の形態に係る、音声信号を含む映像信号を作成するコンテンツ作成装置を示すブロック図である。図４を参照して、コンテンツ作成装置２０は、画像を表示するディスプレイ２１と、ディスプレイ２１の上に設けられ、信号に応じて三次元表示用の視差バリアを形成する液晶シャッタ２２と、装置全体を制御する制御部を有するパソコン２３とを含む。
【００２９】
図５は図４に示したコンテンツ作成装置２０のパソコン２３の構成を示すブロック図である。図５を参照して、パソコン２３は、パソコン２３全体を制御するＣＰＵ２３１と、ＣＰＵ２３１に接続され、映像信号と音声信号とを含むコンテンツを格納するコンテンツ格納部２３２と、コンテンツ格納部２３２に格納されたコンテンツを再生するコンテンツ再生部２３３と、後に説明する切替信号を挿入する切替信号挿入部２３４と、切替信号挿入部２３４によって挿入された切替信号を含めたコンテンツを記録する記録部２３５とを含む。
【００３０】
図６はこの実施の形態におけるコンテンツ作成装置２０において処理される映像信号３１と音声信号３２との時間的変化を示す模式図である。図６を参照して、映像信号３１はコンテンツＡとコンテンツＢとを含むものとする。ここでコンテンツＡは二次元映像３１ａと三次元映像３１ｂとが連続した映像を含む。コンテンツＢは二次元映像のみである。これらコンテンツは音声信号として左音声信号３２ａと右音声信号３２ｂとを伴っている。また、映像信号切替信号３３，３４も示している。
【００３１】
映像信号と音声信号とは時刻ｔ０で開始され、時刻ｔ1でコンテンツＡが二次元映像から三次元映像に切替る。また、時刻ｔ２でコンテンツＡからコンテンツＢに切替る。したがって、時刻ｔ１に二次元映像から三次元映像に切替る映像切替信号３３が挿入され、時刻ｔ２に三次元映像から二次元映像に切替る映像切替信号３４が挿入されている。
【００３２】
次に、この実施の形態におけるコンテンツ作成装置２０における動作について説明する。図７はパソコン２３のＣＰＵ２３１が、図６に示した複数のコンテンツデータを用いて、ユーザが２次元映像と三次元映像とを切替える処理を行なう動作を示すフローチャートである。図６および図７を参照して、まず、図６に示す映像データと音声データとを有するコンテンツＡをコンテンツ格納部２３１から取出してコンテンツ再生部２３２で再生する（Ｓ２１）。ここではコンテンツデータとしてコンテンツＡとコンテンツＢとが格納されているものとする。コンテンツデータの終了を確認しつつ（Ｓ２２でＮＯ）、二次元映像３１ａの入力を受付る（Ｓ２３）。
【００３３】
ユーザがコンテンツＡにおいて、二次元映像３１ａから三次元映像３１ｂに切替る瞬間を確認すると、ユーザは切替信号挿入部２３３から二次元映像から三次元映像への切替信号３３（第１信号）を挿入する（Ｓ２４）。この切替信号は音声信号に付加される。その後三次元映像がコンテンツ再生部２３２で再生される（Ｓ２５）。
【００３４】
ユーザは次に二次元映像であるコンテンツＢが再生されるのを待って切替信号挿入部２３３から三次元映像から二次元映像への切替信号３４を挿入する（Ｓ２６）。この切替信号（第２信号）も音声信号に付加される。コンテンツＢの再生が終了すると（Ｓ２２でＹＥＳ）、切替信号が付加された音声信号と映像信号とからなるコンテンツデータを記録部２３４に記録する。
【００３５】
なお、切替信号３３，３４としてはある一定の周波数パターンを有する音波信号を数１０ｍ秒挿入するが、これに限るものではない（切替信号の入力方法があればその内容をご連絡下さい）。
【００３６】
このように作成された音声信号とそれに同期した映像信号とを含むコンテンツを図１に示した三次元映像表示装置１０で再生する。パソコン１３からのコンテンツデータによって、映像をディスプレイ１１上に表示し、音声をスピーカ１４から出力する。スピーカ１４からの周波数信号に応じて切替回路１５は、三次元映像であれば、液晶シャッタ１２を用いてディスプレイ１１上に視差バリアを形成し、二次元映像であれば、液晶シャッタを作動させずにディスプレイ１１上を透明にする。
【００３７】
このとき、ディスプレイ１１上の任意の位置に液晶シャッタ１２で視差バリアスクリーンが形成される。液晶シャッタ上の任意の位置に視差バリアスクリーンを形成する方法はたとえば、次のとおりである。
【００３８】
音声データに二次元映像から三次元映像への切替を指示する信号を挿入する時に、周波数を変えることによって視差バリアスクリーンを形成する位置を変えるようにする。具体的には、周波数によって、液晶シャッタの上半分、下半分、右半分、左半分とか、中央部のみとか、周辺部のみとかを切替える。
【００３９】
たとえば、１０ｋＨｚは上半分、１１ｋＨｚは下半分、１２ｋＨｚは右半分、１３ｋＨｚ左半分、１４ｋＨｚは中央部のみとする。その持続時間も周波数の属性としてもよい。
【００４０】
さらに、たとえば、ディスプレイ（液晶シャッタも同じ）の左上隅の座標を（０，０）とし、右下隅の座標を（１０００，５００）とし、各座標位置を周波数で決定するようにしてもよい。
【００４１】
なお、この周波数信号は、人の耳に聞こえない超音波信号であってもよい。
【００４２】
また、上記実施の形態においては、切替回路として通常のスピーカを用いて、音声信号に含まれる周波数信号を検出する場合について説明したが、これに限らず、特定の周波数信号（たとえば、特定周波数の超音波）のみを選択的に受信可能なセンサで切替信号を検出してもよい。この場合、それぞれが異なる周波数を受信可能な複数のセンサを用いてよい。また、これらをスピーカと併用してもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態においては、音声信号に周波数信号を挿入する場合について説明したが、これに限らず、映像信号に周波数信号を挿入してもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態においては、周波数信号をスピーカから出力する場合について説明したが、これに限らず、コンテンツに含まれる周波数情報に基づいて、自動的に液晶シャッタを制御して視差バリアを形成してもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態においては、パソコンに液晶シャッタ付きのディスプレイとスピーカとが接続された構成を例にあげて説明したが、これに限らず、これらが一体化された装置であってもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、三次元映像表示装置で再生されるコンテンツとして、コンテンツ格納部に格納可能なものを例にあげて説明したが、これに限らず、通常の放送されるコンテンツに周波数信号が挿入されていてもよい。
【００４７】
また、周波数を有する信号を用いて視差バリアスクリーン上において視差バリアを形成する時間を制御してもよい。
【００４８】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明に係る三次元映像表示装置は、簡単な構成で所望の位置にのみ視差バリアを形成することができるため、三次元映像表示装置として有利に利用される。
【符号の説明】
【００５０】
１０三次元映像表示装置、１１，２１ディスプレイ、１２，２２液晶シャッタ、１３，２３パソコン、１４スピーカ、１５切替回路、１６コンテンツ格納部、２３１ＣＰＵ、２３２コンテンツ再生部、２３３切替信号挿入部、２３４記録部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数を有する信号を用いて視差バリアスクリーン上において視差バリアを形成する位置を制御することを特徴とする、三次元映像表示装置。
【請求項２】
前記周波数を有する信号は超音波信号である、請求項１に記載の三次元映像表示装置。
【請求項３】
周波数を有する信号を用いて視差バリアスクリーン上において視差バリアを形成する時間を制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の三次元映像表示装置。
【請求項４】
前記視差バリアを形成する位置は、視差バリアスクリーンの一部である、請求項１〜３のいずれかに記載の三次元映像表示装置。
【請求項５】
前記視差バリアスクリーンの一部は映像を構成する画素単位を含む、請求項４に記載の三次元映像表示装置。
【請求項６】
前記三次元映像表示装置はスピーカを含み、前記周波数を有する信号は前記スピーカから出力される、請求項１〜５のいずれかに記載の三次元映像表示装置。
【請求項７】
視差バリアスクリーン上に形成される視差バリアの位置を制御する視差バリア形成位置制御方法であって、周波数を有する信号を用いて視差バリアスクリーン上の視差バリアを形成する位置を制御することを特徴とする、視差バリア形成位置制御方法。

【図１】