立体映像表示装置及び方法
【課題】本発明は、３Ｄ映像を、視聴者が真の立体映像を知覚できる所定の視聴位置の範囲とは異なる視聴位置で観察した場合、当該視聴者に対して視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す情報映像を視聴者に知らせる装置を提供する。
【解決手段】裸眼式の立体映像表示装置は、所定の視聴位置の範囲から観察すると本来の立体映像として知覚され、前記所定の視聴位置の範囲と異なる位置から観察すると不良立体映像が知覚されるような映像を表示する。３Ｄ関連制御器は、前記不良立体映像の信号に対して、視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号を挿入する。
【解決手段】裸眼式の立体映像表示装置は、所定の視聴位置の範囲から観察すると本来の立体映像として知覚され、前記所定の視聴位置の範囲と異なる位置から観察すると不良立体映像が知覚されるような映像を表示する。３Ｄ関連制御器は、前記不良立体映像の信号に対して、視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号を挿入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は立体映像表示装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特殊な眼鏡を使用することなく立体映像を知覚可能な裸眼式の立体映像表示技術は様々な分類が可能である。一般的な分類は、両眼視差を用いる両眼視差方式と実際に空間像を形成する空間像再生方式である。
【０００３】
両眼視差方式はさらに２眼式と多眼式とに分類される。２眼式は、左眼用の画像と右眼用の画像とを左眼と右眼とでそれぞれ見えるようにした方式である。また、多眼式は映像撮影時の観察位置を複数にすることで情報量を増加し、より立体映像を観察できる範囲を広げた方式である。
【０００４】
空間像再生方式はさらにホログラフィ方式とインテグラル・フォトグラフィ方式（以下、インテグラル方式と称するが、光線再生法とも称される）に分類される。インテグラル方式は両眼視差方式として分類されている場合もある。インテグラル方式は、光線の経路が撮影時と映像再生時とで全く逆の経路を辿るので、光線数を十分多くし且つ画素サイズを十分小さくできた場合には完全に近い立体映像が再生される。このため、理想的なインテグラル方式は空間像再生方式として分類される。
【０００５】
ところで、多眼式やインテグラル方式のように眼鏡無しで立体映像を知覚するには、通常、以下の構成が採用される。２次元画像表示用画素配列上で立体映像表示用画素配列を構成する。立体映像表示用画素配列の前面側に立体映像表示用画素からの光線を制御する機能を有するマスク（光線制御素子とも称される）を配置する。マスクには、立体映像表示用画素よりも遥かに小さな（典型的には２次元画像表示用画素とほぼ同じ大きさの）窓部が立体映像表示用画素に対応した位置に設けられている。
【０００６】
マスクとしては、微小なレンズが２次元的に配列されてなるフライアイレンズ、垂直方向に光学的開口が直線状に延び水平方向に周期的に配列される形状のレンチキュラーシート、またはスリットも用いられる。
【０００７】
このような構成によると、個々の立体映像表示用画素により表示される要素画像はマスクによって部分的に遮られ、観察者は窓部を透過したもののみを視認することとなる。したがって、或る窓部を介して視認される２次元画像表示用画素を観察位置毎に異ならしめることができ、メガネを使用することなく立体映像を知覚することができる。
【０００８】
しかしながら、この構成を採用した場合、正しい位置から観察したときには本来の立体映像，すなわち真の立体映像，が知覚されるものの、観察位置をずらすと、偽（或いは不良）立体映像が知覚される。これは、観察位置をずらすと、広視野角側では、或る立体映像表示用画素に対向した窓部から、その隣の立体映像表示用画素によって表示される要素画像の一部が視認されるためである。この場合、観察者は知覚している立体映像が真の立体映像か偽立体映像かを識別することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２１５４６６号公報
【特許文献２】特開２０００−２６１８２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の裸眼式の立体映像表示装置では、観察者は真の立体映像を知覚しているか否かを認識することが困難であるという課題がある。
【００１１】
本発明の目的は、３Ｄ映像を、視聴者が真の立体映像を知覚できる所定の視聴位置の範囲とは異なる視聴位置で観察した場合、当該視聴者に対して視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す情報映像を視聴者に知らせることができる立体映像表示装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態によれば、裸眼式の立体映像表示装置は、所定の視聴位置の範囲から観察すると本来の立体映像として知覚され、前記所定の視聴位置の範囲と異なる位置から観察すると不良立体映像が知覚されるような映像を表示する。３Ｄ関連制御器は、前記不良立体映像の信号に対して、視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号を挿入する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る立体映像表示装置の概略を示す図である。
【図２】立体映像表示装置と観察位置との関係、及び各観察位置で知覚される像を示す図である。
【図３】立体映像を知覚している観察位置が所定の観察位置の範囲と異なることを示す文字列が表示された例を示す図である。
【図４】立体映像を知覚している観察位置が所定の観察位置の範囲と異なることを示す文字列が表示された他の例を示す図である。
【図５】立体映像表示装置の３Ｄ関連制御の設定を行うときの設定画面例を示す図である。
【図６】３Ｄ視聴位置の表示領域の例を示す図である。
【図７】立体映像表示装置の３Ｄ関連制御の設定を行うときの他の設定画面例を示す図である。
【図８】３Ｄ処理モジュールの構成例を示す図である。
【図９】立体映像表示装置が一体化したテレビジョン受信装置の全体構成例を示す図である。
【図１０】３Ｄ処理モジュール及び３Ｄ関連制御器の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
先ず、立体映像表示の原理を説明する。図１は、実施形態に係る立体映像表示装置の一例を概略的に示す断面図である。実施形態はインテグラル方式による立体視の例を説明するが、立体視の方式はインテグラル方式に限定されず、裸眼式であれば何でも良い。
【００１６】
図１に示す立体映像表示装置１は、縦横に配列した多数の立体映像表示用画素１１を有する表示ユニット１０と、それらから離間するとともにそれら立体映像表示用画素１１に対応して多数の窓部２２が設けられたマスク２０とを備えている。
【００１７】
マスク２０は光学的開口を有し、上記画素からの光線を制御する機能を有し、視差バリアまたは光線制御素子とも呼ばれる。マスク２０は透明基板上に多数の窓部２２に対応した多数の開口を有する遮光体パターンを形成したものや、遮光板に多数の窓部２２に対応した多数の貫通孔を設けたものなどを使用することができる。あるいは、マスク２０の他の例としては、多数の微小なレンズを２次元的に配列してなるフライアイレンズ、光学的開口が垂直方向に直線状に延び水平方向に周期的に配列される形状のレンチキュラーレンズも使用可能である。さらに、マスク２０として、透過型の液晶表示ユニットのように窓部２２の配置、寸法、形状などを任意に変更可能なものを使用してもよい。
【００１８】
静止画の立体視の場合は、立体映像表示用画素１１は画像が印刷された紙でも良い。しかし、動画像を立体視するためには、液晶表示ユニットを用いて立体映像表示用画素１１を実現する。透過型の液晶表示ユニット１０の多数の画素が多数の立体映像表示用画素１１を構成し、液晶表示ユニット１０の背面側には面光源であるバックライト３０を配置している。液晶表示ユニット１０の前面側には、マスク２０を配置している。
【００１９】
透過型の液晶表示ユニット１０を使用する場合、マスク２０はバックライト３０と液晶表示ユニット１０との間に配置してもよい。液晶表示ユニット１０及びバックライト３０の代わりに有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置や陰極線管表示装置やプラズマ表示装置などのように自発光型の表示装置を使用しても良い。その場合、マスク２０は自発光型表示装置の前面側に配置する。
【００２０】
図は、立体映像表示装置１と観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌ及びＡＲ１の関係を概略的に示している。
【００２１】
観察位置は画面（あるいはマスク）との距離を一定に保ったまま表示画面の水平方向に平行移動した位置である。図２は図１に示す各観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌ及びＡＲ１から観察した場合に知覚される立体映像を概略的に示す図である。
【００２２】
この例では、１つの立体映像表示用画素１１が、複数の（例えば５つの）２次元表示用画素で構成されている例を示している。画素の数は１つの例であり、５より少なくてもよく（例えば２個））さらに数が多くても良い（例えば９個）。
【００２３】
図１において、破線４１は隣接する立体映像表示用画素１１間の境界に位置する単一画素の中心と、マスク２０の窓部２２とを結ぶ直線（光線）である。図１において、太線５２の領域が真の立体映像（本来の立体映像）が知覚される領域である。観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌは、太線５２の領域内である。太線５２の外の観察位置、例えば観察位置ＡＲ１では、偽立体映像が知覚される。以下、真の立体映像のみが知覚される観察位置を「視域」と称する。
【００２４】
立体映像表示用画素１１から発せられた光線には本来通過すると仮定したマスク２０の窓部２２のみを通過する所定方向の光線のみでなく、それ以外の、特に、隣接した窓部を通過する不所望の光線をも含む。不所望の光線は本来知覚されるべき真の立体映像には必要の無い光線であることから、真の立体映像の知覚を阻害すると同時に、この不所望の光線が真の立体映像とは異なる偽立体映像を知覚させる。
【００２５】
偽立体映像は、真の立体映像と似通ってはいるものの、通常、設計値のずれが反映されて歪んだ像（不良立体映像）として知覚される。また、不所望の光線が真の立体映像の知覚を阻害する場合には、真の立体映像と偽立体映像とが混在して知覚される。
【００２６】
図２に示すように、観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌでは、正常な立体映像５１−０，５１−Ｌ，５１−Ｒが知覚される。これらの視域内で観察した場合でも、観察位置に応じて真の立体映像の見え方は変化する。
【００２７】
これに対して、領域５２の外、つまり範囲Ｌからずれた例えば右の観察位置ＡＲ１では、真の立体映像５３−１と偽立体映像５３−２との混在像が知覚される。知覚される混在像に占める偽立体映像５３−２の割合は、太線５２の領域から離れる程大きくなる。
【００２８】
偽立体映像５３−２は真の立体映像５３−１に対して深さ方向が逆になっている。偽立体映像を含む立体映像（観察位置ＡＲ１で知覚される）は逆視像とも称され、真の立体映像（観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌで知覚される）は正視像とも称される。
【００２９】
上述の説明は観察位置を表示画面の水平方向に平行移動した場合に関する。しかし、観察位置を表示画面の垂直方向に平行移動した場合でも同様に、観察位置に依存して立体映像の真偽が変わる。ただし、レンチキュラーレンズ、あるいは画面垂直方向に伸びるスリットをマスク２０として用いた場合は、観察位置を垂直方向に移動しても知覚される立体映像は変わらない。このようなマスク２０は水平視差のみを利用して立体視を実現するからである。フライアイレンズや開口部が２次元的に配列されるマスク２０を用いる場合は、水平、垂直の両方向の視差を利用して立体視を実現する。また、観察位置を画面に直交する距離方向に移動する場合、あるいは平行移動と距離方向への移動とが混在した場合、あるいは画面までの距離は不変で、画面の中心を中心とする円周上に移動する場合も同様に、観察位置に応じて立体映像の真偽が変わる。しかし、観察者は立体映像の真偽を識別することは困難である。
【００３０】
以上説明したように、裸眼式の立体映像表示装置では、限られた視域以外に観察者が移動した場合は、逆視像（偽立体映像を含む）を知覚してしまう。すなわち、裸眼式の立体映像表示装置では、知覚される画像は観察位置に応じて異なる。観察者が正視像を知覚する位置、逆視像を知覚する位置は、表示装置の画面サイズ、立体視の原理等により固有である。
【００３１】
本実施形態では、観察位置ＡＲ１で逆視像が知覚されることを積極的に利用する。即ち、領域５２の外、つまり範囲Ｌからずれた観察位置で偽立体映像を提示する映像信号（例えば先の偽立体映像５３−２）に対して、グラフィックスによるメッセージを多重しておくのである。メッセージ内容としては、例えば図３に示すように「正面から見てください」というようなメッセージである。図４にも実際に上記のメッセージを表示した際の画面７０の例を示している。このグラフィックスメッセージは、立体映像表示用画素の中の一部の画素を任意に選択し、この画素に対応する映像信号にメッセージ用グラフィックス信号を多重することで実現できる。例えば、図１に示した光線４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂなどを出力している画素に対して供給する信号に対して、メッセージ用グラフィックス信号が多重される。メッセージ用グラフィックス信号は、この呼び名に限定される必要はなく、観察者の視聴位置が所定の視聴位置の範囲（正常な立体映像を知覚できる範囲）と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号であればよい。
【００３２】
図５（Ａ），図５（Ｂ）は、所定の観察位置で知覚される立体映像の画面７０の例を示している。またこの図５（Ａ），図５（Ｂ）は、３Ｄ設定画面７１の例を示している。即ち、リモートコントローラの例えばメニューボタンを操作するとメニュー画面が現れ、このメニュー画面の“３Ｄ設定”の項目にカーソルを合わせて、決定ボタンを押すと、３Ｄ設定画面７１が表示される。この３Ｄ設定画面７１のなかには、”３Ｄ視聴位置お知らせ表示”という項目があるので、この項目にカーソルを合わせて決定ボタンを押すと、図５（Ｂ）に示すように３Ｄ視聴位置（又は３Ｄ現在位置）お知らせ表示をオンにするのかオフにするかを選択する選択画面７２が表示される。ここで、”オン”の項目にカーソルを合わせて決定ボタンを押すと、逆視像が知覚されるような状態になったとき、図４で説明したような表示を得ることができる。“３Ｄ視聴位置”と言う用語は、限定されるものではなく“３Ｄ現在位置”、“３Ｄ観察位置”、あるいは単純に“現在位置”、“観察位置”などと称しても良い。
【００３３】
上記したように、３Ｄ視聴位置お知らせ表示は、グラスレス立体映像表示装置をはじめて使用するユーザが正しくない角度から視聴した場合、立体（３Ｄ）映像として正しく見えないことを注意喚起することができる。
【００３４】
しかし、使い慣れてくると、視聴している立体（３Ｄ）映像から、正しい角度から視聴しているかどうかをユーザが判断できるようになり、３Ｄ視聴位置お知らせ表示が、かえって映像視聴の妨げになることが考えられる。
【００３５】
そこで、３Ｄ視聴位置お知らせ表示を「オン」「オフ」でできる設定画面を新たに設けることで、ユーザが３Ｄ視聴位置お知らせ表示するかどうかを設定できるようにしている。なお、初期値は「オフ」とする。また２Ｄでは表示する必要がないため、「オン」設定の場合であっても、２Ｄ表示に切り替わったときは文言を表示しない。これは装置が、２Ｄモードであるか３Ｄモードであるかを判定できる３Ｄ関連制御器（図９に示す）（３Ｄ/２Ｄ出力検出モジュール、メッセージ出力オンオフ切り換えモジュールなどを含む）が、２Ｄモードであると判定した場合は、３Ｄ視聴位置お知らせ用の情報を映像信号に多重しないようにしている。もちろん、このモジュールは、３Ｄ視聴中に、操作入力に応じて３Ｄ視聴位置お知らせ表示を「オン」「オフ」可能とし、ユーザは３Ｄ映像を見ながら、３Ｄ視聴位置お知らせ表示の表示状態を確認できる。
【００３６】
図６は、３Ｄ視聴位置お知らせメッセージの表示位置の例を示している。例えば、１フレームの画面が８００ライン、１２８０ピクセルであるとする。又この例では画面の下側に８０ライン分のマスク部分が確保されているものとする。マスク部分は、画面上下に分割されて配置されていてもよい。このような画面（表示領域）において、３Ｄ視聴位置お知らせメッセージ領域は、例えば、画面左右の中央であって、幅６４０ピクセル±２０ピクセル程度で、上下方向の幅は、ライン数８０ライン±１０ライン程度の場合が効果的であった。この３Ｄ視聴位置お知らせ表示は、画面中央に表示する。メッセージ領域と画面との比で述べるとメッセージ領域は、水平方向がメインビデオ画面の約(1/2)±(1/64)であり画面の左右中央位置、垂直方向が表示領域の約(1/9)±(1/72)であり、上下位置は問わない位置であり、これにより視認性の向上が得られた。上記のように画面の水平方向の中央位置に、３Ｄ視聴位置お知らせ表示を行うようにすると、画面を正面からみたときに、正常な立体映像に対して３Ｄ視聴位置お知らせ表示が混入しなくなる。
【００３７】
さらに、３Ｄ関連制御器（図９に示す）は、３Ｄ視聴位置お知らせ表示を、操作或いは設定に応じて透過にすることができ、視聴している映像に妨げにならないようにすることもできる。また透過率をユーザが設定できる。さらにまたこの場合は、３Ｄ視聴位置お知らせの表示位置を修正することも可能である。この実施形態の場合は、図７に示すように、透過率を設定する項目がメニュー画面内に現れる。ユーザは、リモコン操作により、カーソルを所望の設定項目（透過率０％、２０％、５０％、７０％など）の位置に合わせ、決定ボタンを押すことで、３Ｄ視聴位置お知らせ表示の透過率を設定できる。このとき、透過の程度を示す３Ｄ視聴位置お知らせ表示のサンプル画像７５が表示されてもよい。またユーザは、リモコン操作により、“位置調整”の項目にカーソルを合わせて決定ボタンを押すと、３Ｄ視聴位置お知らせ表示位置を調整可能となる。決定ボタンをおすと、サンプル画像７５が点滅を開始し、カーソル移動ボタンにより、サンプル画像７５を画面上の所望の位置へ移動させることができる。ユーザは、サンプル画像７５を画面上の所望の位置（上下左右）に移動させた後、決定ボタンを押すと、該移動位置が、今後の３Ｄ視聴位置お知らせの表示位置として決定され、サンプル画像７５が消去される。
【００３８】
また、３Ｄ視聴位置お知らせ表示の幅を変更することも可能である。このときは、さらに、ユーザがメニュー画面をスクロールさせると、“３Ｄ視聴位置お知らせ表示の幅変更”項目が現れる。この“３Ｄ視聴位置お知らせ表示の幅変更”項目を選択し、決定ボタンを押すと、サンプル画像７５が表示され、幅変更のためのガイドメッセージが表示される。ユーザは、例えば、カーソルをサンプル画像７５のエッジに合わせて、リモコンの矢印ボタンを操作することで幅を調整可能である。サンプル画像７５の幅を所望の幅に調整し決定ボタンを押すと、幅が決定され、そしてサンプル画像７５は消去される。
【００３９】
図８は、上記の処理を実行する３Ｄ処理モジュール８０の例を示している。この３Ｄ処理モジュール８０は、例えば高解像度の２Ｄデジタル入力映像信号を３Ｄ用信号フォーマットとして成型するフォーマット設定部８１を有する。なお３Ｄ用信号が入力した場合は、そのまま採用することができる。
【００４０】
フォーマット設定部８１で３Ｄフォーマット化された２Ｄデジタル入力映像信号は、３Ｄ用情報処理部８２と、２Ｄ／３Ｄ変換器８３により、３Ｄ構成用の複数（例えば９個）の映像プレーンに分解される。又このときメインビデオデータの各画素に対する深さ情報（奥行き情報と称してもよい、この情報は視差情報も含むものとする）、グラフィックスデータの各画素に対する深さ情報などが生成される。
【００４１】
３Ｄ構成用の複数の映像プレーン及び深さ情報は、３Ｄ映像生成部８４に入力され、３Ｄ映像表示用信号（立体映像表示用信号）に変換される。この３Ｄ映像表示用信号は、図１で示した立体映像表示用画素を駆動する絵柄信号となる。
【００４２】
３Ｄ用信号フォーマットは、メインビデオデータを配置する領域９０ａ、グラフィックスデータ（Ｒ，Ｇ，Ｂ画素を含む）を配置する領域９０ｂ、グラフィックスデータの偶数ラインの画素の深さ情報を配置する領域９０ｃ１、グラフィックスデータの奇数ラインの画素の深さ情報を配置する領域９０ｃ２、メインビデオデータの偶数ラインの画素の深さ情報を配置する領域９０ｄ１、メインビデオデータの奇数ラインの画素の深さ情報を配置する領域９０ｄ２を有する。メインビデオデータの画素の深さ情報は、偶数画素と奇数画素に関する深さ情報が含まれている。
【００４３】
メインビデオデータの領域９０ａは例えば１２８０画素×７２０ライン、領域９０ｂは６４０画素×７２０ライン、領域９０ｃ１は６４０画素×３６０ライン、領域９０ｃ２は６４０画素×３６０ライン、領域９０ｃ１は３２０画素×３６０ライン、領域９０ｃ２は３２０画素×３６０ラインである。
【００４４】
メインビデオデータ及びグラフィックスデータの領域９０a,９０ｂを除く他の領域９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｄ１，９０ｄ２は、３Ｄ信号生成用制御情報領域と称してもよい。３Ｄ信号生成用制御情報は、３Ｄ用情報処理部８２と、２Ｄ／３Ｄ変換器８３において生成され、所定の領域へ配置される。
【００４５】
図９は、実施形態が適用された装置の一例でありテレビジョン放送受信装置２１００の信号処理系を概略的に示している。デジタルテレビジョン放送受信用のアンテナ２２２で受信したデジタルテレビジョン放送信号は、入力端子２２３を介してチューナ２２４に供給される。このチューナ２２４は、入力されたデジタルテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し復調している。チューナ２２４から出力された信号は、デコーダ２２５に供給されて、例えばＭＰＥＧ（moving picture experts group）２デコード処理が施された後、セレクタ２２６に供給される。
【００４６】
またチューナ２２４の出力は、直接セレクタ２２６に供給されている。この信号から映像・音声情報などが分離され、この映像・音声情報が制御部２３５を介して記録・再生信号処理器２５５で処理され、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２５７にて記録されることも可能である。ＨＤＤ２５７は、ユニットとして端子２５６を介して記録・再生信号処理器５５に接続されており、交換することも可能である。またＨＤＤ２５７は、信号の記録器、読み取り器を含む。
【００４７】
アナログテレビジョン放送受信用のアンテナ２２７で受信したアナログテレビジョン放送信号は、入力端子２２８を介してチューナ２２９に供給される。このチューナ２２９は、入力されたアナログテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し復調している。そして、このチューナ２２９から出力された信号は、Ａ／Ｄ（analog／digital）コンバータ２３０によりデジタル化された後、セレクタ２２６に出力される。
【００４８】
また、例えばＶＴＲなどの機器が接続されるアナログ信号用の入力端子２３１に供給されたアナログの映像及び音声信号は、Ａ／Ｄコンバータ２３２に供給されてデジタル化された後、セレクタ２２６に出力される。さらに、例えば光ディスク再生装置などの機器が接続されるデジタル信号用の入力端子２３３に供給されたデジタルの映像及び音声信号は、そのままセレクタ２２６に供給される。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換された信号が、ＨＤＤ２５７にて記録される場合は、セレクタ２２６に付随しているエンコーダ・デコーダ２３６内のエンコーダにより、所定のフォーマット例えばＭＰＥＧ（moving picture experts group）２方式による圧縮処理が施された後、記録・再生信号処理器２５５を介してＨＤＤ２５７に記録される。記録・再生信号処理器２５５は、記録制御器２３３aと相俟って、ＨＤＤ２５７に情報を記録する場合、例えばＨＤＤ２５７の何処のディレクトリに対してどのような情報を記録するかを予めプログラムされている。したがってストリームファイルをストリームディレクトリに格納するときの条件、識別情報を録画リストファイルに格納するときの条件などが設定されている。
【００５０】
セレクタ２２６は、４種類の入力デジタル映像及び音声信号から１つを選択して、信号処理器２３４に供給している。この信号処理器２３４は、入力されたデジタル映像信号からオーディオ情報、ビデオ情報を分離し、所定の信号処理を施している。信号処理としては、オーディオ情報に関しては、オーディオデコード・音質調整・ミックス処理などが任意に行われる。ビデオ情報に関しては、カラー・輝度分離処理、カラー調整処理、画質調整処理などが行われる。
【００５１】
また信号処理器２３４内には、先に説明した３Ｄ処理モジュール８０も含まれる。ビデオ出力部２３９では、３Ｄ・２Ｄの切り替えに応じて３Ｄ信号出力又は２Ｄ信号出力の切り替えが行われる。またビデオ出力部２３９は、制御ブロック２３５からのグラフィック映像、文字・図形・記号・等の映像、ユーザインターフェース映像、番組表の映像などをメイン映像に多重する合成部も含む。ビデオ出力部２３５は、走査線数変換を含んでもよい。
【００５２】
オーディオ情報は、オーディオ出力回路２３７でアナログ化され、音量、チャンネルバランスなどの調整を受けた後、出力端子２３８を介してスピーカ装置２１０２に出力される。
【００５３】
ビデオ情報は、ビデオ出力回路２３９にて、画素の合成処理、走査線数変換など受けたのち、出力端子２４２を介して表示装置２１０３へ出力される。表示装置２１０３としては、例えば、図１で説明した装置が採用される。
【００５４】
このテレビジョン放送受信装置２１００は、各種の受信動作を含む種々の動作を制御ブロック２３５によって統括的に制御されている。この制御ブロック２３５は、ＣＰＵ（central processing unit）等を内蔵したマイクロプロセッサの集合である。制御ブロック２３５は、操作部２４７からの操作情報、または、リモートコントローラ２１０４から送信された操作情報がリモコン信号受信部２４８を取得され、これにより、その操作内容が反映されるように各種ブロックをそれぞれ制御している。
【００５５】
制御部２３５は、メモリ２４９を使用している。このメモリ２４９は、主として、そのＣＰＵが実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、該ＣＰＵに作業エリアを提供するためのＲＡＭ（random access memory）と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを備えている。
【００５６】
またこの装置はインターネットを介して外部サーバーとの通信を行うことも可能である。接続端子２４４からのダウンストリーム信号は、送・受信器２４５で復調され変調・復調器２４６で復調され、制御ブロック２３５に入力される。またアップストリーム信号は、変調・復調器２４６で変調され、送・受信器２４５で送信信号に変換され接続端子２４４に出力される。
【００５７】
制御ブロック２３５は、外部サーバーからダウンロードされた動画像あるいはサービス情報を変換処理し、ビデオ出力回路２３９に供給することができる。また制御ブロック２３５は、リモコン操作に応答して、外部サーバーに向けてサービス要求信号を送信することもできる。
【００５８】
さらに制御ブロック２３５は、コネクタ２５１に装着されたカードタイプメモリ２５２のデータを読み取ることも可能である。このために本装置は、例えば、カードタイプメモリ２５２から写真画像データを取り込み、表示装置２１０４に表示することが可能である。また特殊なカラー調整などを行う際に、カードタイプメモリ２５２からの画像データを標準データ或いは参照データとして用いることも可能である。
【００５９】
上記装置において、ユーザは、デジタルテレビジョン放送信号の所望の番組を視聴すると共に、ＨＤＤ２５７に保存したいと思う場合、リモートコントローラ２１０４を操作することによりチューナ２２４を制御し、番組選択を行う。
【００６０】
チューナ２２４の出力は、デコーダ２２５でデコードされベースバンド映像信号に復号され、このベースバンド映像信号は、セレクタ２２６から信号処理器２３４に入力する。これによりユーザは、所望の番組を表示装置２１０３で見ることができる。
【００６１】
また選択された番組のストリーム（多数のパケットからなる）は、セレクタ２２６を介して制御ブロック２３５に入力する。ユーザが録画操作を行えば、記録制御器３５ａは、前記番組のストリームを選択して記録・再生信号処理器２５５に供給する。記録制御器２３５ａ及び記録・再生信号処理器２５５の動作により、例えば前記番組のストリームに対してファイル番号が付され、ストリームファイルとしてＨＤＤ２５７のファイルディレクトリに格納される。
【００６２】
また、ユーザがＨＤＤ２５７に記録されているストリームファイルを再生して視聴したい場合、例えばリモートコントローラ２１０４を操作して、例えば録画リストファイルの表示を指定する（この録画リストファイルについては後でさらに詳しく説明する）。
【００６３】
録画リストファイルは、ＨＤＤ２５７にどのようなストリームファイルが記録されているのかを示すファイル番号やファイル名（識別情報と称する）のテーブルを有する。ユーザが録画リストファイルの表示を指定すると、録画リストがメニューとして表示されるので、ユーザは、表示されたリストの中の希望の番組名あるいはファイル番号の位置にカーソルを移動させ、決定ボタンを操作する。すると、所望のストリームファイルの再生が開始される。
【００６４】
指定されたストリームファイルは、再生制御器２３５ｂの制御のもとで、ＨＤＤ２５７から読み出され、記録・再生信号処理器２５５で復号され、制御ブロック２３５、セレクタ２２６を経由して信号処理器２３４に入力される。
【００６５】
ここで、制御ブロック２３５は、記録制御器２３５a、再生制御器２３５ｂ、及び３Ｄ関連制御器２３５ｃを含む。
【００６６】
図１０には、３Ｄ関連制御器２３５ｃと３Ｄ処理モジュール８０、ビデオ出力回路２３９を取り出して示している。
【００６７】
３Ｄ関連制御器２３５ｃは、図５で説明したように３Ｄ視聴位置お知らせ表示を行うか否かを設定することができる。この設定は、３Ｄ視聴位置お知らせ表示設定モジュール８０aが操作信号に応じて、メッセイー時挿入モジュール８０ｂを制御することにより実施する。また３Ｄ視聴位置お知らせの表示位置の設定（図６で説明した）は、表示領域設定/調整モジュール８０ｄにより実施される。またこの表示領域設定/調整モジュール８０ｄは、操作信号に応じて、３Ｄ視聴位置お知らせの表示位置を上下に移動させることができる。さらにまた、透過率制御モジュール８０ｃは、３Ｄ視聴位置お知らせの映像の透過率を操作信号に応じて調整することもできるし、初期設定することもできる。
【００６８】
上記の説明において、「偽立体映像」と称したが、この呼び名は実施形態において都合が良い表現であるために使用した。しかし本発明は、種々の実施形態、応用が可能である。基本的には、発明の概念は、逆視像が知覚されることを積極的に利用する点にある。したがって、「偽立体映像」は、「変形立体映像」、「副立体映像」、「逆視立体映像」などと称してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０・・・表示ユニット、１１・・・立体映像表示用画素、２０・・・マスク、３０・・・バックライト、２２・・・窓部、４１，４２a, ４２ｂ、４３a, ４３ｂ・・・光線、５１−０、５１−Ｒ，５１−Ｌ・・・正常な立体映像、５３−２、５４−２・・・偽立体映像、７０・・・画面、７１・・・３Ｄ設定画面、７２・・・選択画面、８０・・・３Ｄ処理モジュール、２３５・・・３Ｄ関連制御器。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は立体映像表示装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特殊な眼鏡を使用することなく立体映像を知覚可能な裸眼式の立体映像表示技術は様々な分類が可能である。一般的な分類は、両眼視差を用いる両眼視差方式と実際に空間像を形成する空間像再生方式である。
【０００３】
両眼視差方式はさらに２眼式と多眼式とに分類される。２眼式は、左眼用の画像と右眼用の画像とを左眼と右眼とでそれぞれ見えるようにした方式である。また、多眼式は映像撮影時の観察位置を複数にすることで情報量を増加し、より立体映像を観察できる範囲を広げた方式である。
【０００４】
空間像再生方式はさらにホログラフィ方式とインテグラル・フォトグラフィ方式（以下、インテグラル方式と称するが、光線再生法とも称される）に分類される。インテグラル方式は両眼視差方式として分類されている場合もある。インテグラル方式は、光線の経路が撮影時と映像再生時とで全く逆の経路を辿るので、光線数を十分多くし且つ画素サイズを十分小さくできた場合には完全に近い立体映像が再生される。このため、理想的なインテグラル方式は空間像再生方式として分類される。
【０００５】
ところで、多眼式やインテグラル方式のように眼鏡無しで立体映像を知覚するには、通常、以下の構成が採用される。２次元画像表示用画素配列上で立体映像表示用画素配列を構成する。立体映像表示用画素配列の前面側に立体映像表示用画素からの光線を制御する機能を有するマスク（光線制御素子とも称される）を配置する。マスクには、立体映像表示用画素よりも遥かに小さな（典型的には２次元画像表示用画素とほぼ同じ大きさの）窓部が立体映像表示用画素に対応した位置に設けられている。
【０００６】
マスクとしては、微小なレンズが２次元的に配列されてなるフライアイレンズ、垂直方向に光学的開口が直線状に延び水平方向に周期的に配列される形状のレンチキュラーシート、またはスリットも用いられる。
【０００７】
このような構成によると、個々の立体映像表示用画素により表示される要素画像はマスクによって部分的に遮られ、観察者は窓部を透過したもののみを視認することとなる。したがって、或る窓部を介して視認される２次元画像表示用画素を観察位置毎に異ならしめることができ、メガネを使用することなく立体映像を知覚することができる。
【０００８】
しかしながら、この構成を採用した場合、正しい位置から観察したときには本来の立体映像，すなわち真の立体映像，が知覚されるものの、観察位置をずらすと、偽（或いは不良）立体映像が知覚される。これは、観察位置をずらすと、広視野角側では、或る立体映像表示用画素に対向した窓部から、その隣の立体映像表示用画素によって表示される要素画像の一部が視認されるためである。この場合、観察者は知覚している立体映像が真の立体映像か偽立体映像かを識別することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２１５４６６号公報
【特許文献２】特開２０００−２６１８２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の裸眼式の立体映像表示装置では、観察者は真の立体映像を知覚しているか否かを認識することが困難であるという課題がある。
【００１１】
本発明の目的は、３Ｄ映像を、視聴者が真の立体映像を知覚できる所定の視聴位置の範囲とは異なる視聴位置で観察した場合、当該視聴者に対して視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す情報映像を視聴者に知らせることができる立体映像表示装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態によれば、裸眼式の立体映像表示装置は、所定の視聴位置の範囲から観察すると本来の立体映像として知覚され、前記所定の視聴位置の範囲と異なる位置から観察すると不良立体映像が知覚されるような映像を表示する。３Ｄ関連制御器は、前記不良立体映像の信号に対して、視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号を挿入する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る立体映像表示装置の概略を示す図である。
【図２】立体映像表示装置と観察位置との関係、及び各観察位置で知覚される像を示す図である。
【図３】立体映像を知覚している観察位置が所定の観察位置の範囲と異なることを示す文字列が表示された例を示す図である。
【図４】立体映像を知覚している観察位置が所定の観察位置の範囲と異なることを示す文字列が表示された他の例を示す図である。
【図５】立体映像表示装置の３Ｄ関連制御の設定を行うときの設定画面例を示す図である。
【図６】３Ｄ視聴位置の表示領域の例を示す図である。
【図７】立体映像表示装置の３Ｄ関連制御の設定を行うときの他の設定画面例を示す図である。
【図８】３Ｄ処理モジュールの構成例を示す図である。
【図９】立体映像表示装置が一体化したテレビジョン受信装置の全体構成例を示す図である。
【図１０】３Ｄ処理モジュール及び３Ｄ関連制御器の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
先ず、立体映像表示の原理を説明する。図１は、実施形態に係る立体映像表示装置の一例を概略的に示す断面図である。実施形態はインテグラル方式による立体視の例を説明するが、立体視の方式はインテグラル方式に限定されず、裸眼式であれば何でも良い。
【００１６】
図１に示す立体映像表示装置１は、縦横に配列した多数の立体映像表示用画素１１を有する表示ユニット１０と、それらから離間するとともにそれら立体映像表示用画素１１に対応して多数の窓部２２が設けられたマスク２０とを備えている。
【００１７】
マスク２０は光学的開口を有し、上記画素からの光線を制御する機能を有し、視差バリアまたは光線制御素子とも呼ばれる。マスク２０は透明基板上に多数の窓部２２に対応した多数の開口を有する遮光体パターンを形成したものや、遮光板に多数の窓部２２に対応した多数の貫通孔を設けたものなどを使用することができる。あるいは、マスク２０の他の例としては、多数の微小なレンズを２次元的に配列してなるフライアイレンズ、光学的開口が垂直方向に直線状に延び水平方向に周期的に配列される形状のレンチキュラーレンズも使用可能である。さらに、マスク２０として、透過型の液晶表示ユニットのように窓部２２の配置、寸法、形状などを任意に変更可能なものを使用してもよい。
【００１８】
静止画の立体視の場合は、立体映像表示用画素１１は画像が印刷された紙でも良い。しかし、動画像を立体視するためには、液晶表示ユニットを用いて立体映像表示用画素１１を実現する。透過型の液晶表示ユニット１０の多数の画素が多数の立体映像表示用画素１１を構成し、液晶表示ユニット１０の背面側には面光源であるバックライト３０を配置している。液晶表示ユニット１０の前面側には、マスク２０を配置している。
【００１９】
透過型の液晶表示ユニット１０を使用する場合、マスク２０はバックライト３０と液晶表示ユニット１０との間に配置してもよい。液晶表示ユニット１０及びバックライト３０の代わりに有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置や陰極線管表示装置やプラズマ表示装置などのように自発光型の表示装置を使用しても良い。その場合、マスク２０は自発光型表示装置の前面側に配置する。
【００２０】
図は、立体映像表示装置１と観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌ及びＡＲ１の関係を概略的に示している。
【００２１】
観察位置は画面（あるいはマスク）との距離を一定に保ったまま表示画面の水平方向に平行移動した位置である。図２は図１に示す各観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌ及びＡＲ１から観察した場合に知覚される立体映像を概略的に示す図である。
【００２２】
この例では、１つの立体映像表示用画素１１が、複数の（例えば５つの）２次元表示用画素で構成されている例を示している。画素の数は１つの例であり、５より少なくてもよく（例えば２個））さらに数が多くても良い（例えば９個）。
【００２３】
図１において、破線４１は隣接する立体映像表示用画素１１間の境界に位置する単一画素の中心と、マスク２０の窓部２２とを結ぶ直線（光線）である。図１において、太線５２の領域が真の立体映像（本来の立体映像）が知覚される領域である。観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌは、太線５２の領域内である。太線５２の外の観察位置、例えば観察位置ＡＲ１では、偽立体映像が知覚される。以下、真の立体映像のみが知覚される観察位置を「視域」と称する。
【００２４】
立体映像表示用画素１１から発せられた光線には本来通過すると仮定したマスク２０の窓部２２のみを通過する所定方向の光線のみでなく、それ以外の、特に、隣接した窓部を通過する不所望の光線をも含む。不所望の光線は本来知覚されるべき真の立体映像には必要の無い光線であることから、真の立体映像の知覚を阻害すると同時に、この不所望の光線が真の立体映像とは異なる偽立体映像を知覚させる。
【００２５】
偽立体映像は、真の立体映像と似通ってはいるものの、通常、設計値のずれが反映されて歪んだ像（不良立体映像）として知覚される。また、不所望の光線が真の立体映像の知覚を阻害する場合には、真の立体映像と偽立体映像とが混在して知覚される。
【００２６】
図２に示すように、観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌでは、正常な立体映像５１−０，５１−Ｌ，５１−Ｒが知覚される。これらの視域内で観察した場合でも、観察位置に応じて真の立体映像の見え方は変化する。
【００２７】
これに対して、領域５２の外、つまり範囲Ｌからずれた例えば右の観察位置ＡＲ１では、真の立体映像５３−１と偽立体映像５３−２との混在像が知覚される。知覚される混在像に占める偽立体映像５３−２の割合は、太線５２の領域から離れる程大きくなる。
【００２８】
偽立体映像５３−２は真の立体映像５３−１に対して深さ方向が逆になっている。偽立体映像を含む立体映像（観察位置ＡＲ１で知覚される）は逆視像とも称され、真の立体映像（観察位置Ａ００，Ａ０Ｒ、Ａ０Ｌで知覚される）は正視像とも称される。
【００２９】
上述の説明は観察位置を表示画面の水平方向に平行移動した場合に関する。しかし、観察位置を表示画面の垂直方向に平行移動した場合でも同様に、観察位置に依存して立体映像の真偽が変わる。ただし、レンチキュラーレンズ、あるいは画面垂直方向に伸びるスリットをマスク２０として用いた場合は、観察位置を垂直方向に移動しても知覚される立体映像は変わらない。このようなマスク２０は水平視差のみを利用して立体視を実現するからである。フライアイレンズや開口部が２次元的に配列されるマスク２０を用いる場合は、水平、垂直の両方向の視差を利用して立体視を実現する。また、観察位置を画面に直交する距離方向に移動する場合、あるいは平行移動と距離方向への移動とが混在した場合、あるいは画面までの距離は不変で、画面の中心を中心とする円周上に移動する場合も同様に、観察位置に応じて立体映像の真偽が変わる。しかし、観察者は立体映像の真偽を識別することは困難である。
【００３０】
以上説明したように、裸眼式の立体映像表示装置では、限られた視域以外に観察者が移動した場合は、逆視像（偽立体映像を含む）を知覚してしまう。すなわち、裸眼式の立体映像表示装置では、知覚される画像は観察位置に応じて異なる。観察者が正視像を知覚する位置、逆視像を知覚する位置は、表示装置の画面サイズ、立体視の原理等により固有である。
【００３１】
本実施形態では、観察位置ＡＲ１で逆視像が知覚されることを積極的に利用する。即ち、領域５２の外、つまり範囲Ｌからずれた観察位置で偽立体映像を提示する映像信号（例えば先の偽立体映像５３−２）に対して、グラフィックスによるメッセージを多重しておくのである。メッセージ内容としては、例えば図３に示すように「正面から見てください」というようなメッセージである。図４にも実際に上記のメッセージを表示した際の画面７０の例を示している。このグラフィックスメッセージは、立体映像表示用画素の中の一部の画素を任意に選択し、この画素に対応する映像信号にメッセージ用グラフィックス信号を多重することで実現できる。例えば、図１に示した光線４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂなどを出力している画素に対して供給する信号に対して、メッセージ用グラフィックス信号が多重される。メッセージ用グラフィックス信号は、この呼び名に限定される必要はなく、観察者の視聴位置が所定の視聴位置の範囲（正常な立体映像を知覚できる範囲）と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号であればよい。
【００３２】
図５（Ａ），図５（Ｂ）は、所定の観察位置で知覚される立体映像の画面７０の例を示している。またこの図５（Ａ），図５（Ｂ）は、３Ｄ設定画面７１の例を示している。即ち、リモートコントローラの例えばメニューボタンを操作するとメニュー画面が現れ、このメニュー画面の“３Ｄ設定”の項目にカーソルを合わせて、決定ボタンを押すと、３Ｄ設定画面７１が表示される。この３Ｄ設定画面７１のなかには、”３Ｄ視聴位置お知らせ表示”という項目があるので、この項目にカーソルを合わせて決定ボタンを押すと、図５（Ｂ）に示すように３Ｄ視聴位置（又は３Ｄ現在位置）お知らせ表示をオンにするのかオフにするかを選択する選択画面７２が表示される。ここで、”オン”の項目にカーソルを合わせて決定ボタンを押すと、逆視像が知覚されるような状態になったとき、図４で説明したような表示を得ることができる。“３Ｄ視聴位置”と言う用語は、限定されるものではなく“３Ｄ現在位置”、“３Ｄ観察位置”、あるいは単純に“現在位置”、“観察位置”などと称しても良い。
【００３３】
上記したように、３Ｄ視聴位置お知らせ表示は、グラスレス立体映像表示装置をはじめて使用するユーザが正しくない角度から視聴した場合、立体（３Ｄ）映像として正しく見えないことを注意喚起することができる。
【００３４】
しかし、使い慣れてくると、視聴している立体（３Ｄ）映像から、正しい角度から視聴しているかどうかをユーザが判断できるようになり、３Ｄ視聴位置お知らせ表示が、かえって映像視聴の妨げになることが考えられる。
【００３５】
そこで、３Ｄ視聴位置お知らせ表示を「オン」「オフ」でできる設定画面を新たに設けることで、ユーザが３Ｄ視聴位置お知らせ表示するかどうかを設定できるようにしている。なお、初期値は「オフ」とする。また２Ｄでは表示する必要がないため、「オン」設定の場合であっても、２Ｄ表示に切り替わったときは文言を表示しない。これは装置が、２Ｄモードであるか３Ｄモードであるかを判定できる３Ｄ関連制御器（図９に示す）（３Ｄ/２Ｄ出力検出モジュール、メッセージ出力オンオフ切り換えモジュールなどを含む）が、２Ｄモードであると判定した場合は、３Ｄ視聴位置お知らせ用の情報を映像信号に多重しないようにしている。もちろん、このモジュールは、３Ｄ視聴中に、操作入力に応じて３Ｄ視聴位置お知らせ表示を「オン」「オフ」可能とし、ユーザは３Ｄ映像を見ながら、３Ｄ視聴位置お知らせ表示の表示状態を確認できる。
【００３６】
図６は、３Ｄ視聴位置お知らせメッセージの表示位置の例を示している。例えば、１フレームの画面が８００ライン、１２８０ピクセルであるとする。又この例では画面の下側に８０ライン分のマスク部分が確保されているものとする。マスク部分は、画面上下に分割されて配置されていてもよい。このような画面（表示領域）において、３Ｄ視聴位置お知らせメッセージ領域は、例えば、画面左右の中央であって、幅６４０ピクセル±２０ピクセル程度で、上下方向の幅は、ライン数８０ライン±１０ライン程度の場合が効果的であった。この３Ｄ視聴位置お知らせ表示は、画面中央に表示する。メッセージ領域と画面との比で述べるとメッセージ領域は、水平方向がメインビデオ画面の約(1/2)±(1/64)であり画面の左右中央位置、垂直方向が表示領域の約(1/9)±(1/72)であり、上下位置は問わない位置であり、これにより視認性の向上が得られた。上記のように画面の水平方向の中央位置に、３Ｄ視聴位置お知らせ表示を行うようにすると、画面を正面からみたときに、正常な立体映像に対して３Ｄ視聴位置お知らせ表示が混入しなくなる。
【００３７】
さらに、３Ｄ関連制御器（図９に示す）は、３Ｄ視聴位置お知らせ表示を、操作或いは設定に応じて透過にすることができ、視聴している映像に妨げにならないようにすることもできる。また透過率をユーザが設定できる。さらにまたこの場合は、３Ｄ視聴位置お知らせの表示位置を修正することも可能である。この実施形態の場合は、図７に示すように、透過率を設定する項目がメニュー画面内に現れる。ユーザは、リモコン操作により、カーソルを所望の設定項目（透過率０％、２０％、５０％、７０％など）の位置に合わせ、決定ボタンを押すことで、３Ｄ視聴位置お知らせ表示の透過率を設定できる。このとき、透過の程度を示す３Ｄ視聴位置お知らせ表示のサンプル画像７５が表示されてもよい。またユーザは、リモコン操作により、“位置調整”の項目にカーソルを合わせて決定ボタンを押すと、３Ｄ視聴位置お知らせ表示位置を調整可能となる。決定ボタンをおすと、サンプル画像７５が点滅を開始し、カーソル移動ボタンにより、サンプル画像７５を画面上の所望の位置へ移動させることができる。ユーザは、サンプル画像７５を画面上の所望の位置（上下左右）に移動させた後、決定ボタンを押すと、該移動位置が、今後の３Ｄ視聴位置お知らせの表示位置として決定され、サンプル画像７５が消去される。
【００３８】
また、３Ｄ視聴位置お知らせ表示の幅を変更することも可能である。このときは、さらに、ユーザがメニュー画面をスクロールさせると、“３Ｄ視聴位置お知らせ表示の幅変更”項目が現れる。この“３Ｄ視聴位置お知らせ表示の幅変更”項目を選択し、決定ボタンを押すと、サンプル画像７５が表示され、幅変更のためのガイドメッセージが表示される。ユーザは、例えば、カーソルをサンプル画像７５のエッジに合わせて、リモコンの矢印ボタンを操作することで幅を調整可能である。サンプル画像７５の幅を所望の幅に調整し決定ボタンを押すと、幅が決定され、そしてサンプル画像７５は消去される。
【００３９】
図８は、上記の処理を実行する３Ｄ処理モジュール８０の例を示している。この３Ｄ処理モジュール８０は、例えば高解像度の２Ｄデジタル入力映像信号を３Ｄ用信号フォーマットとして成型するフォーマット設定部８１を有する。なお３Ｄ用信号が入力した場合は、そのまま採用することができる。
【００４０】
フォーマット設定部８１で３Ｄフォーマット化された２Ｄデジタル入力映像信号は、３Ｄ用情報処理部８２と、２Ｄ／３Ｄ変換器８３により、３Ｄ構成用の複数（例えば９個）の映像プレーンに分解される。又このときメインビデオデータの各画素に対する深さ情報（奥行き情報と称してもよい、この情報は視差情報も含むものとする）、グラフィックスデータの各画素に対する深さ情報などが生成される。
【００４１】
３Ｄ構成用の複数の映像プレーン及び深さ情報は、３Ｄ映像生成部８４に入力され、３Ｄ映像表示用信号（立体映像表示用信号）に変換される。この３Ｄ映像表示用信号は、図１で示した立体映像表示用画素を駆動する絵柄信号となる。
【００４２】
３Ｄ用信号フォーマットは、メインビデオデータを配置する領域９０ａ、グラフィックスデータ（Ｒ，Ｇ，Ｂ画素を含む）を配置する領域９０ｂ、グラフィックスデータの偶数ラインの画素の深さ情報を配置する領域９０ｃ１、グラフィックスデータの奇数ラインの画素の深さ情報を配置する領域９０ｃ２、メインビデオデータの偶数ラインの画素の深さ情報を配置する領域９０ｄ１、メインビデオデータの奇数ラインの画素の深さ情報を配置する領域９０ｄ２を有する。メインビデオデータの画素の深さ情報は、偶数画素と奇数画素に関する深さ情報が含まれている。
【００４３】
メインビデオデータの領域９０ａは例えば１２８０画素×７２０ライン、領域９０ｂは６４０画素×７２０ライン、領域９０ｃ１は６４０画素×３６０ライン、領域９０ｃ２は６４０画素×３６０ライン、領域９０ｃ１は３２０画素×３６０ライン、領域９０ｃ２は３２０画素×３６０ラインである。
【００４４】
メインビデオデータ及びグラフィックスデータの領域９０a,９０ｂを除く他の領域９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｄ１，９０ｄ２は、３Ｄ信号生成用制御情報領域と称してもよい。３Ｄ信号生成用制御情報は、３Ｄ用情報処理部８２と、２Ｄ／３Ｄ変換器８３において生成され、所定の領域へ配置される。
【００４５】
図９は、実施形態が適用された装置の一例でありテレビジョン放送受信装置２１００の信号処理系を概略的に示している。デジタルテレビジョン放送受信用のアンテナ２２２で受信したデジタルテレビジョン放送信号は、入力端子２２３を介してチューナ２２４に供給される。このチューナ２２４は、入力されたデジタルテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し復調している。チューナ２２４から出力された信号は、デコーダ２２５に供給されて、例えばＭＰＥＧ（moving picture experts group）２デコード処理が施された後、セレクタ２２６に供給される。
【００４６】
またチューナ２２４の出力は、直接セレクタ２２６に供給されている。この信号から映像・音声情報などが分離され、この映像・音声情報が制御部２３５を介して記録・再生信号処理器２５５で処理され、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２５７にて記録されることも可能である。ＨＤＤ２５７は、ユニットとして端子２５６を介して記録・再生信号処理器５５に接続されており、交換することも可能である。またＨＤＤ２５７は、信号の記録器、読み取り器を含む。
【００４７】
アナログテレビジョン放送受信用のアンテナ２２７で受信したアナログテレビジョン放送信号は、入力端子２２８を介してチューナ２２９に供給される。このチューナ２２９は、入力されたアナログテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し復調している。そして、このチューナ２２９から出力された信号は、Ａ／Ｄ（analog／digital）コンバータ２３０によりデジタル化された後、セレクタ２２６に出力される。
【００４８】
また、例えばＶＴＲなどの機器が接続されるアナログ信号用の入力端子２３１に供給されたアナログの映像及び音声信号は、Ａ／Ｄコンバータ２３２に供給されてデジタル化された後、セレクタ２２６に出力される。さらに、例えば光ディスク再生装置などの機器が接続されるデジタル信号用の入力端子２３３に供給されたデジタルの映像及び音声信号は、そのままセレクタ２２６に供給される。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換された信号が、ＨＤＤ２５７にて記録される場合は、セレクタ２２６に付随しているエンコーダ・デコーダ２３６内のエンコーダにより、所定のフォーマット例えばＭＰＥＧ（moving picture experts group）２方式による圧縮処理が施された後、記録・再生信号処理器２５５を介してＨＤＤ２５７に記録される。記録・再生信号処理器２５５は、記録制御器２３３aと相俟って、ＨＤＤ２５７に情報を記録する場合、例えばＨＤＤ２５７の何処のディレクトリに対してどのような情報を記録するかを予めプログラムされている。したがってストリームファイルをストリームディレクトリに格納するときの条件、識別情報を録画リストファイルに格納するときの条件などが設定されている。
【００５０】
セレクタ２２６は、４種類の入力デジタル映像及び音声信号から１つを選択して、信号処理器２３４に供給している。この信号処理器２３４は、入力されたデジタル映像信号からオーディオ情報、ビデオ情報を分離し、所定の信号処理を施している。信号処理としては、オーディオ情報に関しては、オーディオデコード・音質調整・ミックス処理などが任意に行われる。ビデオ情報に関しては、カラー・輝度分離処理、カラー調整処理、画質調整処理などが行われる。
【００５１】
また信号処理器２３４内には、先に説明した３Ｄ処理モジュール８０も含まれる。ビデオ出力部２３９では、３Ｄ・２Ｄの切り替えに応じて３Ｄ信号出力又は２Ｄ信号出力の切り替えが行われる。またビデオ出力部２３９は、制御ブロック２３５からのグラフィック映像、文字・図形・記号・等の映像、ユーザインターフェース映像、番組表の映像などをメイン映像に多重する合成部も含む。ビデオ出力部２３５は、走査線数変換を含んでもよい。
【００５２】
オーディオ情報は、オーディオ出力回路２３７でアナログ化され、音量、チャンネルバランスなどの調整を受けた後、出力端子２３８を介してスピーカ装置２１０２に出力される。
【００５３】
ビデオ情報は、ビデオ出力回路２３９にて、画素の合成処理、走査線数変換など受けたのち、出力端子２４２を介して表示装置２１０３へ出力される。表示装置２１０３としては、例えば、図１で説明した装置が採用される。
【００５４】
このテレビジョン放送受信装置２１００は、各種の受信動作を含む種々の動作を制御ブロック２３５によって統括的に制御されている。この制御ブロック２３５は、ＣＰＵ（central processing unit）等を内蔵したマイクロプロセッサの集合である。制御ブロック２３５は、操作部２４７からの操作情報、または、リモートコントローラ２１０４から送信された操作情報がリモコン信号受信部２４８を取得され、これにより、その操作内容が反映されるように各種ブロックをそれぞれ制御している。
【００５５】
制御部２３５は、メモリ２４９を使用している。このメモリ２４９は、主として、そのＣＰＵが実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、該ＣＰＵに作業エリアを提供するためのＲＡＭ（random access memory）と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを備えている。
【００５６】
またこの装置はインターネットを介して外部サーバーとの通信を行うことも可能である。接続端子２４４からのダウンストリーム信号は、送・受信器２４５で復調され変調・復調器２４６で復調され、制御ブロック２３５に入力される。またアップストリーム信号は、変調・復調器２４６で変調され、送・受信器２４５で送信信号に変換され接続端子２４４に出力される。
【００５７】
制御ブロック２３５は、外部サーバーからダウンロードされた動画像あるいはサービス情報を変換処理し、ビデオ出力回路２３９に供給することができる。また制御ブロック２３５は、リモコン操作に応答して、外部サーバーに向けてサービス要求信号を送信することもできる。
【００５８】
さらに制御ブロック２３５は、コネクタ２５１に装着されたカードタイプメモリ２５２のデータを読み取ることも可能である。このために本装置は、例えば、カードタイプメモリ２５２から写真画像データを取り込み、表示装置２１０４に表示することが可能である。また特殊なカラー調整などを行う際に、カードタイプメモリ２５２からの画像データを標準データ或いは参照データとして用いることも可能である。
【００５９】
上記装置において、ユーザは、デジタルテレビジョン放送信号の所望の番組を視聴すると共に、ＨＤＤ２５７に保存したいと思う場合、リモートコントローラ２１０４を操作することによりチューナ２２４を制御し、番組選択を行う。
【００６０】
チューナ２２４の出力は、デコーダ２２５でデコードされベースバンド映像信号に復号され、このベースバンド映像信号は、セレクタ２２６から信号処理器２３４に入力する。これによりユーザは、所望の番組を表示装置２１０３で見ることができる。
【００６１】
また選択された番組のストリーム（多数のパケットからなる）は、セレクタ２２６を介して制御ブロック２３５に入力する。ユーザが録画操作を行えば、記録制御器３５ａは、前記番組のストリームを選択して記録・再生信号処理器２５５に供給する。記録制御器２３５ａ及び記録・再生信号処理器２５５の動作により、例えば前記番組のストリームに対してファイル番号が付され、ストリームファイルとしてＨＤＤ２５７のファイルディレクトリに格納される。
【００６２】
また、ユーザがＨＤＤ２５７に記録されているストリームファイルを再生して視聴したい場合、例えばリモートコントローラ２１０４を操作して、例えば録画リストファイルの表示を指定する（この録画リストファイルについては後でさらに詳しく説明する）。
【００６３】
録画リストファイルは、ＨＤＤ２５７にどのようなストリームファイルが記録されているのかを示すファイル番号やファイル名（識別情報と称する）のテーブルを有する。ユーザが録画リストファイルの表示を指定すると、録画リストがメニューとして表示されるので、ユーザは、表示されたリストの中の希望の番組名あるいはファイル番号の位置にカーソルを移動させ、決定ボタンを操作する。すると、所望のストリームファイルの再生が開始される。
【００６４】
指定されたストリームファイルは、再生制御器２３５ｂの制御のもとで、ＨＤＤ２５７から読み出され、記録・再生信号処理器２５５で復号され、制御ブロック２３５、セレクタ２２６を経由して信号処理器２３４に入力される。
【００６５】
ここで、制御ブロック２３５は、記録制御器２３５a、再生制御器２３５ｂ、及び３Ｄ関連制御器２３５ｃを含む。
【００６６】
図１０には、３Ｄ関連制御器２３５ｃと３Ｄ処理モジュール８０、ビデオ出力回路２３９を取り出して示している。
【００６７】
３Ｄ関連制御器２３５ｃは、図５で説明したように３Ｄ視聴位置お知らせ表示を行うか否かを設定することができる。この設定は、３Ｄ視聴位置お知らせ表示設定モジュール８０aが操作信号に応じて、メッセイー時挿入モジュール８０ｂを制御することにより実施する。また３Ｄ視聴位置お知らせの表示位置の設定（図６で説明した）は、表示領域設定/調整モジュール８０ｄにより実施される。またこの表示領域設定/調整モジュール８０ｄは、操作信号に応じて、３Ｄ視聴位置お知らせの表示位置を上下に移動させることができる。さらにまた、透過率制御モジュール８０ｃは、３Ｄ視聴位置お知らせの映像の透過率を操作信号に応じて調整することもできるし、初期設定することもできる。
【００６８】
上記の説明において、「偽立体映像」と称したが、この呼び名は実施形態において都合が良い表現であるために使用した。しかし本発明は、種々の実施形態、応用が可能である。基本的には、発明の概念は、逆視像が知覚されることを積極的に利用する点にある。したがって、「偽立体映像」は、「変形立体映像」、「副立体映像」、「逆視立体映像」などと称してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０・・・表示ユニット、１１・・・立体映像表示用画素、２０・・・マスク、３０・・・バックライト、２２・・・窓部、４１，４２a, ４２ｂ、４３a, ４３ｂ・・・光線、５１−０、５１−Ｒ，５１−Ｌ・・・正常な立体映像、５３−２、５４−２・・・偽立体映像、７０・・・画面、７１・・・３Ｄ設定画面、７２・・・選択画面、８０・・・３Ｄ処理モジュール、２３５・・・３Ｄ関連制御器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の視聴位置の範囲から観察すると本来の立体映像として知覚され、前記所定の視聴位置の範囲と異なる位置から観察すると不良立体映像が知覚されるような映像を表示する裸眼式の立体映像表示装置において、
前記不良立体映像の信号に対して、視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号を挿入する３Ｄ関連制御器を有した立体映像表示装置。
【請求項２】
前記３Ｄ関連制御器は、前記情報信号の表示映像の領域を、メインビデオ信号の水平方向の幅に対して、約(1/2)±(1/64)の水平幅に設定する手段を含む請求項１記載の立体映像表示装置。
【請求項３】
前記３Ｄ関連制御器は、前記情報信号の表示映像をオンオフする手段を含む請求項２記載の立体映像表示装置。
【請求項４】
前記３Ｄ関連制御器は、操作入力に応じて前記情報信号の表示映像に対して透過率を制御する手段を含むことを特徴とする請求項３記載の立体映像表示装置。
【請求項５】
前記３Ｄ関連制御器は、操作入力に応じて前記情報信号の表示映像を画面上下に移動させる手段を含むことを特徴とする請求項３記載の立体映像表示装置。
【請求項６】
前記不良立体映像は逆視立体映像であり、前記情報信号は、視聴位置を指示する文字列であることを特徴とする請求項１記載の立体映像表示装置。
【請求項７】
所定の視聴位置の範囲から観察すると本来の立体映像として知覚され、前記所定の視聴位置の範囲と異なる位置から観察すると不良立体映像が知覚されるような映像を表示する裸眼式の立体映像表示方法において、
前記不良立体映像の信号に対して、視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号を挿入するようにした立体映像表示方法。
【請求項８】
前記情報信号の表示映像の領域を、メインビデオ信号の水平方向の幅に対して、約(1/2)±(1/64)の水平幅に設定する請求項８記載の立体映像表示方法。
【請求項９】
操作入力に応じて、前記情報信号の表示映像をオンオフする請求項８記載の立体映像表示方法。
【請求項１０】
操作入力に応じて前記情報信号の表示映像に対して透過率を制御及びまたは前記情報信号の表示映像を画面上下に移動させる請求項８記載の立体映像表示方法。
【請求項１】
所定の視聴位置の範囲から観察すると本来の立体映像として知覚され、前記所定の視聴位置の範囲と異なる位置から観察すると不良立体映像が知覚されるような映像を表示する裸眼式の立体映像表示装置において、
前記不良立体映像の信号に対して、視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号を挿入する３Ｄ関連制御器を有した立体映像表示装置。
【請求項２】
前記３Ｄ関連制御器は、前記情報信号の表示映像の領域を、メインビデオ信号の水平方向の幅に対して、約(1/2)±(1/64)の水平幅に設定する手段を含む請求項１記載の立体映像表示装置。
【請求項３】
前記３Ｄ関連制御器は、前記情報信号の表示映像をオンオフする手段を含む請求項２記載の立体映像表示装置。
【請求項４】
前記３Ｄ関連制御器は、操作入力に応じて前記情報信号の表示映像に対して透過率を制御する手段を含むことを特徴とする請求項３記載の立体映像表示装置。
【請求項５】
前記３Ｄ関連制御器は、操作入力に応じて前記情報信号の表示映像を画面上下に移動させる手段を含むことを特徴とする請求項３記載の立体映像表示装置。
【請求項６】
前記不良立体映像は逆視立体映像であり、前記情報信号は、視聴位置を指示する文字列であることを特徴とする請求項１記載の立体映像表示装置。
【請求項７】
所定の視聴位置の範囲から観察すると本来の立体映像として知覚され、前記所定の視聴位置の範囲と異なる位置から観察すると不良立体映像が知覚されるような映像を表示する裸眼式の立体映像表示方法において、
前記不良立体映像の信号に対して、視聴位置が前記所定の視聴位置の範囲と異なることを示す、図形若しくは文字若しくはマーク若しくは記号を表示する情報信号を挿入するようにした立体映像表示方法。
【請求項８】
前記情報信号の表示映像の領域を、メインビデオ信号の水平方向の幅に対して、約(1/2)±(1/64)の水平幅に設定する請求項８記載の立体映像表示方法。
【請求項９】
操作入力に応じて、前記情報信号の表示映像をオンオフする請求項８記載の立体映像表示方法。
【請求項１０】
操作入力に応じて前記情報信号の表示映像に対して透過率を制御及びまたは前記情報信号の表示映像を画面上下に移動させる請求項８記載の立体映像表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１２９７０６（Ｐ２０１２−１２９７０６Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８０６９（Ｐ２０１０−２７８０６９）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【特許番号】特許第４９５６６６４号（Ｐ４９５６６６４）
【特許公報発行日】平成２４年６月２０日（２０１２．６．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【特許番号】特許第４９５６６６４号（Ｐ４９５６６６４）
【特許公報発行日】平成２４年６月２０日（２０１２．６．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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