立体映像表示装置及び立体映像表示システム
【課題】どのような姿勢で視聴した場合でも正常な映像を視聴することの出来る、立体映像表示装置及び立体映像表示システムの提供を目的とする。
【解決手段】本発明の立体映像表示装置は、シャッター式3Dメガネ11を着用して立体映像を視聴することが可能な映像をディスプレイ13に表示する立体映像表示装置であって、左眼用画像と右眼用画像をディスプレイ13に交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部7と、シャッター式3Dメガネ11から応答信号を受信する受信部9と、受信部9でのシャッター式3Dメガネ11からの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備える。
【解決手段】本発明の立体映像表示装置は、シャッター式3Dメガネ11を着用して立体映像を視聴することが可能な映像をディスプレイ13に表示する立体映像表示装置であって、左眼用画像と右眼用画像をディスプレイ13に交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部7と、シャッター式3Dメガネ11から応答信号を受信する受信部9と、受信部9でのシャッター式3Dメガネ11からの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、立体映像(以下、3D映像とも称する)を表示する立体映像表示装置や、シャッター式3Dメガネを含む立体映像表示システムに関する。
【背景技術】
【0002】
両眼の位置の差から左眼と右眼には異なる画像が写っている。この見え方の違いが視差と呼ばれるものであり、左眼に写った画像と右眼に写った画像の視差により奥行き感を脳が認識し立体的に物を見ることができる。従来の立体映像表示装置では、ディスプレイに左眼用画像と右眼用画像を交互に出力し、表示の切り替えタイミングに同期してシャッター式3Dメガネの右眼用シャッターと左眼用シャッターを交互に開閉することにより、視聴者に立体映像を認識させる方式が知られている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第4251952号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
3D映像は、頭を傾けず正面からディスプレイを見たときに立体に見えるように、左右方向に視差が生じる映像となっている。そのため、例えば横に寝転んだ姿勢で視聴したり、右や左に頭を傾けた状態でディスプレイを見ると、二重にブレが生じた映像となり正常な映像を視聴することが出来ない。このような映像はユーザの眼を疲れさせ、健康に対する配慮を大きく欠くものである。
【0005】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、どのような姿勢で視聴した場合でも正常な映像を視聴することの出来る、立体映像表示装置及び立体映像表示システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の立体映像表示装置は、シャッター式3Dメガネを着用して立体映像を視聴することが可能な映像をディスプレイに表示する立体映像表示装置であって、左眼用画像と右眼用画像をディスプレイに交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部と、シャッター式3Dメガネから応答信号を受信する受信部と、受信部でのシャッター式3Dメガネからの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備える。
【0007】
また、本発明の立体映像表示システムは、立体映像表示装置と、シャッター式3Dメガネとを備える立体映像表示システムであって、シャッター式3Dメガネは、シャッター式3Dメガネの傾き量を検出する傾き検出部と、傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する応答信号送信部とを備え、表示位置変更部は、傾き量に応じて視差を調整することを特徴とする。例えば、ユーザの頭が90°傾いた状態では、左眼用画像と右眼用画像の視差を0とした2D画像を表示することにより、ユーザはブレのない映像を視聴することが出来る。
【発明の効果】
【0008】
本発明の立体映像表示装置は、シャッター式3Dメガネから応答信号を受信する受信部と、受信部でのシャッター式3Dメガネからの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備える。シャッター式3Dメガネの傾き量を応答信号に含め、この傾きに基づいて視差を調整することにより、頭が傾いた状態でもブレのない映像を視聴することが出来る。
【0009】
また、本発明の立体映像表示システムにおいて、シャッター式3Dメガネは、シャッター式3Dメガネの傾き量を検出する傾き検出部と、傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する応答信号送信部とを備え、表示位置変更部は、傾き量に応じて視差を調整することを特徴とする。例えば、ユーザの頭が90°傾いた状態では、左眼用画像と右眼用画像の視差を0とした2D画像を表示することにより、ユーザはブレのない映像を視聴することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態1に係る立体映像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図2】ブルーレイ規格の3D画像データを示す図である。
【図3】実施の形態1に係る立体映像表示システムの動作を示す図である。
【図4】視差により物が立体に見える原理を示す図である。
【図5】右眼用画像と左眼用画像を別々にディスプレイに表示した様を示す図である。
【図6】右眼用画像と左眼用画像を連続してディスプレイに表示した様を示す図である。
【図7】3Dメガネの制御部の動作を示すフローチャートである。
【図8】立体映像表示装置の制御部の動作を示すフローチャートである。
【図9】3Dメガネの傾き量に応じたディスプレイ表示を示す図である。
【図10】実施の形態2に係る立体映像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図11】実施の形態2に係る立体映像表示装置の傾き量補正部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
(実施の形態1)
<構成>
図1は、実施の形態1に係る立体映像表示システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態の立体映像表示システムは、立体映像表示装置とシャッター式の3Dメガネ11から構成される。
【0012】
まず立体映像表示装置の構成についてであるが、立体映像表示装置は、放送波から3D画像データを受信するアンテナ1、3D画像データが含む放送波で送るために変換された情報を送信前の状態に戻す復調部2、復調部2で復調した3D画像データを人が認識できる画像と音声にそれぞれ復号する画像復号部3、音声復号部14を備える。アンテナ1は、例えば地上デジタル放送を受信する市販の八木・宇田アンテナや、BSデジタル放送を受信するパラボラ型アンテナ等である。
【0013】
さらに、立体映像表示装置は、ディスプレイ13を備え、画像復号部3で復号された様々な伝送方式の3D画像データをディスプレイ13で表示可能なフォーマットに変換する画像フォーマット変換部4を備える。
【0014】
立体映像表示装置で表示する3D画像データはアンテナ1で受信したものに限らず、画像フォーマット変換部4は、再生装置12で再生される3D画像データをも、ディスプレイ13で表示可能なフォーマットに変換する。再生装置12は例えばブルーレイプレイヤー等の、ブルーレイディスクメディア再生装置である。再生装置12は立体映像表示装置の構成要素として図示しているが、装置に内蔵されている場合のみならず、装置の外部にあるものも含まれる。
【0015】
立体映像表示装置はさらに、左眼用画像格納部5、右眼用画像格納部6、タイミング生成部7、送信部8、受信部9、制御部10、表示位置変更部21を備える。3D画像データは左眼用画像データと右眼用画像データで構成されており、画像フォーマット変換部4によって左眼用画像格納部5には左眼用画像データが、右眼用画像格納部6には右眼用画像データがそれぞれ書き込まれる。書き込まれた画像データはディスプレイ13に表示されるが、タイミング生成部7は画像の表示タイミングに同期してディスプレイ13のバックライトのON/OFFを制御し、さらに画像の表示タイミングに同期して3Dメガネ11の左右シャッター個々の開閉動作を制御するシャッター制御信号を生成する。シャッター制御信号は送信部8から3Dメガネ11に送信され、これに従って左右シャッターの開閉が行われる。受信部9は3Dメガネ11からの応答信号を受信し、制御部10に通知する。制御部10では立体映像表示装置各部の制御を行うソフトウェアが動作する。表示位置変更部21は、制御部10から3Dメガネ11の傾き量を取得してこれに応じた視差量を算出し、画像フォーマット変換部4はこの視差量に基づき3D画像データを修正して画像格納部5,6に書き込む。
【0016】
このように、本実施の形態の立体映像表示装置は、左眼用画像と右眼用画像をディスプレイ13に交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部7と、シャッター式3Dメガネ11から応答信号を受信する受信部9と、受信部9でのシャッタ式3Dメガネ11からの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部21とを備える。
【0017】
次に、3Dメガネ11の構成について説明する。3Dメガネ11は、シャッター制御信号受信部17、メガネ制御部15、シャッター駆動部19、傾き検出部16、応答信号生成部20、応答信号送信部18を備える。シャッター制御信号受信部17は、立体映像表示装置からシャッター制御信号を受信する。メガネ制御部15はシャッター制御信号受信部17で受信したシャッター制御信号に基づき、シャッター駆動部19を制御してシャッター開閉を行う。傾き検出部16は例えば加速度センサを用いて3Dメガネ11の傾きを検出する。メガネ制御部15はさらに、傾き検出部16で検出した3Dメガネ11の傾き量を応答信号生成部20に通知するとともに、応答信号の生成を指示し、これに従い応答信号生成部20は応答信号を生成する。応答信号送信部18は、応答信号を立体映像表示装置の受信部9に送信する。
【0018】
すなわち、シャッター式3Dメガネ11は、シャッター式3Dメガネ11の傾き量を検出する傾き検出部16と、傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する応答信号送信部とを備える。表示位置変更部21は、補正後の傾きに応じて視差を調整する。
【0019】
<動作>
まず、ブルーレイ規格の3D画像データの伝送方式について説明する。3D画像データは左眼用画像データと右眼用画像データから構成される。図2はブルーレイ規格で統一されたフレームシーケンシャル方式で伝送される3D画像データを示すもので、左眼用画像データと右眼用画像データはそれぞれ1920×1080画素で構成される。
【0020】
画像フォーマット変換部4は3D画像データを読み込むと、1920×1080画素のまま左眼用画像データは左眼用画像データ格納部5へ、右眼用画像データは右眼用画像データ格納部6へ、1/240秒の間隔をあけて書き込む。
【0021】
タイミング生成部7は、左眼用画像データ(右眼用画像データ)の書き込み完了に同期してディスプレイ13のバックライトを点灯させ、左眼用画像データ(右眼用画像データ)の書き込み開始に同期してバックライトを消灯させる。右眼用画像データと左眼用画像データが1/240秒ごとに交互に書き込まれるため、ディスプレイ13には1920×1080画素のHD(High Definition)画像である左眼用画像と右眼用画像が、それぞれ1/120秒ごとに切り替えられて順次表示される。
【0022】
タイミング生成部7は、左眼用画像と右眼用画像の切り替わりに同期して3Dメガネ11のシャッター制御信号を生成し、送信部8からこれを送信する。左眼用画像がディスプレイ13に表示されている間、3Dメガネ11のシャッター駆動部19は左眼のシャッターを開き右眼のシャッターを閉じる。逆に、右眼用画像がディスプレイ13に表示されている間は、右眼のシャッターを開き左眼のシャッターを閉じる。
【0023】
図3は、3D視聴時に画像フォーマット変換部4が出力する画像データとディスプレイ13のバックライトの点灯/消灯、3Dメガネ11のシャッター開閉のタイミングを図示したものである。画像フォーマット変換部4が左眼用のデータの書き込みを完了すると、タイミング生成部7はディスプレイ13のバックライトを点灯させ、3Dメガネ11のシャッター駆動部19は左眼用シャッターのみ開いた状態にする。このとき、ユーザは左眼用画像を左眼だけで見ている。
【0024】
画像フォーマット変換部4が右眼用のデータを書き始めると、タイミング生成部7はバックライトを消灯し、シャッター駆動部19は左眼用シャッターを閉じる。画像フォーマット変換部4が右眼用のデータの書き込みを完了するとタイミング生成部7はバックライトを点灯し、シャッター駆動部19は右眼用シャッターのみ開いた状態にする。このとき、ユーザは右眼用画像を右眼だけで見ている。
【0025】
こうした動作(左眼用データ書き込み→右眼用データ書き込み)を1/240秒周期で繰り返すと、ユーザは交互に左眼用画像と右眼用画像を見ることになり、左眼に写った画像と右眼に写った画像の視差によって奥行き感を脳が認識するため、立体的に物を見ることができる。
【0026】
図4は視差により物が立体に見える原理を示す図である。左眼用画像と右眼用画像に視差がある場合、左眼用画像を左眼で見た像と右眼用画像を右眼で見た像の焦点は、実際の表示位置よりも手前に結ばれる。このため画像が飛び出したように見える。
【0027】
図5は右眼用の画像と左眼用の画像を別々にディスプレイ13に表示する様子を示す。左眼用画像がディスプレイの中心から左にずれているのは、視差によるずれである。これらの画像を、図2のように連続してディスプレイ13に表示すると、図6のように文字「あ」が2重に重なった画像となる。これを3Dメガネ11を通して見ると立体に見える。
【0028】
図7は3Dメガネ11のメガネ制御部15の動作を示すフローチャートである。メガネ制御部15はシャッター制御信号受信部17でシャッター制御信号を受信したことを検出すると(ステップS1)、傾き検出部16から3Dメガネ11の傾き量を読み出す(ステップS2)。さらに、メガネ制御部15は傾き量を重畳した応答信号を生成するよう応答信号生成部20に指示する。応答信号は応答信号送信部から立体映像再生装置に送信される(ステップS3)。また、メガネ制御部15はシャッター制御信号に従いシャッター駆動部19にシャッターの開閉を実施させる(ステップS4)。
【0029】
図8は、立体映像表示装置の制御部10の動作を示すフローチャートである。画像フォーマット変換部4が左眼用画像データを左眼用画像格納部5に書き終えると(ステップS11)、タイミング生成部7がディスプレイ13のバックライトを点灯させ(ステップS12)、左眼用シャッターを開くよう指示するシャッター制御信号を送信部8から送信する(ステップS13)。次に、制御部10は3Dメガネ11からの応答信号の有無を確認し(ステップS14)、応答信号があれば応答信号から3Dメガネ11の傾き量を読み出す(ステップS15)。表示位置変更部21は、この傾き量から3D画像の適切な視差量を算出し、適切な視差量となるよう次に表示する右眼用の画像の左右方向にずらす量を決定する(ステップS16)。その後、タイミング生成部7がディスプレイ13のバックライトを消灯し(ステップS17)、画像フォーマット変換部4は表示位置変更部21の指示に従って右眼用画像データをずらし、右眼用画像格納部5へ書き込む(ステップS18)。画像フォーマット変換部4が右眼用画像データを右眼用画像格納部6に書き終えると(ステップS19)、タイミング生成部7がディスプレイ13のバックライトを点灯させ(ステップS20)、右眼用シャッターを開くよう指示するシャッター制御信号を送信部8から送出させる(ステップS21)。次に、3Dメガネ11からの応答信号の有無を確認し(ステップS22)、応答信号があれば3Dメガネ11の傾き量を読み出す(ステップS23)。表示位置変更部21は、この傾き量から3D画像の適切な視差量を算出し、適切な視差量となるよう次に表示する左眼用画像の左右方向にずらす量を決定する(ステップS24)。その後、タイミング生成部7がディスプレイ13のバックライトを消灯し(ステップS25)、画像フォーマット変換部4は表示位置変更部21の指示に従って左眼用画像データをずらし、左眼用画像格納部5へ書き込む(ステップS26)。
【0030】
図9は、3Dメガネ11の傾き量に応じて3D画像の視差を調整する様子を示す図である。左図では3Dメガネ11の傾きが0度であり、左眼用画像と右眼用画像が視差量分ずれて表示されている。3Dメガネ11を徐々に傾けていくと視差量が小さくなり、3Dメガネ11を90度右または左に傾けたところでは視差量が0になり、2D表示になる。
【0031】
このように本実施の形態の立体映像表示システムでは、3Dメガネ11の傾き量に応じて視差量を変更するため、3Dメガネ11を傾けた際の映像が2重に重なって見える現象が改善される。
【0032】
<効果>
本実施の形態の立体映像表示装置によれば、以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の立体映像表示装置は、シャッター式3Dメガネ11を着用して立体映像を視聴することが可能な映像をディスプレイ13に表示する立体映像表示装置であって、左眼用画像と右眼用画像をディスプレイに交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部7と、シャッター式3Dメガネ11から応答信号を受信する受信部9と、受信部9でのシャッター式3Dメガネ11からの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備える。シャッター式3Dメガネ11の傾きを応答信号に含め、この傾きに基づいて視差を調整することにより、頭が傾いた状態でもブレのない映像を視聴することが出来る。
【0033】
また、本実施の形態の立体映像表示システムは、立体映像表示装置とシャッター式3Dメガネ11とを備える。シャッター式3Dメガネ11は、シャッター式3Dメガネ11の傾き量を検出する傾き検出部16と、傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する応答信号送信部18とを備え、表示位置変更部21は、傾き量に応じて視差を調整する。例えばユーザの頭が90°傾いた状態では、左眼用画像と右眼用画像の視差を0とした2D画像を表示することにより、ユーザはブレのない映像を視聴することが出来る。
【0034】
(実施の形態2)
<構成>
図10は、実施の形態2の立体映像表示システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態の立体映像表示システムは、立体映像表示装置とシャッター式の3Dメガネ11とで構成される。立体映像表示装置は、実施の形態1の構成に加えて、制御部10が応答信号から取得した3Dメガネ11の傾き量を補正する傾き量補正部22を備える。これ以外の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
【0035】
<動作>
図11は、傾き量補正部22の動作を示すフローチャートである。傾き量補正部22は、制御部10から3Dメガネ11の傾き量を読み出し(ステップS31)、これを閾値と比較する(ステップS32)。傾き量が閾値以上であれば、そのまま補正を行わずに表示位置変更部21に出力するが、閾値以下であれば、傾き量を0に補正して表示位置変更部21に出力する(ステップS33)。
【0036】
表示位置変更部21では、補正後の傾き量から3D画像の適切な視差量を算出し、適切な視差量となるよう左眼用画像(右眼用画像)の左右方向にずらす量を決定する。これ以外の動作は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
【0037】
すなわち、立体映像表示装置は、応答信号から取得した3Dメガネ11の傾き量が所定の閾値未満である場合に、傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部22を備え、表示位置変更部21は、傾き量に応じて視差を調整する。予め設定した閾値を超えた場合に視差が修正されるため、誤差の範囲と設定した少しの傾きでは視差の修正が行われず、ユーザが寝転んだ状態になるなど大きく頭が傾いた状態に限って、視差の修正が行われる。この場合、傾き量としてその積分値を用いるようにすれば、一時的でなく長時間の傾きの場合に限って視差の修正を行う事が出来る。
【0038】
なお、本実施の形態では傾き量の補正を立体映像表示装置側で行うこととしたが、3Dメガネ11側に傾き量補正部を設け、補正を行っても良い。
【0039】
すなわち、シャッター式3Dメガネは、傾き量が所定の閾値未満である場合に、傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部を備え、応答信号送信部18は、補正後の傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する。このような構成によっても、予め設定した閾値を超えた場合に視差が修正されるため、誤差の範囲と設定した少しの傾きでは視差の修正が行われず、ユーザが寝転んだ状態になるなど大きく頭が傾いた状態に限って、視差の修正が行われる。
【0040】
<効果>
本実施の形態の立体映像表示システムによれば、以下の効果を奏する。すなわち、立体映像表示装置は、応答信号から取得した3Dメガネ11の傾き量が所定の閾値未満である場合に、傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部22を備え、表示位置変更部21は、傾き量に応じて視差を調整する。予め設定した閾値を超えた場合に視差が修正されるため、誤差の範囲と設定した少しの傾きでは視差の修正が行われず、ユーザが寝転んだ状態になるなど大きく頭が傾いた状態に限って、視差の修正が行われる。
【0041】
あるいは、シャッター式3Dメガネは、傾き量が所定の閾値未満である場合に、傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部を備え、応答信号送信部18は、補正後の傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する。このような構成によっても、予め設定した閾値を超えた場合に視差が修正されるため、誤差の範囲と設定した少しの傾きでは視差の修正が行われず、ユーザが寝転んだ状態になるなど大きく頭が傾いた状態に限って、視差の修正が行われる。
【符号の説明】
【0042】
1 アンテナ、2 復調部、3 画像復号部、4 画像フォーマット変換部、5 左眼用画像格納部、6 右眼用画像格納部、7 タイミング生成部、8 送信部、9 受信部、10 制御部、11 3Dメガネ、12 再生装置、13 ディスプレイ、14 音声復号部、15 メガネ制御部、16 電圧検出部、17 シャッター制御信号受信部、18 応答信号送信部、19 シャッター駆動部、20 応答信号生成部、21 表示位置変更部、22 傾き量補正部。
【技術分野】
【0001】
本発明は、立体映像(以下、3D映像とも称する)を表示する立体映像表示装置や、シャッター式3Dメガネを含む立体映像表示システムに関する。
【背景技術】
【0002】
両眼の位置の差から左眼と右眼には異なる画像が写っている。この見え方の違いが視差と呼ばれるものであり、左眼に写った画像と右眼に写った画像の視差により奥行き感を脳が認識し立体的に物を見ることができる。従来の立体映像表示装置では、ディスプレイに左眼用画像と右眼用画像を交互に出力し、表示の切り替えタイミングに同期してシャッター式3Dメガネの右眼用シャッターと左眼用シャッターを交互に開閉することにより、視聴者に立体映像を認識させる方式が知られている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第4251952号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
3D映像は、頭を傾けず正面からディスプレイを見たときに立体に見えるように、左右方向に視差が生じる映像となっている。そのため、例えば横に寝転んだ姿勢で視聴したり、右や左に頭を傾けた状態でディスプレイを見ると、二重にブレが生じた映像となり正常な映像を視聴することが出来ない。このような映像はユーザの眼を疲れさせ、健康に対する配慮を大きく欠くものである。
【0005】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、どのような姿勢で視聴した場合でも正常な映像を視聴することの出来る、立体映像表示装置及び立体映像表示システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の立体映像表示装置は、シャッター式3Dメガネを着用して立体映像を視聴することが可能な映像をディスプレイに表示する立体映像表示装置であって、左眼用画像と右眼用画像をディスプレイに交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部と、シャッター式3Dメガネから応答信号を受信する受信部と、受信部でのシャッター式3Dメガネからの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備える。
【0007】
また、本発明の立体映像表示システムは、立体映像表示装置と、シャッター式3Dメガネとを備える立体映像表示システムであって、シャッター式3Dメガネは、シャッター式3Dメガネの傾き量を検出する傾き検出部と、傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する応答信号送信部とを備え、表示位置変更部は、傾き量に応じて視差を調整することを特徴とする。例えば、ユーザの頭が90°傾いた状態では、左眼用画像と右眼用画像の視差を0とした2D画像を表示することにより、ユーザはブレのない映像を視聴することが出来る。
【発明の効果】
【0008】
本発明の立体映像表示装置は、シャッター式3Dメガネから応答信号を受信する受信部と、受信部でのシャッター式3Dメガネからの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備える。シャッター式3Dメガネの傾き量を応答信号に含め、この傾きに基づいて視差を調整することにより、頭が傾いた状態でもブレのない映像を視聴することが出来る。
【0009】
また、本発明の立体映像表示システムにおいて、シャッター式3Dメガネは、シャッター式3Dメガネの傾き量を検出する傾き検出部と、傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する応答信号送信部とを備え、表示位置変更部は、傾き量に応じて視差を調整することを特徴とする。例えば、ユーザの頭が90°傾いた状態では、左眼用画像と右眼用画像の視差を0とした2D画像を表示することにより、ユーザはブレのない映像を視聴することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態1に係る立体映像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図2】ブルーレイ規格の3D画像データを示す図である。
【図3】実施の形態1に係る立体映像表示システムの動作を示す図である。
【図4】視差により物が立体に見える原理を示す図である。
【図5】右眼用画像と左眼用画像を別々にディスプレイに表示した様を示す図である。
【図6】右眼用画像と左眼用画像を連続してディスプレイに表示した様を示す図である。
【図7】3Dメガネの制御部の動作を示すフローチャートである。
【図8】立体映像表示装置の制御部の動作を示すフローチャートである。
【図9】3Dメガネの傾き量に応じたディスプレイ表示を示す図である。
【図10】実施の形態2に係る立体映像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図11】実施の形態2に係る立体映像表示装置の傾き量補正部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
(実施の形態1)
<構成>
図1は、実施の形態1に係る立体映像表示システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態の立体映像表示システムは、立体映像表示装置とシャッター式の3Dメガネ11から構成される。
【0012】
まず立体映像表示装置の構成についてであるが、立体映像表示装置は、放送波から3D画像データを受信するアンテナ1、3D画像データが含む放送波で送るために変換された情報を送信前の状態に戻す復調部2、復調部2で復調した3D画像データを人が認識できる画像と音声にそれぞれ復号する画像復号部3、音声復号部14を備える。アンテナ1は、例えば地上デジタル放送を受信する市販の八木・宇田アンテナや、BSデジタル放送を受信するパラボラ型アンテナ等である。
【0013】
さらに、立体映像表示装置は、ディスプレイ13を備え、画像復号部3で復号された様々な伝送方式の3D画像データをディスプレイ13で表示可能なフォーマットに変換する画像フォーマット変換部4を備える。
【0014】
立体映像表示装置で表示する3D画像データはアンテナ1で受信したものに限らず、画像フォーマット変換部4は、再生装置12で再生される3D画像データをも、ディスプレイ13で表示可能なフォーマットに変換する。再生装置12は例えばブルーレイプレイヤー等の、ブルーレイディスクメディア再生装置である。再生装置12は立体映像表示装置の構成要素として図示しているが、装置に内蔵されている場合のみならず、装置の外部にあるものも含まれる。
【0015】
立体映像表示装置はさらに、左眼用画像格納部5、右眼用画像格納部6、タイミング生成部7、送信部8、受信部9、制御部10、表示位置変更部21を備える。3D画像データは左眼用画像データと右眼用画像データで構成されており、画像フォーマット変換部4によって左眼用画像格納部5には左眼用画像データが、右眼用画像格納部6には右眼用画像データがそれぞれ書き込まれる。書き込まれた画像データはディスプレイ13に表示されるが、タイミング生成部7は画像の表示タイミングに同期してディスプレイ13のバックライトのON/OFFを制御し、さらに画像の表示タイミングに同期して3Dメガネ11の左右シャッター個々の開閉動作を制御するシャッター制御信号を生成する。シャッター制御信号は送信部8から3Dメガネ11に送信され、これに従って左右シャッターの開閉が行われる。受信部9は3Dメガネ11からの応答信号を受信し、制御部10に通知する。制御部10では立体映像表示装置各部の制御を行うソフトウェアが動作する。表示位置変更部21は、制御部10から3Dメガネ11の傾き量を取得してこれに応じた視差量を算出し、画像フォーマット変換部4はこの視差量に基づき3D画像データを修正して画像格納部5,6に書き込む。
【0016】
このように、本実施の形態の立体映像表示装置は、左眼用画像と右眼用画像をディスプレイ13に交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部7と、シャッター式3Dメガネ11から応答信号を受信する受信部9と、受信部9でのシャッタ式3Dメガネ11からの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部21とを備える。
【0017】
次に、3Dメガネ11の構成について説明する。3Dメガネ11は、シャッター制御信号受信部17、メガネ制御部15、シャッター駆動部19、傾き検出部16、応答信号生成部20、応答信号送信部18を備える。シャッター制御信号受信部17は、立体映像表示装置からシャッター制御信号を受信する。メガネ制御部15はシャッター制御信号受信部17で受信したシャッター制御信号に基づき、シャッター駆動部19を制御してシャッター開閉を行う。傾き検出部16は例えば加速度センサを用いて3Dメガネ11の傾きを検出する。メガネ制御部15はさらに、傾き検出部16で検出した3Dメガネ11の傾き量を応答信号生成部20に通知するとともに、応答信号の生成を指示し、これに従い応答信号生成部20は応答信号を生成する。応答信号送信部18は、応答信号を立体映像表示装置の受信部9に送信する。
【0018】
すなわち、シャッター式3Dメガネ11は、シャッター式3Dメガネ11の傾き量を検出する傾き検出部16と、傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する応答信号送信部とを備える。表示位置変更部21は、補正後の傾きに応じて視差を調整する。
【0019】
<動作>
まず、ブルーレイ規格の3D画像データの伝送方式について説明する。3D画像データは左眼用画像データと右眼用画像データから構成される。図2はブルーレイ規格で統一されたフレームシーケンシャル方式で伝送される3D画像データを示すもので、左眼用画像データと右眼用画像データはそれぞれ1920×1080画素で構成される。
【0020】
画像フォーマット変換部4は3D画像データを読み込むと、1920×1080画素のまま左眼用画像データは左眼用画像データ格納部5へ、右眼用画像データは右眼用画像データ格納部6へ、1/240秒の間隔をあけて書き込む。
【0021】
タイミング生成部7は、左眼用画像データ(右眼用画像データ)の書き込み完了に同期してディスプレイ13のバックライトを点灯させ、左眼用画像データ(右眼用画像データ)の書き込み開始に同期してバックライトを消灯させる。右眼用画像データと左眼用画像データが1/240秒ごとに交互に書き込まれるため、ディスプレイ13には1920×1080画素のHD(High Definition)画像である左眼用画像と右眼用画像が、それぞれ1/120秒ごとに切り替えられて順次表示される。
【0022】
タイミング生成部7は、左眼用画像と右眼用画像の切り替わりに同期して3Dメガネ11のシャッター制御信号を生成し、送信部8からこれを送信する。左眼用画像がディスプレイ13に表示されている間、3Dメガネ11のシャッター駆動部19は左眼のシャッターを開き右眼のシャッターを閉じる。逆に、右眼用画像がディスプレイ13に表示されている間は、右眼のシャッターを開き左眼のシャッターを閉じる。
【0023】
図3は、3D視聴時に画像フォーマット変換部4が出力する画像データとディスプレイ13のバックライトの点灯/消灯、3Dメガネ11のシャッター開閉のタイミングを図示したものである。画像フォーマット変換部4が左眼用のデータの書き込みを完了すると、タイミング生成部7はディスプレイ13のバックライトを点灯させ、3Dメガネ11のシャッター駆動部19は左眼用シャッターのみ開いた状態にする。このとき、ユーザは左眼用画像を左眼だけで見ている。
【0024】
画像フォーマット変換部4が右眼用のデータを書き始めると、タイミング生成部7はバックライトを消灯し、シャッター駆動部19は左眼用シャッターを閉じる。画像フォーマット変換部4が右眼用のデータの書き込みを完了するとタイミング生成部7はバックライトを点灯し、シャッター駆動部19は右眼用シャッターのみ開いた状態にする。このとき、ユーザは右眼用画像を右眼だけで見ている。
【0025】
こうした動作(左眼用データ書き込み→右眼用データ書き込み)を1/240秒周期で繰り返すと、ユーザは交互に左眼用画像と右眼用画像を見ることになり、左眼に写った画像と右眼に写った画像の視差によって奥行き感を脳が認識するため、立体的に物を見ることができる。
【0026】
図4は視差により物が立体に見える原理を示す図である。左眼用画像と右眼用画像に視差がある場合、左眼用画像を左眼で見た像と右眼用画像を右眼で見た像の焦点は、実際の表示位置よりも手前に結ばれる。このため画像が飛び出したように見える。
【0027】
図5は右眼用の画像と左眼用の画像を別々にディスプレイ13に表示する様子を示す。左眼用画像がディスプレイの中心から左にずれているのは、視差によるずれである。これらの画像を、図2のように連続してディスプレイ13に表示すると、図6のように文字「あ」が2重に重なった画像となる。これを3Dメガネ11を通して見ると立体に見える。
【0028】
図7は3Dメガネ11のメガネ制御部15の動作を示すフローチャートである。メガネ制御部15はシャッター制御信号受信部17でシャッター制御信号を受信したことを検出すると(ステップS1)、傾き検出部16から3Dメガネ11の傾き量を読み出す(ステップS2)。さらに、メガネ制御部15は傾き量を重畳した応答信号を生成するよう応答信号生成部20に指示する。応答信号は応答信号送信部から立体映像再生装置に送信される(ステップS3)。また、メガネ制御部15はシャッター制御信号に従いシャッター駆動部19にシャッターの開閉を実施させる(ステップS4)。
【0029】
図8は、立体映像表示装置の制御部10の動作を示すフローチャートである。画像フォーマット変換部4が左眼用画像データを左眼用画像格納部5に書き終えると(ステップS11)、タイミング生成部7がディスプレイ13のバックライトを点灯させ(ステップS12)、左眼用シャッターを開くよう指示するシャッター制御信号を送信部8から送信する(ステップS13)。次に、制御部10は3Dメガネ11からの応答信号の有無を確認し(ステップS14)、応答信号があれば応答信号から3Dメガネ11の傾き量を読み出す(ステップS15)。表示位置変更部21は、この傾き量から3D画像の適切な視差量を算出し、適切な視差量となるよう次に表示する右眼用の画像の左右方向にずらす量を決定する(ステップS16)。その後、タイミング生成部7がディスプレイ13のバックライトを消灯し(ステップS17)、画像フォーマット変換部4は表示位置変更部21の指示に従って右眼用画像データをずらし、右眼用画像格納部5へ書き込む(ステップS18)。画像フォーマット変換部4が右眼用画像データを右眼用画像格納部6に書き終えると(ステップS19)、タイミング生成部7がディスプレイ13のバックライトを点灯させ(ステップS20)、右眼用シャッターを開くよう指示するシャッター制御信号を送信部8から送出させる(ステップS21)。次に、3Dメガネ11からの応答信号の有無を確認し(ステップS22)、応答信号があれば3Dメガネ11の傾き量を読み出す(ステップS23)。表示位置変更部21は、この傾き量から3D画像の適切な視差量を算出し、適切な視差量となるよう次に表示する左眼用画像の左右方向にずらす量を決定する(ステップS24)。その後、タイミング生成部7がディスプレイ13のバックライトを消灯し(ステップS25)、画像フォーマット変換部4は表示位置変更部21の指示に従って左眼用画像データをずらし、左眼用画像格納部5へ書き込む(ステップS26)。
【0030】
図9は、3Dメガネ11の傾き量に応じて3D画像の視差を調整する様子を示す図である。左図では3Dメガネ11の傾きが0度であり、左眼用画像と右眼用画像が視差量分ずれて表示されている。3Dメガネ11を徐々に傾けていくと視差量が小さくなり、3Dメガネ11を90度右または左に傾けたところでは視差量が0になり、2D表示になる。
【0031】
このように本実施の形態の立体映像表示システムでは、3Dメガネ11の傾き量に応じて視差量を変更するため、3Dメガネ11を傾けた際の映像が2重に重なって見える現象が改善される。
【0032】
<効果>
本実施の形態の立体映像表示装置によれば、以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の立体映像表示装置は、シャッター式3Dメガネ11を着用して立体映像を視聴することが可能な映像をディスプレイ13に表示する立体映像表示装置であって、左眼用画像と右眼用画像をディスプレイに交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部7と、シャッター式3Dメガネ11から応答信号を受信する受信部9と、受信部9でのシャッター式3Dメガネ11からの応答信号に応じて、左眼用画像、右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備える。シャッター式3Dメガネ11の傾きを応答信号に含め、この傾きに基づいて視差を調整することにより、頭が傾いた状態でもブレのない映像を視聴することが出来る。
【0033】
また、本実施の形態の立体映像表示システムは、立体映像表示装置とシャッター式3Dメガネ11とを備える。シャッター式3Dメガネ11は、シャッター式3Dメガネ11の傾き量を検出する傾き検出部16と、傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する応答信号送信部18とを備え、表示位置変更部21は、傾き量に応じて視差を調整する。例えばユーザの頭が90°傾いた状態では、左眼用画像と右眼用画像の視差を0とした2D画像を表示することにより、ユーザはブレのない映像を視聴することが出来る。
【0034】
(実施の形態2)
<構成>
図10は、実施の形態2の立体映像表示システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態の立体映像表示システムは、立体映像表示装置とシャッター式の3Dメガネ11とで構成される。立体映像表示装置は、実施の形態1の構成に加えて、制御部10が応答信号から取得した3Dメガネ11の傾き量を補正する傾き量補正部22を備える。これ以外の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
【0035】
<動作>
図11は、傾き量補正部22の動作を示すフローチャートである。傾き量補正部22は、制御部10から3Dメガネ11の傾き量を読み出し(ステップS31)、これを閾値と比較する(ステップS32)。傾き量が閾値以上であれば、そのまま補正を行わずに表示位置変更部21に出力するが、閾値以下であれば、傾き量を0に補正して表示位置変更部21に出力する(ステップS33)。
【0036】
表示位置変更部21では、補正後の傾き量から3D画像の適切な視差量を算出し、適切な視差量となるよう左眼用画像(右眼用画像)の左右方向にずらす量を決定する。これ以外の動作は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
【0037】
すなわち、立体映像表示装置は、応答信号から取得した3Dメガネ11の傾き量が所定の閾値未満である場合に、傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部22を備え、表示位置変更部21は、傾き量に応じて視差を調整する。予め設定した閾値を超えた場合に視差が修正されるため、誤差の範囲と設定した少しの傾きでは視差の修正が行われず、ユーザが寝転んだ状態になるなど大きく頭が傾いた状態に限って、視差の修正が行われる。この場合、傾き量としてその積分値を用いるようにすれば、一時的でなく長時間の傾きの場合に限って視差の修正を行う事が出来る。
【0038】
なお、本実施の形態では傾き量の補正を立体映像表示装置側で行うこととしたが、3Dメガネ11側に傾き量補正部を設け、補正を行っても良い。
【0039】
すなわち、シャッター式3Dメガネは、傾き量が所定の閾値未満である場合に、傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部を備え、応答信号送信部18は、補正後の傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する。このような構成によっても、予め設定した閾値を超えた場合に視差が修正されるため、誤差の範囲と設定した少しの傾きでは視差の修正が行われず、ユーザが寝転んだ状態になるなど大きく頭が傾いた状態に限って、視差の修正が行われる。
【0040】
<効果>
本実施の形態の立体映像表示システムによれば、以下の効果を奏する。すなわち、立体映像表示装置は、応答信号から取得した3Dメガネ11の傾き量が所定の閾値未満である場合に、傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部22を備え、表示位置変更部21は、傾き量に応じて視差を調整する。予め設定した閾値を超えた場合に視差が修正されるため、誤差の範囲と設定した少しの傾きでは視差の修正が行われず、ユーザが寝転んだ状態になるなど大きく頭が傾いた状態に限って、視差の修正が行われる。
【0041】
あるいは、シャッター式3Dメガネは、傾き量が所定の閾値未満である場合に、傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部を備え、応答信号送信部18は、補正後の傾き量を含む応答信号を立体映像表示装置に送信する。このような構成によっても、予め設定した閾値を超えた場合に視差が修正されるため、誤差の範囲と設定した少しの傾きでは視差の修正が行われず、ユーザが寝転んだ状態になるなど大きく頭が傾いた状態に限って、視差の修正が行われる。
【符号の説明】
【0042】
1 アンテナ、2 復調部、3 画像復号部、4 画像フォーマット変換部、5 左眼用画像格納部、6 右眼用画像格納部、7 タイミング生成部、8 送信部、9 受信部、10 制御部、11 3Dメガネ、12 再生装置、13 ディスプレイ、14 音声復号部、15 メガネ制御部、16 電圧検出部、17 シャッター制御信号受信部、18 応答信号送信部、19 シャッター駆動部、20 応答信号生成部、21 表示位置変更部、22 傾き量補正部。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャッター式3Dメガネを着用して立体映像を視聴することが可能な映像をディスプレイに表示する立体映像表示装置であって、
左眼用画像と右眼用画像をディスプレイに交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部と、
前記シャッター式3Dメガネから応答信号を受信する受信部と、
前記受信部での前記シャッター式3Dメガネからの応答信号に応じて、前記左眼用画像、前記右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備えることを特徴とする、立体映像表示装置。
【請求項2】
請求項1に記載の立体映像表示装置と、シャッター式3Dメガネとを備える立体映像表示システムであって、
前記シャッター式3Dメガネは、
前記シャッター式3Dメガネの傾き量を検出する傾き検出部と、
前記傾き量を含む応答信号を前記立体映像表示装置に送信する応答信号送信部とを備え、
前記表示位置変更部は、前記傾き量に応じて前記視差を調整することを特徴とする、立体映像表示システム。
【請求項3】
前記立体映像表示装置は、前記応答信号から取得した前記3Dメガネの傾き量が所定の閾値未満である場合に、当該傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部をさらに備え、
前記表示位置変更部は、前記補正後の傾き量に応じて前記視差を調整することを特徴とする、請求項2に記載の立体映像表示システム。
【請求項4】
前記シャッター式3Dメガネは、前記傾き量が所定の閾値未満である場合に、当該傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部をさらに備え、
前記応答信号送信部は、前記補正後の傾き量を含む応答信号を前記立体映像表示装置に送信することを特徴とする、請求項2に記載の立体映像表示システム。
【請求項1】
シャッター式3Dメガネを着用して立体映像を視聴することが可能な映像をディスプレイに表示する立体映像表示装置であって、
左眼用画像と右眼用画像をディスプレイに交互に表示するタイミングを生成するタイミング生成部と、
前記シャッター式3Dメガネから応答信号を受信する受信部と、
前記受信部での前記シャッター式3Dメガネからの応答信号に応じて、前記左眼用画像、前記右眼用画像間の視差を調整する表示位置変更部とを備えることを特徴とする、立体映像表示装置。
【請求項2】
請求項1に記載の立体映像表示装置と、シャッター式3Dメガネとを備える立体映像表示システムであって、
前記シャッター式3Dメガネは、
前記シャッター式3Dメガネの傾き量を検出する傾き検出部と、
前記傾き量を含む応答信号を前記立体映像表示装置に送信する応答信号送信部とを備え、
前記表示位置変更部は、前記傾き量に応じて前記視差を調整することを特徴とする、立体映像表示システム。
【請求項3】
前記立体映像表示装置は、前記応答信号から取得した前記3Dメガネの傾き量が所定の閾値未満である場合に、当該傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部をさらに備え、
前記表示位置変更部は、前記補正後の傾き量に応じて前記視差を調整することを特徴とする、請求項2に記載の立体映像表示システム。
【請求項4】
前記シャッター式3Dメガネは、前記傾き量が所定の閾値未満である場合に、当該傾き量を0とする補正を行う傾き量補正部をさらに備え、
前記応答信号送信部は、前記補正後の傾き量を含む応答信号を前記立体映像表示装置に送信することを特徴とする、請求項2に記載の立体映像表示システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2011−239128(P2011−239128A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−107917(P2010−107917)
【出願日】平成22年5月10日(2010.5.10)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年5月10日(2010.5.10)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
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