(57)【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メガネから前記シャッター式３Ｄメガネの傾き量を含む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、
前記表示位置変更部は、水平方向に対する前記シャッター式３Ｄメガネの傾きが０度から９０度まで大きくなるにつれて、視差量を小さくす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。
【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メガネからシャッター式３Ｄメガネの傾き量を含む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、表示位置変更部は、水平方向に対する前記シャッター式３Ｄメガネの傾きが０度から９０度まで大きくなるにつれて、視差量を小さくする。
【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メガネからシャッター式３Ｄメガネの傾き量を含む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、表示位置変更部は、水平方向に対する前記シャッター式３Ｄメガネの傾きが０度から９０度まで大きくなるにつれて、視差量を小さくする。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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0005465083.tif 000012