(57)【要約】【課題】  シャッタ式眼鏡の消費電力を大幅に増加させることなく、ユーザの眼幅方向の傾きを検出し、正しい視聴姿勢のユーザにのみ３Ｄ映像視認を可能とさせる。【解決手段】  左眼用画像及び右眼用画像の切り替えのタイミングに合わせて、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタを制御するための偏光処理されたシャッタ制御信号を、偏光子を介して受信する。受信したシャッタ制御信号の振幅レベルに基づいて、シャッタ式眼鏡の傾きを検出し、左眼用シャッタ及び右眼用シャッタを制御する。【選択図】  図１
2011097346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部に立体視可能に表示される左眼用画像及び右眼用画像の切り替えのタイミングに合わせて、左眼用シャッタ及び右眼用シャッタが制御されるシャッタ式眼鏡と、前記シャッタ式眼鏡のシャッタの制御を行うためのシャッタ制御信号を送信する送信装置からなる映像視聴システムにおいて、
前記送信装置は、
前記シャッタ制御信号を送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信された前記シャッタ制御信号に偏光処理を施す第１偏光手段を有し、
前記シャッタ式眼鏡は、
前記第１偏光手段により偏光処理が施された前記シャッタ制御信号を、前記シャッタ式眼鏡の眼幅方向が所定の基準方向と平行に近いほど、高い透過率で透過するように偏光処理を施す第２偏光手段と、
前記送信装置における前記送信手段において送信された前記シャッタ制御信号を、前記第１偏光手段及び前記第２偏光手段を介して受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した前記シャッタ制御信号の振幅レベルに基づいて、前記シャッタ式眼鏡の傾きを検出する検出手段と、
前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値未満であると前記検出手段において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されるように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行い、前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値以上であると前記検出手段において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されないように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行う制御手段と、
有することを特徴とする映像視聴システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値未満であると前記検出手段において検出された場合に、前記左眼用画像の表示時には前記左眼用シャッタを非遮光状態にし、かつ前記右眼用シャッタを遮光状態にし、前記右眼用画像の表示時には前記右眼用シャッタを非遮光状態にし、かつ前記左眼用シャッタを遮光状態に切り替わるように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行い、前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値以上であると前記検出手段において検出された場合に、左眼用画像又は右眼用画像のいずれか一方の画像表示時に前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタを遮光状態にし、他方の画像表示時には前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタを非遮光状態にするように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像視聴システム。
【請求項３】
前記受信手段で受信された前記シャッタ制御信号の振幅レベルを所定レベルまで増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により振幅が増幅されたシャッタ制御信号をアナログ形式からデジタル形式に変換する変換手段とを有し、
前記制御手段は、前記変換手段によりデジタル形式に変換されたシャッタ制御信号を用いて、前記前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の映像視聴システム。
【請求項４】
表示部に立体視可能に表示される左眼用画像及び右眼用画像の切り替えのタイミングに合わせて、左眼用シャッタ及び右眼用シャッタが制御されるシャッタ式眼鏡と、前記シャッタ式眼鏡のシャッタの制御を行うためのシャッタ制御信号を送信する送信装置からなる映像視聴システムにおいて、
前記送信装置は、
シャッタ制御信号を送信する第１送信手段と、
前記第１送信手段によって送信された前記シャッタ制御信号に偏光処理を施す第１偏光手段と、
前記第１送信手段により送信される前記シャッタ制御信号の振幅方向を反転させた信号であるシャッタ制御信号を送信する第２送信手段とを有し、
前記シャッタ式眼鏡は、
前記第１偏光手段により偏光処理が施された前記シャッタ制御信号を、前記シャッタ式眼鏡の眼幅方向が所定の基準方向と垂直に近いほど、高い透過率で透過するように偏光処理を施す第２偏光手段と、
前記送信装置における前記第１送信手段から前記第１偏光手段を介して送信された前記シャッタ制御信号と、前記第２送信手段から前記第１偏光手段を介さずに送信された前記シャッタ制御信号とが合成された信号を、前記第２偏光手段を介して受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した信号の信号レベルに基づいて、前記シャッタ式眼鏡の傾きを検出する検出手段と、
前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値未満であると前記検出手段において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されるように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行い、前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値以上であると前記検出手段において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されないように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする映像視聴システム。
【請求項５】
表示部に立体視可能に表示される左眼用画像及び右眼用画像の切り替えのタイミングに合わせて、左眼用シャッタ及び右眼用シャッタが制御されるシャッタ式眼鏡と、前記シャッタ式眼鏡のシャッタの制御を行うためのシャッタ制御信号を送信する送信装置からなる映像視聴システムにおけるシャッタ式眼鏡の制御方法において、
前記送信装置からシャッタ制御信号を送信する送信工程と、
前記送信工程において送信された前記シャッタ制御信号に偏光処理を施す第１偏光工程と、
前記第１偏光工程により偏光処理が施された前記シャッタ制御信号を、前記シャッタ式眼鏡の眼幅方向が所定の基準方向と平行に近いほど、透過率で透過するように偏光処理を施す第２偏光工程と、
前記シャッタ式眼鏡が、前記送信工程において送信された前記シャッタ制御信号を、前記第１偏光工程及び前記第２偏光工程を経て受信する受信工程と、
前記受信工程により受信した前記シャッタ制御信号の振幅レベルに基づいて、前記シャッタ式眼鏡の傾きを検出する検出工程と、
前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値未満であると前記検出工程において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されるように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行い、前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値以上であると前記検出工程において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されないように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行う制御工程と、
を有することを特徴とするシャッタ式眼鏡の制御方法。
【請求項６】
表示部に立体視可能に表示される左眼用画像及び右眼用画像の切り替えのタイミングに合わせて、左眼用シャッタ及び右眼用シャッタが制御されるシャッタ式眼鏡と、前記シャッタ式眼鏡のシャッタの制御を行うためのシャッタ制御信号を送信する送信装置からなる映像視聴システムにおけるシャッタ式眼鏡の制御方法において、
前記送信装置からシャッタ制御信号を送信する第１送信工程と、
前記送信工程において送信された前記シャッタ制御信号に偏光処理を施す第１偏光工程と、
前記送信装置から、前記第１送信手段により送信される前記シャッタ制御信号の振幅方向を反転させた信号であるシャッタ制御信号を送信する第２送信工程と、
前記第１偏光工程により偏光処理が施された前記シャッタ制御信号を、前記シャッタ式眼鏡の眼幅方向が所定の基準方向と垂直に近いほど、透過率で透過するように偏光処理を施す第２偏光工程と、
前記シャッタ式眼鏡が、前記第１送信工程から前記第１偏光工程を介して送信された前記シャッタ制御信号と、前記第２送信工程から前記第１偏光工程を介さずに送信された前記シャッタ制御信号とが合成された信号を、前記第２偏光工程を介して受信する受信工程と、
前記受信工程により受信した前記シャッタ制御信号の振幅レベルに基づいて、前記シャッタ式眼鏡の傾きを検出する検出工程と、
前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値未満であると前記検出工程において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されるように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行い、前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値以上であると前記検出工程において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されないように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行う制御工程と、
を有することを特徴とするシャッタ式眼鏡の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ映像視聴を可能とする映像視聴システム及びシャッタ式眼鏡の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人間の左右の目における視差を利用して、左右の目に異なる映像を見せることで、擬似的に３次元（以下、３Ｄ）映像を視聴可能にする技術がある。眼鏡を用いた方式としては、偏光を利用した偏光方式、カラースペクトラム特性の違いを利用した分光方式、左右の映像を時分割表示し、シャッタ式眼鏡を用い左右の眼に異なる映像を見せる時分割方式が実用化されている。
【０００３】
一般的に、視差を利用した３Ｄ映像において、左眼用画像と右眼用画像との画像のずれ方向は、視聴するユーザの眼幅方向と一致するように制作されている。眼幅方向が画像のずれ方向に対して傾いた姿勢、つまり顔が傾いた姿勢で３Ｄ映像を視聴している場合、輻輳と焦点による奥行き知覚に矛盾が生じる輻輳調節矛盾により、立体酔いが発生するという問題がある。
【０００４】
このような顔の傾きを検出する方法として、シャッタ式眼鏡に設けられた傾きセンサにより検出する技術や、映像表示部に設けたカメラで左右の目の位置関係を検知して傾きを検出する技術が、特許文献１に記載されている。上記の問題に対して特許文献１では、ユーザが顔を傾けた姿勢で見ている間、３Ｄ映像ではなく２次元（以下、２Ｄ）映像を視聴させるように、シャッタ式眼鏡のシャッタ部を駆動制御する技術が開示されている。
【０００５】
また、２つの物体の回転角度を検出する技術として、偏光レンズを透過させた光に基づいて、２つの偏光レンズの位相差によるずれを求める技術（特許文献２）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２９６５０１号公報
【特許文献２】特開平０８−２８５５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、カメラで撮影した目の位置関係から、顔の傾きを検出する場合、カメラを駆動する機構を設けることで消費電力が増加する。また、検出した複数ユーザの傾きに応じて個別にシャッタ式眼鏡を制御するには回路規模が大きくなる。更に、複数ユーザの映像視聴状態を個別に制御するために、シャッタ式眼鏡にジャイロセンサ又は加速度センサ等の傾きセンサを搭載すると、傾きセンサを駆動させるための電力により、シャッタ式眼鏡の消費電力が大幅に増加してしまうという課題があった。
【０００８】
そこで本発明は、シャッタ式眼鏡の消費電力を大幅に増加させることなく、ユーザの眼幅方向の傾きを検出し、ユーザの視聴姿勢に起因する立体酔いを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の映像視聴システムは、表示部に立体視可能に表示される左眼用画像及び右眼用画像の切り替えのタイミングに合わせて、左眼用シャッタ及び右眼用シャッタが制御されるシャッタ式眼鏡と、前記シャッタ式眼鏡のシャッタの制御を行うためのシャッタ制御信号を送信する送信装置からなる映像視聴システムにおいて、前記送信装置は、前記シャッタ制御信号を送信する送信手段と、前記送信手段によって送信された前記シャッタ制御信号に偏光処理を施す第１偏光手段を有し、前記シャッタ式眼鏡は、前記第１偏光手段により偏光処理が施された前記シャッタ制御信号を、前記シャッタ式眼鏡の眼幅方向が所定の基準方向と平行に近いほど、高い透過率で透過するように偏光処理を施す第２偏光手段と、前記送信装置における前記送信手段において送信された前記シャッタ制御信号を、前記第１偏光手段及び前記第２偏光手段を介して受信する受信手段と、前記受信手段により受信した前記シャッタ制御信号の振幅レベルに基づいて、前記シャッタ式眼鏡の傾きを検出する検出手段と、前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値未満であると前記検出手段において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されるように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行い、前記シャッタ式眼鏡の傾きが所定の閾値以上であると前記検出手段において検出された場合に、前記表示部に表示される左眼用画像及び右眼用画像が立体視されないように、前記左眼用シャッタ及び右眼用シャッタの制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
表示する映像とシャッタ式眼鏡のシャッタ部との同期を取るためのシャッタ制御信号を偏光させて用いることで、シャッタ式眼鏡の消費電力を大幅に増加させることなく、ユーザの視聴姿勢に起因する立体酔いを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１における、映像視聴システムの構成図である。
【図２】基準方向に平行な２つの偏光子による偏光赤外線伝送を示す概念図である。
【図３】基準方向に対して傾き角を有する偏光子による偏光赤外線の信号変化を示す概念図である。
【図４】本発明の実施例１における、信号受信部の構成を示す構成図である。
【図５】本発明の実施例１における、同期信号、識別信号及びイネーブル信号を示す概念図である。
【図６】本発明の実施例１における、制御部及びシャッタ部の動作について説明するためのフローチャートである。
【図７】シャッタ部のシャッタ制御方法を示す概念図である。
【図８】本発明の実施例２における、映像視聴システムの構成図である。
【図９】本発明の実施例２における、信号受信部の構成を示す構成図である。
【図１０】本発明の実施例２における、同期信号、識別信号及びイネーブル信号を示す概念図である。
【図１１】本発明の実施例２における、同期信号、識別信号及びイネーブル信号を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について説明する。
【００１３】
図１は、実施例１を実現する映像視聴システムのブロック図である。３Ｄ映像視聴装置は、映像処理装置１００とシャッタ式眼鏡１５０で構成される。
【００１４】
まず、映像処理装置１００について説明する。チューナ部１０１は、アンテナにて受信したデジタル放送波を、指定された放送チャンネルに対応した映像信号及び音声信号を含む時分割多重化されたＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ）データに復調し、デスクランブラ部１０２に出力する。デスクランブラ部１０２は、スクランブルされているＴＳ信号をデスクランブルして、ＴＳ分離部１０３に出力する。
【００１５】
ＴＳ分離部１０３では、デスクランブルされたＴＳ信号から、指定された放送チャンネルに対応した映像信号及び音声信号、並びに付加データ等を分離して抽出し、映像信号及び音声信号をそれぞれ映像デコーダ部１０５及び音声デコーダ部１０８に供給する。
【００１６】
外部入力部１０４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  １３９４）といったネットワーク接続を実現するための、ネットワークコントローラとしても機能する。外部機器から映像信号及び音声信号の入力を受ける外部入力部１０４から入力された信号は、ＴＳ分離部１０３に出力され、映像信号及び音声信号に分離されて、映像デコーダ部１０５及び音声デコーダ部１０８に供給される。
【００１７】
映像デコーダ部１０５は、ＴＳ分離部１０３から受けた映像信号を復号し、映像出力制御部１０６に伝送する。また同様に、音声デコーダ部１０８はＴＳ分離部１０３から受けた音声信号を復号して、音声出力制御部１０９に伝送する。左眼用画像及び右眼用画像からなる３Ｄ映像信号が映像デコーダ部１０５で復号された場合、映像出力制御部１０６は、復号された左眼用画像及び右眼用画像を交互に切り替えながら、映像表示部１０７に出力する。これにより、映像表示部１０７に、シャッタ式眼鏡１５０を用いて３Ｄ映像視聴が可能となる映像が表示される。音声出力制御部１０９は、音声デコーダ部１０８から入力される音声信号を、スピーカ部１１０に出力する。
【００１８】
リモコン部１２１は、ユーザによるキー操作の情報を赤外線信号に変換し、リモコン受信部１１４に出力する。リモコン受信部１１４は、リモコン部１２１からの赤外線信号を受信し、キー操作の情報に変換して制御部１１１に伝える。
【００１９】
制御部１１１は、リモコン受信部１１４を介して伝えられるユーザ要求に合わせ、映像処理装置１００全体の制御を行う。また、制御部１１１は、シャッタ部１５２の遮光状態と非遮光状態とのシャッタ切り替えの動作を、映像表示部１０７で表示される映像と同期させて制御するための、シャッタ式眼鏡１５０に対するシャッタ制御信号を生成する。
【００２０】
信号送信部１１２は、制御部１１１で生成されたシャッタ制御信号を、赤外線信号に変調し、偏光子１１３を通して出力する。この信号送信部１１２及び偏光子１１３は、図１のように映像処理装置１００内にある構成に限定されるものではなく、映像処理装置１００と通信可能な外付けできる装置でもよい。
【００２１】
続いて、シャッタ式眼鏡１５０について説明する。信号受信部１５４は、信号送信部１１２から偏光子１１３及び偏光子１５３を介して入射されるシャッタ制御信号を受信し、電気信号に復調したシャッタ制御信号を制御部１５１に伝送する。制御部１５１は、信号受信部１５４より得られるシャッタ制御信号に基づいて、左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒそれぞれを、遮光状態と非遮光状態に交互に切り替える制御を行う。操作部１５５は、シャッタ式眼鏡１５０の電源オン／オフ操作や、後述する閾値を設定するための各種設定ボタンを用い、これらの操作情報は制御部１５１に伝えられる。
【００２２】
次に、図２を用いて、偏光子１１３及び偏光子１５３の設置関係について説明する。偏光子１１３は、信号送信部１１２より出力される全方位光の赤外線信号等に変調されたシャッタ制御信号に、電場（及び磁場）の振動方向が規則的な光波となるようフィルタリングする偏光処理を施す。ここで、表示される左眼用画像と右眼用画像との画像のずれ方向、又は映像処理装置による映像の表示装置の設置面に対する水平方向を基準方向とする。偏光子１１３には、基準方向と平行な方向の電場の振動成分を吸収する偏光子を用いる。シャッタ制御信号として赤外線を用いる場合、映像処理装置１００から送信されるシャッタ制御信号は、基準方向に垂直な振動成分を持つ偏光赤外線で出力されることになる。
【００２３】
ここで、シャッタ式眼鏡１５０において、左眼用シャッタ１５２Ｌと右眼用シャッタ１５２Ｒのそれぞれの中心を結ぶ方向を眼幅方向とみなす。偏光子１５３には、偏光子１１３と同様の偏光子を用い、シャッタ式眼鏡の眼幅方向が基準方向に平行となる位置関係にあるとき、偏光子１１３を通過した偏光赤外線を最も透過するようにシャッタ式眼鏡に設置する。これにより、シャッタ式眼鏡１５０を掛けたユーザの眼幅方向が基準方向に平行、つまり顔が傾いていない場合、信号受信部１５４では、偏光子１５３で信号レベルが減衰しないシャッタ制御信号を受信することになる。基準方向に対して眼幅方向が傾き角を有し、ユーザの顔が傾いている場合、図３で示すように、偏光子１１３と偏光子１５３の位置関係がずれることになる。これにより、シャッタ制御信号が偏光子１５３を透過する際の透過特性が変化する。基準方向に対する眼幅方向の傾き角が大きくなるに従い、シャッタ制御信号の透過率は下がり、基準方向に対する眼幅方向の傾き角が±９０度のとき透過光の出力はゼロとなる。そのため、信号受信部１５４では、偏光子１５３を透過することで信号レベルが減衰したシャッタ制御信号を受信することになる。
【００２４】
図４は、第１の実施例を実現する信号受信部１５４の内部構造を示すブロック図である。これを用いて信号受信部１５４内での処理について説明する。
【００２５】
フォトセンサ部４０１は、偏光子１５３を介して入射されるシャッタ制御信号を、フォトダイオードを用いて電流信号に変換する。Ｉ／Ｖ変換部４０２は、フォトセンサ部４０１で得られた電流信号を電圧信号に変換する。信号調整部４０３は、Ｉ／Ｖ変換部４０２で得られた電圧信号を予め定める増幅率で増幅する。
【００２６】
バンドパスフィルタ部４０４は、信号調整部４０３で増幅された信号のうち、有効周波数帯域外の無効周波数成分をフィルタリングして、ノイズ信号等を除去する。リモコン部１２１から出力される赤外線信号やその他のノイズ信号は、ここで除去される。検波部４０５は、バンドパスフィルタ部４０４でフィルタリングされた信号を復調する。検波部４０５で復調された信号Ｓｉｇ．１は、振幅増幅部４０６及び傾き検出部４０８に送られる。
【００２７】
振幅増幅部４０６は、検波部４０５からの信号Ｓｉｇ．１を後段のＡ／Ｄ変換部４０７に入力した際に適した振幅レベルとなるよう、自動利得制御（ＡＧＣ）をかけて振幅レベルを所定値まで増幅する。Ａ／Ｄ変換部４０７は、振幅増幅部４０６からの信号Ｓｉｇ．２を１ビット量子化し、アナログ形式からデジタル形式に変換してデジタル信号Ｓｉｇ．３として出力する。検波部４０５からの信号Ｓｉｇ．１が振幅増幅部４０６及びＡ／Ｄ変換部４０７を経て生成されたデジタル信号Ｓｉｇ．３を、表示される映像とシャッタ式眼鏡のシャッタ部との同期をとるための同期信号とする。なお、振幅増幅部４０６の増幅率には上限があるため、検波部４０５から出力された信号の振幅が過度に低い場合は、同期信号として有効な信号にならない。
【００２８】
傾き検出部４０８は、検波部４０５からの信号Ｓｉｇ．１を、予め設定される閾値又は制御部１５１によって設定変更された閾値と比較し、１ビット量子化する。この信号を、３Ｄ映像視聴を可能にするかどうかを示す、識別信号Ｓｉｇ．４とする。
【００２９】
検波部４０５からの信号Ｓｉｇ．１の振幅が閾値を超えない期間の識別信号Ｓｉｇ．４は、デジタル値０とする。また、閾値を超える期間の識別信号Ｓｉｇ．４は、デジタル値１とする。この閾値は、シャッタ式眼鏡の眼幅方向が基準方向に対して傾いていることを検出するための基準値である。３Ｄ映像を視聴している場合、ユーザの立体酔い防止のために３Ｄ映像視聴を無効にする、基準方向に対する眼幅方向の傾き角に合わせ閾値を予め設定する。例えば、基準方向に対する眼幅方向の傾き角が±１０度以上になった場合に３Ｄ映像視聴を無効にする場合、偏光子１１３と偏光子１５３との関係が±１０度ずれた条件下で得られる復調信号の振幅のピーク値を閾値として予め設定する。さらに例えば、操作部１５５をユーザが操作することで、閾値を調整できるような構成にしてもよい。
【００３０】
制御信号出力部４０９は、３Ｄ映像視聴の有効／無効を決定するイネーブル信号Ｓｉｇ．５を生成し、Ａ／Ｄ変換部４０７から出力された同期信号Ｓｉｇ．３及びイネーブル信号Ｓｉｇ．５をシャッタ制御信号として制御部１５１に出力する。イネーブル信号Ｓｉｇ．５は、Ａ／Ｄ変換部４０７から出力された同期信号Ｓｉｇ．３と識別信号Ｓｉｇ．４との比較結果に基づいて生成される。同期信号Ｓｉｇ．３が、１と０の値を周期的に繰り返す周期信号であり、且つ同期信号Ｓｉｇ．３と識別信号Ｓｉｇ．４とが一致する場合には、３Ｄ映像視聴が有効であると判断し、イネーブル信号Ｓｉｇ．５としてデジタル値１（３Ｄ視聴有効）を出力する。同期信号Ｓｉｇ．３が周期信号でない場合、又は同期信号Ｓｉｇ．３が周期信号であっても同期信号Ｓｉｇ．３と識別信号Ｓｉｇ．４とが一致しない場合には、イネーブル信号Ｓｉｇ．５としてデジタル値０（３Ｄ視聴無効）を出力する。制御部１５１は、シャッタ制御信号である同期信号Ｓｉｇ．３及びイネーブル信号Ｓｉｇ．５に基づいて、左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒの制御を行う。
【００３１】
図５は、信号送信部１１２から出力されたシャッタ制御信号に対し、基準方向に対する眼幅方向の傾き角に応じて、信号受信部１５４で生成される同期信号Ｓｉｇ．３、識別信号Ｓｉｇ．４及びイネーブル信号Ｓｉｇ．５を表したイメージ図である。傾き検出部４０８で用いられる閾値が、基準方向に対する眼幅方向の傾き角が±１０度ずれた条件下での振幅のピーク値に予め設定されており、基準方向から±１０度以上眼幅方向が傾いた時は３Ｄ視聴が無効になるものとする。
【００３２】
ユーザの顔が傾いていない、つまり基準方向に対し眼幅方向の傾き角が０度の図５（Ａ）の場合、検波部４０５から出力される信号Ｓｉｇ．１は、振幅増幅部４０６にて所定値まで増幅される（Ｓｉｇ．２）。傾き検出部４０８にて、増幅された信号Ｓｉｇ．２は閾値以上の振幅を持つ。よって、信号Ｓｉｇ．２をデジタル信号に変換して、Ａ／Ｄ変換部４０７から出力される同期信号Ｓｉｇ．３と、傾き検出部４０８から出力される識別信号Ｓｉｇ．４とは一致する。同期信号Ｓｉｇ．３と識別信号Ｓｉｇ．４とが一致し、且つ同期信号Ｓｉｇ．３が、１と０の値を周期的に繰り返す周期信号である場合には、制御信号出力部４０９から出力されるイネーブル信号Ｓｉｇ．５はデジタル値１（３Ｄ視聴有効）となる。制御信号出力部４０９は、同期信号Ｓｉｇ．３及びイネーブル信号Ｓｉｇ．５を出力する。制御部１５１はＡ／Ｄ変換部４０７から出力される同期信号Ｓｉｇ．３を用いて、３Ｄ映像視聴させるように、シャッタ部１５２の左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒそれぞれの、遮光状態又は非遮光状態の制御を行う。
【００３３】
基準方向に対し眼幅方向の傾き角が４５度の図５（Ｂ）の場合、検波部４０５から出力される信号Ｓｉｇ．１は、振幅増幅部４０６にて所定値まで増幅され（Ｓｉｇ．２）、同期信号Ｓｉｇ．３は周期信号として得られる。しかし傾き検出部４０８で用いられる閾値より小さい振幅を有するので、識別信号Ｓｉｇ．４は周期信号にならない。よって、同期信号Ｓｉｇ．３が周期信号であっても、同期信号Ｓｉｇ．３と識別信号Ｓｉｇ．４とが一致しないので、制御信号出力部４０９から出力されるイネーブル信号Ｓｉｇ．５はデジタル値０（３Ｄ視聴無効）となる。よって、制御部１５１はＡ／Ｄ変換部４０７から出力される同期信号Ｓｉｇ．３を用いて、３Ｄ映像視聴を無効化し、２Ｄ映像の視聴が可能なようにシャッタ部１５２の制御を行う。
【００３４】
基準方向に対し眼幅方向の傾き角が９０度の図５（Ｃ）の場合、検波部４０５から出力される信号Ｓｉｇ．１は、振幅増幅部４０６での増幅可能ライン以下の振幅しか有していないため、同期信号Ｓｉｇ．３のデジタル値は常に０の値となる。また、傾き検出部４０８で用いられる閾値より小さい振幅を有するので、識別信号Ｓｉｇ．４は周期信号とならない。よって、同期信号Ｓｉｇ．３及び識別信号Ｓｉｇ．４が一致するが、同期信号Ｓｉｇ．３が周期信号でないため、イネーブル信号Ｓｉｇ．５はデジタル値０（３Ｄ視聴無効）となる。このとき、同期信号Ｓｉｇ．３が周期信号でないため、シャッタ部１５２の制御を行うことが出来ない。
【００３５】
次に、図６のフローチャートを用いて、制御部１５１及びシャッタ部１５２の動作について説明する。
【００３６】
ステップＳ６０１では、シャッタ式眼鏡が起動しているか識別する。起動していない場合は処理を終了し、起動している場合はステップＳ６０２に進む。ステップＳ６０２では、制御部１５１が信号受信部１５４の制御信号出力部４０９から受信した同期信号Ｓｉｇ．３が、周期信号であるか否かを識別する。周期信号である場合はステップＳ６０３に進み、周期信号でない場合はステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０３では、制御部１５１が、制御信号出力部４０９からのイネーブル信号Ｓｉｇ．５を識別する。イネーブル信号Ｓｉｇ．５の示すデジタル値が１の場合はステップＳ６０４に進み、０の場合はステップＳ６０５に進む。
【００３７】
ステップＳ６０４に進むことは、基準方向に対してシャッタ式眼鏡の眼幅方向が、例えば±１０度未満で、３Ｄ映像視聴する姿勢ならびに使用条件が適当であるので、３Ｄ映像視聴する姿勢として望ましい状態であることを示す。ステップＳ６０５に進むことは、使用条件は適当であるが、基準方向に対して眼幅方向が±１０度以上傾いているために、３Ｄ映像視聴する姿勢として望ましくない状態であることを示す。ステップＳ６０６に進むことは、使用条件に問題があるか、または３Ｄ映像視聴する姿勢として、シャッタ制御信号が偏光子１５３を十分に透過できないほど、基準方向に対して眼幅方向が、例えば±４５度以上で、過度に大きく傾いていることを示す。
【００３８】
ステップＳ６０４では、図７（Ａ）に示すように、受信した同期信号Ｓｉｇ．３を元に、制御部１５１がシャッタ部１５２の左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒに対し、３Ｄ映像視聴を実現するためのシャッタ制御を行う。左眼用画像及び右眼用画像の切り替えのタイミングに合わせて、左眼用画像の表示時には左眼用シャッタ１５２Ｌを非遮光状態に、右眼用シャッタ１５２Ｒを遮光状態に切り替える。また、右眼用画像の表示時には左眼用シャッタ１５２Ｌを遮光状態に、右眼用シャッタ１５２Ｒを非遮光状態に切り替える。これにより、ユーザは３Ｄ映像視聴が可能になる。
【００３９】
ステップＳ６０５では、図７（Ｂ）に示すように、受信した同期信号Ｓｉｇ．３を元に、制御部１５１がシャッタ部１５２の左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒに対し、２Ｄ映像視聴を実現するためのシャッタ制御を行う。例えば、左眼用画像又は右眼用画像のいずれか一方の画像表示時に左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒを遮光状態にし、他方の画像表示時に左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒを非遮光状態にする。これにより、ユーザは２Ｄ映像視聴が可能になる。
【００４０】
ステップＳ６０６では、図７（Ｃ）に示したように、制御部１５１がシャッタ部１５２の左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒを常時非遮光状態とする制御を行う。これにより、ユーザは左眼用画像及び右眼用画像からなる２重像の２Ｄ映像を見ることになる。所定期間（例えば１０秒間）イネーブル信号Ｓｉｇ．５のデジタル値が０のまま変化しない場合は（ステップＳ６０７、Ｙｅｓ）、シャッタ式眼鏡の電源をオフする（ステップＳ６０８）。
【００４１】
以上の構成によれば、シャッタ式眼鏡の消費電力を大幅に増加させることなくユーザの眼幅方向の傾きを検出し、ユーザの視聴姿勢に起因する立体酔いを抑制することが可能となる。また、基準方向に対して眼幅方向が傾き角を有する場合に、２重像のない２Ｄ映像の視聴が可能となり、３Ｄ映像視聴を無効にすることができる。さらに、シャッタ式眼鏡に傾き検出のためのセンサを搭載する必要がないため、小型化や軽量化を実現できる。
【００４２】
（実施例２）
以下、本発明の実施例２について説明する。図８は、実施例２を実現する映像視聴システムのブロック図である。実施例２は実施例１に対し、以下で説明する３つの構成の違いがある。１つ目は、図８に示すように、映像処理装置１００からシャッタ式眼鏡１５０に信号を送信する信号送信部Ａ８０１及び信号送信部Ｂ８０２を設ける。２つ目は、偏光子１１３と偏光子１５３との関係を、第１の実施例と異なり、基準方向に対してシャッタ式眼鏡の眼幅方向が垂直の場合に最も信号Ａが透過し、基準方向に対してシャッタ式眼鏡の眼幅方向が平行の場合には信号Ａを遮断する関係とする。３つ目は、信号受信部１５４の内部ブロックの構成を、図９で示すブロック構成に変更する。実施例２は、偏光子１１３を介さずに信号を送信する、信号送信部Ｂ８０２を追加することによって空間伝播減衰の影響を低減し、基準方向に対する眼幅方向の傾き角に応じて、シャッタ制御を切り替えることを特徴としている。
【００４３】
映像処理装置１００は、基準方向に対するシャッタ式眼鏡１５０の眼幅方向の傾き角を検出する信号として、信号送信部Ａ８０１から信号Ａを送信する。また、シャッタ式眼鏡１５０のシャッタ部１５２と表示画像の同期を行う信号として、信号送信部Ｂ８０２から信号Ｂを送信する。このとき、信号Ａ及び信号Ｂは全方位光であり、信号Ｂは信号Ａの振幅方向を反転させた信号である。信号Ａは、偏光子１１３及び偏光子１５３を介して信号受信部１５４で受信される。信号送信部Ｂ８０２から送信される信号Ｂは、偏光子１１３を介さずに、偏光子１５３を介して信号受信部１５４で受信される。
【００４４】
映像処理装置１００からの信号Ａ及び信号Ｂは、合成波として信号受信部１５４で受信される。基準方向に対してシャッタ式眼鏡１５０の眼幅方向が平行の場合、偏光子１５３は信号Ａの成分を遮断する。そのため、信号受信部１５４が受信する信号は、信号送信部Ｂ８０２から送信された信号Ｂの成分のみとなる。基準方向に対する眼幅方向の傾き角に応じて、偏光子１５３を透過する信号Ａの透過率は変化し、眼幅方向の傾き角が±９０度の時に信号Ａの成分の透過率が最大となる。この透過率の変化に合わせて、信号受信部１５４で受信する信号Ａの受信レベルが変化する。
【００４５】
図９を用いて、実施例２を実現する信号受信部１５４の内部構造を説明する。信号受信部１５４は実施例１と異なり、増幅率制御部９０１及び同期信号検出部９０２を有する。増幅率制御部９０１は、検波部４０５からの信号を常にモニタし、同期信号検出部９０２及び傾き検出部４０８に入力する信号を増幅する制御を行う。このとき、検波部４０５からの信号における信号レベルの最大値が、同期信号検出部９０２及び傾き検出部４０８で対応可能なダイナミックレンジの最大値まで増幅されるよう、自動利得制御（ＡＧＣ）を信号調整部４０３に対して行う。検波部４０５からの信号における信号レベルの最大値を基準に増幅を行うことで、信号送信部Ａ８０１及び信号送信部Ｂ８０２から送信される信号における空間伝播減衰の影響を低減することができる。よって、同期信号検出部９０２及び傾き検出部４０８における、同期信号及び傾きの検出精度を向上させることができる。
【００４６】
なお、信号調整部４０３での増幅率には上限がある。そのため、空間伝播による影響で信号Ａ及び信号Ｂが共に減衰する場合、検波部４０５からの信号における信号レベルが、同期信号検出部９０２及び傾き検出部４０８で用いる閾値に達しない場合がある。これは、映像処理装置１００とシャッタ式眼鏡１５０との関係が、信号受信条件を満たしていないことを意味する。
【００４７】
同期信号検出部９０２は、検波部４０５から出力された信号を閾値Ａと比較し、比較結果に基づいて１ビット量子化してデジタル信号として出力する。この信号は、シャッタ部１５２の左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒの遮光状態又は非遮光状態を、表示画像に同期させて制御するための同期信号Ｓｉｇ．７となる。傾き検出部４０８では、検波部４０５から出力された信号を閾値Ｂと比較し、比較結果に基づいて１ビット量子化してデジタル信号として出力する。この信号は、３Ｄ映像視聴を可能にするかどうかを示す、識別信号Ｓｉｇ．８である。閾値Ａ及び閾値Ｂについては後述する。
【００４８】
制御信号出力部４０９は、実施例１と同様に、３Ｄ映像視聴の有効／無効を決定するイネーブル信号Ｓｉｇ．９を生成する。イネーブル信号Ｓｉｇ．９は、同期信号検出部９０２から出力された同期信号Ｓｉｇ．７と、傾き検出部４０８から出力された識別信号Ｓｉｇ．８との比較結果に基づいて生成される。
【００４９】
図１０及び図１１は、映像処理装置１００から送信される信号Ａ及び信号Ｂに対し、基準方向に対する眼幅方向の傾き角に応じて信号受信部１５４で生成される、同期信号Ｓｉｇ．７、識別信号Ｓｉｇ．８及びイネーブル信号Ｓｉｇ．９のイメージ図である。
【００５０】
基準方向に対しシャッタ式眼鏡の眼幅方向の傾き角が０度の場合は図１０（Ａ）のように、信号Ａの偏光子１５３に対する透過率はゼロであるため、偏光子１５３を透過した後は信号ａのようになり、遮断される。一方信号Ｂは全方位光であるので、信号Ｂが偏光子１５３を透過した後は信号ｂのようになる。信号受信部１５４では、信号ａ及び信号ｂの合成波を受信する。受信した合成波は信号Ｂの成分のみであり、信号調整部４０３及びバンドパスフィルタ部４０４を経て、検波部４０５から出力される信号Ｓｉｇ．６は図１０（Ａ）に示す。
【００５１】
検波部４０５からの信号Ｓｉｇ．６の振幅を、同期信号検出部９０２にて閾値Ａと比較し、傾き検出部４０８にて閾値Ｂと比較する。閾値Ａは、表示される映像とシャッタ式眼鏡のシャッタ部との同期をとるための同期信号Ｓｉｇ．７を生成するために、制御部１５１によって予め定められる閾値である。閾値Ｂは、基準方向に対する眼幅方向の傾き角の検出し、３Ｄ映像視聴を可能にするかどうかを示す識別信号Ｓｉｇ．８を生成するために制御部１５１によって予め定められる閾値である。表示される映像とシャッタ式眼鏡のシャッタ部との同期をとることが出来ない場合、２重像のない２Ｄ映像又は３Ｄ映像の視聴は困難となる。そのため閾値Ａは、同期信号Ｓｉｇ．７として周期信号を得やすくするため、比較的高く設定するのが望ましい。閾値Ｂは実施例１における閾値と同様、シャッタ式眼鏡の眼幅方向が基準方向に対して傾いていることを検出するための基準値である。例えば、基準方向に対する眼幅方向の傾き角が±１０度以上になった場合に３Ｄ映像視聴を無効にする場合、偏光子１１３と偏光子１５３との関係が±１０度ずれた条件下で得られる復調信号の振幅のピーク値を閾値Ｂとして予め設定できる。
【００５２】
図１０（Ａ）において、信号Ｓｉｇ．６の下限レベルが閾値Ａを下回っているので、同期信号検出部９０２で生成される、Ａ／Ｄ変換されたＳｉｇ．７は１と０の値を周期的に繰り返す周期信号となる。また同様に閾値Ｂも下回っているので、傾き検出部４０８で生成される、Ａ／Ｄ変換されたＳｉｇ．８も周期信号となる。実施例１と同様に、同期信号Ｓｉｇ．７と識別信号Ｓｉｇ．８とが一致し、且つ同期信号Ｓｉｇ．７及び識別信号Ｓｉｇ．８が周期信号であるので、制御信号出力部４０９から出力されるイネーブル信号Ｓｉｇ．９はデジタル値１（３Ｄ視聴有効）となる。よって、制御部１５１はＡ／Ｄ変換部４０７から出力される同期信号Ｓｉｇ．７を用いて、３Ｄ映像視聴させるように、シャッタ部１５２の左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒそれぞれの、遮光状態又は非遮光状態の制御を行う。
【００５３】
基準方向に対し眼幅方向の傾き角が４５度の場合は図１０（Ｂ）のように、信号Ａの受信成分の信号ａは、傾き角０度の時の信号ａに比べて振幅が大きくなる。信号Ａの受信成分の信号ａは、基準方向に対し眼幅方向の傾き角が大きくなると、振幅が大きくなっていき、信号の上限レベルが高くなっていく。このとき、検波部４０５からの信号Ｓｉｇ．６は図１０（Ａ）のときより、下限レベルが高くなっていく。信号Ｓｉｇ．６の下限レベルは、閾値Ａを下回っているが、閾値Ｂを上回っているので、同期信号Ｓｉｇ．７は周期信号として得られるが、識別信号Ｓｉｇ．８は周期信号にならない。よって、同期信号Ｓｉｇ．７は周期信号であるが、同期信号Ｓｉｇ．７と識別信号Ｓｉｇ．８とが一致しないので、制御信号出力部４０９から出力されるイネーブル信号Ｓｉｇ．９はデジタル値０（３Ｄ視聴無効）となる。よって、制御部１５１はＡ／Ｄ変換部４０７から出力される同期信号Ｓｉｇ．７を用いて、３Ｄ映像視聴を無効化し、２Ｄ映像の視聴が可能なようにシャッタ部１５２の制御を行う。例えば、左眼用画像又は右眼用画像のいずれか一方の画像表示時に左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒを遮光状態にし、他方の画像表示時に左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒを非遮光状態にする。
【００５４】
基準方向に対し眼幅方向の傾き角が９０度で、信号ａの振幅が最大になるとき、図１１（Ａ）のようになる。信号Ｓｉｇ．６の下限レベルは、閾値Ａ及び閾値Ｂを上回っているため、同期信号Ｓｉｇ．７及び識別信号Ｓｉｇ．８は周期信号にならず常にデジタル値１となる。同期信号Ｓｉｇ．７と識別信号Ｓｉｇ．８とは一致するが、同期信号Ｓｉｇ．７が周期信号でないので、イネーブル信号Ｓｉｇ．９としてデジタル値０（３Ｄ視聴無効）を出力する。
【００５５】
また、空間伝播減衰の影響を受け、信号Ｓｉｇ．６の信号レベルが閾値Ａ及び閾値Ｂを下回る場合、同期信号Ｓｉｇ．７及び識別信号Ｓｉｇ．８の周期信号にならず常にデジタル値０となる。このときも、同期信号Ｓｉｇ．７と識別信号Ｓｉｇ．８とは一致するが、同期信号Ｓｉｇ．７が周期信号でないので、イネーブル信号Ｓｉｇ．９としてデジタル値０（３Ｄ視聴無効）を出力する。図１１（Ｂ）には、基準方向に対し眼幅方向の傾き角が９０度の場合において、空間伝播減衰量が大きい場合の信号について示した。基準方向に対する眼幅方向の傾き角が何度であっても、信号ａの振幅は信号ｂの振幅以下であるので、信号Ｓｉｇ．６の信号レベルが閾値Ａ及び閾値Ｂを下回る。よって上記と同様にイネーブル信号Ｓｉｇ．９としてデジタル値０（３Ｄ視聴無効）を出力する。
【００５６】
これらの図１１（Ａ）及び（Ｂ）の場合、同期信号Ｓｉｇ．７が周期信号でないため、表示される映像とシャッタ式眼鏡のシャッタ部１５２との同期をとることができない。このとき、シャッタ部１５２の左眼用シャッタ１５２Ｌ及び右眼用シャッタ１５２Ｒを開放状態にして、左眼用画像及び右眼用画像からなる２重像を見せる。所定期間イネーブル信号Ｓｉｇ．９が０のまま変化しない場合は、シャッタ式眼鏡の電源をオフしてもよい。
【００５７】
実施例２における、制御部１５１及びシャッタ部１５２の動作については、実施例１と同様に図６のように行う。
【００５８】
以上の構成によれば、シャッタ式眼鏡の消費電力を大幅に増加させることなくユーザの眼幅方向の傾きを検出し、ユーザの視聴姿勢に起因する立体酔いを抑制することが可能となる。また、基準方向に対して眼幅方向が傾き角を有する場合に、２重像のない２Ｄ映像の視聴が可能となり、３Ｄ映像視聴を無効にすることができる。さらに、信号送信部から送信された信号が信号受信部で受信されるまでに受ける空間伝播減衰の影響を低減でき、適切にシャッタ式眼鏡の傾きを検出して映像とシャッタ式眼鏡のシャッタ部との同期をとることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１００  映像処理装置
１１２  信号送信部
１１３  偏光子
１５０  シャッタ式眼鏡
１５１  制御部
１５３  偏光子
１５４  信号受信部
４０８  傾き検出部
９０１  増幅率制御部
９０２  同期信号検出部
【図１】
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【図２】
2011097346.tif 000004
【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】
2011097346.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011097346.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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