(57)【要約】【課題】何時誰にでもゲームの飛び出すような迫力ある立体映像が安価に利用できる装置を提供する。【解決手段】立体映像データ及び切り替え信号Ｋ１とが予め記憶された記憶媒体１４と、この記憶媒体１４からこれら信号を読み出すゲーム装置１と、ゲーム装置に外部から着脱自在に取り付けられるとともに無線コントローラからの赤外線信号Ｒを受信する入出力ユニット２と、このゲーム装置１から前記信号を入力して左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示するテレビ受像機７と、ゲーム装置から切り替え信号Ｋ１が供給されて赤外線信号に変換し外部に放射するタイミングユニットと、この赤外線信号Ｖに同期して開閉する左と右の液晶体レンズからなる眼鏡３と、テレビ受像機に交互に表示された左と右の映像を眼鏡３を通して交互に見ることで、観察者が立体映像を認識する立体映像装置において、前記タイミングユニットを、入出力ユニット２の箱体内に光学的且つ電子的な等価回路５７、５８として形成するとともに赤外線信号Ｖを外部に放射可能な位置に設けた。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の眼にそれぞれ対応した左眼用と右眼用の映像データからなる立体映像データ及び切り替え信号とが予め記憶された記憶媒体と、
この記憶媒体から前記立体映像データと前記切り替え信号とを読み出すゲーム装置と、
赤外線信号を放射して前記ゲーム装置を遠隔から制御する無線コントローラと、
前記ゲーム装置に外部から着脱自在に取り付けられるとともに前記無線コントローラからの赤外線信号を受信する外形が箱体の入出力ユニットと、
このゲーム装置から前記立体映像データと前記切り替え信号とを入力して左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示するテレビ受像機と、
前記ゲーム装置から前記切り替え信号を取り出して赤外線信号に変換し外部に放射するタイミングユニットと、
この赤外線信号に同期して開閉する左と右の液晶体レンズからなる眼鏡と、
前記テレビ受像機に交互に表示された左と右の映像を前記眼鏡を通して左と右の眼で交互に見ることで、観察者が立体映像を認識する立体映像装置において、前記タイミングユニットを、前記入出力ユニットの箱体内に光学的且つ電子的な等価回路として形成するとともに前記赤外線信号を外部に放射可能な位置に設けたことを特徴とする立体映像装置。
【請求項２】
左右の眼にそれぞれ対応した左眼用と右眼用の映像データからなる立体映像データ及び切り替え信号とが予め記憶された記憶媒体と、
この記憶媒体から前記立体映像データと前記切り替え信号とを読み出すゲーム装置と、
このゲーム装置から前記立体映像データと前記切り替え信号とを取り出す同軸ケーブルと、
この同軸ケーブルを介して前記立体映像データと前記切り替え信号とを入力して左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示するテレビ受像機と、
前記ゲーム装置から前記切り替え信号が供給されて赤外線信号に変換し外部に放射するタイミングユニットと、
この赤外線信号に同期して開閉する左と右の液晶体レンズからなる眼鏡と、
前記テレビ受像機に交互に表示された左と右の映像を前記眼鏡を通して左と右の眼で交互に見ることで、観察者が立体映像を認識する立体映像装置において、前記同軸ケーブルには電子回路的に等価な外部接続端子を付加的に形成し、この外部接続端子から前記タイミングユニットに他方の同軸ケーブルを介して前記切り替え信号を供給するようにしたことを特徴とする立体映像装置。
【請求項３】
左右の眼にそれぞれ対応した左眼用と右眼用の映像データからなる立体映像データ及び切り替え信号とが予め記憶された記憶媒体と、
この記憶媒体から前記立体映像データと前記開閉信号とを読み出す箱体のゲーム装置と、
赤外線信号を放射して前記ゲーム装置を遠隔から制御する無線コントローラと、
前記ゲーム装置の箱体内に設けられ前記無線コントローラからの赤外線信号を受信する赤外線応答部と、
このゲーム装置から前記立体映像データと前記切り替え信号とを入力して左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示するテレビ受像機と、
前記ゲーム装置から前記切り替え信号を取り出して赤外線信号に変換し外部に放射するタイミングユニットと、
この赤外線信号に同期して開閉する左と右の液晶体レンズからなる眼鏡と、
前記テレビ受像機に交互に表示された左と右の映像を前記眼鏡を通して左と右の眼で交互に見ることで、観察者が立体映像を認識する立体映像装置において、前記タイミングユニットを、前記ゲーム装置の前記赤外線応答部の近傍に光学的且つ電子的な等価回路として形成するとともに前記赤外線信号を外部に放射可能な位置に設けたことを特徴とする立体映像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、立体映像装置に関し、詳しく家庭用テレビを利用する安価で普及型のテレビ型立体映像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュータ作図の発展とパソコンやテレビゲームの普及により超現実の様々な映像が鑑賞できるようになった。
更には左右の目に入る映像を、左右データとして分離し、交互に表示画面上に表示し、これらを左右の目で交互・独立に見ることで、３次元の立体映像を映し出すことができるようになった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、タイミング装置で開閉信号を取り出して、液晶シャッター付きの眼鏡、電子シャッターの開閉動作を行っている。このタイミング装置は製造元や販売元が、独占的に製造するためコスト高になるという問題があった。
この発明は、汎用のテレビ受信機とゲーム装置と液晶シャッター付き眼鏡を使用して、これらと容易に構造的に電子回路的に結合できるタイミング発生装置を構成することでコストを低下させることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記問題を解決するためになされたもので、第１の発明では、左右の眼にそれぞれ対応した左眼用と右眼用の映像データからなる立体映像データ及び切り替え信号とが予め記憶された記憶媒体と、この記憶媒体から前記立体映像データと前記切り替え信号とを読み出すゲーム装置と、赤外線信号を放射して前記ゲーム装置を遠隔から制御する無線コントローラと、前記ゲーム装置に外部から着脱自在に取り付けられるとともに前記無線コントローラからの赤外線信号を受信する外形が箱体の入出力ユニットと、このゲーム装置から前記立体映像データと前記切り替え信号とを入力して左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示するテレビ受像機と、前記ゲーム装置から前記切り替え信号を取り出して赤外線信号に変換し外部に放射するタイミングユニットと、この赤外線信号に同期して開閉する左と右の液晶体レンズからなる眼鏡と、前記テレビ受像機に交互に表示された左と右の映像を前記眼鏡を通して左と右の眼で交互に見ることで、観察者が立体映像を認識する立体映像装置において、前記タイミングユニットを、前記入出力ユニットの箱体内に光学的且つ電子的な等価回路として形成するとともに前記赤外線信号を外部に放射可能な位置に設けたことを特徴とする。
【０００５】
第２の発明では、ゲーム装置から立体映像データと切り替え信号とを取り出す同軸ケーブルと、この同軸ケーブルを介して前記立体映像データと前記切り替え信号とを入力して左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示するテレビ受像機と、前記ゲーム装置から前記切り替え信号が供給されて赤外線信号に変換し外部に放射するタイミングユニットと、この赤外線信号に同期して開閉する左と右の液晶体レンズからなる眼鏡と、前記テレビ受像機に交互に表示された左と右の映像を前記眼鏡を通して左と右の眼で交互に見ることで、観察者が立体映像を認識する立体映像装置において、前記同軸ケーブルには電子回路的に等価な外部接続端子を付加的に形成し、この外部接続端子から前記タイミングユニットに他方の同軸ケーブルを介して前記切り替え信号を供給するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
第３の発明では、赤外線信号を放射してゲーム装置を遠隔から制御する無線コントローラと、前記ゲーム装置の箱体内に設けられ前記無線コントローラからの赤外線信号を受信する赤外線応答部と、このゲーム装置から立体映像データと切り替え信号とを入力して左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示するテレビ受像機と、前記ゲーム装置から前記切り替え信号を取り出して赤外線信号に変換し外部に放射するタイミングユニットと、この赤外線信号に同期して開閉する左と右の液晶体レンズからなる眼鏡と、前記テレビ受像機に交互に表示された左と右の映像を前記眼鏡を通して左と右の眼で交互に見ることで、観察者が立体映像を認識する立体映像装置において、前記タイミングユニットを、前記ゲーム装置の前記赤外線応答部の近傍に光学的且つ電子的な等価回路として形成するとともに前記赤外線信号を外部に放射可能な位置に設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
人間の眼ににおいて、左右の眼に同一の物体であっても両眼の並んだ水平方向に位置がずれた視差を有して結像している。眼に近い位置の物体の視差Ｓ１は遠い物体の視差Ｓ２、Ｓ３より大きくなっている。遠くになればなるほど視差は次第に小さくなるＳ１＞Ｓ２＞Ｓ３。
また、左右の眼は、見ている物体に対して輻輳角Ｔを形成する。眼に近い位置の物体の輻輳角Ｔ１は遠い物体の輻輳角Ｔ２より大きくなっているＴ１＞Ｔ２。人間の脳はこれら輻輳角Ｔと視差Ｓにより当該物体の立体像を認識し且つ遠近を判断している。
【０００８】
一般にコンピュータで描かれたゲーム映像は、デジタル画像データであり、このデータがパソコンの画面に表示される。
２次元の映像に対して、前記目の特性を生じさせるようにデータ処理を施して、３次元のデータを生成し、立体映像表示装置上で、電子的に表示映像中に輻輳角と視差とを発生させるようにして、観察者に立体映像を認識させる。
この３次元のデータは左目用映像データと右目用映像データが交互に規則的にシリアルに連続したものである。
左目用映像と右目用映像とを高速に交互に見ると人間の目は残像効果により、対象物を同時に見ているような信号を脳に送るので、脳では視覚上で立体映像を認識している。
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明のテレビ型立体映像装置が液晶シャッター付き眼鏡を使用して観賞する装置について、使用する装置が家庭用テレビ装置とゲーム装置の場合を例に説明する。
テレビ型立体映像装置は通常では音声を伴うが、音声信号回路については本願と直接関係しないので説明を省略する。
図１において、ゲーム装置１にはゲームソフトが記憶されたＤＶＤディスク１４が装着されており、そこで再生されたゲーム映像データは同軸ケーブル１３を介して家庭用テレビ７に送られる。家庭用テレビ７はテレビ受像機である。
ゲーム装置１の正面と背後には複数の接続部が設けられており、一般に正面の接続部には、ゲーム競技用の操作制御部９や追加可能な半導体メモリや基本制御用の入出力ユニット２等が結合・取り付けされる。
【００１０】
入出力ユニット２に対しては赤外線型の無線コントローラ８が指令信号Ｒを送り出すようになっている。
液晶シャッター付き眼鏡３は受信部４と液晶体の左レンズ５と右レンズ６とを備えている。左・右レンズ５、６には各液晶シャッターを独立にそれぞれ内蔵し、家庭用テレビ７の画面に表示される立体映像Ｄを観察するためのもので、入出力ユニット２から発射される赤外線信号Ｖにより液晶シャッターが開閉される。
【００１１】
家庭用テレビ７とゲーム装置１とは、一般家庭用の交流電源から電力を受けて動作し、図示しないが電源コードとプラグとをそれぞれ備え、また液晶シャッター付き眼鏡３は薄型の電源電池を内部に備えている。
入出力ユニット２の電子回路図の要部を図２に示し、無線コントローラ８からの指令信号Ｒを受光する受光部５５と解読部５６及び抽出回路５８と発光部５７とを備えている。
【００１２】
受光部５５は赤外線信号Ｒを電気信号に光電変換し、解読部５５はこの電気信号を解読し、ＤＶＤディスク１４に対する所定のサーチや早送り等の指令信号をゲーム装置１内の制御回路に送り出す。
抽出回路５８はビデオ信号から切り替え信号（図４のＫ１又はＫ２に相当）を分離して発光部５７に送り、発光部５７はこれらの電気信号を赤外線信号Ｖに変換し、外部の液晶シャッター付き眼鏡３に送り出すようになっている。
【００１３】
眼鏡３の受信部４の電子回路図を図３に示し、受信部４は受光部５１と双安定マルチバイブレータ５２とから構成される。受光部５１はゲーム装置１の入出力ユニット２から発射される赤外線信号Ｖ（図４のＫ１又はＫ２に相当）を受信し、電気信号に変換する。この電気信号（図４のＫ１又はＫ２）により双安定マルチバイブレータ５２は出力端子に互いに反対極性の、正Ｑ信号と負Ｑ信号とを同時に出力する。
正Ｑ信号と負Ｑ信号と反対極性であり、左レンズ５と右レンズ６との各液晶シャッターが同時に開・閉（又は閉・開）される。またこれら開・閉状態は次のＫ１又はＫ２信号の到来まで維持される。
【００１４】
さて、一般に家庭用いわゆる放送受信用テレビは、公的な規格によりその動作特性か決められており、図４においてＮＴＳＣでは１秒間に３０画面（６０フィールド）である。
またこの規格ではインターレース方式が採用され、１画面を５２７本の走査線の解像度で表示する。１画面は最初に表示される奇数番走査線１，３，５…５２７（２６４本）からなる奇数フィールドと、２回目に表示される遇数番走査線２，４，６…５２６（２６３本）からなる遇フィールドとからなる２フィールドで構成される。
【００１５】
図４において、下方の垂直駆動信号波形ではＴ１（Ｔ３）期間（２６３本）に走査線を画面の左上から次第に右下に移動させて、Ｔ２（Ｔ４）期間に走査線を画面の右下から急速に左上に移動させている。
このＴ２（Ｔ４）期間（２１本）は帰線消去期間と呼ばれ、帰線消去期間では走査線が画面に現れないような信号形態になっている。帰線消去期間は実際に走査線２１本分の時間であり、この区間に各種の制御・情報信号を設定することが公知技術となっている。各種の制御・情報信号には文字・記号信号や特殊な録画妨害記号等がある。
【００１６】
本発明のでは、この帰線消去期間に、液晶シャッター付き眼鏡３の開閉を行う切り替え信号（図４のＫ１又はＫ２に相当）を挿入している。
即ちゲーム装置１に装着されたＤＶＤディスク１４には、立体映像化されたゲーム映像データとともにこの切り替え信号が予めソフト作成時に記録されている。
このゲーム映像データは左目用データと右目用データとからなり、左目用データと右目用データがシリアルに交互に現れるように作成されている。
【００１７】
１画面当たり３０分の１秒毎に左・右目用データがシリアルに交互に現れる画面（フレーム）方式と、６０分の１秒毎に左・目用データがシリアルに交互に現れるフィールド方式とがある。
図４において、フィールド方式では６０分の１秒毎に切り替え信号Ｋ１が帰線消去期間に挿入されている。この場合は走査線が奇数番には左又は右目用データを、偶数番には右又は左目用データが予め供給されるようになっている。
【００１８】
一方画面方式では３０分の１秒毎に切り替え信号Ｋ２が帰線消去期間に挿入されている。この場合は１画面（フィールド）毎に右目用データと左目用データが交互に供給されるようになっている。
次に実施の形態１．の動作について説明する。
観察者は眼鏡３を掛けて、家庭用テレビ７に対面し、ゲーム装置１に所定のＤＶＤディスク１４を装着し、無線コントローラ８によりＲを入出力ユニット２に送って希望のゲームソフトを選定する。
【００１９】
ゲーム装置１はＤＶＤディスク１４からゲームソフトを読み出し、家庭用テレビ７には同軸ケーブル１３を介して立体映像データが、眼鏡３には入出力ユニット２を介して切り替え信号（図４のＫ１又はＫ２）がそれぞれ送られる。図２において入出力ユニット２の発光部５７からはタイミング赤外線信号Ｖ（図４のＫ１又はＫ２）が図３の眼鏡３の受光部５１に向けて放射される。
【００２０】
図４のＤ、Ｃにおいてフィールド方式の場合には、６０分の１秒間（奇数番目の走査線）は左又は右目用データが家庭用テレビ７に送られるとともに左レンズ５の液晶シャッターが開き（１）、同時に右レンズ６の液晶シャッターが閉じて（０）いる。次の６０分の１秒間（遇数番目の走査線）は右または左目用データが家庭用テレビ７に送られるとともに右レンズ６の液晶シャッターが開き（１）、同時に左レンズ５の液晶シャッターが閉じて（０）いる。この方式では高速に液晶シャッターが開閉して観察者の目は殆ど映像のちらつきに気が付かないものとなる。しかい１画面での解像度が走査線２６３本であるので、立体映像の絵質は比較的に低いものとなる。
【００２１】
図４のＢ、Ａにおいて画面（フレーム）方式の場合には、３０分の１秒間（全５２６の走査線）は左又は右目用データが家庭用テレビ７に送られるとともに左レンズ５の液晶シャッターが開き（１）、同時に右レンズ６の液晶シャッターが閉じて（０）いる。次の３０分の１秒間（全５２６の走査線）は右または左目用データが家庭用テレビ７に送られるとともに右レンズ６の液晶シャッターが開き（１）、同時に左レンズ５の液晶シャッターが閉じて（０）いる。左目では奇数番目の表示画面のみの左映像を、右目では偶数番目の表示画面のみの右映像をそれぞれ独立見ることになり、人間の脳では立体映像が生成される。
この方式では液晶シャッターの開閉時間が比較的に長いので、映像のちらつきに多少気が付くものとなる。しかい１画面での解像度が５２７本であるので、立体映像の絵質は比較的に高いものとなる
【００２２】
かくして家庭用テレビ７の画面には、左眼用の映像と右眼用の映像とが時間的に交互に表示される。
シャッター付き眼鏡３には左右の液晶レンズ部に対応した液晶シャッターが設けられ、入出力ユニット２の発光部５７からの赤外線Ｖ（開閉信号Ｋ１又はＫ２）により左右映像データの表示と同期して、交互に開閉される。
脳ではこれらの左右の眼から入った映像を合成して家庭用テレビ７上に３次元映像Ｄを認識する、左右の眼にはそれぞれ６０又は３０ヘルツの左右画面が独立に見えるので、滑らかな立体映像として無理なく認識される。
【００２３】
実施の形態２．
ここでは図１の入出力ユニット２に替えて別体のタイミング発生ユニット１０を使用する。発生ユニット１０はゲーム装置１上に置かれ、外形が比較的に小型の箱体である。発生ユニット１０は小型の乾電池を電源としたり、又はＡＣ／ＤＣアダプターかた電力を供給される。この発生ユニット１０は回路的には図２の送信部とほぼ同じである。ゲーム装置１には例えば市販されているソニー社のＰｓ２がある。図７において箱体内に抽出回路５８と発光部５７とを備えている。
【００２４】
抽出回路５８はビデオ信号から切り替え信号（図４のＫ１又はＫ２に相当）を分離して発光部５７に送り、発光部５７はこれらの電気信号を赤外線信号Ｖに変換し、外部の液晶シャッター付き眼鏡３に送り出すようになっている。
図１との相異はビデオ信号の取り出し方だけであり、図６に示すように同軸ケーブル１３のプラグ部１２に汎用同軸ケーブルの信号取り出し口１６を設ける。信号取り出し口１６が外部接続端子となる。
取り出し口１６に別に汎用ビデオ用の同軸ケーブル１１の一端を結合し、その他端を発生ユニット１０設けた同軸ケーブルの信号取り受け口（図示せず）に結合する。取り受け口は箱体内で物理的に電気的に抽出回路５８に接続されている。
【００２５】
動作では前述と同様に、左右の映像表示に同期して、赤外線信号Ｖ（図４のＫ１又はＫ２）が液晶シャッター付き眼鏡３の受信部４に送られる。その他動作については実施の形態１．であるので説明を省略する。
実施の形態３．
ここでは使用するゲーム装置３０は図１の脱着式入出力ユニット２ではなく元々赤外線応答部３３を備えた装置である。ゲーム装置３０には例えば市販されているマイクロソフト社のＸｂｏｘがある。
【００２６】
この応答部３３の電子回路図は図２の入出力ユニット２とほぼ同様であり、同じように無線コントローラ８からの指令信号Ｒを受光する。受光部からの電気信号は解読部で解読され、ＤＶＤディスクに対する所定指令信号をゲーム装置３０内の制御回路に送り出す。
抽出回路はビデオ信号中の切り替え信号（図４のＫ１又はＫ２に相当）を分離して発光部に送り、発光部５７は赤外線信号Ｖを液晶シャッター付き眼鏡３に送り出す。動作については実施の形態１．同じであるので説明を省略する。
【００２７】
３次元（３Ｄ）映像を見る際に使用するシャッター付き眼鏡３と赤外線発光装置等については、ＵＳＰ５８０８５８８に、立体映像テレビの構造については、特開平８−２０５５１と特開平９−２００８０４とＵＳＰ５５１０８３２にそれぞれ詳しく開示されているので更なる説明は省略する。
以上１画面の場合について説明したが、ゲーム動画の場合はフィルム映写機のように、互いに少しずつ変動した静止画を前述同様に順次処理して、これらを時間的に連続して表示することで、立体動画を生成し、且つ再生できる。勿論操作制御部９を使用して、プレーヤとゲームが相互に反応して展開の立体映像も表示される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明してきたようにこの発明によれば、普及型の汎用液晶シャッター付き眼鏡とどこの家庭でも備わっている家庭用テレビと普及型のゲーム装置を使用するので、何時誰にでもゲームの飛び出すような迫力ある立体映像が安価に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のテレビ型立体映像装置の実施の形態１の全体の外観を示す図である。
【図２】実施の形態１の入出力ユニットの要部の電子回路図である。
【図３】この発明のテレビ型立体映像装置に使用される液晶シャッター付き眼鏡の電子回路図である。
【図４】この発明のテレビ型立体映像装置の動作を説明するためのテレビ受信機側の波形形図である。
【図５】この発明のテレビ型立体映像装置の実施の形態２の全体の外観を示す図である。
【図６】実施の形態２の要部の外形構造を示す図である。
【図７】この発明のテレビ型立体映像装置の実施の形態２の電子回路図である。
【図８】この発明のテレビ型立体映像装置の実施の形態３の全体の外観を示す図である。
【符号の説明】
１、３０　ゲーム装置
２　入出力ユニット
３　液晶シャッター付き眼鏡
４　受信部
５　左レンズ
６　右レンズ６
７　家庭用テレビ
８　無線コントローラ
９　操作制御部
１０　発生ユニット
１１、１３　同軸ケーブル
１２　プラグ部
１４　ＤＶＤディスク
１６　取り出し口
３３　赤外線応答部
５１、５５　受光部
５２　双安定マルチバイブレータ
５６　解読部
５７　発光部
５８　抽出回路
Ｄ　立体映像
Ｋ１、Ｋ２　切り替え信号
Ｒ　指令信号
Ｒ　赤外線信号
Ｖ　赤外線信号
【図１】
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【図２】
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【図７】
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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８】
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