(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステレオ画像表示装置を見るための装置であって、
一対のアクティブシャッタレンズを有し、各レンズは透過、不透過に交互に切り替え可能なものであり、
視聴者の目の前にレンズを位置決めする手段を有し、
第１光検出器を有し、
第２光検出器を有し、かつ、
輝度データの低下を検出し、かつ、前記第１光検出器及び第２光検出器からの輝度データに基づいてレンズの透過及び不透過の交互切り替えを同期させるように構成されて、前記光検出器とアクティブシャッタレンズとに動作可能に接続された回路を有し、前記輝度データ及び検出された輝度データの低下からステレオ画像表示装置のフレームレートに基づくシャッタ速度が示される、ステレオ画像表示装置を見るための装置。
【請求項２】
前記第１光検出器及び第２光検出器は、互いに異なる角度に向けられる請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１光検出器は前方を向いており、その輝度データには第２光検出器からの輝度データよりも多くの重み付けがなされる、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記レンズを位置決めする手段はフレームを含み、前記第１光検出器はフレームの前方にあり、前記第２光検出器は前記フレームの側部にある、請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記第１光検出器と前記第２光検出器とは共通の向きである、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記第１光検出器及び第２光検出器からの前記輝度データはノイズを排除するために使用される、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記第１光検出器及び第２光検出器からの前記輝度データは、ノイズを排除するように相互に直接比較される、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
６０Ｈｚで動作する輝度データを排除するように構成された広域フィルタを更に含む、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記回路は更に、前記表示装置以外の光源からの光を識別するために、独立成分分析（ＩＣＡ）を用いる、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記第１光検出器は、フォトダイオードを含む、請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記回路は、輝度のピークを検出し、この検出されたピークから輝度の低下が検出される請求項１記載の装置。
【請求項１２】
３次元（３Ｄ）メガネのアクティブシャッタレンズを制御するための方法であって、
所定の期間にわたって、３Ｄ表示装置の左画像からの光と右画像からの光とを含む光を第１光検出器が受けるステップと、
第２光検出器が、実質的に同じ期間光を受信するステップと、
前記表示装置以外の光源からの光を排除するために、前記第１光検出器及び第２光検出器が受けた光に対応する輝度データを比較して輝度データの低下を検出するステップと、
前記第１光検出器及び第２光検出器からの前記輝度データの比較及び検出された輝度データの低下を用いて、３Ｄメガネのアクティブシャッタレンズを同期させるステップと、を含む方法。
【請求項１３】
前記第２光検出器からの輝度データよりも前記第１光検出器からの輝度データにより多くの重みを付けるステップを更に含み、前記第１光検出器及び第２光検出器は互いに異なる角度を向いている、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第１光検出器は前を向いている、請求項１２又は１３記載の方法。
【請求項１５】
前記輝度データはノイズを排除するため相互に直接比較される、請求項１２〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記表示装置以外の光源からの光を識別するために、独立成分分析（ＩＣＡ）を用いるステップを更に含む、請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記比較において、前記第１光検出器からの輝度データから、前記第２光検出器からの輝度データが減算される、請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
６０Ｈｚの光を除去するステップを更に含む、請求項１２〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記第１光検出器はフォトダイオードを含む、請求項１２〜１８のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２０１０年１１月１７日に出願された米国仮出願第６１／４１４，８７１号の利益を主張する２０１１年５月２５日に出願された米国特許出願第１３／１１５，８８５号の継続出願である。上記各出願は参照のために全体が本願に組み込まれている。
本発明の各種実施形態はステレオ画像表示装置を見るための電子デバイスに関し、具体的には、３Ｄ対応テレビに合わせて同期される、アクティブシャッタ３次元（「３−Ｄ」あるいは「３Ｄ」）メガネに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、モニタ、及びその他の表示装置は、長い年月の間に、白黒画像からカラー画像へ、アナログ信号から高精細デジタルテレビ（ＨＤＴＶ）形式へ、ブラウン管（ＣＲＴ）画面からプラズマ及び液晶表示装置（ＬＣＤ）技術へと進化している。３Ｄ対応テレビは次世代の大規模な改良となりうるものであり、一般の人々の大量購入により支持される。
一般に３Ｄ対応テレビにはステレオ画像表示装置が組み込まれている。ステレオ画像表示装置は、視聴者の左目と右目に対してそれぞれ別々の画像を表示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
視聴者の左右の目に別々の画像を表示する技術としては、一般的には、赤青レンズのメガネを用いたアナグリフ、偏向レンズのメガネ、及び 、高速で周期的に視聴者の目をアクティブに遮蔽するためのアクティブシャッタレンズのメガネ、が挙げられる。
上記３Ｄメガネのレンズはどれも、光がレンズを通過する際に（屈折などにより）光の方向を変えないことから、一般には非矯正レンズである。
【０００４】
市場に出回っている多くの３Ｄ対応テレビに関しては、その製造者たちは、アクティブシャッタ技術に基づいて見るためのベンダー特有のプロトコルを開発してきた。アクティブシャッタ技術を用いると、３Ｄテレビは高速（例えば、毎秒３０フレーム以上）かつ交互に視聴者の左右の目に別々の画像を表示する。  通常、視聴者は、左目と右目のビューあるいは視界を交互に高速に遮蔽する液晶（ＬＣ）アクティブシャッタを備えたメガネを装着する。これにより、左右それぞれの目は対応する時間に画面に表示される対応する左右の画像を見る。好適には、この「アクティブシャッタ」プロセスはテレビから送信される同期信号と周期的に、及び／又は連続的に同期する。
【０００５】
現在のところ、赤外線（ＩＲ）リンクを用いてテレビからメガネへ同期信号を送信することが技術効率的であり経済的にも妥当であると証明されている。よって、多くの主要なテレビブランドにとっては、赤外線リンクが事実上のコンセンサスとなっている。
【０００６】
現在の赤外線リンクは、以下に示される、少なくとも２つのパーツから構成されている。
（１）「赤外線送信機」：テレビのフロントパネルに内蔵されているか、周辺装置として外付けされている。
（２）「赤外線受信機」：３Ｄメガネのフレームに内蔵されている。３Ｄテレビの赤外線送信機は、３Ｄメガネの赤外線受信機に同期信号を連続的に送信する。
この同期信号は、３Ｄメガネのレンズのタイミングをテレビのタイミングと合わせて３Ｄメガネのクロック回路のズレを補正する。 
【０００７】
３Ｄテレビと同期をとるための、効率的で安価な３Ｄメガネ技術が当技術分野で求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
概して、３Ｄ表示装置の左右の画像の高速点滅を断続的に検出するように構成された（フォトダイオードなどの）複数の光検出器を備えた３Ｄメガネが開示されている。該検出器は、３Ｄメガネのアクティブシャッタレンズを表示装置に同期させるために用いられる。それぞれの光検出器は、３Ｄメガネに内蔵されたコンパレータに各々の出力を送信する。該コンパレータは（日光や６０Ｈｚで動作する電球などの）他の光源からのノイズやセンサ自体からのノイズを排除するために用いられる該コンパレータは、メガネのフレームの向きに応じて、光検出器からの出力に重み付けすることができる。
【０００９】
メガネに内蔵されている独立成分分析（ＩＣＡ）を用いて、表示装置から発生している信号を決定したり（例：１２０Ｈｚで点滅する左／右画像）、排除すべき信号（例：６０Ｈｚ電球の高調波）を決定するようにしてもよい。その他の技術を用いて表示装置のフレームレートを決定するようにしてもよい。
【００１０】
本開示の実施形態は、ステレオ画像表示装置を見るための装置に関する。該装置は、それぞれが不透過と透過とを交互に切り替え可能な一対のアクティブシャッタレンズ、視聴者の目の前に前記一対のレンズを配置する手段、第１光検出器、第２光検出器、及び、該光検出器とアクティブシャッタレンズとに動作可能に接続された回路、を含む。該回路はレンズの透過及び不透過への交互切り替えを、第１及び第２光検出器からの輝度データに基づいて同期させるように構成されており、該輝度データは、ステレオ画像表示装置のフレームレートに基づくシャッタ速度を示すものである。
【００１１】
該検出器は、メガネのフレーム上で互いに異なる角度に向けられているフォトダイオードとすることができ、それらの出力にはそれぞれの角度に応じて重み付けされうる。
【００１２】
ある実施形態は３Ｄメガネのアクティブシャッタレンズを制御するための方法に関する。該方法は、所定期間にわたって３Ｄ表示装置の左画像からの光と右画像からの光とを含む光を第１光検出器が受けるステップ、実質的に所定期間にわたって、第２光検出器が光を受けるステップ、該表示装置以外の光源からの光を排除するために、該第１光検出器及び第２光検出器が受けた光に対応する輝度データを比較するステップ、及び、該第１光検出器及び第２光検出器からの輝度データの比較を用いて３Ｄメガネのアクティブシャッタレンズを同期させるステップ、を含む。
【００１３】
本明細書に開示され示唆されている実施形態の性質及び利点は、本明細書の残りの部分と添付の図面を参照することにより更に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態による、フレームレート検出システムを備えた３Ｄシャッタメガネを示した図。
【図２】一実施形態による、輝度データのチャート。
【図３Ａ】一実施形態による、雑音環境における３Ｄシャッタメガネの図。
【図３Ｂ】図３Ａの３Ｄシャッタメガネ上の光センサからの出力を示した図。
【図４】一実施形態による、ノイズキャンセレーションの図。
【図５】一実施形態による、３Ｄシャッタメガネを同期させるためのフレームレート検出器の図。
【図６】一実施形態による、アクティブシャッタレンズを備えたヘルメット及びゴーグルの図。
【図７】一実施形態による、アクティブシャッタレンズを備えた鼻目鏡の図。
【図８】一実施形態による、プロセスのフローチャート図。
【図９】一実施形態による、コンピュータシステムの図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
概して、専用の同期信号を必要とせずに表示装置と同期させることができる、アクティブシャッタを備えた３Ｄメガネが記載されている。３Ｄメガネは、いくつかの要素のうち、特に表示装置の輝度の変化を分析して表示装置のフレームレートを推測することにより表示装置と同期させることができる。表示装置のフレームレートは、メガネのシャッタ速度を決定するために用いることができる。表示装置は専用の送信機を備えていなくてもよく、また、メガネには専用の受信機を必要としない。
【００１６】
表示装置が視聴者の右目用のフレームと左目用のフレームとを交互に切り替えるので、表示装置の輝度の変化を分析することによってメガネを表示装置と同期させることができる。表示装置は、左目と右目のビュー間を連続して交互に切り替えてアクティブシャッタシステムを支援するようにしてもよい。表示装置がそれぞれのフレーム間を遷移する際に表示装置は薄暗くなり、フレームが表示されると表示装置は明るくなる。従って、輝度はフレームを表示するときに高まり、フレーム間を遷移するときに低下する。
【００１７】
一実施形態によるメガネは、複数のフォトダイオードから構成されてもよいし、一連の複数のフォトダイオードがメガネに取り付けられていてもよい。フォトダイオードは電流、電圧、又はその他の信号を生成することにより光に反応する。フォトダイオードにより生成された電流又は電圧の量は、検出された光の輝度レベルに相関しうる。ある場合では、フォトダイオードは輝度の変化にリアルタイムで反応することもある。メガネは１つのフォトダイオードあるいは多数のフォトダイオードから構成されてよい。
【００１８】
フォトダイオードにより生成された輝度データ（例えば、電圧、電流、デジタル信号）には多くの場合、ノイズが含まれている。ノイズは、測定装置の不正確さ、環境要因、及び／又は表示装置以外の光源によって生成されてしまう。複数のフォトダイオードやその他の光検出器によって輝度データ中のノイズを最小に抑えることができる。１つのフォトダイオードアレイは１以上のフォトダイオードから構成されていてもよく、フォトダイオードはメガネ上の様々な場所に配置されていてよい。フォトダイオードアレイにより生成された収集された輝度データを分析してノイズを最小に抑えるようにしてもよい。
【００１９】
更に、輝度データの分析を行い、６０Ｈｚの周波数で動作する照明データを除去するようにしてもよい。これにより、ある国では交流電流により電力が供給されている従来の照明源からの光による影響を排除することができる。更に、当技術分野で周知の各種の統計モデルや方法では、不要なノイズの他に、輝度データから６０Ｈｚ信号を分離し除去する信号分離技術が説明されている。表示装置は６０Ｈｚ以外の周波数、例えば、１２０Ｈｚの倍数で動作し得るので、６０Ｈｚ用のデータから分離できる。
【００２０】
更に、他の統計モデル、例えば、独立成分分析（Independent Component Analysis:ＩＣＡ）やその他の形式のブラインド音源分離（Blind Source Separation:ＢＳＳ）によってその他の光源からのノイズ及び信号を輝度データから除去するようにしてもよい。このような技術によって、複数の照明源、特に、表示装置とは無関係の周辺光が検出される。フォトダイオードアレイなどの１以上のフォトダイオードを用いることにより、独立した照明源をより確実に検出することができる。
【００２１】
従って、フォトダイオードアレイにより生成された、収集された輝度データを分析することにより、メガネは、表示装置がフレームを表示しているときと、表示装置がフレーム間遷移しているときを判断しうる。このデータにより表示装置のフレームレートが生成される。メガネのアクティブシャッタは、コンパレータが、表示装置がフレーム間を遷移中であると判断するときに、左目のビューと右目のビューとの間を遷移することにより、表示装置のフレームレートと同期させることができる。従って、シャッタ速度は表示装置のフレームレートと一致しうる。
【００２２】
フォトダイオードは、メガネ上の様々な位置に配置可能である。例えば、フォトダイオードはメガネフレームの上に、メガネのフロント部分に沿って、あるいは、メガネのサイドのイヤーピース（つる部分）に沿って配置されてもよい。フォトダイオードは互いに近くに集められてもよいし、分散して配置され、異なる角度を向いていてもよい。ある実施形態では、フォトダイオードが集中して配置される場合は、メガネのサイドよりもフロント部分により多くのフォトダイオードが配置される。
【００２３】
フォトダイオードは光照射に応じて、電流又は電圧の形態で輝度データを生成しうる。輝度データにより、光の明るさ、及び、光がいつどのように変動するのかが示されうる。フォトダイオードが別々の位置に配置されることで、微妙に異なる輝度データが生成されうる。また、これらの収集した輝度データを分析し、データ中のノイズや表示装置以外からの光源からの光による影響を低減するようにしてもよい。表示装置により生成された輝度データを分離するために、各種の方法により、収集した輝度データを分析してもよい。
【００２４】
そのような１つの方法として、独立成分分析（ＩＣＡ）が挙げられる。ＩＣＡは多変量の信号を複数の加法的なサブコンポーネントに分離するための方法であって、非ガウス性の音源信号の相互の統計的独立性を想定する。より一般的には、ブラインド信号分離としても周知のブラインド音源分離を用いて、多変量の信号から一連の信号を分離しても良く、この場合、分離される信号は相互に統計的独立でかつ相関がないものみなされる。そのような技術はハードウェアやソフトウェア、あるいはこの両方の組合せにおいて実装されうる。表示装置から収集した輝度データにより表示装置以外の光源からのノイズや光が判断され、処理されうる。
【００２５】
この、処理された収集した輝度データが分析され、表示装置のフレームレートが決定されうる。表示装置のフレームレートは、輝度データの周期的最高値と最低値とから決定可能であり、右目又は左目用のフレームが表示されたときが輝度の最高値に相関しており、左目あるいは右目用のフレーム間を遷移するときが輝度の低下に相関している。表示装置は、アクティブシャッタ表示装置を支援するために左目と右目用のビューを連続して交互に切り替えるものであり、フレーム間を繰り返し遷移する。
【００２６】
次いで、メガネは、処理済みの収集した輝度データから遷移が推測されるときに、現在遮蔽されていないビューを遮蔽し、現在遮蔽されている目のビューの遮蔽を解除するようにメガネのシャッタを遷移しうる。よって、アクティブシャッタのシャッタ速度は表示装置のフレームレートから推測することができる。
【００２７】
例示の実施形態では、フレームレートは毎分あるいは４分毎といった一定間隔で決定されうる。これを実装することによりフレームレートとシャッタ速度とが決定され、所定期間用いられる。その後、再度輝度データが収集され、新たなフレームレートとシャッタ速度とが決定される。更に、ある長い期間にわたって、例えば１分を越える時間周期にわたって、輝度データを分析してもよく、更に、１分毎に得られるフレームレートに一致するようにシャッタ速度を調整してもよい。その他の周期によりフレームレートとシャッタ速度とを決定してもよい。
【００２８】
メガネのフロントに設けられたフォトダイオードからの輝度データには、収集した輝度データを分析する際により多くの重みが付けられる。フォトダイオードは、例えば、電球からの光ではなく３Ｄ画像に対応可能なスクリーンや表示装置からの光であると予測される、明るい矩形体から検出される輝度を判別し、この輝度に対してより大きな重みを付ける。更にメガネは、表示装置の位置を判断できる、正面を向いたビデオカメラから構成されてもよい。これによって、表示装置から生じている可能性が高い光により大きな重みが付けられる。
【００２９】
前述のように、輝度データを分析して、６０Ｈｚ又はその他の周波数で動作する照明データを除去するようにしてもよい。上述したような統計的手法で６０Ｈｚのデータを除去してもよいし、該方法を用いる前に除去してもよい。例えば、コーナー周波数（Corner Frequency：CF）が８０Ｈｚである広域フィルタは、６０Ｈｚの光からの干渉を最小に抑えることができる。これにより、交流電流で動作する従来の光源からの光の影響を除去することができる。更に、このモデルにより最強の１２０Ｈｚ信号が決定され、そのような信号が表示装置であるとみなすことも可能である。日本においては、交流電流の規格が異なることから、６０Ｈｚ信号ではなく５０Ｈｚ信号を除去してもよい。
【００３０】
表示されているフレームが反転していることを示すために、スイッチを使用してもよい。つまり、左目の画像は右目に表示されている。ユーザによりスイッチが起動されると、アクティブシャッタが反転し、これにより画像が反対の目に表示される。更に、該システムが輝度データを分析して、どちらのフレームがどちらの目に表示されるべきかを推測するようにしてもよい。例えば、一連のフレームが同様の画像を表示していると判断されるものの、一方のフレームの画像がわずかに左に表示されていれば、そのフレームは右目のビューとして表示され得る。
【００３１】
図１は、一実施形態によるフレームレート検出システムを備えた３Ｄシャッタメガネである。全体のシステム１００はフレームレート検出システムを備えた３Ｄシャッタメガネ１０１と表示装置１０６とを含む。メガネ１０１はフォトダイオード１０２、右レンズ１０３、左レンズ１０４、及びスイッチ１０５から構成されうる。メガネ１０１の様々な位置にいくつかのフォトダイオードが図示されているが、フォトダイオード１０２はメガネ１０１のどの位置にいくつでも設けられてよい。レンズ１０３〜１０４は、入力に応じて不透過か透過に切り替え可能なアクティブシャッタレンズでありうる。レンズ１０３〜１０４は液晶でありうる。表示装置１０６はテレビ、表示部分を備えたハンドヘルドデバイス、モニタ、あるいは一連のフレームをユーザに表示可能であるか、アクティブシャッタイメージをサポート可能ないずれのデバイスであってもよい。
【００３２】
ある実施形態では、表示装置は３Ｄメガネ用の特定の同期送信機を備えておらず、また、３Ｄ対応表示装置としては市販されていない。例えば、旧式のプログレッシブスキャン方式（インターレース方式のテレビではなく）で、比較的フレームレートの高いテレビを使用してもよい。表示装置をＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）プレーヤに据え付けることもできる。ＤＶＤは、表示装置に表示する交互に切り替えられる左画像と右画像とを有する３Ｄ映画を再生することができる。一実施形態においては、３Ｄメガネを、意図した表示となるように、表示装置上のコンテンツと同期させることができる。従って、ユーザは該メガネの実施形態を用いて古いテレビで３Ｄ映画を見るようにしてもよい。
【００３３】
メガネ１０１のフォトダイオード１０２は表示装置１０６からの光を受信する。露光量に応じてフォトダイオード１０２は輝度データを生成しうる。メガネ１０１内の論理によって輝度データを解釈し、表示装置１０６のフレームレートを決定するようにしてもよい。表示装置１０６のフレームレートが決定された後、メガネは、レンズ１０３−１０４を開閉するためのシャッタ速度を決定しうる。右目と左目のビューを交互に示して視聴者がステレオ画像を見ることができるように、シャッタ速度を表示装置のフレームレートと一致させてもよい。
【００３４】
左目のビューと右目のビューとが反転されると、ユーザはスイッチ１０５を起動させてビューを反転させることもできる。このスイッチは、左右のシャッタコントロールを実効的に反転させることができるものであるか、又は、単純にタイミングを（フレームレート全体の周期を１として）１／２周期ずらすことができるものである。
【００３５】
図２は、一実施形態による輝度データを示したチャートである。チャート２００は輝度の２つのピークつまり最高値を示しており、左画像の最高値２１１はＴ１からＴ２の間、右画像の最高値はＴ３からＴ４の間である。これらの輝度の最高値は、表示装置１０６（図１）が特定のフレームを示しているときでもよい。時間Ｔ２からＴ３間に輝度は低下する。これは、表示装置がフレーム間を遷移しているときである。ある例示的実施形態では、フレーム遷移間隔は、各パルスごとに略０．４ミリ秒と比較的小さくできる。１２０Ｈｚのフレームレートは８．３３３ミリ秒周期に相当する。
【００３６】
フレームレート検出器を備えた３Ｄシャッタメガネはこの時間に対する輝度データを分析し、表示装置は、Ｔ１からＴ２の間は左目のビュー用のフレームを表示していたと判断しうる。更に、表示装置は、Ｔ２からＴ３の間はＴ３からＴ４の間に表示されていた右目のビュー用フレームに遷移していたと判断しうる。Ｔ５では、次の左目の画像フレームが表示される。
【００３７】
従って、フレームレート検出器を備えた３Ｄシャッタメガネは、その後、Ｔ１とＴ２に対応する時間の間は右目ビューを遮蔽し、アクティブシャッタレンズの左目ビューを透過にする。その後、フレームレート検出器を備えた３Ｄシャッタメガネは、Ｔ３とＴ４に対応する未来の時間の間は左目ビューを遮蔽し、アクティブシャッタレンズの右目ビューを透過にする。
【００３８】
数学的には、２つの画像の周期が、Ｐ＝Ｔ５−Ｔ１１として求められれば、Ｔ１＋ｎＰのときに左レンズが透過に切り替わり、Ｔ１＋（ｎ＋１／２）Ｐのときに右レンズが透過に切り替わる。これらの方程式において、Ｐは周期（フレームレートの逆数）、ｎは整数である。
【００３９】
図３Ａに一実施形態に従うノイズ環境における３Ｄシャッタメガネを示す。３Ｄメガネ１０１は、フレームに取り付けられたフォトダイオード１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、及び１０２ｅを有する。フォトダイオードのいくつかは互いに別の角度に向けられている。例えば、フォトダイオード１０２ａは横方向に、フォトダイオード１０２ｂは斜め方向に向いているので、フォトダイオード１０２ａと１０２ｂとは別々の角度に向けられている。フォトダイオード１０２ｃは前を向き、サイドのフォトダイオード１０２ｂ及び１０２ｄはわずかに斜めに傾いている。フォトダイオード１０２ｆはメガネのイヤーブリッジ（つるの部分）の右側に面している。
【００４０】
全てのフォトダイオードは室内で反射している各種光源からの光を感知するが、その近さと向きとにより、他のフォトダイオードよりも多くの光源を検出するフォトダイオードがある。フォトダイオード１０２ａは、窓から差し込む広帯域で周期的でない（連続的な）太陽光線３３７を検出する。フォトダイオード１０２ｂ、１０２ｃ、及び１０２ｄは、１２０Ｈｚで左右の画像をちらつかせるディスプレイ照明３３６を検出する。これらのフォトダイオードは太陽光線３３７よりもディスプレイ照明３３６を多く検出する。フォトダイオード１０２ｆは、６０Ｈｚでパルスを発する電球の光３３８を検出する。フォトダイオード１０２ｆはディスプレイ照明３３６や太陽光線３３７よりも電球の光３３８を多く検出する。
【００４１】
図３Ｂに、図３Ａの３Ｄシャッタメガネ上の光学センサからの出力を示す。センサ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、及び１０２ｅは信号３３９ａ、３３９ｂ、３３９ｃ、３３９ｄ、及び３３９ｅをそれぞれ出力する。
【００４２】
信号３３９ａは表示装置及び電球からのバックグラウンドつまり背景光がわずかに重なった太陽光線であり、高レベルで比較的連続した信号である。信号３３９ａは、表示装置及び電球からの微弱な背景光により１２０ヘルツ及び６０ヘルツでわずかにうねっている。
【００４３】
信号３３９ｂは、わずかな電球からの光及びそれより強いディスプレイ照明が重なった太陽光線であり、相対的に高信号であるが、信号３３９ａほどの連続波ではない。これに対応するセンサ、センサ１０２ｂは、該センサが向けられている３Ｄテレビの１２０Ｈｚのリフレッシュレートによる影響を受けるが、該センサはまた、窓からの遮蔽されていない太陽光線を浴びている。
【００４４】
信号１０２ｃは、直接的なディスプレイ照明であり、１２０Ｈｚの表示装置からの光との強い相関関係を示す。これは、表示装置からの強い信号であろう。
【００４５】
信号３３９ｄは、電球の光で変調されたディスプレイ照明が重ねられた弱い太陽光線であり、この信号には高レベルの連続波はあまりみられない。これには、表示装置からの１２０Ｈｚ成分及び電球からの６０Ｈｚ成分が重ねられたことで、１２０Ｈｚで強められたパルスアップ、パルスダウンが生じている。
【００４６】
信号３３９ｅは、ほとんどが電球の光であり、強い６０Ｈｚ信号を示すとともに、表示装置からの１２０Ｈｚ信号でフリッカが生じている。この信号は、窓の方を向いたメガネの左側からの信号（つまり、信号３３９ａ）のように、左右の画像を示す１２０Ｈｚの表示装置からの影響をほとんど受けない。
【００４７】
図４に、一実施形態によるノイズキャンセラーを示す。コンパレータ４００では、信号３３９ａ、３３９ｂ、３３９ｃ、３３９ｄ、及び３３９ｅはシグナルコンディショナ４４０に送り込まれる。シグナルコンディショナ４４０からの出力は加算されたものであり、その後、減算器４４２のブロックマトリクス４４１により乗算された同様の加算信号から減算される。Ｙが測定された信号で、Ｎがノイズであれば、最終信号Ｓは、数学的には、Ｓ＝Ｙ−Ｎとなる。
【００４８】
図５に、一実施形態による３Ｄシャッタメガネを同期するためのフレームレート検出器を示す。システム５００では、メガネ１０１からの信号３３９ａ、３３９ｂ、３３９ｃ、３９ｄ、及び３３９ｅに利得（ゲイン）５５１ａ、５５１ｂ、５５１ｃ、５５１ｄ、及び５５１ｅ（つまり、利得ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅ）を掛ける。中心線から前方を向いたセンサ（つまり、信号３３９ｃ）からの信号に対応する利得は、側線からの斜め方向や側方向に向いたセンサ（つまり、信号３３９ａ、３３９ｂ、３３９ｄ、及び３３９ｄ）に対応する利得よりも大きい。側線からの斜め方向に向いたセンサ（つまり、信号３３９ｂ及び３３９ｄ）に対応する利得は、側線からの側方向に向いたセンサ（つまり、信号３３９ａ及び３３９ｅ）に対応する利得よりも大きい。
【００４９】
重み付け後に、各信号が合計されて集合信号５５４となり、フレームレート検出器５５２へ入力される。フレームレート検出器５５２は独立成分分析により、集合信号において表示装置のフレームレートが含まれる部分を決定する。フレームレート検出器５５２は、３Ｄテレビには一般的な、１２０Ｈｚ周辺の集合信号における周波数を探すようにプログラムされている。フレームレート検出器５５２により、信号、時間あるいは周波数空間における谷（つまり、最小）及び／又はピーク（つまり、最大）が検出され、右又は左の画像表示の開始時間５５５が決定される。開始時間５５５はクロック５５３に返される。クロック５５３では、３Ｄメガネ１０１のアクティブシャッタレンズのタイミングが制御される。このようにして、３Ｄメガネの多数の光検出器からの信号を用いて、同期を開始し、クロック５５３のドリフトを確実に補正する（あるいは、テレビのフレームレートのドリフトを補償する）ようにしてもよい。
【００５０】
図６に一実施形態によるアクティブシャッタレンズを備えたヘルメットとゴーグルとを示す。ヘルメット６０７は、アクティブシャッタレンズ６０３及び６０４を備えたバイザー／ゴーグル６０８を有する。光検出器６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃ、６０２ｄ（不図示）及び６０２ｅ（不図示）はヘルメット及びバイザーに一体化されている。検出器６０２ｃはバイザーの上方に、検出器６０２ｂ及び６０２ｄはバイザー上にある。検出器６０２ａ及び６０２ｅはヘルメット６０７の各側面に取り付けられている。その他のセンサは、ヘルメットの、メガネフレームでは利用されないであろう各スペースに一体化させることができる。例えば、あるセンサは、ヘルメットの後部に後ろ向きに取り付けることができる。あるセンサは、ヘルメットの上部に上向きに取り付けることができる。他のセンサをサイドに、装着者のネックラインに向かって下向きに取り付けることもできる。
【００５１】
シャツから反射された拡散光を感知することにより、高ダイナミックレンジセンサの必要性を低くすることができる。衣類により拡散された光は、直射日光や比較的薄暗いディスプレイ照明よりも簡単に測定され区別されうる。
【００５２】
図７に、アクティブシャッタレンズ７０３及び７０４を備えた必要最小構成の鼻眼鏡を示す。例示的実施形態では、センサ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄ、及び７０２ｅは鼻眼鏡７０９のレンズとブリッジの一部分に取り付けられる。眼鏡、鼻眼鏡、単眼鏡、双眼鏡、コンタクトレンズ、及び装着者が自身の目の前に１つあるいは複数のレンズを装着するためのその他の手段が検討される。更に、実演用などの、目の高さにレンズを備えたスタンドなどが検討される。レンズはユーザの顔の側面を包み込むものであってもよいし、必要最低限のものでもあってよく、ユーザの目の真向かいに装着される。
【００５３】
図８は一実施形態に従うプロセス８００のフローチャートである。操作８０１では、ある期間にわたる３Ｄ表示装置の左画像からの光と右画像からの光を含む光を第１光検出器において受ける。操作８０２では、実質的に同じ期間の間に、第２光検出器において受ける。操作８０３では、第１光検出器からの輝度データに、第２光検出器からの輝度データよりも大きく重み付けがなされる。ここでは、第１光検出器及び第２光検出器は互いに異なる方向を向いている。操作８０４では、第１光検出器及び第２光検出器により受信された光に対応する輝度データが比較され、表示装置以外の光源からの光が排除される。操作８０５では、第１光検出器及び第２光検出器からの光及び輝度データの比較を用いて３Ｄメガネのアクティブシャッタレンズが同期される。
【００５４】
これらの操作は、上記に記載した順序で実行されても、あるいは可能であれば異なる順序で実行されてもよい。これらの操作は、コンピュータ又は他の機械において自動化することができ、ソフトウェア、ファームウェアにコーディングされるか、又は機械可読命令としてハードコーディングされ、命令を実装することができる１つ以上のプロセッサで実行されうる。
【００５５】
図９はある例示的実施形態に従うコンピュータシステムである。本文に記載した機能を容易にするために、先に説明したシステムに記載した様々な部品及び構成要素等はコンピュータ装置内の適当な数のサブシステムにおいて用いることができる。そのようなサブシステムや構成要素の例を本図面に示す。本図面に示すサブシステムは、システムバス９７５を介して相互接続されている。付加的サブシステムとして、例えば、プリンタ９７４、キーボード９７８、ハードディスク９７９（又は、コンピュータ可読媒体）、ディスプレイアダプタ９８２に結合されたモニタ９７６などが図示されている。周辺装置及びＩ／Ｏ（入力／出力）装置はＩ／Ｏコントローラ９７１に結合されており、シリアルポート９７７などの当技術分野で周知のあらゆる手段によってコンピュータシステムに接続されうる。例えば、シリアルポート９７７あるいは外部インターフェース９８１を用いて、コンピュータ装置を、インターネット、マウス入力デバイス、あるいはスキャナなどの広域ネットワークに接続することができる。システムバスを介した相互接続により、中央処理装置９７３は、サブシステム間の情報交換ができるだけでなく、各サブシステムとの通信ができ、更に、システムメモリ９７２や固定ディスク（ハードディスク）９７９からの命令の実行を制御することができる。システムメモリ９７２及び／あるいは固定ディスク９７９は、コンピュータ可読媒体を備えていてもよい。
【００５６】
本願に記載されているソフトウェアコンポーネントや機能は、適切なコンピュータ言語、例えばＪａｖａ（登録商標）やＣ++、あるいはパールなどを用いて、従来技術やオブジェクト指向技術などによって、１つ以上のプロセッサに実行されるソフトウェアコードとして実装してもよい。ソフトウェアコードは一連の命令あるいはコマンドとしてコンピュータ可読媒体に記録されてもよく、そのような媒体としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブやフレキシブルディスクなどの磁気媒体、あるいはＣＤ−ＲＯＭなどの光学媒体、が挙げられる。更に、いずれのそのようなコンピュータ可読媒体は、単一の計算装置に、あるいは計算装置内に存在してもよく、また、システムやネットワーク内の異なる計算装置に、あるいは計算装置内に存在してもよい。
【００５７】
本発明はソフトウェア又はハードウェア、又は両方の組合せの制御論理の形態で実装されうる。この制御論理は、本発明の実施形態において開示された一連のステップを実行するように情報処理装置に指示するように構成された複数の命令として情報記録媒体に記録されてよい。当業者であれば、本文中の開示と教示とに基づき、本発明を実装するためのその他の手段及び／あるいは方法がわかるであろう。
【００５８】
各実施形態では、本文に記載された構成要素はいずれも、開示された機能やステップの一部あるいは全てを実行するコンピュータによって具体化されうる。特に明記されていない限り、「単数」を表す記載であっても「単数又は複数」を意味するものとする。
【００５９】
前述の明細書では、本発明はその特定の実施形態を参照して記載されているが、当業者であれば本発明はそれに限定されることはないことがわかるであろう。上述した発明の各種の特徴及び形態を単独で用いてもよいし併せて用いてもよい。更に、本発明は、広範な明細書の精神及び範囲から逸脱することなく本明細書中の記載を超えてあらゆる環境及び用途で利用することができる。従って、明細書及び図面は、制限的なものではなく、実例的なものとみなされる。
【００６０】
上記の方法、システム及びデバイスは単に例示に過ぎないという点に留意すべきである。各種実施形態では、適宜、様々な実施形態を省略したり、置き換えたり、あるいは様々な手順や構成要素を追加できる点を強調する必要がある。例えば、別の実施形態では、方法が記載した順序と異なる順序で実行され、様々なステップを追加、省略したり組合せてもよい点に留意すべきである。また、特定の実施形態に関して記載した特徴を、様々な他の実施形態に組合せてもよい。実施形態の異なる態様及び要素を、同様に組合せてもよい。また、技術は進歩するため、構成要素の多くは例であり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでないという点を強調する必要がある。
【００６１】
実施形態を完全に理解できるように、本説明において特に詳細に記載した。しかし、このような特定の事項がなくても実施形態を実施することができることは、当業者であれば理解するであろう。例えば、実施形態を曖昧にするのを避けるために、公知の回路、プロセス、アルゴリズム、構造及び技術については不要な詳細な記載を行わなかった。
【００６２】
また、実施形態が、フローチャート又はブロック図として図示されるプロセスとして記載することができる点に留意されたい。これらはそれぞれ、操作を逐次的なプロセスとして記載するものであるが、操作の多くは、並列に実行したり、あるいは同時に実行することができる。また、操作の順序を並び替えることもできる。図示されていない追加のステップがプロセスに含まれてもよい。
【００６３】
また、ここに開示するように、「メモリ」又は「メモリユニット」との用語は、データを記憶するための１つ以上のデバイスを表すことができ、これには、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ＲＡＭ、コアメモリ、磁気ディスク記憶媒体、光メモリ媒体、フラッシュメモリデバイス、あるいは、情報を記憶するための他のコンピュータ可読媒体などがある。「コンピュータ可読媒体」との用語は、ポータブル又は固定ストレージデバイス、光ストレージデバイス、無線チャネル、シムカード、その他のスマートカード、あるいは、命令又はデータを記憶、格納又は実行することができる他の各種媒体を含むが、これらに限定されない。
【００６４】
更に、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、又はその任意の組合せによって実装することができる。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア又はマイクロコードにおいて実装される場合、必要なタスクを実行するためのプログラムコード又はコードセグメントが、記憶媒体などのコンピュータ可読媒体に記憶されうる。プロセッサは、必要なタスクを実行しうる。
【００６５】
いくつかの実施形態を記載したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な変更、代替の構造及び均等物を使用することができることを、当業者は認めるであろう。例えば、上記の要素が、単に、より大きなシステムの構成要素であり、他の規則が優先されても、本発明の用途を変更するために、別の方法で変更されてもよい。また、上記の要素の前、間、又はその後に実行される複数のステップを考察することができる。従って、上記の説明は、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
【符号の説明】
【００６６】
１００          システム
１０１          シャッタメガネ
１０２          フォトダイオード
１０２ａ        センサ
１０３〜１０４  レンズ
１０５          スイッチ
１０６          表示装置
２００          チャート
２１１          最高値
３３６          ディスプレイ照明
３３７          太陽光線
３３８          光
３３９ａ        信号
３３９ｂ        信号
３３９ｃ        信号
３３９ｄ        信号
３３９ｅ        信号
４００          コンパレータ
４４０          シグナルコンディショナ
４４１          ブロックマトリクス
４４２          減算器
５００          システム
５５２          フレームレート検出器
５５３          クロック
５５４          集合信号
５５５          開始時間
６０２ａ        検出器
６０２ｂ        検出器
６０２ｃ        検出器
６０３          アクティブシャッタレンズ
６０７          ヘルメット
６０８          ゴーグル
７０２ａ        センサ
７０３          アクティブシャッタレンズ
７０９          鼻眼鏡
８００          プロセス
９７１          Ｉ／Ｏコントローラ
９７２          システムメモリ
９７３          中央処理装置
９７４          プリンタ
９７５          システムバス
９７６          モニタ
９７７          シリアルポート
９７８          キーボード
９７９          ハードディスク
９８１          外部インターフェース
９８２          ディスプレイアダプタ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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