(57)【要約】【課題】立体画像の結像位置での押下検出を可能とした立体画像表示装置、操作装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】右眼用画像と左眼用画像とから立体画像を表示する表示装置１１と、端部に検出電極が設けられている表面型静電容量方式のタッチパネル１２と、前記右眼用画像と前記左眼用画像とから右眼と左眼の表示画素の視差に基づき前記立体画像の結像位置を算出する立体量検出部１０と、前記立体量検出部で算出された前記結像位置に応じて、前記タッチパネルから出力される検出電流に対して閾値を設定することにより、前記タッチパネルの垂直方向における検出位置を変更する検出感度調整部１３を備えた立体画像表示操作装置であり、立体画像の結像位置での操作検出を可能とするものである。【選択図】図１
2012215964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
右眼用画像と左眼用画像とから立体画像を表示する表示装置と、
端部に検出電極が設けられている表面型静電容量方式のタッチパネルと、
前記右眼用画像と前記左眼用画像とから右眼と左眼の表示画素の視差に基づき前記立体画像の結像位置を算出する立体量検出部と、
前記立体量検出部で算出された前記結像位置に応じて、前記タッチパネルから出力される検出電流に対して閾値を設定することにより、前記タッチパネルの垂直方向における検出位置を変更する検出感度調整部を備えた立体画像表示操作装置。
【請求項２】
前記表示装置に表示される前記立体画像の結像位置と、前記タッチパネルの前記検出位置を同期させて、前記結像位置で前記タッチパネルでの検出を行う請求項１に記載の立体画像表示操作装置。
【請求項３】
前記検出感度調整部は、同一の前記立体画像の水平方向における異なる位置で、異なる前記検出位置が設定される請求項１記載の立体画像表示操作装置。
【請求項４】
表示装置で立体表示するための右眼用画像と左眼用画像とから右眼と左眼の表示画素の視差に基づき立体画像の結像位置を算出する立体量検出ステップと、
前記立体量検出ステップで算出された前記結像位置に応じて、端部に検出電極が設けられている表面型静電容量方式のタッチパネルから出力される検出電流に対して閾値を設定することにより、前記タッチパネルの垂直方向における検出位置を変更する検出感度調整ステップを備えた立体画像表示操作方法。
【請求項５】
右眼用画像と左眼用画像とから立体画像を表示する表示装置と、
端部に検出電極が設けられている表面型静電容量方式のタッチパネルと、に接続される半導体回路装置であり、
前記右眼用画像と前記左眼用画像が入力され、前記右眼用画像と前記左眼用画像とから右眼と左眼の表示画素の視差に基づき前記立体画像の結像位置を算出する立体量検出部と、
前記立体量検出部で算出された前記結像位置に応じて、前記タッチパネルから出力される検出電流に対して閾値を設定することにより、前記タッチパネルの垂直方向における検出位置を変更する検出感度調整部を備えた半導体回路装置。
【請求項６】
端部に検出電極が設けられている表面型静電容量方式のタッチパネルと
請求項５記載の半導体回路装置を備えた操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体画像表示操作装置において仮想的に認識できる立体画像位置と操作検出位置との整合を取った立体画像表示操作装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の立体画像表示操作装置として、物体近接を近接センサーを用い判別し立体画像の結像位置で操作検出を行うものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の立体画像表示操作装置においては、近接センサーを用いているので、表示装置に対して奥行き方向の操作者の手の動きは検出できるが、表示装置に対して水平方向の位置を検出することはできなかった。
【０００５】
ところで、特許文献１に記載されている近接センサーによれば、表示装置に対して水平方向の位置を検出することは可能である。しかし、特許文献１に記載されているのは、投影型静電容量方式のパネルであるが、この方式のパネルは駆動パターンとセンサーパターンとの間で容量値を持つので、パネルから離れた位置での微小な容量変化の検出が難しく、パネルから離れた位置での操作者の手等の検出が困難である。また、投影型静電容量方式のパネルにおいては、大画面になればなるほど駆動パターンおよびセンサーパターンの配線抵抗も無視できない程度の抵抗値を有しており、これも上記微小な容量変化の検出を妨げる要因となる。
【０００６】
さらに、立体画像表示装置で表示される画像の結像位置は、表示される画像の領域によって異なることも多い。例えば、画面の奥行き方向に延びるように見える壁を表示した場合、奥行き方向の壁になるほど画像の結像位置は操作者から離れ、パネル面に近くなる。しかし、従来の立体画像表示装置では、同時に表示される立体画像の異なる領域で、検出距離を異ならしめることは困難であった。
【０００７】
本発明は、これら従来の問題を解決するためになされたもので、仮想的に認識できる立体画像位置と操作検出位置との整合をとることができる立体画像表示操作装置を提供することを目的とする。
さらに、一つの立体画像の異なる領域で異なる検出距離を設定することができる立体画像表示操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、右眼用画像と左眼用画像とから立体画像を表示する表示装置と、端部に検出電極が設けられている表面型静電容量方式のタッチパネルと、前記右眼用画像と前記左眼用画像とから右眼と左眼の表示画素の視差に基づき前記立体画像の結像位置を算出する立体量検出部と、前記立体量検出部で算出された前記結像位置に応じて、前記タッチパネルから出力される検出電流に対して閾値を設定することにより、前記タッチパネルの垂直方向における検出位置を変更する検出感度調整部という構成を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、立体画像の結像位置と検出位置とを合致させることができ、操作者に操作の違和感を感じさせないという効果を奏する。
さらには、一つの立体画像の中で複数の検出距離を設定可能であり、立体画像の認識を体感と一致させることによりリアリティーのある立体画像表示操作装置を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における立体画像表示操作装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における立体画像データのフォーマットの例を示す説明図
【図３】本発明の実施の形態１における立体画像表示方式の例を示す説明図
【図４】本発明の実施の形態１における視差検出方法の説明図
【図５】本発明の実施の形態１における立体画像表示操作装置を構成するタッチパネルの要部構成図
【図６】本発明の実施の形態１におけるタッチパネルの検出感度調整方法の説明図
【図７】本発明の第２の実施形態における立体画像および検出距離の例を示す説明図
【図８】本発明の第３および第４の実施形態における半導体回路装置および操作装置のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における立体画像表示操作装置、および立体画像表示操作方法について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態１における立体画像表示操作装置のブロック図である。
図１において、立体画像表示操作装置１は、立体量検出回路１０、立体画像表示装置１１、操作検出装置１２、検出感度調整回路１３、押下検出回路１４からなるものであり、立体画像入力２０を受けて立体画像を表示し、その結像位置に応じた検出位置で操作検出を行い、押下検出出力２１を出力するものである。
【００１３】
図２は本発明の実施の形態１におけるの立体画像表示操作装置１への立体画像入力２０のフォーマット例である。
立体画像を表示するためには、右眼用映像と左眼用映像が必要であり、立体画像入力２０も右眼用映像３０と左眼用映像３１の両方が入力される。ここで、立体画像入力２０は、一画面の左右を分割し、それぞれ右眼用画像３０と左眼用画像３１が入力されるサイドバイサイドというフォーマットを用いているものとして説明する。この立体画像入力２０は一画面を左右方向に分割し伝送する、サイドバイサイド以外にも、1画面の上下方向に右眼用、左眼用を分割し伝送するトップアンドボトム、右眼用、左眼用画像を水平方向、もしくは垂直方向の画像表示の１ラインごとに配置するラインバイライン、時間単位ごとに右眼用一画面、左眼用一画面を伝送するフレームシーケンシャルなどのフォーマットが一般的に知られているが、右眼用画像、左眼用画像のそれぞれを分離し結像位置を算出することは、どのフォーマット入力でも、一画面サイズでも、分離方法が異なるだけで、後述する結像位置算出動作は同じである。
【００１４】
以上のように構成された立体画像表示操作装置１について、以下に詳細な構成、および動作を説明する。
【００１５】
表示装置たる立体画像表示装置１１は、左眼用画像と右眼用画像とから立体画像を表示するものである。
図３は、立体画像表示装置１１での立体表示方法の一例である。この例はパララックバリア方式と呼ばれ、１９０２年にｌｖｅｓによって提案され、現在立体表示方式の一つとして知られている。また、立体表示方式には眼鏡を用いた、偏光フィルタ方式、液晶シャッター方式などが提案され、眼鏡なし方式だと、前述のパララックバリア方式や、レンチキュラ方式など、いくつもの方式が提案され実用化されているが、立体表示の基本として右眼用の画像は右眼だけに、左眼用の画像は左眼だけに見せることにより立体画像を認識させることは同じである。ここでは、パララックバリア方式を用いて説明する。パララックバリアは画面４０とバリア４１で構成され、バリア４１によって画面４０に左右交互に表示された画像を選択的に右眼、左眼に見えるようにする。
【００１６】
立体量検出部たる立体量検出回路１０は、右眼用画像と左眼用画像とから右眼と左眼の表示画素の視差に基づき立体画像の結像位置を算出するものである。
図４は立体画像入力２０を右眼用と左眼用とを比べた場合に、差が出ることを示したものである。図４の例では右眼用画像５０と左眼用画像５１の角を特異点Ａとすると、２次元表示の場合特異点Ａについて左眼用画像は左３の位置であれば、右眼用画像も右３の位置に表示される。しかし、立体表示の場合、左眼用は左３の位置に対して右眼用画像は右６となり、３画素分の視差が生じる。つまり、立体画像表示装置１１で右眼用画像と左眼用画像の画素数の差が図１で示す、視差２２となる。人間の右眼、左眼の距離は一般的に６ｃｍ程度とされるため、視差２２により、結像位置２３は一意に決まり、結像距離２４も算出できる。
【００１７】
立体量検出回路１０は、右眼用画像５０と左眼用画像５１の特異点を抽出し、その特異点から、右眼用画像５０と左眼用画像５１との画素数の差である視差２２を検出する。検出された視差２２は検出感度調整回路１３に送られる。
【００１８】
操作検出装置１２の構成および動作の詳細を図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１におけるタッチパネルの要部構成図である。操作検出装置１２は、端部に電極が設けられている表面型静電容量方式のタッチパネルである。操作検出装置１２は、ガラス基板５１上に導電膜５２が設けられ、さらにその上にガラス等の透明材料からなるカバー５３が設けられている。また、操作検出装置１２の四隅には検出電極５４が設けられている。そして、指等が画面に触れるあるいは近づくことにより、導電膜に均一形成された電界のバランスが変化し、つまり静電容量が変化し、この結果検出電極５４において微小電流の変化が検出される。つまり、指等が位置Ａに触れるあるいは近づいた時、導電膜５２は抵抗値を持っているので、Ａの検出電極５４からの距離に応じて抵抗成分を持ち、抵抗成分に応じて検出電極５４に流れる電流値が異なってくる。かかる検出を検出電極５４の全てで行うことにより、位置Ａを判別できるものである。
なお、本実施形態では、検出電極５４はタッチパネルの四隅に設けられているが、位置や数はこれに限定されるものではない。例えば対角に２つ設けてもよいし、四隅に加えてタッチパネルの辺上に設けてもよい。すなわち「端部」とは、タッチパネルの外周近辺に設けられていることを意味する。また、タッチパネルの領域を区切る場合、タッチパネルの内側に検出電極を設けることもあるが、少なくとも「端部」に設けれていればよい。
【００１９】
検出感度調整部たる検出感度調整回路１３は、立体量検出回路１０で算出された視差２２に応じて、操作検出装置１２から出力される検出電流に対して閾値を設定することにより、操作検出装置１２の垂直方向における結像位置２３を変更するものである。この様子を図６を用いて説明する。
【００２０】
静電容量方式のタッチパネルは、パネル表面の静電容量の変化を検出し、近接または押下されたことを検出する。静電容量の変化は閾値を超えた場合に押下検出されたものと判定する。そのため、この閾値を調整すれば、タッチパネル表面まで操作者の手が届かなくても、微小な静電容量変化で検出することにより、操作者の手の検出が可能である。また、同様の調整により、操作者の手の検出距離を変更することも可能である。かかる調整を、検出感度調整回路１３にて行う。具体的には、検出感度調整回路１３で、視差２２の値に基づき結像距離２４を算出し、その距離に適応した検出距離を有するように、静電容量の閾値の設定を行う。これにより、結像位置２３での操作検出が可能となる。例えば、図６のように、結像距離が近い場合には検出閾値を高くし、検出閾値(結像位置が近い場合）６０のように容量変化が大きくならないと検出しないように設定し、結像距離が遠い場合には検出閾値を低くし、検出閾値(結像位置が遠い場合）６１のように容量変化が小さくても検出できるようにし、結像距離に応じた検出閾値を設定する。
【００２１】
なお、本実施形態では、立体量検出回路１０で視差２２を求め、検出感度調整回路１３で視差２２から結像距離２４を算出したが、立体量検出回路１０で視差２２から結像距離２４を求め、これを検出感度調整回路１３に出力し、検出感度調整回路１３はこの結像距離２４を用いてもよい。なお、この相違は、立体量検出回路１０と検出感度調整回路１３の機能をどこで分けるかの相違にすぎない。
【００２２】
押下検出回路１４は、検出感度調整回路１３の出力を元に、誤動作を防ぐため一定時間検出を確認した後、押下検出出力２１を出力する。この押下検出出力２１を図示しない処理回路で処理することにより、ボタンの押し下げ動作に伴う処理を実行する。
【００２３】
このように、表面型静電容量方式タッチパネルの検出感度を変更することにより結像位置２３での操作検出が可能となり、また通常の静電容量式タッチパネルの動作としてＸＹ方向で複数の操作検出が可能であるため、Ｚ軸方向の同じ結合距離２４でＸＹ方向に複数の操作検出が可能となる。
【００２４】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における立体画像表示操作装置を図７を用いて説明する。実施の形態２の立体画像表示操作装置は、実施の形態１の立体画像表示操作装置と同様の構成を有する。実施の形態１では、検出感度調整回路１３は、入力手段たるボタンの画像の例であり、一つの立体画像につき一つの閾値を設定している。しかし、本発明はボタンに限られるものではなく、例えば体感ゲームなどにも用いることができる。
【００２５】
図７は、立体画像および検出距離の例を示す説明図である。例えば、図７（ａ）のように、棚７０の上に並べられているオブジェ７１、７２、７３から一つのオブジェを選んで取り上げるという動作を行う場合を考える。この場合、オブジェ７１、７２、７３は立体的に描かれ、かつ棚７０の異なる奥行き方向に置かれているので、オブジェ７１、７２、７３の結像距離はそれぞれ異なる。そこで、オブジェ７１、７２、７３の縁部をそれぞれ特異点として抽出し、立体画像の水平方向における特異点のＸ，Ｙ座標とともにそれぞれの視差を求めてこれに対応する検出距離を実現する閾値を検出感度調整回路１３で設定することにより、オブジェ７１、７２、７３の検出距離を異ならしめることができる。図７（ｂ）は検出距離の分布を示す図である。この例の場合、検出距離は、オブジェ７３、７１、７２の順に小さくなる。つまり、検出距離７３ａ＞７１ａ＞７２ａの関係となるように、閾値を設定する。
【００２６】
なお、表面型静電容量不式のタッチパネルは、静電容量の変化を検出するので、検出距離が異なる識別対象の間隔は大きくとるのが望ましい。例えば、検出対象が操作者の指である場合、少なくとも指の幅にある程度のマージンを加えるようにすれば、隣接領域を誤って判定するような誤判定を防止することができる。また、検出対象であるオブジェ７１、７２、７３の縁部を閾値の境界とするのではなく、オブジェ７１、７２、７３の縁部を検出した後、コップ７１、７２、７３を区分する領域７１ｂ、７２ｂ、７３ｂを設定し、この領域毎にそれぞれの閾値を設定するようにしてもよい。
【００２７】
なお、本実施形態では体感ゲームとして説明したが、実施の形態１のような入力ボタンを複数表示し、それぞれのボタンの検出距離が異なるように閾値を設定するような場合にも用いることができるのは当然である。
【００２８】
このように、検出操作装置１２の出力に対して閾値を設定する構成によれば、本実施形態のように一つの立体画像に複数の検出距離を設定すること可能である。そして、本実施形態のによれば、例えば遠くのオブジェを取り上げる動作の体感と近くのオブジェを取り上げる動作の体感とを異ならしめることができ、立体画像の認識を視覚だけではなく体感を加えた、よりリアリティーのあるものとすることができる。
【００２９】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態１における半導体回路装置について図面を参照しながら説明する。なお、図１と同じ構成については、同じ番号を用いている。
図８は本発明の実施の形態３における半導体回路装置のブロック図である。本発明の半導体回路装置８１は、立体量検出回路１０、検出感度調整回路１３、および押下検出回路１４を有する。そして、半導体回路装置８１は、立体画像表示装置１１に接続されて、立体画像表示装置１１に入力されるものと同様の、右眼用画像と左眼用画像とからなる立体画像入力２０を受け、結像位置に応じて検出位置を変更し、検出結果を押下検出出力２１として出力するものである。つまり、その動作は、実施の形態１と同様である。
【００３０】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における操作装置について図面を参照しながら説明する。なお、図１と同じ構成については、同じ番号を用いている。
図８は本発明の実施の形態４における操作装置のブロック図である。本発明の操作装置８２は、操作検出装置１２、立体量検出回路１０、検出感度調整回路１３、および押下検出回路１４を有する。つまり、操作検出装置１２に、実施の形態３の半導体回路装置を組み込んだ構成を有するものである。その動作は、実施の形態１と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の立体画像表示操作装置は、通常の３Ｄテレビ受信機の他、パーソナルコンピュータや携帯電話、携帯情報端末、カーナビゲーションシステム、ゲーム装置など、立体画像を表示する表示装置に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  立体画像表示操作装置
１０  立体量検出回路
１１  立体画像表示装置
１２  操作検出装置
１３  検出感度調整回路
１４  押下検出回路
２０  立体画像入力
２１  押下検出出力
２２  視差
２３  結像位置
２４  結像距離
３０  右眼用画像
３１  左眼用画像
４０  画面
４１  バリア
５０  右眼用画像
５１  左眼用画像
６０  検出閾値(結像位置が近い場合）
６１  検出閾値(結像位置が遠い場合）
【図１】
2012215964.tif 000003
【図２】
2012215964.tif 000004
【図３】
2012215964.tif 000005
【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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