(57)【要約】【課題】利用者が頭を水平状態から傾けた場合でも最適な立体映像効果を得られる立体映像表示システム、表示装置及び立体映像用眼鏡を提供する。【解決手段】立体映像表示システムは、立体映像用の映像を表示可能な表示装置と、該表示装置からの映像を右目用と左目用の映像に分離してそれぞれ利用者の右目および左目に入射するように構成された立体映像用眼鏡とを備え、前記立体映像用眼鏡は、該立体映像用眼鏡の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、前記傾斜角の情報を前記表示装置に送信する送信手段とを有し、前記表示装置は、前記立体映像用眼鏡から前記傾斜角の情報を受信する受信手段と、前記傾斜角に応じて前記立体映像用の映像を回転させる映像回転手段とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体映像用の映像を表示可能な表示装置と、該表示装置からの映像を右目用と左目用の映像に分離してそれぞれ利用者の右目および左目に入射するように構成された立体映像用眼鏡とを備え、
前記立体映像用眼鏡は、該立体映像用眼鏡の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、前記傾斜角の情報を前記表示装置に送信する送信手段とを有し、
前記表示装置は、前記立体映像用眼鏡から前記傾斜角の情報を受信する受信手段と、前記傾斜角に応じて前記立体映像用の映像を回転させる映像回転手段と
を有する立体映像表示システム。
【請求項２】
立体映像用眼鏡から前記立体映像用眼鏡の傾斜角の情報を受信する受信手段と、
前記傾斜角に応じて立体映像用の映像を回転させる映像回転手段と
を有する表示装置。
【請求項３】
画像回転手段は、前記立体映像用の映像を回転する角度を、画面の四隅に映像がない部分が生ずる回転角より小さい角度とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
画像回転手段は、前記立体映像用の映像を回転し画面の隅に映像がない部分が生じた場合に、立体映像用の映像のオーバースキャンを大きくする請求項２記載の表示装置。
【請求項５】
画像回転手段は、前記傾斜角が所定の大きさ以上の場合に、立体映像用の映像から通常の映像に切り替える請求項２記載の表示装置。
【請求項６】
表示装置からの立体映像用の映像を右目用と左目用の映像に分離してそれぞれ利用者の右目および左目に入射するように構成された立体映像用眼鏡であって、
水平位置からの傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記傾斜角の情報を前記表示装置に送信する送信手段と
を有する立体映像用眼鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、立体映像が表示可能な立体映像表示システム、表示装置および立体映像用眼鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体映像のコンテンツの視聴が可能なフラットパネルディスプレイが実用化されている。立体映像の表示の方式に関して種々提案されているが、その中で偏光フィルタ眼鏡や電子シャッタ眼鏡を用いる眼鏡方式がある。
【０００３】
電子シャッタ眼鏡には、映像と連動するシャッタが組み込まれていて、ディスプレイに右目用の映像が表示されたときは、眼鏡の左目のシャッタが閉じて右目のシャッタが開くので、右目用の映像だけが見える。左目用の映像が表示されたときは、その逆に眼鏡の右目のシャッタが閉じて左目のシャッタが開くので、左目用の映像だけが見える。ディスプレイに表示する映像に同期して電子的に眼鏡のシャッタを閉じたり開いたりすることで、視差のある映像を交互に左右の目に見せる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４１２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
立体映像を表示するために左右の眼に視差のある映像を提示する表示装置では、表示する右目用の映像と、左目用の映像の水平方向のずれ方向は、表示画面の水平方向に固定である。従って、左右の目の水平度を保たなければ最適な立体映像効果を得ることができない。このため、立体映像用眼鏡を装着した利用者は、最適な立体映像効果を得るために常に頭を傾けないように水平度を維持することを強いられる。立体映像の視聴において利用者にもたらす疲労の原因の一つとなっている。
【０００６】
本発明の目的は、上記したような事情に鑑み成されたものであって、利用者が頭を水平状態から傾けた場合でも最適な立体映像効果を得られる立体映像表示システム、表示装置及び立体映像用眼鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、実施形態によれば、立体映像表示システムは、立体映像用の映像を表示可能な表示装置と、該表示装置からの映像を右目用と左目用の映像に分離してそれぞれ利用者の右目および左目に入射するように構成された立体映像用眼鏡とを備え、前記立体映像用眼鏡は、該立体映像用眼鏡の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、前記傾斜角の情報を前記表示装置に送信する送信手段とを有し、前記表示装置は、前記立体映像用眼鏡から前記傾斜角の情報を受信する受信手段と、前記傾斜角に応じて前記立体映像用の映像を回転させる映像回転手段とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る立体映像表示システムの構成を示すブロック図。
【図２】表示装置の概観を示した斜視図。
【図３】立体映像用眼鏡の概観を示した斜視図。
【図４】立体映像用の映像を回転させた状態を示した図。
【図５】立体映像用の映像の回転処理の動作手順を示したフローチャート。
【図６】立体映像用の映像を回転させ画面の隅に映像がない部分が生じた場合を示した図。
【図７】立体映像用の映像を回転させ画面の隅に映像がない部分が生じない場合を示した図。
【図８】立体映像用の映像のオーバースキャンを大きくした状態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る立体映像表示システム１の構成を示すブロック図である。立体映像表示システム１は表示装置２と立体映像用眼鏡３から構成される。
【００１０】
表示装置２において、アンテナ４は、放送局２２から送信された放送電波を受信するための地上デジタル放送あるいは衛星デジタル放送用のアンテナである。チューナ５は、地上デジタル放送あるいは衛星デジタル放送の放送信号の中から所望のチャンネルの放送信号を選局する。チューナ５は、複数のチューナユニットから構成されており、同時に複数の放送を受信することができる。
【００１１】
復調器６は、各々のデジタル放送の変調方式に対応して復調する。地上デジタル放送の信号は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調で、衛星デジタル放送の信号は、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）復調で、デジタルの映像信号及び音声信号に復調され、信号処理部７に出力される。
【００１２】
信号処理部７は、復調器６から供給されたデジタルの映像信号及び音声信号を選択的に所定のデジタル信号処理を施して、映像処理部８および音声処理部９へ出力する。信号処理部７は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）エンコーダ、ＭＰＥＧデコーダ、映像音声デコーダ等の機能を有する。
【００１３】
映像処理部８は、信号処理部７から入力されたデジタルの映像データを、表示画面１０で表示可能なフォーマットに変換したり、表示色を任意に調整したりして、表示画面１０に出力して映像を表示させる。音声処理部９は、信号処理部７から入力されたデジタルの音声データを、スピーカ１１で再生可能なアナログ音声信号に変換した後、スピーカ１１に出力して音声を再生させる。
【００１４】
表示装置２は、上記した受信動作を含むその全ての動作をＣＰＵ（Central Processing Unit）１３によって統括的に制御されている。復調器６、信号処理部７、映像処理部８、音声処理部９は、データバス１２を介してＣＰＵ１３に接続されている。
【００１５】
ＲＡＭ（Random Access Memory）１４は、ＣＰＵ１３のデータ処理に必要な各種データを格納するリード／ライトメモリであり、映像データ等を格納するバッファメモリとして動作する。ＲＯＭ（Read Only Memory）１５は読出し専用メモリであり、ＣＰＵ１３が実行する制御のプログラムなどを格納している。
【００１６】
フラッシュメモリ１６は、書き換え可能であり、電源を切ってもデータが消えない不揮発性の半導体メモリである。フラッシュメモリ１６は、利用者によって設定された表示画面１０の表示に関する設定データを記憶する。例えば、輝度やコントラスト等の設定値が挙げられる。
【００１７】
操作受信部１７は、操作部１８から送信される操作信号を受信し、ＣＰＵ１３に転送する。操作部１８は、例えば、赤外線あるいはBluetooth等による無線通信を利用したリモコン（リモートコントローラ、remote controller）、有線式あるいは無線式キーボード等であり、操作信号を送出する。操作受信部１７は、そのリモコン、キーボード等から操作信号を受信する。
【００１８】
通信制御部１９は、立体映像用眼鏡３へ送信する制御信号をＣＰＵ１３からの指示に基づいて生成し、アンテナ等による送受信器２０を介して立体映像用眼鏡３へ送信する。また、通信制御部１９と送受信器２０は、立体映像用眼鏡３から送信された立体映像用眼鏡３の傾斜角情報２３を受信する受信手段の機能を有する。
【００１９】
映像処理部８とＣＰＵ１３によって構成された画像回転制御部２１は、立体映像用眼鏡３から送信された傾斜角情報２３に基づいて映像回転の大きさを算出し、映像を回転して表示画面１０に表示させる。
【００２０】
なお、表示装置２は、アンテナ４、チューナ５、復調器６を搭載しない場合もある。そのような場合には、復調された映像音声信号を、外部のチューナ、復調器から入力すればよい。また、表示装置２は、音声処理部９、スピーカ１１を搭載しない場合もある。そのような場合には、外部の音声処理装置、スピーカを用いればよい。
【００２１】
立体映像用眼鏡３において、制御部３1は、一つの集積回路にコンピュータシステムをまとめた組み込み用のマイクロプロセッサであるＭＣＵ（Micro Controller Unit）を含み、ＲＯＭやＲＡＭ、Ｉ／Ｏ関連などの周辺機能を搭載しており、立体映像用眼鏡３全体の動作を制御する。
【００２２】
制御部３１は、センサ制御部３１ａ、シャッタ制御部３１ｂ、通信制御部３１ｃの機能を有する。これらの機能は、制御部３１のＭＣＵが実行するアプリケーションであり、通常は制御部３1内のＲＯＭに格納されており、使用時にはＭＣＵによって読み出され実行される。
【００２３】
センサ制御部３１ａは、立体映像用眼鏡３に搭載された傾斜センサ３３の出力信号を受信し、通信に適した信号に変換して、通信制御部３１ｃ、アンテナ等による送受信器３５を介して、傾斜角情報２３を表示装置２へ送信する。
【００２４】
傾斜センサ３３は、利用者が頭を傾けた際の立体映像用眼鏡３の傾斜角度を検出する。ホール素子と磁石を応用したものや液体と静電容量センサを用いたもの等種々の傾斜センサがあるが、適宜用いればよい。傾斜センサ３３は、立体映像用眼鏡３の水平位置から傾きの大きさに応じて所定の大きさの信号を出力する。センサ制御部３１ａは、傾斜センサ３３の出力信号を受信する。センサ制御部３１ａと傾斜センサ３３によって傾斜角検出手段が構成される。
【００２５】
シャッタ制御部３１ｂは、表示装置２から送信されたシャッタ制御信号に基づいて右目用液晶シャッタ３４ａ、左目用液晶シャッタ３４ｂのシャッタの開閉動作を制御する。液晶シャッタ３４ａ、３４ｂは、表示装置２に右目用の映像が表示されたときは、左目用液晶シャッタ３４ｂが閉じて右目用液晶シャッタ３４ａが開くので、右目用の映像だけが見える。左目用の映像が表示されたときは、その逆に眼鏡の右目用液晶シャッタ３４ａが閉じて左目用液晶シャッタ３４ｂが開くので、左目用の映像だけが見える。
【００２６】
通信制御部３１ｃは、表示装置１から送出された制御信号を送受信器３５を介して受信し、シャッタ制御部３１ｂへシャッタ制御信号を送信する。また、通信制御部３１ｃは、送受信器３５を介して、傾斜角情報２３を表示装置２へ送信する。
【００２７】
図２は、表示装置２の概観を示した斜視図である。表示装置２は、筐体４０と、筐体４０を支持するスタンド４１を備えている。筐体４０は前面側に液晶パネルやＰＤＰパネル等の表示パネル４２が配置され、表示パネル４２の背面側に表示パネル４２を支持する図示しないフレームが配置されている。フレームには表示パネル４２を駆動するための図示しない回路基板や電源回路が設置されている。
【００２８】
筐体４０の前面側と上面、底面、両側側面の一部を覆う前面カバー４３と、筐体４０の背面側と上面、底面、両側側面の一部を覆う背面カバー４４とによって外面が囲まれている。表示画面１０は、表示パネル４２の前面カバー４３の窓部４３ａの内側の表示部分である。送受信器２０は、前面カバー４３の前面側の内部に配置されている。
【００２９】
図３は、立体映像用眼鏡３の概観を示した斜視図である。立体映像用眼鏡３は、リム４６ａ、４６ｂ、ブリッジ４７、よろい４８ａ、４８ｂ、テンプル４９ａ、４９ｂ、液晶シャッタ３４ａ、３４ｂによって構成されている。テンプル４９ａ、４９ｂは、よろい４８ａ、４８ｂに蝶番５０ａ、５０ｂによって回動可能に取り付けられている。
【００３０】
ブリッジ４７の内部には、表示装置２ら送出された制御信号を受信する送受信器３５、および立体映像用眼鏡３の傾きを検出する傾斜センサ３３が設けられている。左側のよろい４８ｂの内部には、制御部３１が格納され、左側のよろい４８ｂの外側には、電源スイッチ５１が設けられている。左側のテンプル４９ｂにおけるよろい４８ｂに近い部分には、液晶シャッタ３４ａ、３４ｂや傾斜センサ３３の動作用の電力を供給する電池５２が設けられている。
【００３１】
図４は、立体映像用の映像を回転させた状態を示した図である。図４（ａ）は表示装置２の表示画面１０に表示された立体映像用の映像を示す。図４（ｂ）は立体映像用眼鏡３を示している。利用者が立体映像用眼鏡３を装着した状態で頭を傾けると、それに伴って立体映像用眼鏡３も水平状態から傾く。図４（ｂ）においては、立体映像用眼鏡３が、右目側が上がる方向に水平状態から角度Ａ１傾いた状態を表している。実線で示した立体映像用眼鏡３が水平状態であり、破線で示した立体映像用眼鏡３が角度Ａ１傾いた状態である。
【００３２】
図４（ａ）において、実線で示した映像５３は立体映像用眼鏡３が水平状態にあるときの映像であり、破線で示した映像５４は立体映像用眼鏡３が角度Ａ１傾いた状態にあるときの映像である。回転後の映像５４は、回転前の映像５３に対して角度Ａ２だけ回転している。なお、図４において、映像の回転の様子を説明する上で、映像の時間的変化は無視している。また、立体映像用の映像は、右目用の映像と左目用の映像が異なるが、図においては、両方の映像を示さず、両方の映像が視聴者によってひとつの立体映像として認識された状態を示している。
【００３３】
角度Ａ２は角度Ａ１と同等であってもよい。また、利用者にとって立体映像効果に差がない範囲であれば、その範囲内で角度Ａ２と角度Ａ１に差があってもよい。角度Ａ１に対する角度Ａ２の大きさは、表示装置２や立体映像用眼鏡３の性能によって適宜決定すればよい。
【００３４】
図５は、立体映像用の映像の回転処理の動作手順を示したフローチャートである。Ｓ１１において、立体映像用眼鏡３のセンサ制御部３１ａは、立体映像用眼鏡３に搭載された傾斜センサ３３の出力信号を受信し、水平位置からの傾斜角を検出する。Ｓ１２において、センサ制御部３１ａは、通信に適した信号に変換して、通信制御部３１ｃ、送受信器３５を介して、傾斜角情報２３を表示装置２へ送信する。
【００３５】
Ｓ１３において、表示装置２の通信制御部１９は、送受信器２０を介して立体映像用眼鏡３から送信された立体映像用眼鏡３の傾斜角情報２３を受信する。Ｓ１４において、画像回転制御部２１は、立体映像用眼鏡３から送信された傾斜角情報２３に基づいて画像回転の大きさを算出する。Ｓ１５において、画像回転制御部２１は、立体映像用の映像を回転して表示画面１０に表示する。
【００３６】
以上のように、立体映像用眼鏡３の傾きをセンサ制御部３１ａ、傾斜センサ３３によって検出し、検出された傾斜角情報２３を表示装置２へ送信し、表示装置２の画像回転制御部２１によって傾斜角情報２３に基づいた画像の回転角を算出し、回転した立体映像用の映像を表示することによって、利用者が頭を水平状態から傾けた場合でも最適な立体映像効果を得ることができる。
【００３７】
図６は、立体映像用の映像を回転させ画面の隅に映像がない部分が生じた場合の例を示した図である。立体映像用眼鏡３の傾斜角が角度Ｂ１となり、それに伴う立体映像用の映像の回転角度が角度Ｂ２となった場合の例を示したものである。
【００３８】
映像５５は、オーバースキャンされた元映像が角度Ｂ２回転された映像である。表示装置２において、画像の端のゆがみやノイズを隠すために、送られて来た元映像の画面の上下左右の周辺部を切り落として表示しないようにしており、一般的にこのような方式はオーバースキャンと言われている。表示画面１０に表示された映像は、元画像の周辺部の数パーセントから十数パーセントを切り落とされている。
【００３９】
映像５５の大きさは表示画面１０の大きさに比べて、数パーセントから十数パーセント大きいが、映像５５の回転角度が角度Ｂ２のように大きくなると、表示画面１０の左上隅部と右下隅部に画像のない部分（以下黒表示部と称する）５６ａと５６ｂが生ずる。黒表示部５６ａ、５６ｂは見かけがよくないため、これらを表示しないようにしたい。そのためには、立体映像用の映像を回転する角度を、画面の四隅に映像がない部分が生ずる回転角より小さい角度とすればよい。
【００４０】
図７は、立体映像用の映像を回転させ画面の隅に映像がない部分が生じない場合を示した図である。映像５５の回転角度を角度Ｃとして、左上隅部と右下隅部の黒表示部５６ａ、５６ｂが生じない角度とした状態を示している。
【００４１】
この例においては、立体映像用眼鏡３の傾斜角度Ｂ１に対して、回転角Ｃが追従できずに最適な立体映像効果が得られない可能性があるが、黒表示部５６ａ、５６ｂを表示させないようにすることを優先する利用者にとって有用である。
【００４２】
図８は、立体映像用の映像のオーバースキャンを大きくした状態を示した図である。図６における映像５５の回転角度Ｂ２を維持しながら、黒表示部５６ａ、５６ｂを表示させないようにするために、映像５５を拡大し映像５７とした状態を示している。
【００４３】
立体映像用の映像を回転し画面の隅に映像がない部分が生じた場合に、立体映像用の映像のオーバースキャンを大きくする方法である。映像５７の周辺部で表示画面１０に入りきらず表示できない映像部分が多くなるが、黒表示部５６ａ、５６ｂを表示させずに最適な立体映像効果を得たいことを優先する利用者にとって有用である。
【００４４】
表示装置２の画像回転制御部２１は、立体映像用眼鏡３の傾斜角が所定の大きさ以上になった場合に、立体映像用の映像の表示から通常の映像（２次元映像）の表示に切り替えてもよい。例えば、立体映像用眼鏡３の傾斜角が１５度を超えた場合には、立体映像から２次元映像に切り替えるようなことが考えられる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  立体映像表示システム
２  表示装置
３  立体映像用眼鏡
７  信号処理部
８  映像処理部
１０  表示画面
１２  バス
１３  ＣＰＵ
１４  ＲＡＭ
１５  ＲＯＭ
１６  フラッシュメモリ
１７  操作受信部
１８  操作部
１９  通信制御部
２０  送受信器
２１  画像回転制御部
２３  傾斜角情報
３１  制御部
３１ａ  センサ制御部
３１ｂ  シャッタ制御部
３１ｃ  通信制御部
３３  傾斜センサ
３４ａ  右目用液晶シャッタ
３４ｂ  左目用液晶シャッタ
３５  送受信器
【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】
2012034229.tif 000009
【図８】
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