JP2011176397A - 映像信号変換装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】３Ｄ映像信号を２Ｄ映像信号に好適に変換する。
【解決手段】映像信号変換装置は、三次元映像を表示するための三次元映像信号を、二次元映像を表示させるための二次元映像信号に変換する映像信号変換装置であって、三次元映像の表示時間、又は三次元映像を視聴する視聴者の位置又は動きに基づいて、三次元映像に代えて二次元映像を表示すべき状態であるか否かを判定する判定手段（１２０）と、二次元映像を表示すべき状態であると判定された場合に、三次元映像信号を二次元映像信号に変換する変換手段（１３０）とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば３次元映像信号を２次元映像信号に変換する映像信号変換装置、及び該映像信号変換装置を備えた、例えば液晶プロジェクター等の電子機器の技術分野に関する。

この種の映像信号変換装置として、例えば二次元映像（以下、適宜「２Ｄ映像」又は単に「２Ｄ」と称する）を表示するための２Ｄ映像信号を、三次元映像（以下、適宜「３Ｄ映像」又は単に「３Ｄ」と称する）を表示するための３Ｄ映像信号に変換するものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。

他方で、３Ｄ映像は、２Ｄ映像と比べて目の疲れを引き起こし易いため、３Ｄ映像信号を２Ｄ映像信号に変換して、３Ｄ映像及び２Ｄ映像を適宜切替えて表示させるという技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平８−１８６８４７号公報 特開平９−８４０５８号公報 特開２００６−１２１５５３号公報

しかしながら、上述した特許文献３に係る技術では、視聴者の操作によって３Ｄ映像を２Ｄ映像に切替えているため、視聴者が何らかの切替え操作をすることが求められる。また、視聴者に目が疲れているという自覚がない場合には、仮に目が疲れている状態であっても３Ｄ映像が表示され続けてしまう。

更に、特許文献３に係る技術では、３Ｄ映像信号を間引く（具体的には、右目用画像及び左目用画像のうち一方を消去する）ことで２Ｄ映像信号へ変換しているため、変換後の２Ｄ映像の品質は著しく低下してしまう。

以上のように、上述した技術には、画質の悪化を招くと共に、３Ｄ映像及び２Ｄ映像の切替えが適切に行えないという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、３Ｄ映像信号を２Ｄ映像信号に好適に変換することが可能な映像信号変換装置及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明の映像信号変換装置は上記課題を解決するために、三次元映像を表示するための三次元映像信号を、二次元映像を表示させるための二次元映像信号に変換する映像信号変換装置であって、前記三次元映像の表示時間、又は前記三次元映像を視聴する視聴者の位置又は動きに基づいて、前記三次元映像に代えて前記二次元映像を表示すべき状態であるか否かを判定する判定手段と、前記二次元映像を表示すべき状態であると判定された場合に、前記三次元映像信号を前記二次元映像信号に変換する変換手段とを備える。

本発明の映像信号変換装置によれば、その動作時には、先ず三次元映像に代えて二次元映像を表示すべき状態であるか否かが、判定手段において判定される。具体的には、三次元映像の表示時間（言い換えれば、視聴時間）、又は三次元映像を視聴する視聴者の位置又は動きに基づいて、例えば視聴者が３Ｄ映像を長時間視聴することにより、目の疲れや不快を感じている状態であるか否かが判定される。ここで、３Ｄ映像の視聴は、２Ｄ映像の視聴と比べて目が疲れ易いという特性を持っている。よって、上述したような場合に２Ｄ映像を表示すれば、視聴者の目の疲れを緩和させることが可能である。

三次元映像の表示時間に基づいて判定を行う場合には、例えば三次元映像の総視聴時間が予め設定した時間を超えると３Ｄ映像表示が２Ｄ映像表示へと自動的に切替えられる。従って、３Ｄ映像を長時間視聴することによる目の疲れや不快感を好適に緩和させることが可能である。

或いは、視聴者の位置又は動きに基づいて判定を行う場合には、例えば目の疲れや不快感から、視聴者が３Ｄ映像から視界を外そうとするような動きを検出して、３Ｄ映像表示が２Ｄ映像表示へと自動的に切替えられる。従って、３Ｄ映像を長時間視聴することによる目の疲れや不快感を好適に緩和させることが可能である。尚、このような視聴者の動きは無意識に行われることが多いため、本発明のように自動的に視聴者の位置や動きから判定を行う方法は、実践上極めて有用である。

二次元映像を表示すべき状態であると判定されると、変換手段が三次元映像信号を二次元映像信号に変換する。よって、本発明の映像信号変換装置からは、二次元映像信号がプロジェクターやテレビ等の表示装置に出力され、２Ｄ映像が表示される。他方で、二次元映像を表示すべき状態であると判定されない場合は、変換手段による変換は行われないので、三次元映像信号がそのまま出力され、３Ｄ映像が表示される。

本発明では、上述したように、三次元映像信号及び二次元信号が切替えて出力される。従って、状況に応じた適切な映像表示を実現させることが可能である。尚、二次元映像を表示すべき状態の判定方法や、三次元映像信号から二次元映像信号への変換方法については、適宜設定可能である。

以上説明したように、本発明の映像信号変換装置によれば、３Ｄ映像信号を２Ｄ映像信号に好適に変換することが可能である。

本発明の映像信号変換装置の一態様では、前記判定手段は、前記視聴者が前記三次元映像を視聴するために装着する三次元映像視聴手段を検出する検出手段を有しており、前記三次元映像視聴手段の位置又は動きに基づいて、前記二次元映像を表示すべき状態であるか否かを判定する。

この態様によれば、例えば３Ｄ眼鏡等の三次元映像視聴手段の動きや位置を検出することで、視聴者の動きを知ることができる。即ち、三次元映像視聴手段を検出することで、視聴者に対し３Ｄ映像及び２Ｄ映像のいずれを表示すべきかを判定できる。従って、３Ｄ映像から２Ｄ映像への切替えを容易且つ的確に行うことが可能である。

上述した検出手段を用いて判定を行う態様では、前記検出手段は、前記視聴者が前記三次元映像視聴手段を装着しているか否かを検出し、前記判定手段は、前記視聴者が前記三次元映像視聴手段を装着していないことが検出された場合に、前記二次元映像を表示すべき状態であると判定するように構成してもよい。

この場合、視聴者が三次元映像視聴手段を装着しているか否かを検出することで、視聴者が３Ｄ映像を見ようとしているか否かが判定される。例えば、視聴者が三次元映像視聴手段を装着していない場合は、目の疲れ等によって３Ｄ映像の視聴を止めようとしていると判定する。このようにすれば、３Ｄ映像から２Ｄ映像への切替えを容易且つ的確に行うことが可能である。

尚、視聴者が三次元映像視聴手段を装着していない状態は、例えば三次元映像視聴手段を一定期間検出できなかった場合や、三次元映像視聴手段が検出されているものの所定のエリア内でない場合等に検出される。

或いは検出手段を用いて判定を行う態様では、前記検出手段は、前記視聴者が前記三次元映像を視界から外しているか否かを検出し、前記判定手段は、前記視聴者が前記三次元映像を視界から外している時間又は回数が所定の閾値を超えた場合に、前記二次元映像を表示すべき状態であると判定するように構成してもよい。

この場合、視聴者が三次元映像を視界から外しているか否かを検出することで、視聴者が３Ｄ映像を見ようとしているか否かが判定される。例えば、視聴者が三次元映像から長時間視界を外したり、頻繁に視界を外したりしている場合は、目の疲れ等によって３Ｄ映像の視聴を止めようとしていると判定する。このようにすれば、３Ｄ映像から２Ｄ映像への切替えを容易且つ的確に行うことが可能である。

尚、視聴者が三次元映像から視界を外しているか否かは、検出手段において検出された三次元映像視聴手段の位置や動きに基づいて検出される。また、視聴者が３Ｄ映像の視聴を望んでいるか否かの判定に用いられる「所定の閾値」は、予め理論的、実験的或いは経験的に求められ設定されている。

本発明の映像信号変換装置の他の態様では、前記変換手段は、前記三次元映像における左目に対応する左目用映像の左側部分と、右目に対応する右目用映像の右側部分とが合成されるように、前記三次元映像信号を前記二次元映像信号に変換する。

この態様によれば、三次元映像信号を前記二次元映像信号に変換する際に、三次元映像における左目に対応する左目用映像の左側部分と、右目に対応する右目用映像の右側部分とが合成される。尚、ここでの「左側部分」及び「右側部分」とは、映像の中央から左側又は右側の部分を指すものではない。即ち、左側部分及び右側部分の割合は１：１でなくとも構わない。

ここで特に、三次元映像における左目用映像及び右目用映像には、左右方向では比較的大きなズレがあるものの、上下方向では比較的ズレが少ない。よって、上述したように、左目用映像の左側部分と右目用映像の右側部分とを合成すれば、違和感の少ない二次元映像への変換が可能である。

上述した左目用映像の左側部分及び右目用映像の右側部分を合成する態様では、前記変換手段は、前記左側部分及び前記右側部分が合成される境界において、前記左側部分及び前記右側部分が重複する重複部分を有するように合成して、前記三次元映像信号を前記二次元映像信号に変換するように構成してもよい。

このように構成すれば、変換後の二次元映像では、左目用映像の左側部分及び右目用映像の右側部分が合成される境界に、左側部分及び右側部分が重複する重複部分が存在することになる。従って、合成後の映像において、左目用映像及び右目用映像の境界が目立ってしまうことを防止することができる。

尚、重複部分は単に左側部分及び右側部分を重なり合わせた映像を示すようにしてもよいが、例えば透過率の調整や所定間隔での間引きを行うことで、より画質を向上させることが可能である。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を備える。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、３Ｄ映像及び２Ｄ映像を好適に表示させることが可能な、投射型表示装置、テレビなどの各種電子機器を実現できる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る映像信号変換装置が適用される電子機器の全体構成を示す平面図である。 ３Ｄ眼鏡の構成を示す平面図である。 実施形態に係る映像信号変換装置の動作を示すフローチャートである。 ３Ｄ眼鏡のマーカー検出方法を示す概念図である。 ３Ｄ映像から２Ｄ映像への変換方法を示す概念図（その１）である。 ３Ｄ映像から２Ｄ映像への変換方法を示す概念図（その２）である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

先ず、本実施形態に係る映像信号変換装置が適用される電子機器の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、実施形態に係る映像信号変換装置が適用される電子機器の全体構成を示す平面図であり、図２は、３Ｄ眼鏡の構成を示す平面図である。

図１において、本実施形態に係る映像信号変換装置は、例えば図に示すようなプロジェクター１００に適用される。プロジェクター１００は、投射光をスクリーン２００に投射することで映像を表示する。また本実施形態に係るプロジェクター１００は特に、例えばカラーフィルタ方式、偏光フィルタ方式、液晶シャッタ方式等を用いて、左目用の画像及び右目用の画像を同一面に重ねて、或いは交互に表示することで、３Ｄ映像を表示可能に構成されている。尚、プロジェクターを２台用いて、夫々に左目用の画像及び右目用の画像を表示させることにより、同様に３Ｄ映像を表示することもできる。

図２において、視聴者は、専用の３Ｄ眼鏡３００を使用することで、左目用の画像及び右目用の画像を分離することが可能となる。３Ｄ眼鏡３００には、マーカー３１０が設けられており、プロジェクターに設けられたマーカー検出部１１０（図１参照）によって、３Ｄ眼鏡３００の動き（言い換えれば、視聴者の動き）が検出可能に構成されている。

マーカー検出部１１０は、本発明の「検出手段」の一例であり、その他にもプロジェクター１００内部には、本発明の「判定手段」の一例である判定部１２０、及び本発明の「変換手段」の一例である変換部１３０が備えられている（図１参照）。尚、マーカー検出部１１０、判定部１２０及び変換部１３０は、映像信号をプロジェクター１００に供給できるように構成される限り、プロジェクター１００と別体として設けられてもよい。即ち、本発明に係る映像信号変換装置は、電子機器とは独立して設けられるような装置であってもよい。

次に、本実施形態に係る映像信号変換装置の動作について、図３及び図４を参照して説明する。ここに図３は、実施形態に係る映像信号変換装置の動作を示すフローチャートである。また図４は、３Ｄ眼鏡のマーカー検出方法を示す概念図である。

図３において、本実施形態に係る映像信号変換装置の動作時には、先ず判定手段１２０（図１参照）において、先ず３Ｄ映像の総視聴時間が所定の閾値Ａを超えているか否かが判定される（ステップＳ０１）。尚、所定の閾値Ａは、３Ｄ映像を視聴し続けることによって視聴者が目の疲れを感じるような状態となっているか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。

ここで、３Ｄ映像の総視聴時間が所定の閾値Ａを超えている場合（ステップＳ０１：ＹＥＳ）、３Ｄ映像を表示させるための映像信号が２Ｄ映像を表示させるための映像信号に変換される（ステップＳ０５）。即ち、視聴者の目の疲れ度合い等を推測して、現在行われている３Ｄ映像の表示を、比較的疲れ難い２Ｄ映像の表示へと切替える制御が行われる。尚、映像信号変換の詳細については後述する。

一方、３Ｄ映像の総視聴時間が所定の閾値Ａを超えていない場合（ステップＳ０１：ＮＯ）、判定手段１２０において、マーカー検出部１１０で３Ｄ眼鏡３００のマーカー３１０が検出されているか否かが判定される（ステップＳ０２）。ここで、３Ｄ眼鏡３００のマーカー３１０が検出されていない場合（ステップＳ０２：ＮＯ）、視聴者が３Ｄ眼鏡３００を装着していない（即ち、３Ｄ映像を視聴しようとしていない）と判断して、３Ｄ映像を表示させるための映像信号が２Ｄ映像を表示させるための映像信号に変換される（ステップＳ０５）。

一方、３Ｄ眼鏡３００のマーカー３１０が検出されている場合（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、判定手段１２０において、検出された３Ｄ眼鏡３００のマーカー３１０が所定のエリア内で検出されているか否かが判定される（ステップＳ０３）。ここで、３Ｄ眼鏡３００のマーカー３１０が所定のエリア内で検出されていない場合（ステップＳ０３：ＮＯ）、視聴者が３Ｄ映像を視聴する位置にいない（即ち、３Ｄ映像を視聴しようとしていない）と判断して、３Ｄ映像を表示させるための映像信号が２Ｄ映像を表示させるための映像信号に変換される（ステップＳ０５）。

３Ｄ眼鏡３００のマーカー３１０が所定のエリア内で検出されている場合（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、判定手段１２０において、視聴者が３Ｄ映像から視界を外したか否かが判定される（ステップＳ０４）。視聴者が視界を外したか否かは、３Ｄ眼鏡３００のマーカー３１０の位置や動きによって判定される。以下では、この判定方法について、より詳細に説明する。

図４において、判定手段１２０は、予め視聴者の動きを予測して設定された領域Ｒから３Ｄ眼鏡３００のマーカー３１０が外れたことを検出することで、視聴者が３Ｄ映像を視界から外したと判定する。但し、一瞬だけマーカー３１０が領域Ｒから外れた場合にも視界を外したと判定するのではなく、例えばマーカー３１０が領域Ｒの外でｎ秒以上検出された場合や、マーカー３１０が領域Ｒの外で所定のｍ（但し、ｍ＜ｎ）秒以上検出された回数が閾値ｓを超えた場合に視界を外したと判定するようにすれば、誤判定を防止することができる。

図３に戻り、視聴者が３Ｄ映像を視界から外したと判定された場合（ステップＳ０４：ＹＥＳ）、視聴者は３Ｄ映像を視聴しようとしていないと判断して、３Ｄ映像を表示させるための映像信号が２Ｄ映像を表示させるための映像信号に変換される（ステップＳ０５）。変換後の映像信号は、プロジェクター１００（図１参照）へと出力される（ステップＳ０６）。よって、表示される映像は、３Ｄ映像から２Ｄ映像へと切替えられる。

一方で、視聴者が３Ｄ映像を視界から外していないと判定された場合（ステップＳ０４：ＮＯ）、映像信号の変換は行われず、３Ｄ映像を表示させるための映像信号がそのままプロジェクター１００へと出力される。よって、この場合は、３Ｄ映像の表示が続行される。

以上のように、３Ｄ映像信号を所定の条件下で２Ｄ映像信号に変換することで、３Ｄ映像及び２Ｄ映像を適切に切替えて表示させることができる。これにより、３Ｄ映像の視聴に起因する視聴者の目の疲れや不快感を効果的に緩和させることが可能である。

次に、本実施形態に係る映像信号変換装置による映像信号の変換方法について、図５及び図６を参照して具体的に説明する。ここに図５及び図６は夫々、３Ｄ映像から２Ｄ映像への変換方法を示す概念図である。

図５において、本実施形態に係る映像信号変換装置は、３Ｄ映像における左目用フレームからの画像と右目用フレームからの画像を合成することで、２Ｄ映像への変換を実現する。より具体的には、左目用フレームからの画像の左側部分と、右目用フレームからの画像の右側部分を、重複部分が存在するように互いに重ね合わせることで、合成後の画像とする。

ここで特に、合成後の画像の中央付近に位置する重複部分では、例えば黒の透過率を０％、白の透過率を１００％とすることで、透過率に勾配を持たせている。このようにすれば、重複部分における境界を目立たなくすることができる。

図６において、重複部分では、透過率に勾配を持たせずに、図に示すように左目用フレームからの画像と右目用フレームからの画像の各々を間引いて合成するようにしてもよい。このように合成しても、重複部分における境界を目立たなくすることが可能である。

３Ｄ映像は、２Ｄ映像と比べて左右方向では比較的ズレが大きいものの、上下方向では比較的ズレが少ない。よって、上述したように、左目用フレームからの画像と右目用フレームからの画像とを合成すれば、違和感の少ない２Ｄ映像への変換が可能である。即ち、３Ｄ映像から２Ｄ映像への変換による画質の低下を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る映像信号変換装置によれば、３Ｄ映像から２Ｄ映像への変換を好適に行うことが可能であると共に、３Ｄ映像表示及び２Ｄ映像表示を状況に応じて適切に切替えることが可能である。従って、視聴者の目の疲れを緩和させつつ、高品質な３Ｄ映像及び２Ｄ映像を視聴させることが可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う映像信号変換装置、及び該映像信号変換装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１００…プロジェクター、１１０…検出部、１２０…判定部、１３０…変換部、２００…スクリーン、３００…３Ｄ眼鏡、３１０…マーカー

Claims (7)

1. 三次元映像を表示するための三次元映像信号を、二次元映像を表示させるための二次元映像信号に変換する映像信号変換装置であって、
   前記三次元映像の表示時間、又は前記三次元映像を視聴する視聴者の位置又は動きに基づいて、前記三次元映像に代えて前記二次元映像を表示すべき状態であるか否かを判定する判定手段と、
   前記二次元映像を表示すべき状態であると判定された場合に、前記三次元映像信号を前記二次元映像信号に変換する変換手段と
   を備えることを特徴とする映像信号変換装置。
2. 前記判定手段は、前記視聴者が前記三次元映像を視聴するために装着する三次元映像視聴手段を検出する検出手段を有しており、前記三次元映像視聴手段の位置又は動きに基づいて、前記二次元映像を表示すべき状態であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の映像信号変換装置。
3. 前記検出手段は、前記視聴者が前記三次元映像視聴手段を装着しているか否かを検出し、
   前記判定手段は、前記視聴者が前記三次元映像視聴手段を装着していないことが検出された場合に、前記二次元映像を表示すべき状態であると判定することを特徴とする請求項２に記載の映像信号変換装置。
4. 前記検出手段は、前記視聴者が前記三次元映像を視界から外しているか否かを検出し、
   前記判定手段は、前記視聴者が前記三次元映像を視界から外している時間又は回数が所定の閾値を超えた場合に、前記二次元映像を表示すべき状態であると判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の映像信号変換装置。
5. 前記変換手段は、前記三次元映像における左目に対応する左目用映像の左側部分と、右目に対応する右目用映像の右側部分とが合成されるように、前記三次元映像信号を前記二次元映像信号に変換することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の映像信号変換装置。
6. 前記変換手段は、前記左側部分及び前記右側部分が合成される境界において、前記左側部分及び前記右側部分が重複する重複部分を有するように合成して、前記三次元映像信号を前記二次元映像信号に変換することを特徴とする請求項５に記載の映像信号変換装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の映像信号変換装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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